بررسي تأثير مصالح تشكيل‌دهنده بر عملكرد بتن غلتكي رويه راه با استفاده از روش كاهش ابعاد و شبيه‌سازي مونت كارلو

Investigation of the Effect of Materials on Performance of RCC Using Dimension Reduction Method and Monte Carlo Simulation

سازه ­هاي مهندسي، در مراحل ساخت و بهره ­برداري، تحت تأثير عدم قطعيت ­هاي ناشي از پارامترهاي ابعادي، خصوصيات مواد و بارگذاري قرار دارند، كه عملكرد سازه ساخته شده را تحت تأثير قرار مي­ دهند. در اين ميان، سازه ­هاي بتني، به دليل مشكلات اجرايي، شرايط محيطي و تنوع مواد تشكيل ­دهنده، بيش از ساير سازه ­ها تحت تأثير اينگونه عدم قطعيت­ ها قرار دارند. در مقاله حاضر، عملكرد احتمالاتي بتن غلتكي مورد استفاده در راه ­سازي، حاوي مصالح ريزدانه لوماشل و پوزولان مورد بررسي قرار گرفته است. براي اين منظور، نسبت آب به سيمان، مقدار پوزولان و مقدار مصالح ريزدانه لوماشل به عنوان متغيرهاي تصادفي داراي عدم قطعيت در نظر گرفته شده و از تركيب روش كاهش ابعاد و شبيه­ سازي مونت ­كارلو به منظور ارزيابي احتمالاتي اين نوع بتن استفاده شده است. طراحي آزمايش بر مبناي روش كاهش ابعاد انجام گرفته و نمونه­ هاي ساخته شده تحت آزمايش ­هاي مقاومت فشاري و جذب آب قرار گرفته­ اند. نتايج نشان مي­دهد كه احتمال خرابي ناشي از جذب آب مقدار 0/17 مي ­باشد كه بيشتر از احتمال خرابي ناشي از مقاومت فشاري (021/0) در بتن غلتكي است. همچنين، با در نظر گرفتن عملكرد بتن غلتكي به صورت سيستم، احتمال خرابي افزايش پيدا مي­كند و به مقدار 0/24 مي­ رسد.

Engineering structures, during construction and operation, are under the influence of uncertainties including: dimensional parameters, materials specification, and loading. Among engineering structures, concrete structures are more sensitive to these uncertainties with respect to performance problems, environmental conditions and diversity of the components. In this study, the probability performance of roller compacted concrete (RCC), used in pavements, was investigated with different amounts of Lumachelle and pozzolan. The water to cement ratio and the amount of pozzolan and Lumachelle fine aggregates were considered as random variables and also the dimension reduction method (DRM), in combination with Monte Carlo simulation, were used for reliability and sensitivity analysis of this kind of concrete. The experimental design was based on the DRM, and compressive strength and water adsorption tests were performed on the specimens. Results showed that the probability of failure due to water adsorption is 0.17, which is more than the probability failure of compressive strength (0.021) in the RCC. Also, the probability of failure increased to 0.24 by assuming the concrete as a system.