ارزیابی آزمایشگاهی خصوصیات مکانیکی روسازی بتن غلتکی با استفاده از روش سطح پاسخ

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 دانشکده مهندسی عمران، دانشگاه آزاد اسلامی ، واحد ساری، ساری، ایران

2 دانشیار دانشگاه سمنان

3 دانشیار، دانشکده مهندسی عمران، دانشگاه سمنان

10.22075/jtie.2021.23803.1540

چکیده

بتن غلتکی نوعی بتن خشک با اسلامپ صفر است که دارای دو کاربرد اصلی مختلف در سدسازی و روسازی است. با توجه به مزایایی مانند بهره‌وری هزینه، گرمای هیدراتاسیون کم، دوام و سرعت بالای اجرا، این بتن به ویژه در ساخت باند فرودگاه‌ها، سایت‌های نظامی و نیروگاه‌های هسته‌ای ترجیح داده می‌شود. در این مقاله، چگونگی تاثیر مقدار سیمان، نسبت آب به سیمان (W/C) و نسبت ریزدانه به کل سنگدانه (S/A) بر مشخصات مکانیکی بتن غلتکی روسازی بررسی شده است. نتایج از طریق آزمایش‌های تجربی و تجزیه و تحلیل روش سطح پاسخ (RSM) بدست آمد. بدین منظور دو مقدار سیمان، سه نسبت آب به سیمان و سه نسبت ریزدانه به کل سنگدانه در نظر گرفته ‌شد و تاثیر این پارامترها بر کارایی، مدول الاستیسیته و مقاومت‌های فشاری، خمشی و کششی مورد بررسی قرار‌گرفت. نتایج نشان داد موثرترین راه برای افزایش کارایی ( کاهش زمان وی بی)، افزایش نسبت آب به سیمان است. همچنین مقدار سیمان و نسبت آب به سیمان رابطه‌ی معکوس با زمان وی بی داشتند در‌حالی‌که نسبت ریزدانه به کل سنگدانه به طور مستقیم بر آن تاثیر می‌گذارد. مقدار سیمان بیشترین تاثیر را در مقاومت فشاری داشت و افزایش نسبت آب به سیمان نیز به دلیل افزایش میزان تراکم‌پذیری باعت افزایش مقاومت فشاری گردید. بر مبنای نتایج مشخص گردید که مدول الاستیسیته تابعی از میزان مصالح سنگی درشت‌دانه است. از دیگر نتایج تاثیر بالای مقدار سیمان و اولین مقاومت در برابر ترک‌خوردگی خمیرسیمان در مقاومت خمشی بود، درحالی‌که در مقاومت کششی، نسبت ریزدانه به کل سنگدانه بیشترین تاثیر را داشت.

کلیدواژه‌ها

موضوعات


عنوان مقاله [English]

Mechanical Properties Evaluation of Roller Compacted Concrete Pavement Using Response Surface Methodology in Terms of an Experimental Program

نویسندگان [English]

  • Hosein Arabyarmohammadi 1
  • M. Kazem Sharbatdar 2
  • Hosein Naderpour 3
1 Islamic Azad University, Sary Branch, Sari, Iran
2 Semnan
3 Associate Professor, Faculty of Civil Engineering, Semnan University
چکیده [English]

Roller-Compacted Concrete (RCC) is a kind of dry consistency concrete with zero slump, with two various main applications for dams and pavements. Owing to the benefits such as cost efficiency, low hydration heat, durability, and high speed of execution, RCC is particularly preferred in the construction of airstrips, military sites, and nuclear plants projects. The effects of cement content, the water to cement (W/C) ratio, and the sand to aggregate (S/A) ratio were investigated on Roller-Compacted Concrete Pavement (RCCP) mechanical properties in this paper. Results were obtained through experimental tests and response surface methodology (RSM) analysis. Two cement content, three W/C ratios, and three S/A ratios were implemented, and their effects on Vebe time, modulus of elasticity, and compressive, flexural, and tensile strengths were evaluated. It was found that the most efficient way to decrease the Vebe time was to increase the W/C ratio. The cement content and W/C ratio had an inverse relationship with the Vebe time, while the S/A ratio influences the Vebe time directly. The cement content had the greatest impact on compressive strength and compressive strength increased when the W/C ratio increased due to greater compact-ability. Results indicated that the modulus of elasticity was a function of coarse aggregate content. The flexural strength was governed by cement content and the first cracking strength of paste. However, in the splitting test, it was the S/A ratio had the maximum effect.

کلیدواژه‌ها [English]

  • "
  • Vebe time"
  • Roller-Compacted Concrete"
  • Pavement"
  • Mechanical Properties"
  • , "
  • Response Surface Methodology"

مقالات آماده انتشار، پذیرفته شده
انتشار آنلاین از تاریخ 09 مهر 1400
  • تاریخ دریافت: 06 تیر 1400
  • تاریخ بازنگری: 07 مهر 1400
  • تاریخ پذیرش: 09 مهر 1400