بررسي استفاده از ماكرو الياف بر خصوصيات مكانيكي روسازي بتن غلتكي

Evaluation of the Use of Macro Fibers on Performance Properties of Roller Compacted Concrete (RCC) Pavement

افزودن الياف ماكرو به دال هاي بتني بر روي زمين، افزايش ظرفيت خمشي، مقاومت خستگي، كاهش نرخ زوال ترك ها و كمك به انتقال برش در اتصالات و ترك ها را نشان مي دهد. اين مطالعه آزمايشگاهي براي تعيين مزاياي الياف ماكرو در بتن غلتكي (RCC)براي روسازي ها با اندازه گيري تغيير در خواص مكانيكي RCCs و مقايسه آن با بتن الياف معمولي براي روسازي ها انجام شد. شش نوع الياف، چهار نوع مصنوعي و دو فولاد، با شكل هاي فيبر مختلف در مخلوط هاي RCC در دو سطح دوز (0.2 % و 0.4 % حجمي)تركيب شدند. افزودن ماكروفيبرهاي مصنوعي حداكثر تراكم خشك (MDD) را بر روي مخلوط كنترل RCC با كاهش اصطكاك داخلي بين سنگ دانه ها افزايش داد. در حالي كه الياف فولادي تاثير محدودي بر MDD بتن غلتكي داشت. براي انواع مختلف فيبر، RCC حاصل با فيبرها افزايش آماري قابل توجهي در مقاومت فشاري و كشش شكاف نسبت به مخلوط كنترل RCC داشت. افزودن فيبرها، مقاومت خمشي RCC را افزايش نداد. اما به طور قابل توجهي ظرفيت مقاومت پس از پيك و مقاومت باقي مانده RCC را بهبود بخشيد. افزايش در مقاومت باقي مانده به نوع الياف و شكل، شبيه به عملكرد در بتن سيمان پورتلند معمولي بود. خواص شكست RCC با فيبرها براساس تست هاي كشش فشرده ديسك شكل (DCT) مشابه يا بيشتر از PCC با فيبرها نشان داده شد كه هر دو روسازي هاي RCC و PCC ، وقتي به درستي ساخته شوند، مقاومت به شكست و خستگي مشابه اي خواهند داشت.

The addition of macro-fibers to concrete slabs on ground have been shown to increase flexural capacity, fatigue resistance, reduce crack deterioration rates, and assist in shear transfer across joints and cracks. A laboratory study was performed to determine the benefits of macro-fibers in roller-compacted concrete (RCC) for pavements by measuring the change in RCCs mechanical properties and comparing it to conventional fiber-reinforced concrete for pavements. Six fiber types, four synthetic and two steel, with several fiber geometries were incorporated into RCC mixtures at two dosage levels (0.2% and 0.4% by volume). The addition of synthetic macro-fibers increased the maximum dry density (MDD) over the control RCC mix by reducing the internal friction between aggregates whereas steel fiber had a limited impact on the MDD of RCC. For several fiber types, the resultant RCC with fibers had a statistically significant increase in compressive and split tensile strength relative to the control RCC mix. The addition of fibers did not increase the flexural strength of RCC but did noticeably improve the post-peak and residual strength capacity of RCC. The increases in residual strength were dependent on the fiber type and geometry, similar to the behavior in conventional Portland cement concrete (PCC). The fracture properties of RCC with fibers based on disk-shaped compact tension (DCT) tests were shown to be similar or greater than PCC with fibers which indicates both RCC and PCC pavements, when properly constructed will have similar fracture and fatigue resistance.