بررسي مشخصات مكانيكي بتن غلتكي روسازي حاوي نانوسيليس و الياف فولادي

The effects of nano silica and steel fibers on mechanical properties of roller-compacted concrete pavement

استفاده از بتن غلتكي در روسازي نسبتاً جديد و تكنولوژي آن در حال پيشرفت است. بتن ‌غلتكي، بتني با اسلامپ صفراست كه در حالت تازه، قابليت تحمل وزن غلتك و تراكم را داشته باشد. اين نوع بتن در احداث سازه‌هاي مهندسي در دو زمينه مورد استفاده قرار مي‌گيرد: در احداث سدها و روسازي‌ها. در اين مطالعه استفاده از بتن غلتكي صرفاً در زمينۀ روسازي مورد مطالعه قرار مي‌گيرد. با هدف رفع نقايص بتن غيرمسلح و بهبود مشخصات مكانيكي و دوام بتن غلتكي روسازي، از الياف فولادي و ذرات نانوسيليس استفاده ‌شده‌است. افزودن الياف فولادي به بتن غلتكي تا 1 درصد حجم بتن، باعث افزايش مقاومت فشاري، مقاومت كششي شكافت و مقاومت خمشي به ترتيب به مقدار 18.9، 62.8 و 87.2 درصد مي‌شود و افزودن نانوسيليس به بتن غلتكي تا 1 درصد وزن سيمان، باعث افزايش مقاومت فشاري، مقاومت كششي شكافت و مقاومت خمشي به ترتيب به مقدار 6.8، 13.8 و 11.2 درصد مي‌شود. افزودن الياف فولادي و نانوسيليس به بتن غلتكي باعث افزايش زمان وي-بي و كاهش كارايي مخلوط شده و همچنين نانوسيليس با افزايش لزجت خمير سيمان باعث كاهش خارج شدن ملات سيمان از بتن در مدت تراكم مي‌شود.

Roller Compacted Concrete is defined as a concrete with zero slump. It will support a roller while being compacted in its unhardened state. RCC is used in two general areas of engineered constructions: dams and pavements. In this study, RCC will be discussed only in the context of its use in pavements. In this regard, Some material savings may be possible due to the lower cement content normally needed in RCC pavement mixtures to achieve strengths equivalent to those of conventional concretes. The other advantages of using RCC include cost savings as a result of the construction method and the increased placement speed of the pavement. Unreinforced concrete has a low tensile strength and a low strain capacity at fracture. It was reported in many studies that NS significantly improved the mechanical properties and durability of cement-based materials. In this study we carried out a comprehensive investigation of the results caused by the addition of steel fibers and nano silica particles in mechanical properties of RCCP. Therefore, with varying amounts of steel fibers (0.00%, 0.33%, 0.67% and 1.00% by the volume of concrete) and nano silica particles (0.0%, 0.5%, 1.0% and 1.5% by the weight of cement), RCCP was prepared and consistency and mechanical properties (compression strength, tension strength, flexural strength, and thoughness) were investigated. The results indicated that the addition of steel fibers and nano silica leads to positive mechanical properties of RCCP.