فهرست مطالب

تحقیقات بتن ایران - سال هشتم شماره 1 (بهار و تابستان 1394)
  • سال هشتم شماره 1 (بهار و تابستان 1394)
  • تاریخ انتشار: 1394/04/20
  • تعداد عناوین: 10
|
  • مقاله پژوهشی
  • محمد شکرچی زاده، رایحه خاقانپور*، محمد حسین تدین، عطیه فراهانی صفحات 5-14
    محیط های دریایی واقع در نواحی گرمسیر از جمله حاشیه خلیج فارس، به عنوان مخرب ترین محیط برای سازه های بتن مسلح شناخته شده اند. به طوری که سالانه بخش عظیمی از هزینه های نگهداری، تعمیر یا جایگزینی سازه های بتن آرمه به خسارات ناشی از خوردگی اختصاص می یابد. کیفیت بتن یکی از عوامل مهم و تعیین کننده خوردگی در این منطقه است. امروزه استفاده از پوزولان ها به عنوان یکی از راهکارهای بهبود کیفیت بتن مورد توجه قرار گرفته است. با توجه به این که شرایط رویارویی پاشش یکی از بحرانی ترین شرایط برای نفوذ یون کلر و خوردگی محسوب می شود، در این تحقیق، با قرار دادن آزمونه ها با نسبت آب به سیمان های مختلف و درصدهای مختلف پوزولان متاکائولن در منطقه پاشش و اندازه گیری سرعت خوردگی و پتانسیل نیم پیل توسط دستگاه گالواپالس به بررسی تاثیر این عوامل روی خوردگی میلگردها در طول 32 ماه پرداخته شده است. نتایج نشان می دهد که در آزمونه با نسبت آب به سیمان کم تر، احتمال خوردگی کمتر خواهد بود. افزایش نسبت آب به سیمان از 35/0 تا 45/0 زمان شروع خوردگی را تا دو برابر کاهش می دهد. همچنین استفاده از متاکائولن سرعت خوردگی را تا دو برابر در مقایسه با آزمونه های بدون آن کاهش می دهد.
    کلیدواژگان: دوام بتن، سرعت خوردگی، متاکائولن، نسبت آب به سیمان
  • آیدین طوفانی میلانی *، حسن افشین، یاسر علیلوکسجینی، حمید ناصری صفحات 15-25
    بتن پودری واکنش پذیر از دستاورد های جدید تکنولوژی بتن می باشد. توسعه و به کارگیری این نوع بتن بستگی به شناخت بیشتر خصوصیات و مشخصات آن دارد. مقاومت برشی یکی از مشخصه های مهم برای طراحی اجزای بتنی می باشد. یکی از روش های موثر و مفید برای بدست آوردن مقاومت برشی بتن تخمین این مقاومت با استفاده از مقاومت فشاری می باشد. در این پژوهش مخلوط های بتن پودری واکنش پذیر و بتن معمولی با طرح اختلاط های متفاوت با مصالح موجود در کشور تهیه و مشخصات مکانیکی آنها مورد بررسی آزمایشگاهی قرار گرفته است. برای سنجش مقاومت برشی از دو
    روش
    JSCE G553 و روش ابداعی افشین- علیلو استفاده شده است. نتایج به دست آمده حاکی از اختلاف خصوصیات برشی بتن پودری واکنش پذیر و بتن معمولی می باشد. همچنین مقاومت برشی بدست آمده از دو روش فوق نزدیک به یکدیگر هستند. با استفاده از نتایج بدست آمده از آزمایش ها، رابطه ای تجربی برای تخمین مقاومت برشی بتن پودری واکنش پذیر با استفاده از مقاومت فشاری آن پیشنهاد گردیده است.
