فهرست مطالب

تحقیقات بتن ایران - سال دهم شماره 4 (زمستان 1396)
  • سال دهم شماره 4 (زمستان 1396)
  • تاریخ انتشار: 1397/01/20
  • تعداد عناوین: 10
|
  • مقاله پژوهشی
  • ارائه یک روش نوآورانه آزمایشگاهی برای وصله آرماتورهای اعضای کششی در سازه های بتن آرمه
    علی خیرالدین، هادی شیرین سخن * صفحات 5-17
    با افزایش سازه های بتن آرمه و توجه صاحب نظران این زمینه به بهینه سازی اجرای این سازه ها، صنعت ساختمان دچار پیشرفت چشم گیری شده است. یکی از پیشرفت ها در صنعت ساختمان روش های نوین برای وصله آرماتورها می باشد. امروزه علاوه بر وصله پوششی، روش های نوین دیگری چون وصله مکانیکی، جوشی (فورجینگ) ، تزریقی و چندین روش دیگر وجود دارد. این روش ها برای وصله کاری هرکدام دارای معایب خاص خود می باشد. در این مقاله یک روش نوآورانه برای وصله آرماتورها پیشنهاد می شود و ازآنجایی که در این روش نوآورانه برای وصله آرماتورها به هم، به هیچ عملیات آماده سازی برای سر میلگردها (اعم از جوش کاری و رزوه کاری) نیاز نمی باشد، سرعت اجرایی این وصله بسیار بالا می باشد. در این روش نوین، که «وصله آرماتورها به روش غلاف وگوه» نامیده می شود، سر میلگردها درداخل یک غلاف مخروطی، بین دو گوه قرار می گیرد با توجه به مخروطی بودن غلاف با اعمال کشش، سر میلگرد بین گوه ها قفل شده و وصله انجام می شود. به منظور تایید عملکرد وصله پیشنهادی، آزمایش کشش روی یک نمونه میلگرد وصله شده به روش غلاف وگوه و یک قطعه از همان میلگرد (بدون وصله) انجام می شود. مشاهده می شود که رفتار نمونه وصله شده با میلگرد بدون وصله از نظر نقطه تسلیم و مقاومت نهایی بسیار شبیه می باشد، که این نشان دهنده ی عملکرد مطلوب روش غلاف وگوه می باشد.
    کلیدواژگان: سازه بتن آرمه، وصله آرماتورها، روش های نوین وصله، وصله غلاف و گوه
  • ارزیابی آزمایشگاهی خواص مکانیکی و دوام نمونه های بتنی تحت تاثیر ترکیب سنگدانه سولفاتی و شرایط محیطی کلریدی و سولفاتی
    محمد کاظم شربتدار *، آتنا حبیبی صفحات 19-33
    در این مقاله تاثیر درازمدت شرایط محیطی متفاوت سولفاته، کلریدی و سالم و سنگدانه های ناسالم سولفاته بر 48 نمونه بتنی مکعبی و 30 نمونه تیر منشوری مورد ارزیابی قرار گرفته است. نمونه ها به مدت 6 ماه در محیط های شبیه سازی شده نگهداری شده و سپس آزمایش های مقاومت فشاری و خمشی بر روی آن ها انجام شد. نتایج نشان دهنده تاثیر منفی تر کاهش مقاومت های فشاری نمونه های بتنی توسط سنگدانه های ناسالم نسبت به محیط های نامناسب بود و اثر ترکیبی تا 6 ماه باعث کاهش بیش از 10 درصدی خواهد شد در حالیکه مقاومت بتن های با سنگدانه و محیط سالم یک افزایش بیش از 20 درصدی بعد از همین مدت را نشان داد. اثر منفی ترکیب سنگدانه و محیط نامناسب سولفاتی نسبت به کلریدی بر مقاومت خمشی نمونه ها و کاهش بیشتر بیش از اثر مشابه بر کاهش مقاومت فشاری بعد از شش ماه بوده است.
