تاثیر نوع سنگدانه ها بر ویژگی های مقاومتی بتن گوگردی و معمولی

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 دکتری زمین‌شناسی مهندسی، دانشکده علوم پایه، دانشگاه تربیت مدرس

2 استادیار،‌ گروه زمین‌شناسی مهندسی دانشکده علوم پایه دانشگاه تربیت مدرس nikudelm@yahoo.com

3 دفتر خدمات مهندسی و آزمایشگاهی، مرکزتحقیقات راه، مسکن و شهرسازی

4 فارغ التحصیل کارشناسی ارشد زمین شناسی مهندسی، دانشکده علوم پایه، دانشگاه تربیت مدرس

چکیده

بتن که پرکاربردترین ماده در سراسر جهان برای ساخت سازه­ها می­باشد. در بین خصوصیات بتن، مقاومت بتن یکی از ویژگی‌هایی می‌باشد که بیشترین ارزش را در بین مهندسان و طراحان دارد و از این رو با نسبت کیفی بالایی کنترل می­شود. بتن از ترکیب چندین مصالح شامل سیمان، سنگدانه، مواد افزودنی و آب تشکیل شده است. تقریباً %75 حجم بتن متعارف را سنگدانه­ها تشکیل می­دهند بدیهی است ماده متشکله­ای که چنین درصد بزرگی از بتن را تشکیل می­دهد باید نقش مهمی در خواص بتن تازه و سخت شده داشته باشد. در این تحقیق به منظور بررسی تأثیر ویژگی­های انواع سنگدانه­ها بر بتن­های گوگردی و معمولی از 7 نمونه سنگی که شامل مصالح معمولی، گرانیت، 2 نمونه آهک، لوماشل، تراورتن و لیکا استفاده شده است. از این نمونه­های سنگی، سنگدانه­هایی با دانه­بندی یکسان تهیه و ویژگی­های فیزیکی و مکانیکی نمونه­ها بدست آمده است.  در مرحله بعد طرح اختلاط مناسبی مشخص گردید که برای هر 2 نوع بتن معمولی و گوگردی قابل استفاده باشد و سپس نمونه­ها ساخته شده و بررسی نتایج نشان داده است که مصالح سنگی که برای استفاده در بتن معمولی مناسب نمی­باشند در بتن­های گوگردی با تغییراتی که در طرح اختلاط داده شد، مقاومت مناسبی را کسب کرده، به عنوان مثال لوماشل از مقاومت MPa 6/17 در بتن­های معمولی به MPa 6/43 در بتن­های گوگردی رسیده است. همچنین تخلخل و بافت سطحی سنگدانه­ها در بتن­های گوگردی نقش پررنگتری دارند.

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

Effect of type and texture of aggregates on strength properties of sulfur concrete and portland concrete

نویسندگان [English]

  • Shahram Ghasemi 1
  • Mohammadreza Nikudel 2
  • Amir Maziyar Raeis Ghasemi 3
  • Fahimeh Yousefvand 4
1 Ph.D of engineering geology, Department of Geology, Faculty of Science, Tarbiat Modares University, Tehran, Iran.
2 Assistant professor, Department of Engineering Geology, Tarbiat Modares University, nikudelm@modares.ac.ir
3 Road, Housing & urban development research center, Tehran, iran.
4 MSc graduated of engineering geology, Department of Geology, Faculty of Science, Tarbiat Modares University, Tehran, Iran.
چکیده [English]