    کلیدواژگان: بتن، پودری واکنش پذیر (RPC)، مشخصات مکانیکی، مقاومت برشی، مقاومت فشاری
  • علی خلیلی، مسعود احمدی، ابراهیم امامی*، علی خیرالدین صفحات 27-40
    باتوجه به اهمیت پل ها به عنوان شریان های حیاتی و لزوم خدمت رسانی آن ها بعد از وقوع زلزله، طراحی مناسب این دست سازه ها امری مهم می باشد. در همین راستا یک گام مهم برای پیش بینی عملکرد این نوع سیستم های سازه ای تحت شرایط مختلف بارگذاری، تعیین محل پاسخ غیر ارتجاعی می باشد. در پایه پل ها، این تغییر شکل های غیر ارتجاعی عمدتا در طولی محدود به نام مفصل پلاستیک رخ می دهند. یک مدل مناسب برای رفتار مفصلی در پایه پل های بتن آرمه کمک شایانی به جزییات بندی و تخمین تغییر شکل های نسبی برای طراحی بر اساس عملکرد، خواهد کرد. در این مقاله با استفاده از نتایج آزمایشاتی که بر روی پایه پل های بتن آرمه صورت گرفته است و همچنین با بهره گیری ازالگوریتم شبکه های عصبی مصنوعی به پیش بینی طول مفصل پلاستیک در پایه پل های بتن آرمه پرداخته شده است. نتایج نشان دهنده صحت بالای الگوریتم شبکه های عصبی مصنوعی در پیش بینی این پارامتر نسبت به سایر روابط ارایه شده با توجه به درصد خطا محاسبه شده، می باشد.
    کلیدواژگان: طول مفصل پلاستیک، پایه های پل های بتن آرمه، الگوریتم شبکه های عصبی مصنوعی، شریان های حیاتی
  • ملک محمد رنجبر، سید حسین قاسم زاده موسوی نژاد، شاهین چرختاب، محمد ابراهیم ذاکری، محمد آرایشگر*، سروش عیسی پور صفحات 41-54
    در این مطالعه به بررسی آثار ناشی از افزودن الیاف فولادی با دو درصد وزنی بر پارامترهای جریان پذیری و خواص سخت شده ی بتن خودتراکم سبک حاوی سبکدانه های اسکوریا پرداخته شده است. بدین منظور الیاف فولادی با طول 50 میلی متر به میزان 20و 40 کیلوگرم در مترمکعب به طرح اختلاط شاهد اضافه شده و سپس آزمایش های بتن تازه شامل جریان اسلامپ، قیفV شکل و جعبهL شکل و آزمایش های بتن سخت شده شامل اندازه گیری چگالی، مقاومت فشاری، مقاومت کششی، اندازه گیری سرعت عبور امواج اولتراسونیک، مقاومت خمشی، طاقت خمشی و جذب آبانجام گرفت. نمونه ها در شرایط مرطوب عمل آوری شده و نتایج آزمایش های بتن سخت شده در سنین 7، 14، 28، 42 و 90 روزه ارائه شده اند. نتایج نشان می دهند که نسبت به طرح شاهد، با افزایش حجم الیاف، جریان اسلامپ و درصد H2/H1 کاهش یافته و مقادیر T50، زمان خروج کامل بتن از قیف Vشکل، افزایش می یابد. همچنین با افزودن مقادیر الیاف، افزایش در مقاومت کششی و خمشی را شاهد بوده ایم اما افزایش محسوسی در مقاومت فشاری نمونه های الیافی مشاهده نشد.
    کلیدواژگان: بتن خودتراکم سبک، خواص بتن سخت شده، خواص بتن تازه، الیاف فولادی، اسکوریا
  • سید حمید هاشمی*، علی نوروزی ارکوینی صفحات 55-69
    رفتار بتن سبک در درجه حرارت های بالا از نظر تامین ایمنی سازه تحت بارهای مشخص ویا بارهای بهره برداری خاص از درجه اهمیت بالایی برخوردار است. این مطالعه به بررسی اثرات حرارت بر خصوصیات فیزیکی و مکانیکی بتن سبک حاوی لیکا از قبیل مقاومت فشاری، جذب حجمی آب، افت وزن و خرده و پوسته شدن سطح بتن می پردازد. بدین منظور با بهره گیری از روش طراحی آزمایشات تاگوچی برای دستیابی به طرح اختلاط بهینه از نظر مقاومت فشاری، نمونه های ساخته شده با درصدهای مختلفی از نانوسیلیس بعد از سن 28 روز در معرض حرارت 200، 400 و 600 درجه سانتیگراد قرار گرفتند و با بتن عمل آوری شده در دمای محیط مقایسه شدند. نتایج حاکی از افت شاخصه های فیزیکی بتن سبک همچون نفوذپذیری تا درجه حرارت 600 درجه سانتیگراد و بعضا بهبود در برخی از شاخصه های مکانیکی بتن سبک مانند مقاومت فشاری در دماهای اولیه بعد از قرارگیری در معرض حرارت است.
