بررسی مشخصات مکانیکی بتن خودمتراکم با سنگدانه های سبک و الیاف پلی پروپیلن در دماهای بالا

چکیده بتن به عنوان پرمصرف ترین ماده بعد از آب که در اغلب کشورها جز لاینفکی از ساخت وساز محسوب می شود و همه روزه به منظور استفاده بهینه از این محصول با ارائه تکنولوژی های تازه تر و روش های جدید، گام های موثرتری برداشته می شود. به همین منظور سبک سازی و اجرای درست سازه های بتنی که یکی از راهکارهای مقاوم سازی در برابر زلزله می باشد در این برهه زمانی موردتوجه قرار گرفته است. در راستای سبک سازی سازه ها، مهندسان با روش های گوناگون از جمله استفاده از سنگدانه های سبک توانستند بتن سبک تولید کنند، هم چنین برای رسیدن به اجرای صحیح سازه های بتنی با صرف انرژی کمتر بتن خودتراکم ابداع گردید. این نوع بتن بی نیاز از ویبره کردن تنها توسط وزن خود متراکم می شود و در سازه هایی با تراکم بالای آرماتور بسیار کارآمد است. حال با توجه به خواص این دو نوع بتن جدید، محققان در چند سال اخیر به فکر ساخت بتنی که این دو نوع قابلیت را باهم داشته باشد افتاده اند که منجر به ساخت بتن سبک خودتراکم گردید. در مرحله اول این پایان نامه به بررسی امکان ساخت بتن سبک خودتراکم سازه ای با استفاده از پوکه معدنی قروه به عنوان درشت دانه پرداخته شد. به همین منظور ابتدا با سعی و خطا طرح اختلاط های مختلفی از بتن سبک خودتراکم با استفاده از سنگدانه های سبک پوکه معدنی ساخته شد و سپس به بهترین طرح اختلاط از لحاظ رئولوژیکی و مکانیکی، الیاف پلی پروپیلن با درصدهای 0، 0/1، 0/2و 0/3 درصد حجمی اضافه شد و آزمایش های استاندارد بتن خودتراکم در فاز بتن تازه شامل: آزمایش جریان اسلامپ، زمان خروج بتن از قیف وی شکل و حلقه جی انجام شد. در فاز بتن سخت شده، برای بررسی خصوصیات مکانیکی بتن سبک خودتراکم، نمونه ها را بعد از 28 روز از حوضچه آب در آورده و 24 ساعت بعد در کوره تحت دماهای 20، 200، 400، 600 و 800 درجه سانتی گراد قرار داده شدند و سپس آزمایش های مقاومت فشاری، مقاومت کششی، مقاومت خمشی، مدول الاستیسیته، چگالی و درصد کاهش جرم بر روی نمونه ها انجام شد. در این تحقیق مشاهده شد که با افزایش درصد الیاف پلی پروپیلن جریان اسلامپ کاهش و زمان خروج بتن از قیف وی شکل افزایش داشت به طوری که بیشترین کاهش جریان اسلامپ و افزایش زمان خروج بتن از قیف وی شکل در درصد الیاف 0/3 رخ داد. و با افزایش درصد الیاف مقاومت فشاری کاهش و مقاومت کششی و خمشی افزایش داشت ولی کاهش مقاومت فشاری چشمگیر نبود. با افزایش درصد الیاف پلی پروپیلن و دما تغییرات مدول الاستیسیته روند یکنواختی نداشت. افزایش دما باعث کاهش مقاومت فشاری، مقاومت کششی، مقاومت خمشی و مدول الاستیسیته گردید و این کاهش در دمای 800 درجه سانتی گراد چشمگیر بود. هم چنین افزایش دما باعث کاهش جرم نمونه ها گردید. بر اساس نتایج به دست آمده، نمونه بتن سبک خودتراکم ساخته شده با سبک دانه طبیعی پوکه معدنی، الزامات بتن سبک سازه ای بر اساس استاندارد astm c330 و آیین نامه بتن ایران(آبا) را برآورده می کند. کلمات کلیدی: بتن سبک خودتراکم، دما، الیاف پلی پروپیلن، خواص رئولوژیکی، خواص مکانیکی