ترجمه مقاومت باقی‌مانده بتن کارا با و بدون الیاف‌های پلی‌پروپیلن در دماهای بالا

توضیحات

 عنوان فارسی: مقاومت باقی‌مانده بتن کارا با و بدون الیاف‌های پلی‌پروپیلن در دماهای بالا

عنوان انگلیسی مقاله ترجمه شده:

On residual strength of high-performance concrete with and without polypropylene fibres at elevated temperatures

مقاومت باقی‌مانده بتن کارا با و بدون الیاف‌های پلی‌پروپیلن در دماهای بالا

 

چکیده

مکعب‌های با ابعاد  و استوانه‌های با ابعاد  طراحی شده‌ و با بتن‌های کارا (HPC)[1] C50، C80 و C100 ترکیب شده با و بدون الیاف‌های پلی‌پروپیلن [2](PP)، ساخته شدند. این نمونه‌ها در یک کوره برقی، تقریبا زیر منحنی ISO-834 با مجموعه‌ای از دماهای هدف در محدوده 20 تا 900 درجه سانتی‌گراد، حرارت دیدند. هیچ پوسته شدنی در طی آزمون آتش بر روی نمونه‌های HPC با الیاف‌های PP دیده نشد، در حالی‌که برای نمونه‌های HPC بدون الیاف‌های PP، پوسته شدن اتفاق افتاد. ارتباط بین از دست رفتن جرم و قرارگیری در حرارت، مورد بررسی قرار گرفته است. به‌علاوه، مکعب‌ها و منشورهای گرم و سرد شده، به ترتیب تحت بارگذاری فشاری یکنواخت و بارگذاری خمشی چهار نقطه‌ای، مورد آزمایش قرار گرفته‌اند. تنزل مقاومت فشاری باقی‌مانده و مقاومت خمشی باقی‌مانده، تحلیل شده‌اند. علاوه بر این، اثرات الیاف‌های PP بر روی مقاومت مکانیکی باقی‌مانده‌ی نمونه‌های HPC در دماهای بالا مورد بررسی قرار گرفته‌ است. درنهایت، طراحی منحنی مقاومت در برابر آتش مربوط به مقاومت فشاری باقی‌مانده به حرارت و همچنین طراحی منحنی مربوط به مقاومت خمشی باقی‌مانده به حرارت، براساس تحلیل‌های آماریِ داده‌های آزمون، پیشنهاد شده‌اند.

کلمات کلیدی: بتن کارا (HPC)، الیاف‌های پلی‌پروپیلن (PP)، درجه حرارت بالا، مقاومت فشاری، مقاومت خمشی

 

لیست نمادها:

مفهوم	نماد
به‌ترتیب، مقاومت فشاری و خمشی HPC در 20 درجه
به‌ترتیب، مقاومت فشاری و خمشی باقی‌مانده HPC در T
جرم HPC در 20 درجه
ضریب همبستگی	R
دمای منتشر شده	T
از دست رفتن جرم در T

 

 

1- مقدمه

در حالی‌که، استحکام، کارایی و دوام بتن کارا (HPC) معمولا بسیار برتر از بتن مرسوم در دمای محیط است، اما وقتی‌که در معرض آتش قرار می‌گیرند، خرابی‌شان گاها سریع و چشمگیر است که به صورت پوسته شدن نمود پیدا می‌کند. پوسته شدن نوع خطرناکی از خرابی است و ممکن است بر روی پایداری و یکپارچگی یک ساختار بتنی اثر بگذارد. اگر چه موضوع بحث برانگیز آن است که آیا HPC (که بعنوان بتن با مقاومت بالا نیز شناخته می‌شود) نسبت به بتن با مقاومت عادی (NSC)[3] خیلی حساس به پوسته شدن است یا نه، که بررسی‌های بسیاری تایید کرده‌اند که HPC پوسته شدن را به احتمال زیاد حداقل در سطح مواد از خود نشان می‌دهد. برای مقابله با پوسته شدن، مطالعاتی توسط پژوهشگرانی نظیر همر (1992)، نیشیدا و همکاران (1995) و آتکینسون (2004)، انجام گرفته است که نشان دادند که استفاده از الیاف‌های پلی‌پروپیلن (PP) در بتن می‌تواند میزان پوسته شدن را برای HPC در حرارت‌های بالا، بطور قابل توجهی کاهش دهد. مطالعات آزمایشی و تئوری نشان داده‌اند که در دمای بالا، الیاف‌های PP ذوب شده و کانال‌هایی ایجاد می‌شود که از طریق آن، فشارِ بخار آب در HPC ایجاد و حرارت آزاد می‌گردد. این آزاد شدن بخار، گرایش به پوسته شدن HPC را تحت شرایط آتش، بطور قابل توجهی کاهش می‌دهد.