    کلیدواژگان: افزایش دما و بتن سبک سازه ای، اثر دما، بتن سبک و نانوسیلیس، روش طراحی آزمایشات تاگوچی، بتن سبک سازه ای و طرح اختلاط بهینه
  • مهدی یزدانی*، محمدصادق معرفت صفحات 71-84
    پل های قوسی بنایی به تعداد زیادی در شبکه راه آهن کشور وجود دارند. این پل ها جهت بارهای سرویس طراحی شده اند، اما در طول سالیان گذشته این بارها به شدت افزایش یافته اند. برای ارزیابی ظرفیت این پل ها با توجه به رفتار پیچیده آنها، نیاز به آزمایش های بارگذاری و میدانی است. از آنجایی که به علت تعدد این پل ها امکان انجام آزمایش های میدانی وجود ندارد، بنابراین برای ارزیابی این پل ها نیاز به مدل سازی دقیق آنها می باشد. برای اینکه بتوان رفتار این پل ها را بهم مربوط کرد پاراماترهای زیادی وجود دارند که مهمترین آنها عبارتند از: اثر تعداد دهانه، اثر طول دهانه، اثر هندسه قوس و اثر سختی مصالح. آزمایش بارگذاری بر روی پل کیلومتر 24 راه آهن قدیم تهران – قم که یک پل قوسی بتنی غیرمسلح با پنج دهانه شش متری است، مشخصات مهمی از جمله صلبیت بسیار بالای پل، سختی اولیه و الگوی ترک خردگی در پل را به نمایش گذاشته است. باتوجه به اینکه تعداد دهانه در این سازه ها بر ظرفیت باربری پل اثر مستقیمی دارد، در این مقاله سعی شده است با استفاده از نرم افزار اجزاء محدود ANSYS، اثر تعداد دهانه بر مقاومت تسلیم این پل ها بررسی گردد. نتایج نشان می دهد که رفتار پل های قوسی بتنی غیرمسلح با یک دهانه کاملا متفاوت با پل های قوسی بتنی غیرمسلح با تعداد دهانه های بیشتر از یک است. همچنین نتایج نشان می دهد که که در پل های قوسی بتنی که بیش از یک دهانه دارند با افزایش تعداد قوس ها، مقاومت تسلیم کاهش و مقدار جابه جایی در کلید قوس افزایش می یابد. در نهایت روابطی جهت محاسبه مقدار مقاومت تسلیم و جابه جایی در پل های قوسی بتنی غیرمسلح با دهانه های 6 متری به ازای تعداد دهانه های مختلف پیشنهاد گردیده است.
    کلیدواژگان: پل های قوسی بتنی غیرمسلح، مدل اجزاء محدود، اثر تعداد دهانه، مقاومت تسلیم پل های قوسی راه آهن
  • محمد علی رهگذر*، محسن زمانی صفحات 85-99
    به منظور بررسی تاثیر آب مغناطیسی بر زمان گیرش و کارائی خمیرسیمان و بتن تر، و همچنین مقاومت فشاری سیمان سخت شده و بتن، ابتدا آب مغناطیسی توسط دستگاهی که در این تحقیق طراحی و ساخته شد، تهیه گردید. سپس بتن با طرح اختلاطهای متفاوت و با افزودن میکروسیلیس ساخته و مورد آزمایش قرار گرفت. از جمله نتایج این تحقیق اینکه شدت میدان مغناطیسی بهینه بین8/0 تا 0/1 تسلا بوده واستفاده از آب مغناطیسی زمان گیرش اولیه سیمان را تا 50% و زمان گیرش ثانویه را تا 19% کاهش می دهد. بهترین مقاومت فشاری سیمان سخت شده با چرخش حدود 15 دقیقه ای و بیشترین کارائی خمیر سیمان با چرخش حدود 65 دقیقه ای آب در میدان مغناطیسی حاصل می شود، و آب مغناطیسی موجب افزایش مقاومت فشاری بتن تا بیش از20% می شود. کاربرد توام میکرو سیلیس و آب مغناطیسی مقاومت 7 روزه را 46% و 28 روزه را 39% افزایش می دهد.