    کلیدواژگان: دوام، مقاومت خمشی، نمونه های فشاری، کلریدی، سولفاتی
  • بررسی آزمایشگاهی و عددی رفتار تیرهای کنسولی بتن مسلح سبکدانه تحت بار سیکلی
    فرخ آقامحمدزاده، حسن افشین *، مسعود نکویی صفحات 35-47
    برای کاربرد بتن سبکدانه در سازه، نیاز به بررسی رفتار تیرهای بتن آرمه سبکدانه است. هدف مطالعه حاضر عبارت از بررسی آزمایشگاهی و عددی رفتار تیرهای طره ای ساخته شده از بتن سبکدانه طبیعی اسکوریا تحت اثر بارگذاری چرخه ای می باشد. برای بررسی آزمایشگاهی سه نمونه تیر کنسولی از بتن مسلح سبکدانه ساخته شد و تحت اثر بارگذاری تغییرمکانی سیکلی قرار گرفت. در این تحقیق عملکرد تیرهای خمشی ساخته شده از بتن سبکدانه طبیعی بر اساس پارامترهای کاهش سختی، کاهش مقاومت، شکل پذیری، جذب انرژی، میرایی ویسکوز معادل، سختی خمشی و مقادیر ضریب ترک خوردگی تحقیق گردید. در بررسی عددی، نمونه با استفاده از نرم افزارABAQUS مدل گردید و همانند شرایط آزمایشگاهی تحت اثر تغییرمکان اعمالی تحلیل گردید. منحنی هیسترزیس بار-تغییرمکان حاصل از نرم افزارABAQUS شبیه نتایج آزمایشگاهی بدست آمد. در این کار آزمایشگاهی تمامی تیرها به ظرفیت خمشی رسیدند. بعد از رسیدن به ظرفیت خمشی، ترکهای قطری در گره اتصال ایجاد و شروع به بازشدن کردند. این تحقیق نشان داد که سختی تیرها با افزایش دامنه سیکل ها کاهش می یابد. همچنین با افزایش دامنه سیکل ها تا رسیدن به شکل پذیری 4 کاهش محسوسی در مقاومت تیرها مشاهده نشد. نتیجه گرفته شد تیرهای بتن مسلح سبکدانه رفتار شکل پذیری دارند.
    کلیدواژگان: بارگذاری تغییرمکانی سیکلی، بتن سبکدانه، منحنی هیسترزیس، کاهش سختی، شکل پذیری
  • ارزیابی آزمایشگاهی سختی بستر بتنی در زیر میلگرد طولی در بتن های فوق توانمند
    امین خزائی، منصور قلعه نوی * صفحات 49-59
    در این مقاله نتایج حاصل از مطالعه آزمایشگاهی بر روی سختی بستر بتنی در زیر میلگرد شاخه ای جمع آوری شده است. آزمایش ها بر روی بتن فوق توانمند انجام شده است. تاثیر قطر میلگرد، مقاومت بتن و موقعیت میلگرد طولی در سختی بستر مورد مطالعه قرار گرفته است. نتایج آزمایش نشان می دهد که سختی بستر بتنی (Kf) با کاهش قطر میلگرد طولی و افزایش مقاومت بتن، افزایش می یابد. علاوه بر این افزایش مقدار پوشش جانبی میلگرد طولی نیز باعث افزایش سختی بستر می گردد، در حالیکه افزایش عمق نمونه بتنی تاثیر چندانی در مقدار آن ندارد. با توجه به نتایج آزمایش ها سه رابطه تجربی با در نظر گرفتن پارامترهای مختلف ارائه گردیده است و توانایی آن ها به همراه روابط ارائه شده به وسیله محققین قبلی در پیش بینی مقدار سختی بستر در بتن فوق توانمند مورد ارزیابی قرار گرفته است. نتایج نشان می دهد که روابط ارائه شده به وسیله محققین قبلی دقت کافی را برای محاسبه سختی بستر در بتن توانمند ندارد. این مساله می-تواند به دلیل تفاوت در مواد تشکیل دهنده بتن فوق توانمند با بتن معمولی باشد.
    کلیدواژگان: سختی بستر، میلگرد شاخه ای، عملکرد شاخه ای، بتن فوق توانمند
  • تاثیر وضعیت درز سرد بر مقاومت بتن
    رضا پورحسینی *، محمد حسین جعفری، محمد علی دشتی رحمت آبادی صفحات 61-69
    در اجرای سازه های بتنی، زمان تاخیر و عدم ترتیب مناسب در بتن ریزی منجر به ایجاد درز سرد گشته که بر مقاومت بتن تاثیرگذار خواهد بود. بررسی تاثیر وضعیت درز سرد می تواند از کاهش شدید مقاومت بتن جلوگیری کند. در این تحقیق تاثیر زاویه و زمان تاخیر ایجاد درز سرد بر مقاومت بتن به صورت آزمایشگاهی مورد بررسی قرار گرفت. آزمایش ها بر روی نمونه های مکعبی با مقاومت مشخصه فشاری، نسبت آب به سیمان و میزان کارایی به ترتیب معادل 30 مگاپاسکال، 5/0 و 7 سانتیمتر انجام شد. در این آزمایش ها، درز سرد با زوایای 0، 30، 45، 60 و 90 درجه نسبت به افق و زمان های تاخیر 15، 30، 60، 90، و 120 دقیقه انتخاب گردیدند. سپس مقاومت های فشاری تک محوری و کرنش های نمونه ها به صورت همزمان اندازه گیری شدند. بر اساس نتایج آزمایش ها رابطه معناداری بین مقاومت فشاری بتن و زوایا و زمان تاخیر درز سرد مشاهده شد؛ بطوریکه مناسب ترین زاویه درز سرد صفر درجه و نامناسب ترین زاویه 45 درجه نسبت به افق است که به ترتیب بیشترین و کمترین مقاومت فشاری را دارند.
