بررسي اثر الياف ميكرو و ماكروسنتتيك بر جمع شدگي ناشي از خشك شدن بتن مقيد

The Effects of Micro and Macro Synthetic Fibers on Drying Shrinkage of Restrained Concrete

هنگامي كه بتن رطوبت خود را از دست مي دهد دچار جمع شدگي و در نتيجه ترك خوردگي مي شود. ترك ها علاوه بر آثار نامطلوب بر ظاهر بتن سبب كاهش مقاومت و دوام آن مي شوند. يكي از دغدغه هاي مهم در مورد بتن و به ويژه بتن هاي مورد استفاده در كف سازي ها و رويه هاي بتني بحث ترك خوردگي ناشي از جمع شدگي بتن است. از جمله راهكارهاي كاهش اثرات ترك هاي جمع شدگي استفاده از الياف در بتن است. هدف تحقيق حاضر ارزيابي و مقايسه اثر الياف پليمري ميكرو و ماكرو بر جمع شدگي ناشي از خشك شدن بتن مقيد و نيز مقاومت فشاري و مدول گسيختگي آن است. بدين منظور در فاز اول تحقيق اثر دو نوع از الياف ميكرو با نام هاي پلي پروپيلن و دو جزئي (پليمري اصلاح شده) بر ترك خوردگي ناشي از جمع شدگي مقيد بتن مورد بررسي قرار گرفت و الياف بهينه فاز اول انتخاب گرديد. نتايج فاز اول تحقيق نشان داد كه الياف پلي پروپيلن عملكرد بهتري در جهت افزايش زمان ايجاد نخستين ترك و كاهش حداكثر عرض ترك ايجاد شده دارد. ازاين رو الياف پلي پروپيلن به منظور استفاده در فاز دوم تحقيق و در كنار الياف ماكرو انتخاب شدند. فاز دوم تحقيق به بررسي اثر افزودن الياف ماكرو پليمري و نيز طرح هيبريد، حاوي هر دو نوع الياف ميكرو و ماكرو، بر ترك خوردگي ناشي از جمع شدگي و مقايسه آن با بتن بدون الياف پرداخته شد. نتايج آزمايشگاهي به دست آمده در فاز دوم نشان مي دهد كه حضور الياف ماكرو به سبب مدول الاستيسيته بالاي اين نوع از الياف، تاثير بسزايي بر ترك هاي جمع شدگي ناشي از خشك شدن داشته است. سن ترك خوردگي براي نمونه بتن شاهد، نمونه حاوي الياف ميكرو پلي پروپيلن، نمونه حاوي الياف ماكرو پليمري و طرح هيبريد به ترتيب برابر 2/7 روز، 3/9 روز، 7 روز و 7/3 روز بوده است كه نشان از تاثير قابل توجه الياف ماكرو بر سن ترك خوردگي دارد. همچنين نتايج نشان مي دهد كه استفاده از هر دو نوع الياف ميكرو و ماكرو در كنارهم (طرح هيبريد) بهترين عملكرد را در زمان ايجاد نخستين ترك و نيز كنترل عرض ترك داشته است.

When concrete loses its moisture, it shrinks and results in cracking. In addition to undesirable effects on the appearance of concrete, cracks reduce its strength and durability. Fibers are used in concrete in order to control shrinkage cracks. The goal of this study is to evaluate the effects of micro and macro synthetic fiber in reducing the drying shrinkage and cracking under restrained conditions. For this purpose, in the first phase of the study, the effects of two types of microfibers, polypropylene and double-part, were selected. The results of the first phase of the study showed that polypropylene fibers have a better performance in improving initial cracking time and reducing the maximum crack width. The second phase of the study investigated the effect of macro synthetic fibers as well as the micro and macro synthetic fibers, hybrid mixes, in reducing the drying shrinkage of restrained conditions. The experimental results obtained in the second phase showed that the presence of macro synthetic fibers, due to the high modulus of elasticity, had a significant effect on drying shrinkage. The results also showed that the hybrid mixes had the best performance.