Concrete is the most widely used materials in construction throughout the world. Among its properties, strength is the most important, controlled with utmost care by engineers and designers. Concrete is made of different materials: aggregate, water, cement and admixture. Aggregate occupies approximately 75% of the concrete mass; as a result it definitely has an important role in the properties of fresh and hardened concrete. In this research, in order to study the effect of different aggregates in sulfur and conventional concrete, 7 types of rock have been selected including River material, Granite, 2 types of Limestone, Coquina , Travertine and expanded clay. Having designed the machine, the aggregate was prepared from these rock types; then the physical and mechanical characteristics of the samples were determined. After selecting an appropriate mix design which could be applied to both types of concrete, samples were prepared and investigation showed that weak aggregates which are not used in conventional concrete, can, with changes in the mix design, be used in sulfur concrete and provide the needed strength(Coquina that gained 17.6 MPa in conventional concrete reach to 43.6 MPa in sulfur concrete). Furthermore, texture and porosity play an important role in sulfur compared to conventional concrete.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Sulfur concrete
  • Aggregate
  • Concrete Strength
وادل.، دوبروولسکی.، 1384. دستنامه اجرای بتن، ترجمه رمضانیانپور ، ع.ا.، طاحونی، ش.، پیدایش، م.، انتشارات علم و ادب، چاپ سوم.
شریفی، ج.، 1387. بررس اثر جنس سنگدانه های مختلف بر خواص مقاومتی بتن، پایان-نامه کارشناسی ارشد زمین شناسی مهندسی،دانشگاه تربیت مدرس.
خالو، ع.، غفوری، ح.ر.، 1371. بررسی برخی از پارامترهای موثر در رفتار بتن سولفوره، کنفرانس بین المللی بتن تهران.
میرغفاری، ه.، 1390. بررسی اثر مصالح سنگدانه ای لوماشل منطقه چابهار بر مقاومت فشاری بتن گوگردی و اصلاح و بهبود آن به کمک پوزولان­های مختلف، پایان نامه کارشناسی ارشد رشته مهندسی عمران-سازه، دانشگاه آزاد اسلامی واحد زاهدان.
رحیمی، ح.، 1388. مصالح ساختمانی، انتشارات دانشگاه تهران، چاپ سوم، تهران.
یوسفوند، ف.، 1393. تاثیر نوع سنگدانه در دوام بتن گوگردی، پایان نامه کارشناسی ازشد زمین شناسی مهندسی، دانشگاه تربیت مدرس، تهران.
Alexander, M., Mindess, S., 2005. Aggregates in Concrete: CRC Press.
Bates, R., Crow, L., 1970. Strengths of sulfur-basalt concretes.
Beshr, H., Almusallam, A., Maslehuddin, M., 2003. Effect of coarse aggregate quality on the                                mechanical properties of high strength concrete. Construction and building materials, 17(2), 97-103.
ACI-committee-221., 2007. Guide for Use of Normal Weight and Heavyweight Aggregates in Concrete. American Concrete Institute.
ACI., 1993. Guide for mixing and placing sulfur concrete in construction: reported by ACI Committee 548. ACI 548.2R-93. American Concrete Institute.
 Emery, J. J., 1983. Properties of Flexible Pavement Materials: A Symposium: ASTM International.
Gannon, C. R., Wombles, R. H., Hettinger, W., Watkins, W. D., 1983. New concepts and discoveries related to the strength characteristics of plasticized sulfur Properties of flexible pavement materials: ASTM International.
Lo, T. Y., Tang, W., Cui, H., 2007. The effects of aggregate properties on lightweight concrete. Building and Environment, 42(8), 3025-3029.
McBee, W. C., Sullivan, T. A., 1982. Modified sulfur cement: Google Patents.
Mohamed, A.-M. O., El-Gamal, M., 2010. Sulfur concrete for the construction industry: a sustainable development approach: J. Ross Publishing.
Mohamed, A.-M. O., El Gamal, M., 2009. Hydro-mechanical behavior of a newly developed sulfur polymer concrete. Cement and Concrete Composites, 31(3), 186-194.
Vlahovic, M. M., Martinovic, S. P., Boljanac, T. D., Jovanic, P. B., Volkov-Husovic, T. D., 2011. Durability of sulfur concrete in various aggressive environments. Construction and building materials, 25(10), 3926-3934.