    کلیدواژگان: درز سرد، مقاومت فشاری بتن، زمان تاخیر بتن ریزی، زاویه درز سرد
  • بررسی پارامترهای مقاومت و دوام قطعات بتنی غیرمسلح ساخته شده با ماسه لایروبی شده خلیج فارس
    محسن بیننده *، شهره شاهنوری، سیروس ارشادی صفحات 71-81
    تهیه سنگدانه مصرفی در بتن که حدود سه- چهارم از حجم بتن را تشکیل می دهد، امروزه به موضوعی چالش برانگیز برای توسعه پایدار به دلیل مسائل زیست محیطی تبدیل شده است. یکی از مناسب ترین راه کارها به ویژه در مناطق ساحلی دریاها و اقیانوس ها استفاده از ماسه لایروبی دریا (DMS) برای ساخت بتن می باشد. در پژوهش حاضر، با توجه به اینکه در جزیره ها و برخی از نقاط حاشیه خلیج فارس منابع و معادن شن و ماسه طبیعی مناسبی برای ساخت بتن وجود ندارد، مطالعه ای آزمایشگاهی روی نمونه های بتنی غیرمسلح ساخته شده با ماسه لایروبی دریا انجام شد تا بدین وسیله هزینه های ساخت بتن به طور قابل توجهی کاهش یابد. در این تحقیق از سه نوع سیمان پرتلند (پوزولانی ویژه، تیپ II وتیپ (V، الیاف و سرباره استفاده شده است همچنین آزمایش های انجام شده عبارتند از: آزمایش مقاومت فشاری، جذب آب و عمق نفوذ آب، که نتایج حاصل از این پژوهش نشان می دهد استفاده از ماسه لایروبی خلیج فارس تا محدوده 25 درصد، بجای ماسه معدنی نتایج مناسبی را از لحاظ مکانیکی و پایایی به دنبال دارد.
    کلیدواژگان: بتن غیرمسلح، ماسه لایروبی دریا، دوام، پایایی، مقاومت فشاری
  • مطالعه ی آزمایشگاهی بر روی بتن پاششی مورد استفاده در پانل های پیش ساخته ی سبک سه بعدی و تعیین خصوصیات آن
    مهران زینلیان دستجردی *، امید خواجه خباز، علیرضا خواجه خباز صفحات 83-96
    در این تحقیق به مطالعه ی آزمایشگاهی بر روی بتن پاششی مورد استفاده در پانل های پیش ساخته ی سبک سه بعدی پرداخته شده است. هدف از این تحقیق بدست آوردن اطلاعات دقیق در مورد خصوصیات این نوع بتن از جمله مدول الاستیسیته و ضریب پواسن و استفاده از این اطلاعات برای مدلسازی های عددی می باشد. به همین منظور مطابق با نشریه ی 385 دستورالعمل طراحی، ساخت و اجرای سامانه های پانلی سه بعدی، دو جعبه ی فلزی با ابعاد 150×600×600 میلی متر مکعب تهیه و داخل آن بتن پاششی با طرح اختلاط مشخص پاشیده شد. یکی از جعبه ها در حالت ایستاده و جهت پاشش بتن به صورت عمود بر آن و مطابق با شرایط واقعی دیوار پانلی و دیگری در حالت افقی، به نحوی که جهت پاشش بتن از بالا و عمود بر آن انجام گرفت. پس از گذشت 28 روز از زمان پاشیدن بتن، نمونه های استوانه ای با ارتفاع 6/14 و قطر 3/7 سانتی متر با روش مغزه گیری تهیه شد و سپس این مغزه ها تحت آزمایش فشاری تک محوره و آزمایش دینامیکی غیر مخرب فراصوتی قرار گرفتند. با توجه به آزمایش انجام شده بر روی مغزه ها، نمودار تنش- کرنش، مقاومت فشاری، مدول الاستیسیته، ضریب پواسن، و دیگر خواص مغزه های بتن پاششی بدست آمدند. همچنین مغزه های گرفته شده از دو جعبه ی مذکور از لحاظ خصوصیات با یکدیگر مقایسه شدند تا تاثیر جهت پاشش بتن و جهت گرفتن مغزه ها از نمونه ها نیز تعیین گردد.
