Skip to main content
SUPERVISOR
Kiachehr Behfarnia,Abdolreza Kabiri
کیاچهر بهفرنیا (استاد راهنما) عبدالرضا کبیری سامانی (استاد مشاور)
 
STUDENT
AMIR BEHRAVAN
امیر بهروان

FACULTY - DEPARTMENT

دانشکده مهندسی عمران
DEGREE
Master of Science (MSc)
YEAR
1389

TITLE

Experimental Study on Application of HPP Fiber Reinforced Concrete in Water Pressure Tunnel Linings
Today, concrete is one of the most widely used construction materials. Concrete enjoys several advantages over wood and steel and other construction materials such as flexibility in shaping, fire resistance, durability and ease of production and finally cheaper and more economical. But along with these advantages, there are also disadvantages such as heavy weight , low tensile strength and brittle behavior . Research result have indicated that the ductility of concrete using fiber can be greatly increased. Additionally, an overall improvement in application of fiber is increase in tensile flexural and shear strength. Concrete cracking can be delayed and controlled with application of fibers in concrete. Compressive strength of concrete is increased by adding some kind of fibers to concrete mixtures. This study investigates the application of a new type of polypropylene fiber called Barchip (HPP fibers) in concrete lining of water pressure tunnels experimentally. In this paper, a comparison between the behavior of steel fiber reinforced concrete and HPP fiber reinforced concrete with ordinary concrete is made. Advantages and disadvantages of Barchip fibers used for concrete lining of water tunnels are presented. Alpha In this study, concrete mixtures with 0.4,0.6 and 0.8 volume percent of HPP fiber and steel fibers were provided. Changes in compressive strength, tensile strength, flexural strength, toughness and energy absorption, permeability of concrete and chloride penetration depth were measured relative to the control sample. All tests were undertaken according to ASTM and BS requirements. The obtained results showed that the Barchip fibers were not effective in compressive strength compare to steel fibers, but the effects of Barchip fibers i tensile strength, flexural strength, toughness and energy absorption were significant. Based on the results, the effects of Barchip fibers on concrete characteristics such as the toughness, concrete permeability and chloride penetration were higher than that of steel fibers. The results showed that with application of HPP fibers, durability and serviceability of the concrete linings could be remarkably extended. Key Words fiber reinforced concrete, polypropylene fiber, concrete lining, water tunnel, durability.
امروزه بتن یکی از پر مصرف‌ترین مصالح ساختمانی به حساب می‌آید. مزیت‌های بتن مانند شکل‌پذیری و قالب‌پذیری راحت، مقاومت در برابر آتش نسبت به چوب و فولاد، پایداری بهتر در برابر تأثیرات تخریبی آب و هوایی، تولید راحت و در نهایت ارزان‌تر بودن آن باعث گردیده از این ماده استقبال خوبی به عمل آید. اما در کنار این مزیت‌ها، بتن معایبی نیز دارد که از آن جمله می‌توان به افزایش وزن قطعات ساخته شده با بتن، مقاومت کششی پایین و ترد شکنی اشاره نمود. یافتههای پژوهشی در دهه‌ی گذشته نشان می‌دهد که شکل پذیری بسیاری از اعضای سازه‌های بتنی را میتوان با استفاده از الیاف تا حد زیادی افزایش داد. ع?وه بر این، الیاف به طور کلی باعثبهبود در مقاومت کششی، خمشی، برشی، افزایش مقاومت ترک خوردگی، کنترل ترک خوردگی و در برخی موارد باعث افزایش مقاومت فشاری می‌گردد. از دیگر مزیت‌های افزودن الیاف به بتن می‌توان به افزایش مقاومت در برابر کاویتاسیون، افزایش شکل پذیری، افزایش طاقت، افزایش مقاومت در برابر سایش، فرسایش، آبرفتگی و خزش اشاره نمود. هم چنین به دلیل وجود الیاف، ترک‌های بوجود آمده در بتن دارای عرض و فواصل کمتری است، در نتیجه آسیب پذیری آرماتورها بر اثر خوردگی، کاهش یافته و دوام بتن نیز افزایش می‌یابد. در این پایان نامه به بررسی آزمایشگاهی کاربرد نوع جدیدی از الیاف پلی پروپیلن بنام بارچیپ (الیاف HPP ) در پوشش داخلی تونل انتقال آب پرداخته شده است. بدین منظور در این مطالعه، مقایسه‌ای بین رفتار بتن با الیاف بارچیپ و بتن با الیاف فولادی و نیز بتن معمولی انجام، و مزایا و معایب کاربرد الیاف بارچیپ جهت استفاده در پوشش داخلی تونل‌های انتقال آب بررسی شده است. در این پژوهش با افزودن سه درصد حجمی 4/0، 6/0 و 8/0 الیاف HPP و الیاف فولادی به طور جداگانه به مخلوط بتن، تغییرات مقاومت فشاری 28 روزه، مقاومت کششی 28 روزه، مقاومت خمشی، میزان طاقت و جذب انرژی، میزان نفوذپذیری بتن و میزان عمق نفوذ یون کلر نسبت به نمونه‌ی شاهد سنجیده شده است. روش انجام تمام آزمایشــات با استانداردهای معتبر مربوط همانند ASTM و BS مطابقت دارند. نتــایج حاصل نشان می‌دهند کاربرد الیاف بارچیپ به اندازه الیاف فولادی در مقاومت فشاری مؤثر نمی‌باشد اما بر مقاومت کششی، مقاومت خمشی، طاقت و جذب انرژی تأثیرات قابل ملاحظه‌ای دارد. هم چنین الیاف بارچیپ در مشخصه‌هایی نظیر طاقت، نفوذپذیری بتن و عمق نفوذ یون کلر دارای عملکردی بسیار بهتر از الیاف فولادی می‌باشد. نتایج بدست آمده نشان می‌دهند که استفاده از الیاف HPP باعث افزایش دوام پوشش بتنی تونل گشته و عمر بهره برداری از تونل افزایش می‌یابد. مجموعه نتایج در قالب جداول و منحنی‌های مربوطه ارائه شده است. کلید واژه‌ها: بتن الیافی، پلی‌پروپیلن، بارچیپ، پوشش داخلی، تونل آب، دوام

ارتقاء امنیت وب با وف بومی