تاثير ابعاد و مقدار الياف پليمري در استقامت و دوام روسازي بتن غلتكي در برابر چرخه هاي يخ زدن و آب شدن

Effects of Dimensions and Amount of Polymer Fibers on the Strength and Durability of Roller-Compacted Concrete under Freeze-Thaw cycling

در سال هاي اخير استفاده از بتن غلتكي در روسازي راه ها به دليل مزاياي بسيار آن افزايش يافته است. همچنين با اضافه كردن الياف به بتن هاي غلتكي مي توان برخي خواص بتن، از جمله ظرفيت خمشي، مقاومت در برابر خستگي، نرخ رشد ترك و انتقال برش در طول ترك ها و درزها را بهبود داد. آزمايش هاي بسياري، مزاياي استفاده از بتن هاي مسلح شده با الياف در روسازي هاي بتن غلتكي را نشان داده اند، اما اطلاعات بيشتري از رفتار آن ها در مناطق با آب و هواي سرد و شرايط يخبندان و به خصوص در معرض قرار گرفتن چرخه هاي يخ زدن و آب شدن نياز است. هدف از انجام اين پژوهش، بررسي و مقايسه تاثير ابعاد و ميزان الياف ماكروسنتتيك بر استقامت و دوام رويه هاي بتن غلتكي در برابر چرخه هاي يخ زدن و آب شدن است. بدين منظور آزمونه هاي بتن غلتكي با مقادير مختلفي از الياف (2/1 ،5 و 4 درصد وزني سيمان) با طول هاي مختلف (5 ، 20 و 40 ميليمتري) ساخته شد و آزمايش مقاومت فشاري 7، 28 و 90 روزه و آزمايش دوام در برابر چرخه هاي يخ زدن و آب شدن تا 300 چرخه انجام شد. تحليل نتايج نشان مي دهد كه اضافه كردن الياف باعث افزايش مقاومت فشاري بتن غلتكي مي شود اما از طرف ديگر ميزان دوام آن را در برابر چرخه هاي يخ زدن و آب شدن كاهش مي يابد بنابراين براي استفاده از الياف در بتن غلتكي مخصوصا در مناطق سردسير بايد دقت بيشتري شود.

In recent years, the use of Roller–Compacted Concrete Pavement (RCCP) has developed in road pavement due to its great advantages. Adding fibers to RCC can improve some properties of the concrete, including flexural strength, fatigue resistance, crack growth rate, and shear transfer along cracks and joints. Many experiments have shown the advantages of using fiber-reinforced concrete in RCC, but more information is needed about their behavior in cold regions, and especially the exposure to Freeze-Thaw cycling. Investigation and comparing the effect of polymer fibers on the strength and durability of Roller-Compacted Concrete under Freeze-Thaw cycling are the main goal of the present article. Therefore, specimens with weight percentage of fiber equal to 1, 2.5, and 4% (by weight of cement) and fibers of to 5, 20 and 40 mm lengths are made. Durability test against a Freeze-Thaw cycling and compressive strength are measured on samples after 7, 28 and 90 days. Analysis of the results shows that the additive fiber increases the compressive strength of the RCC, but decreases its durability against the melting and freezing cycles. Therefore, the use of fibers on RCC in cold regions should be done due accuracy and attention.