تاثير الياف امباس (پلي‌پروپيلن اصلاح شده) بر رفتار بتن مورد استفاده در روسازي‌هاي بتني

The Effect of Emboss Fiber (Modified Polypropylene Fiber) on the Behavior of Concrete used in Concrete Pavements

كاهش منابع نفتي، طول عمر پايين و نياز به عمليات تعمير و نگهداري بيشتر روسازي‌هاي آسفالتي، استفاده از روسازي بتني را در ايران و جهان مورد توجه قرار داده است. پديده جمع شدگي و ترك‌هاي ناشي از آن يكي از مشكلات جدي روسازي‌هاي بتني است كه كنترل كننده فاصله بين درزهاي طولي و عرضي (ابعاد دال‌) است. الياف از جمله موادي است كه با هدف كنترل جمع شدگي و عرض ترك‌هاي ناشي از آن مورد استفاده قرار مي‌گيرند. هدف از انجام اين پژوهش، بررسي اثر استفاده از الياف پلي‌پروپيلن بر مشخصات فيزيكي و مكانيكي روسازي‌هاي بتني است. به همين منظور آزمايش‌هاي اسلامپ، مقاومت فشاري، خمشي، الكتريكي، اصطكاك سطحي، جمع شدگي‌هاي آزاد و مقيد بر روي بتن شاهد و بتن اليافي حاوي الياف به ميزان 0/44 درصد حجمي بتن در دو نسبت آب به سيمان 0/35 0/4 انجام گرديد. نتايج حاكي از آن است كه استفاده از الياف پلي‌پروپيلن موجب كاهش اسلامپ و كارايي بتن گرديد. همچنين تاثير اين نوع الياف در نسبت‌هاي مختلف آب به سيمان در مقاومت‌هاي فشاري، خمشي و الكتريكي متفاوت بود، با اين ‌حال الياف پلي‌پروپيلن سبب افزايش تا حدود سه برابري انرژي جذب شده در آزمايش خمش سه نقطه‌اي شده است. به علاوه كاهش حدود 10 درصدي در ميزان جمع شدگي مقيد، كاهش 20 درصدي جمع شدگي آزاد بتن، كاهش سن ترك خوردگي و كاهش 35 درصدي عرض ترك نتيجه استفاده از الياف پلي‌پروپيلن بوده است. قابل ذكر است كه تاثير الياف بر خروجي‌هاي اصطكاك سطحي چندان واضح و مشخص نبود.

Concrete pavements are widely used by pavement engineers due to their advantages over flexible pavements such as longer lifetime, good performance and durability, etc. However, concrete pavements represent some drawbacks such as shrinkage that increases the tensile stress in concrete, which may lead to cracking, warping, etc. Drying shrinkage is the most important type of shrinkage in concrete pavements. Polypropylene fibers can be used to control or reduce the width of cracking by bridging both sides of the crack. In this study, the effect of Emboss fiber on the behavior of concrete pavement was investigated. Slump, compressive strength, third-point flexural strength, electrical resistance, skid resistance, free shrinkage and restrained shrinkage by ring test were performed. Two water-cement ratios of 0.35 & 0.4 were used for mix design and the percentage of polypropylene fiber used in mixtures was 0.44% by concrete volume. The results showed that the use of Emboss Fiber reduced the workability of concrete. Also, these reinforcements had different effects on compressive and flexural strength and electrical resistance depending on the homogeneity of Emboss fiber reinforced concrete. Furthermore, toughness indices and energy absorption of concrete were significantly increased by using Emboss fiber reinforced concrete. In addition, using fiber indicated a slight reduction in the amount of free and restrained shrinkage and occurrence of first-crack. Polypropylene fibers had a key role in controlling crack width by bridging both sides of the crack. Finally, no certain relationship was observed between using SRA and changing the skid resistance of concrete pavement.