تاثير استفاده از الياف هاي پليمري ميكرو و ماكرو بر خواص مكانيكي و دوام روسازي بتن غلتكي

Comparison of the effects of micro and macro polymer fiber on the mechanical and durability of roller compacted concrete pavements

تفاوت اساسي بتن غلتكي و بتن معمولي دانه بندي متراكم بتن غلتكي مي باشد كه باعث مي گردد كه حجم خمير سيمان در اين بتن نسبت به بتن معمولي كمتر باشد. افزودن الياف ميكرو و ماكرو به رويه هاي بتني نشان داده است كه ظرفيت خمشي، مقاومت خستگي و توزيع ترك خوردگي را بهبود مي دهند و به انتقال بار از ميان ريز ترك هاي داخلي بتن كمك شاياني مي نمايد. در اين مطالعه آزمايشگاهي، مزاياي استفاده از الياف ميكرو و ماكرو پليمري در بتن هاي غلتكي براي روسازي هاي بتن غلتكي با تعيين مشخصات مكانيكي و دوام مورد بررسي قرار گرفته است. بدين منظور 3 طرح مخلوط بتن غلتكي با استفاده از الياف هاي ماكرو (پلي الفين) و ميكرو (پلي پروپيلن) در مقدار مصرف يك و دو كيلوگرم در مترمكعب ساخته و آزمايش هاي مكانيكي مقاومت فشاري و مقاومت خمشي (مدول گسيختگي و طاقت) و دوام پوسته شدن سطح در حضور نمك هاي يخ زدا و نفوذپذيري تحت فشار آب انجام گرديد. نتايج آزمايش خمش نشان دهنده ي اين موضوع است كه در مخلوط هاي بتن اليافي ماكرو (پلي الفين) و مخلوط بتن اليافي ميكرو (پلي پروپيلن)، الياف ماكرو (پلي الفين) نقش موثرتري را در افزايش مدول گسيختگي نسبت به الياف ميكرو (پليپروپيلني) ايفا نموده است. همچنين نتايج نشان داد كه استفاده از الياف (پلي الفين و پلي پروپيلن) مي تواند نفوذپذيري را تا حدود 20 درصد كاهش دهد. به علاوه، مشخص شد كه با استفاده از الياف ميكرو (پلي پروپيلن) مي توان مقاومت سطح در برابر پوسته شدن در حضور نمك هاي يخ زدا را به ميزان قابل توجهي بهبود بخشيد اما برخلاف الياف ميكرو (پليپروپيلني)، الياف ماكرو (پلي الفين) باعث كاهش مقاومت پوسته شدگي شده است.

A laboratory study was performed to determine the benefits of micro and macro fibers in roller-compacted concrete (RCC) for concrete pavements by measuring the RCCs mechanical and durability properties. To this aim three polymer fiber reinforced RCC mixtures with use of micro and macro polyolefin-based and polypropylene-based fibers in two volumetric content (1 and 2 kg/m3) were prepared and their mechanical properties including the compressive strength and flexural strengths (measured as modulus of rupture and toughness as energy dissipation and durability properties including salt scaling under freeze and thaw cycles and water permeability were evaluated. The results showed that, the macro fibers (as polyolefin-based fibers) could be efficiently enhanced the toughness in comparison with the micro fibers (polypropylene-based fibers). Moreover, the water permeability under pressure of both micro (polypropylene-based fibers) and macro fibers as (polyolefin-based fibers) reinforced concrete decreased up to 20% in comparison with the reference concrete. Furthermore, it was found that the application of micro fibers in comparison with macro fibers significantly improved the salt-scaling resistance of roller compacter concrete.