Skip to main content
SUPERVISOR
Morteza Madhkhan
مرتضی مدح خوان (استاد راهنما)
 
STUDENT
Farshid Heydari
فرشید حیدری

FACULTY - DEPARTMENT

دانشکده مهندسی عمران
DEGREE
Master of Science (MSc)
YEAR
1396

TITLE

Investigation of the Durability of Roller Compacted Concrete in Pavement Containing Aggregates and Recycled Steel Fibers from Waste Rubber
Roller compacted concrete pavement is gradually being considered a viable alternative to road construction because of the overall cost of construction, relatively high resistance at an early age, and high running speed. The main components of roller compacted concrete are similar to ordinary concrete but used in different proportions. The construction industry is one of the sectors which uses natural resources that has a very negative impact on sustainability. To reduce the use of aggregates and sustainability of natural resources, and problems associated with the disposal of waste rubber, the researchers are using waste rubber to replace aggregates with crumb rubber and steel fibers to improve mechanical properties. In this study, the use of crumb rubber and recycled steel fibers in roller compacted concrete pavement to improve its performance and reduce the environmental impact of waste rubber discussed. The main focus on the durability of roller compacted concrete contains cycles of freezing and thawing, impermeability, water absorption, and compressive strength of the specimens. The samples in this study were made based on the soil method, and the Kongo vibration hammer used to compact the specimens. The experiments conducted in two phases. In the first phase, using two cementitious materials 14 and 17 percent by weight of aggregate, three values of recycled steel fibers 0, 30 and 45 kg/m 3 , five values of 0, 5, 10, 15 and 20% volumetric aggregate replacement and five moisture contents of 4, 4.5, 5, 5.5 and 6 percent weight of dry materials were assigned to determine the optimum moisture content required for the main mixing design. At this phase of the experiment, 450 cubic samples of 150×150×150 mm examined to determine the optimum moisture content. In the second phase, a 30-well mixing scheme obtained by determining the optimum moisture content, and the original samples made. The samples included compressive strength at 7 and 28 days (180 cube samples 150×150×150 mm) and 150 and 300 cycles of freezing and thawing (180 cube samples 150×150×150 mm) and impermeability (90 Prismatic specimens are 120×200×200 mm) as well as water absorption (90 cubic specimens 100×100×100 mm). The results show that the increase in crumb rubber improves the compressive strength loss in the cycles of freezing and thawing. Recycled steel fibers have no positive effect on the strength and durability of roller compacted concrete specimens. Adding crumb rubber increases the permeability and water absorption and also increases the crumb rubber and decreases the compressive strength of the specimens. In all specimens, the compressive strength and durability parameters improved by increasing the cementitious material from 14 to 17 percent. Key words : RCC pavements, crumb rubber, Recycled steel fibers, durability, water absorption, permeability
روسازی بتن غلتکی به دلیل کاهش هزینه­ی کلی ساخت‌وساز، مقاومت نسبتاً بالا در سنین پایین و سرعت اجرای زیاد به تدریج به عنوان جایگزین مناسب برای ساخت جاده در نظر گرفته می­شود. اجزای اصلی بتن غلتکی مشابه بتن معمولی می­باشد؛ ولی با نسبت­های متفاوت استفاده می­شود. صنعت ساخت و ساز یکی از بخش­هایی است که با استفاده از منابع طبیعی، میزان پایداری آن تأثیر منفی بسیاری می­گذارد. به منظور کاهش استفاده از سنگدانه­ها، پایداری منابع طبیعی و مشکلات مربوط به دفع لاستیک فرسوده، محققین از مواد بازیافت لاستیک فرسوده به شکل خرده لاستیک جایگزین سنگدانه و الیاف فلزی برای بهبود خواص مکانیکی استفاده می­کنند. در این تحقیق استفاده از خرده لاستیک و الیاف فلزی بازیافتی در بتن غلتکی روسازی با هدف بهبود عملکرد آن و کاهش اثرات زیست­محیطی لاستیک فرسوده مورد بحث و بررسی قرار می­گیرد. تمرکز اصلی بر روی دوام بتن غلتکی شامل چرخه­ی یخ و ذوب، نفوذناپذیری، جذب آب و هم‌چنین مقاومت فشاری نمونه­ها می­باشد. نمونه­های مورد آزمایش در این تحقیق بر اساس روش مبتنی بر دیدگاه خاکی ساخته شده و برای تراکم نمونه­ها از چکش ارتعاشی کنگو استفاده شده است. آزمایش­های ذکر شده در دو مرحله انجام گرفتند. در مرحله­ی اول، با استفاده از دو مقدار مواد سیمانی 14 و 17 درصد وزن سنگدانه، سه مقدار الیاف فلزی بازیافتی 0، 30 و 45 کیلوگرم بر مترمکعب، پنج مقدار خرده لاستیک 0، 5، 10، 15 و 20 درصد حجمی جایگزین سنگدانه و پنج مقدار رطوبت 4، 5/4، 5، 5/5 و 6 درصد وزن مصالح خشک به منظور تعیین درصد رطوبت بهینه مورد نیاز برای طرح اختلاط­های اصلی اختصاص یافت. در این مرحله از آزمایش تعداد 450 نمونه­ی مکعبی 150×150×150 میلیمتری برای تعیین درصد رطوبت بهینه مورد بررسی قرار گرفت. در مرحله­ی دوم، با تعیین درصد رطوبت بهینه طرح اختلاط­های30 گانه به دست آمده و نمونه­های اصلی ساخته شد. نمونه­های مذکور شامل مقاومت فشاری در سنین 7 و 28 روزه (تعداد 180 نمونه­ی مکعبی 150×150×150 میلیمتری) و چرخه­های یخ و ذوب 150 و 300 سیکل (180 نمونه­ی مکعبی 150×150×150 میلیمتری) و نفوذناپذیری (90 نمونه­ی منشوری120×200×200 میلیمتری) و نیز جذب آب ( 90 نمونه­ی مکعبی 100×100×100 میلیمتری) می­باشند. نتایج به دست آمده حاکی از آن است که افزایش خرده لاستیک باعث بهبود افت مقاومت فشاری در چرخه­های یخ و ذوب می­شود. الیاف فلزی بازیافتی تأثیر مثبتی بر مقاومت و بهبود عملکرد دوام نمونه­های بتن غلتکی ندارد. افزودن خرده لاستیک باعث افزایش میزان نفوذ­پذیری و جذب آب می­گردد و هم­چنین افزایش خرده لاستیک باعث کاهش مقاومت فشاری نمونه­ها می­شود. در تمامی نمونه­ها با افزایش مواد سیمانی از 14 به 17 درصد، مقاومت فشاری و پارامترهای دوام بهبود می­یابد. کلمات کلیدی : بتن غلتکی، خرده لاستیک، الیاف فلزی بازیافتی، دوام، جذب آب، نفوذپذیری

ارتقاء امنیت وب با وف بومی