وقتی الیاف‌های PP، برای کنترل ویژگی‌های تازه و سختیِ موادِ برپایه سیمان در دمای محیط، مورد استفاده قرار گرفتند، مشخص شد که الیاف‌های PP می‌توانند انقباض پلاستیک را کاهش دهند و تاثیر جزئی بر روی مقاومت‌های فشاری و خمشی بگذارند. در واقع، تاثیر بر روی مقاومت، متناقض گزارش شده است. بنابراین، اثر سودمند حذف یا کاهش پوسته شدن، این سوال را بوجود می‌آورد که الیاف‌های PP چقدر بر رفتار مکانیکی باقی‌مانده HPC که در حرارت بالا قرار گرفته، تاثیر دارد. بررسی بر روی خمیر سیمان توسط کامونن و پنتالا (2003) نشان می‌دهد که وجود الیاف‌های PP یک ساختار منفذ مویرگی بهتری را ارائه می‌کند، مقاومت فشاری باقی‌مانده را کاهش می‌دهد و مقاومت خمشی باقی‌مانده را وقتی‌که دما در محدوده 150 تا 440 درجه سانتی‌گراد قرار دارد، بهبود می‌بخشد، در حالی‌که مقاومت خمشی باقی‌مانده وقتی‌که دما فراتر از 440-520 درجه می‌شود، بطور قابل توجهی کاهش می‌یابد. علاوه بر این، پون و همکاران (2004) نتیجه گرفتند که وجود الیاف‌های PP به از دست رفتن سریع‌تر مقاومت فشاری و سختی بتن (در کنار سیمان پورتلند، سیمان با و بدون متاکائولین یا سیلیس نیز در پژوهش آن‌ها آمده است) پس از قرار گیری در حرارت بالا (بیش از 800 درجه)، منتج می‌شود. اگرچه، آن‌ها یافتند که مقاومت فشاری باقی‌مانده HPC با سیمان پورتلند عادی حاوی الیاف PP (22/0 درصد حجم) در مقایسه با HPC بدون الیاف‌های PP، 6/4 درصد پس از قرار گیری در دمای 600 درجه، افزایش می‌یابد، در حالی‌که پس از قرار گیری در معرض 800 درجه، 2/3 درصد کاهش می‌یابد. از بررسی آن‌ها می‌توان استنباط کرد که تاثیر الیاف‌های PP بر روی مقاومت مکانیکی باقی‌مانده HPC ها پس از قرارگیری در حرارت بالا، هنوز نیاز به بررسی‌های بیشتری دارد.

هدف از این بررسی، آن است که درک مقاومت‌های باقی‌مانده HPC تهیه شده با و بدون الیاف‌های PP پس از قرارگیری در معرض دمای بین 20 تا 900 درجه، افزایش یابد. سه درجه بتن C50، C80 و C100 (استاندارد GB175-1999 چین) انتخاب شده‌اند. حالت‌های ساده‌ای برای حصول مقاومت فشاری باقی‌مانده و مقاومت خمشی باقی‌مانده مربوط به یک درجه حرارت خاص نیز پیشنهاد شده‌اند.

 

2- نمونه‌های آزمون

2-1- مواد

مواد استفاده شده در این بررسی عبارتند از:

• یک سیمان پورتلند عادی مطابق با 5R در استاندارد GB175-1999 چین.
• سرباره کوره S90
• بخار سیلیس
• شن رودخانه با ضریب تناسب 5/2
• سنگ خرد آهکی (5-15 میلی‌متر برای C100) یا سنگ خرد سیلیسی (5-20 میلی‌متر برای C50 و C80)
• سوپر پلاست با برند Mighty-100
• آب شیر شهری
• الیاف‌های PP دردسترس تجاری (مشخصات: حداکثر طول 15 میلی‌متر، قطر 45 میکرومتر و نقطه ذوب 165 درجه سانتی‌گراد).

[1]– High Performance Concrete

[2]– PolyPropylene

[3]– Normal Strength Concrete

توجه:

• برای دانلود فایل word کامل ترجمه از گزینه افزودن به سبد خرید بالا استفاده فرمایید.
• لینک دانلود فایل بلافاصله پس از خرید بصورت اتوماتیک برای شما ایمیل می گردد.

سفارش ترجمه مقاله

به منظور سفارش ترجمه تخصصی مقالات خود بر روی کلید زیر کلیک نمایید.

سفارش ترجمه تخصصی