مطالعه عددي و آزمايشگاهي تاثير افزودن همزمان الياف فولادي و پلي پروپيلن بر مقاومت بتن تراورس با رويكرد رسيدن به درصد بهينه ي الياف (مطالعه موردي كارخانه توليد بتن تراورس كرج)

Numerical and Experimental Study of the Effect of Simultaneous Adding Steel and Polypropylene Fiber on the Strength of Sleeper Concrete with an Approach to Achieve Optimal Percentage of the Fiber (Case Study: Sleeper Concrete Manufacturing Factory of Karaj)

در چند دهه ي اخير،سيستم حمل و نقل ريلي براي عبور و مرور انسان ها به عنوان يكي از راحت ترين و كم هزينه ترين سيستم هاي حمل و نقل رايج، گسترش يافته است. با توجه به اينكه يكي از مهمترين عناصر تشكيل دهنده ي خطوط ريلي، تراورس بتني مي باشد، لذا، مسئله ي بهره برداري و تعمير و نگهداري از اين سيستم از اهميت ويژه اي برخوردار است. در اين تحقيق، به كمك افزودن همزمان الياف فولادي و پلي پروپيلن به بتن تراورس (توليد شده در كارخانه ي توليد تراورس كرج)، مقاومت بتن بهبود بخشيده شده است. مجموعاً تعداد 120 عدد نمونه ي استوانه اي و منشوري جهت انجام تست هاي مقاومت فشاري، كششي و خمشي در هشت طرح مختلف، كه مجموع درصد الياف به كار رفته در هر طرح 1% بود، ساخته شد. با توجه به نتايج بهدست آمده، بهترين طرح براي مقاومت فشاري و كششي، طرح شماره ي 8 (1% الياف فولادي، بدون الياف پلي پروپيلن) و براي مقاومت خمشي، طرح شماره ي 6 (6/0 درصد الياف فولادي و 4/0 درصد الياف پلي پروپيلن) مي باشد. همچنين، وجود الياف در بتن تراورس مي تواند تا حدود 40% از مقدار آرماتورهاي پيش تنيده در آن كاسته و باعث جلوگيري از وقوع ترك هاي عميق در آن شود.

In the last recent decades، the rail transport system for transit of humans has been expanded as one of the most convenient and low-cost transportation systems. As one of the most important elements of the railway lines is sleeper concrete، thus، the issue of operation and maintenance of this system has special importance. In this research، concrete strength has been improved by simultaneous addition of steel and polypropylene fibers to sleeper concrete (manufactured at Sleeper Manufacturing Factory in Karaj، Iran). A total of 120 cylindrical and prismatic samples were constructed for testing compressive، tensile، and flexural strength in eight different designs. Total percentage of fiber used in each design was 1%. According to the results، the best design for compressive and tensile strength was design number 8 (1% steel fiber، 0% polypropylene fiber) and for flexural strength was design number 6 (0.6% steel fiber، 0.4% polypropylene fiber). Presence of fiber in sleeper concrete can reduce its pre-stressed reinforcement by 40% and prevent occurrence of deep cracks.