    کلیدواژگان: آب مغناطیسی، بتن با آب مغناطیسی، مقاومت فشاری، کارایی، میکرو سیلیس
  • مهرالله رخشانی مهر*، حسین بخشی صفحات 101-112
    در پژوهش حاضر با انجام یک سری کارهای آزمایشگاهی، تاثیر میزان الیاف فولادی بکار رفته در بتن هایی با رده مقاومتی مختلف بر مولفه های رفتار بتن از حیث جنبه های مختلف مقاومت آن بررسی می شود. طرح اختلاط نمونه ها برای دست یابی به سه رده مقاومتی 25، 35 و 45 مگاپاسکال تنظیم می شود. پارامترهای مقاومتی که برای شناسایی رفتار بتن انتخاب می شود؛ شامل مقاومت کششی، مقاومت ضربه ای، مقاومت فشاری و مقاومت خمشی می باشد. نمونه ها همچنین در هر رده مقاومتی با چهار مقدار بدون الیاف، 15، 25 و 35 کیلوگرم الیاف در مترمکعب ساخته می شود. نتایج به دست آمده حاکی از آن است که استفاده از الیاف فولادی مقاومت ضربه ای، زمان ظهور اولین ترک و مقاومت نهایی بتن را به طور قابل ملاحظه ای افزایش می دهد. همچنین افزودن این نوع الیاف مقاومت کششی و خمشی را به خوبی افزایش داده اما تاثیر چندانی بر مقاومت فشاری بتن ندارد.
    کلیدواژگان: مشخصات مکانیکی، بتن الیافی، الیاف فولادی، چقرمگی، رده مقاومتی
  • یادداشت پژوهشی
  • رضا مرشد، محمد کمال الدینی عزآبادی*، نیما باقدم صفحات 113-127
    تعیین چیدمان بهینه ی فولاد تسلیح دیوار برشی با بازشو، از مسائل پر اهمیت در طراحی این عضو سازه ای می باشد. یکی از روش های طراحی این اعضا روش مدل خرپایی می باشد که با توجه به مدل انتخابی چیدمان فولاد تسلیح صورت می گیرد. در این تحقیق با انتخاب کسر حجمی مناسب در مسئله ی بهینه سازی توپولوژی پیوسته، راهکاری برای تعیین مدل خرپایی بهینه معرفی شد. در مسئله ی بهینه سازی از تابع هدف کمینه سازی انرژی کرنشی الاستیک برای رسیدن به الگوی حمل بار بهینه و از مدل SIMP اصلاح شده با تابع جریمه ی پیوسته برای جلوگیری از رسیدن به جواب های کمینه ی محلی استفاده شد. در پایان با استفاده از تحلیل اجزاء محدود غیرخطی و تعریف شرایط کیفی و کمی برای مدل خرپایی بهینه، به بررسی مدل های به دست آمده از بهینه سازی توپولوژی برای سه نمونه دیوار برشی با بازشو پرداخته شد و مدل های به دست آمده با مدل های پیشین و مدل های با قید ساخت مقایسه گردید. نتایج نشان می دهد مدل های بهینه سازی توپولوژی نسبت مقاومت نهایی به وزن فولاد تسلیح بیشتری نسبت به مدل های دیگر دارند و چیدمان بهینه ای برای فولاد تسلیح دیوار برشی با بازشو پیشنهاد می کنند.
    کلیدواژگان: دیوار برشی با بازشو، مدل خرپایی، بهینه سازی توپولوژی، انرژی کرنشی الاستیک کمینه، اجزاء محدود غیر خطی
  • محمد واقفی*، علیرضا پولادی صفحات 129-142
    در این مقاله از مصالح سنگی استان بوشهر و سیمان تیپ 2 دشتستان و الیاف پلی پروپیلنی، فولادی، فیبر شیشه ای و فوق روان کننده در 9 طرح اختلاط برای ساخت بتن استفاده شده است. نمونه های بتنی پس از ساخت در حوضچه آب نگهداری شده و مقاومت فشاری و خمشی نمونه ها در زمان های 7، 28 و 90 روزه اندازه گیری شده اند. نتایج بیانگر این است که بیشترین مقاومت فشاری و خمشی به ترتیب در 1 و 2 درصد الیاف پلی پروپیلن اتفاق افتاده است. درحالی که الیاف فولادی و فیبر شیشه ای باعث افزایش مقاومت فشاری و خمشی نمونه های بتنی گردیده و بیشترین مقاومت فشاری و خمشی برای نمونه های بتنی مسلح به الیاف فولادی به ترتیب در 3 و 2 درصد الیاف و برای نمونه های مسلح به الیاف فیبر شیشه ای به ترتیب در 3 و 3 درصد مشاهده شده است.
