توصيفگر ها :
بتن خودمتراكم , خواص مكانيكي , ضايعات لاستيك , خصوصيات ديناميكي , تكنيك پردازش تصوير , ترك خوردگي
چكيده فارسي :
يكي از مهم ترين مسائل زيست محيطي در سراسر جهان، دفع مواد پسماند است. انباشته شدن لاستيكهاي فرسوده همواره چالش بزرگ
بوده است، زيرا كه در صورت دفن آنها حتي پس از زمان طولاني به راحتي قابل تجزيه زيستي نيستند. از اينرو، بازيافت و يا استفاده از
آنها در صنعت همواره مطرح بوده است.
معمولاً در بتن حدود 20 تا 30 درصد حجم آن بسته به نسبت مخلوط از ريزدانه تشكيل شده است. با توجه به توليد بالاي سالانه بتن،
حتي اگر درصد كمي از سنگدانه طبيعي را با خرده لاستيك فرسوده جايگزين نمود، منجر به صرفه جويي قابل توجهي در منابع طبيعي
ميشود. در نتيجه، طي سالها محققان تلاش كردهاند تا مواد بازيافتي مختلفي را در سطوح مختلف استفاده كنند. از طرف ديگر، لاستيك
فرسوده تاير از لاستيكهاي مستعمل در صنعت خودرو توليد ميشود كه در نقاط مختلف جهان به سرعت در حال رشد است. در نتيجه
استفاده اين لاستيكها در بتن در راستاي توسعه پايدار است. از سوي ديگر مطالعات نشان دادهاند كه استفاده از لاستيك در بتن سبب كاهش
مشخصات مكانيكي مانند مقاومت فشاري، خمشي و مدول الاستيسيته ميگردد. يكي از راهكارهاي موثر در جبران اين كاهش استفاده از
ميكروسيليس در بتن است.
در اين پژوهش به رفتار الما نهاي سازه با درصدهاي مختلف لاستيك در بتن خود متراكم پرداخته شده است. همچنين اثر استفاده از
ميكروسيليس در جبران كاهش مشخصات مكانيكي ارزيابي شده است. ابتدا به بررسي مودهاي فركانسي و ميرايي حاصل از ارتعاش آزاد و
همچنين رفتار ناشي از خمش تيرهاي بتن آرمه خود متراكم پرداخته شده است. در نمونههاي تير با افزايش درصد لاستيك شكلپذيري و
ميرايي افزايش يافته است. نتايج ارزيابي بتن حاوي ميكروسيليس نشان داده است كه استفاده از ميكروسيليس به مقدار 20 درصد سبب شده
است كه ضعف نمونهها در مقاومت فشاري و رفتار خمشي تا حدي تعديل شود. همچنين كاهش مقاومت فشاري، مقاومت خمشي، فركانس
طبيعي، كاهش بار حداكثر، بار ترك خوردگي، افزايش باز شدگي عرض ترك و افزايش شاخص شكل پذيري مشاهده شده است. به
طوريكه با افزايش خرده لاستيك تا 30 درصد، 116 % افزايش ميرايي، 23 % كاهش فركانس طبيعي مود اول، 32 % افزايش شاخص شكل
پذيري، 24 % كاهش بار حداكثر تيرهاي خمشي مشاهده شده است. مود گسيختگي در نمونههاي حاوي درصد بالاي لاستيك شكست
خمشي-برشي بود و ولي در نمونههاي حاوي درصد خرده لاستيك كم شكست عمدتا خمشي رخ داد.
چكيده انگليسي :
One of the most important environmental issues around the world is the disposal of waste materials. Accumulation of used tires has always has always been a major concern ,because they are not easily biodegradable even after a long time if buried. Therefore, recycling or using them in the industry always has been important.
Usually, in concrete, about 20 to 30% of its volume, depending on the proportion of the mixture, consists of fine aggregates. Considering the high annual production of concrete, even if a small percentage of natural aggregate is replaced with worn rubber crumb, it leads to a significant saving of natural resources. As a result, over the years, researchers have tried to use different recycled materials at different levels. On the other hand, used tires are produced from used tires in the automotive industry, which is growing rapidly in different parts of the world. As a result, the use of these tires in concrete is in line with sustainable development. On the other hand, studies have shown that the use of rubber in concrete causes a decrease in mechanical characteristics such as compressive strength, flexural strength and modulus of elasticity. One of the effective ways to compensate for this reduction is the use of silica fume in concrete.
In this research, the behavior of structural elements with different percentages of rubber in self-compacting concrete has been studied. Also, the effect of using microsilica in compensating the reduction of mechanical characteristics has been evaluated. First, the frequency and damping modes resulting from free vibration and also the flexural behavior of self-dense reinforced concrete beams have been investigated. In beam samples, ductility and damping have increased with increasing rubber percentage. The evaluation results of concrete containing microsilica have shown that the use of microsilica in the amount of 20% has caused the weakness of the samples in compressive strength and flexural behavior to be adjusted to some extent. Also, reduction of compressive strength, flexural strength, natural frequency, reduction of maximum load bearing, first crack load, increase of crack width opening and increase of deformability index have been observed. So that with the increase of crumb rubber up to 30%, 116% increase in damping, 23% decrease in the natural frequency of the first mode, 32% increase in ductility index, 24% decrease in the maximum flexural load beams have been observed. The failure mode in the samples containing a high percentage of rubber was flexural-shear failure, but in the samples with low rubber, the failure was mainly flexural.