    کلیدواژگان: الیاف پلی پروپیلن و بتن، الیاف فولادی و بتن، الیاف فیبر شیشه ای و بتن، مقاومت فشاری و خمشی بتن
|
  • Mohammad Shekarchi Zadeh, Rayehe Khaghanpour*, Mohammad Hossein Tadayon, Atiye Farahani Pages 5-14
    Marin environments such as Qheshm Island, are the most destructive environments for reinforced concrete structures. Concrete quality is one of the important factors in corrosion. Nowadays use of pozzolanic materials is one of the methods to improve the concrete qualities. In this study, by placing specimens with different water to cement ratios and different amounts of Metakaolin in splash zone and measuring the rate of corrosion and half-cell potential using GalvaPulse method, the effect of these factors on corrosion of reinforcements during 32 month is evaluated. The test results indicate that the specimen with lower water to cement ratio has lower likelihood of corrosion. Increasing the water to cement ratio from 0.35 to 0.45, decreases the time-to-corrosion to 50%. Using Metakaolin also reduces the rate of corrosion.
    Keywords: Concrete durability, Corrosion rate, Metakaolin, Water to cement ratio
  • A. Toofani Milani*, H. Afshin, Y. Aliloo, H. Naseri Pages 15-25
    Reactive Powder Concrete (RPC) is one of the latest achievements in concrete technology. Development and application of this concrete depends on the knowledge on its specifications and characteristics. Shear strength is one of the most important specifications in design of RC structures. One of the effective methods to determine the shear strength of concrete is to estimate this strength using concrete’s compressive strength. In this study, RPC and normal concretes with different mixture designs and using the existing materials in Iran were produced. Than their compressive and shear strengths evaluated. Two methods (JSCE G553, Afshin Aliloo’s) were used to measure the shear strength. The result show that there are difference between reactive powder concrete shear properties and normal concrete. Also, shear strength that measured by either of two methods is close together. Using the results of the experiments, an equation is developed to estimate the shear strength of RPC using its compressive strength.
    Keywords: Reactive Powder Concrete (RPC), Mechanical properties, shear strength, Compressive Strength
  • A. Khalili, M. Ahmadi, E. Emami*, A. Kheyroddin Pages 27-40
    According to significant of bridges as infrastructures, and need for serviceability after earthquakes, it is necessary to design this group of structures adequately. In this way the determination of the location of nonlinear response in these structural systems is an important step to predict the performance of the system under different loading conditions. In reinforced concrete bridge piers, these nonlinear deformations generally occur over a finite hinge length. A model of hinging behavior in reinforced concrete bridges pier will help guide, detailing and drift estimates for performance-based design. In this paper, by using experimental results that conducted on the reinforced concrete bridges piers and also applying artificial neural networks algorithm, predict the plastic hinge length of reinforced concrete bridges pier. The results show that the accuracy of artificial neural networks algorithm for predicting of this parameter in compare with other formulations that were proposed as for calculated error is appropriate.
    Keywords: Plastic hinge length, Reinforced concrete bridge piers, artificial neural networks algorithm, infrastructures
  • Malek Muhammad Ranjbar, S.Hosein Ghasemzadeh Mosavinejad, Shahin Chatkhtab, M.Ebrahim Zakeri, Mohammad Arayeshgar*, Soroush Easapour Pages 41-54
    This paper evaluates the impacts of the addition of steel fibers with two different percentage by weight, on flow ability parameters and hardened properties of self-compacted lightweight concrete containing lightweight aggregate of Scoria. For this purpose, was used from the steel fibers with a length of 50mm the amount 20&40 kg/m3.With a good mix design, fresh and hardened properties of each plans was evaluated. Fresh properties such as slump flow, V-funnel, and L-box and physical properties such as, density measurements, compressive strength, splitting tensile strength, flexural strength, ultrasonic pulse velocity (UPV), flexural toughness, and dry unit weight were determined in hardened conditions. The samples were stored in water until the age 7, 14, 28, 42 and 90 days. From the result, it is clear that fibers decrease flow ability of fresh concrete, however mixeswereinthe acceptable range of EFNARC. The results of hardened concrete indicate, all mixes are in the range of structural lightweight concrete too. Moreover, the addition of fibers significantly increases tensile strength, flexural strength and flexural toughness.
    Keywords: self, compacting concrete, hardened properties, fresh properties, steel Fiber, Scoria
  • Seyed Hamid Hashemi*, Ali Noroozi Arkavini Pages 55-69
    The behavior of light weight concrete at elevated temperature is of significant importance in providing safety of structures in response to certain accidents or particular service conditions. This paper deals with the physical and mechanical properties of light weight concrete “containing leca” such as: compressive strength, water absorption, mass loss and spalling. Specimens with different amount of Nano Silica by applying the Taguchi method for an optimal mix design had been made and after curing for 28 days and being subjected to 200, 400 and 600˚C specimens had been compared with the specimen without Nano silica and cured at room temperature. It was found that by increase temperature to 600˚C physical properties of light weight concrete like water absorption goes bad and in some condition an improvement in mechanical properties like compressive strength had been emerged surprisingly.
    Keywords: High Temperature, Lightweight Concrete, Elevated temperature effects, Lightweight Concrete, Nano, Silica, Taguchi Method, Lightweight Concrete, Optimal mix design
  • M. Yazdani* (Ms) Marefat Pages 71-84
    There are a large number of old arch bridges in Iran designed to carry the service loads that have been increased in the past decades. Capacity assessment of these bridges has become a vital need. Due to their complex behavior, essential field and loading tests are required. An accurate and appropriate modeling of these types of bridges was the first key paid attention to, in this research. Parameters such as number, length and geometry of spans and strength of materials are the most significant features to achieve this goal. Field load testing of old railway bridge in km–24 of Tehran–Qom railway have revealed important characteristics of the bridge such as primary stiffness, rigidity and pattern of fraction. The bridge is a plain concrete arch with five identical six-meter spans. The effect of number of spans on the yielding strength of the bridge has been carried out using ANSYS software. Based on the results obtained, a plain concrete arch bridge with a single span has a totally different behavior with the multi span ones. Also it has been revealed that bridges with more number of spans have less yielding strength and higher amount of crown displacement value. At last, novel relations for computing the yield strength and displacement value of six-meter span plain concrete bridges have been suggested.
    Keywords: Plain concrete arch bridges, finite element modeling, effect of spans, yield strength of railway arch bridges
  • Mohammad Ali Rahgozar*, Mohsen Zamani Pages 85-99
    When subjected to a magnetic field, the hydrogen bonds between water molecules become weakened, and the water molecule clusters break down into smaller ones. This allows for the water to more easily penetrate into cement particles, causing a faster and more effective hydration process. In order to assess the effect of magnetic water on curing and workability of cement past and wet concrete, also the compressive strength of condensed cement as well as concrete, first, a magnetic treatment device was designed and built in this study. The magnetic water produced was mixed with cement to make cement pastes with different water-to-cement (w/c) ratios. Curing time, workability, and compressive strength of such cement pastes were investigated. Then, using well balanced aggregates, magnetic water, cement with different proportions, and micro-silica, concrete with different mix designs were made and tested. Among the results from this study are: 1) The optimized magnetic field intensity for producing magnetic water is 0.8 to 1.0 tesla. 2) Magnetic water reduces the primary and secondary curing of cement by 50% and 19%, respectively. 3) The best compressive strengths are obtained if the water is circulated through the magnetic field for about 15 minutes, and the best workability is obtained if this time is about 65 minutes. 4) For higher proportions of cement in mix design and the application of magnetic water, the resulted concrete compressive strength may be increased by 20% and even higher. 5) In addition to enhancing the level of cement hydration, application of magnetic water takes more advantage of micro-silica in improving concrete strength. For example, the simultaneous application of micro-silica and magnetic water increases the 7-day-strength by 46% and the 28-day-strength by 39%. It is noteworthy that if one were to choose either application of micro-silica or the magnetic water for enhancing the concrete compressive strength, results here show that the application of micro-silica is slightly more effective. In general, the application of magnetic water increases the speed of concrete strengthening and/or the hydration process. In fact the rate of this strengthening for the 7-day-concrete is much more than that for the 28-day-concrete.
    Keywords: Magnetic water, concrete with magnetic water, compressive strength, workability, micro, silica
  • Mehrollah Rakhshani Mehr*, Hossein Bakhshi Pages 101-112
    In order to select the most suitable concrete for the construction of high-rise buildings, method of analytic hierarchy process (AHP) based on expert knowledge has been used. In this study conducted a series of laboratory works, to compare the effect of steel fibers used in various categories of resistance on concrete behavior parameters. Mixing the samples is set for the three categories of resistance 25, 35 and 45 MPa. Strength parameters that are chosen to identify concrete actions are tensile strength, impact strength, compressive strength and flexural strength. Also the samples in each resistance category are made with four fibers quantity: without fibers, 15, 25 and 35 kg fibers per cubic meter. The results suggest that using of steel fibers, increases the impact resistance, time of the first crack and ultimate strength of concrete significantly. Also the addition of this type of fibers, increases tensile strength and flexural strength but don’t have significant effect on the compressive strength of concrete.
    Keywords: Mechanical specifications, Miber reinforced concrete, Mteel fibers, Toughness, Categories of resistance
  • Reza Morshed, Mohammad Kamalodini*, Nima Baghadam Pages 113-127
    Determination of optimal steel reinforcement layout for shear wall with opening is an important topic in designing this structural member.Strut-and-Tie Method (STM) is one way to design such members, where steel reinforcement is arranged based on the selected model.In this study, a strategy was introduced to determine optimal Strut-and-Tie model by selecting a good volume fraction in continuum topology optimization problem.The elastic strain energy was selected as the objective function to achieve the optimal pattern, and the modified Solid Isotropic Material with Penalization (SIMP) with continuous penalty function was used to prevent local minimum solution. Finally, By using Nonlinear Finite Element and defining qualitative and quantitative conditions for optimal STM, the resulting models, obtained with topology optimization for three shear wall with various opening, were compared with previous models and models with manufacturing constraint.The results show that, topology optimization models have the best ultimate load to steel weight ratio and get the optimal steel reinforcement layout for shear wall with opening.
    Keywords: Shear wall with opening, Strut, and, Tie, Topology optimization, Minimum elastic strain energy, Nonlinear Finite Element
  • Mohammad Vaghefi*, Alireza Pouladi Pages 129-142
    Using concrete reinforcement fibers improves the concrete desirable features including its strength, and sometimes provides the engineers with very light materials by reducing the concrete’s weight. In the current study, type 2 Dashtestan cement, polypropylene, steel and glass fibers, and Superplasticizer were used in 9 mixture patterns to make the concrete. After they were built, concrete samples were kept in a regular water tank. Then, compressive and flexural strength of samples were measured in 7, 28, and 90 days. Results indicated that polypropylene fiber reinforced concrete’s compressive strength curve, which was ascending at 1 percent range of fibers (the curve was upward), and descending at 2 to 3 percent fiber range (the curve was downward). In addition, Propylene fiber reinforced concrete’s flexural strength curve which was ascending at 1 and 2 percent range of fibers (the curve was upward). At 3 percent range of fiber, it was descending (the curve was downward) and the highest compressive and flexural strength occurred at 1 and 2 percent range of polypropylene fiber respectively. Steel and glass fibers cause an increase in concrete samples compressive and flexural strength. The compressive strength of steel and glass fibers reinforced concrete at 1 to 3 percent range of fiber with an upward curve. The flexural strength of steel fiber reinforced concrete at 1 to 2 percent range of fiber with an upward curve, and at 3 percent range it had a downward curve, and the curve of flexural strength of glass fiber reinforced concrete at 1 to 3 percent of fiber with an upward curve. The highest compressive and flexural strength in steel fiber reinforced concrete occurred at 2 and 3 percent range of fiber respectively, and for glass fiber reinforced concrete, it was at 3 and 3 percent range of fiber respectively.
    Keywords: Polypropylene Fiber, Concrete, Steel Fiber, Concrete, Glass Fiber, Concrete, Compressive, Flexural Strength