    کلیدواژگان: سیستم پانل پیش ساخته ی سبک سه بعدی، بتن پاششی، مدول الاستیسیته، ضریب پواسن، آزمایش دینامیکی غیر مخرب فراصوتی
  • بررسی عددی اثر فاصله ی شیار بر رفتار خمشی تیر بتنی تقویت شده به روش EBROG
    مسعود محمودآبادی، احسان خان احمدی، سیدمحمدرضا حسنی * صفحات 97-109
    در سال های اخیر مسئله ی تقویت و ترمیم سازه های ضعیف و آسیب دیده در سطح وسیعی مطرح گردیده است. در این راستا روش تسلیح خارجی با نصب بر روی شیارهای طولی EBROG در سال های اخیر ایجاد شده است. نتایج حاصل از تحقیقات صورت گرفته بر این روش نشان داده که با انتخاب عرض و عمق شیار معین می توان جداشدگی را به تعویق انداخت و یا آن را به طور کامل حذف نمود. در این مطالعه به منظور ارزیابی عوامل موثر بر روش EBROG، رفتار این روش به صورت مدل اجزای محدود با استفاده از نرم افزار Abaqus موردبررسی قرارگرفته است. نتایج حاصله نشان دهنده ی دقت بالای مدل سازی عددی نسبت به نمونه ی آزمایشگاهی می باشد. نتایج نشان داده است که افزایش فاصله ی شیار در روش EBROG؛ میزان افزایش باربری نهایی نمونه ها نسبت به نمونه ی تقویت نشده را تا 30 درصد کاهش می دهد. همچنین با افزایش تعداد شیار در این روش باربری نهایی و جذب انرژی در نمونه ها افزایش می یابد.
    کلیدواژگان: روش EBROG، جداشدگی، ورقه های FRP، روش اجزا محدود، تقویت ترمیم
  • یادداشت پژوهشی
  • بررسی ویژگی بتن حاوی خاکستر پوسته جو همراه با نانوسیلیس
    شهریار شهبازپناهی * صفحات 111-122
    در این تحقیق با ساخت مخلوط های بتنی با درصدهای مختلف خاکستر پوسته جو برای جایگزینی در سیمان وهمچنین با اضافه کردن نانوسیلیس با انجام آزمایشهای مقاومت فشاری، مقاومت کششی، و درصد جذب آب، مقدار بهینه متفاوت جایگزین در بتن پیشنهاد می شود. در این مطالعه ویژگی های مقاومتی بتن بر روی مخلوط های بتن ساخته شده با درصدهای متفاوتی از خاکستر پوسته جو (5، 10، 15و 20 درصد) - و بتن کنترل (بدون خاکستر) و مقایسه نتایج آنها با هم بررسی می شود. همچنین، نانوسییلیس به میزان 6 درصد وزن سیمان به مخلوط با درصدهای متفاوتی از خاکستر پوسته جو (5، 10، 15و 20 درصد) - و بتن کنترل اضافه می گردد. نتایج حاکی از آن است که افزودن خاکستر پوسته جو تا 15درصد باعث بهبود پارامترهای مقاومتی بتن می شود. همچنین مشاهده گردید بکار بردن 6 درصد نانو سیلیس به همراه 10 درصد پوسته جو، باعث افزایش 20 در صدی مقاومت 7 روزه و 18 درصدی مقاومت 28 روزه نسبت به نمونه کنترل حاوی نانو سیلیس می شود.
    کلیدواژگان: خاکستر پوسته جو، نانوسیلیس، بتن، مقاومت فشاری، مقاومت کششی
  • عوامل موثر بر طول عمر گنبد های بتنی مسلح (پوسته ایی)
    جمشید اسماعیلی *، حسین کریم زاده، محمد رضا چناقلو صفحات 123-135
    در تحقیق حاضر اثر چند عامل مهم تاثیر گذار در ماندگاری سازه های بتنی پوسته ایی خاص نظیر گنبد مساجد بطور تجربی مورد بررسی قرار گرفته است. یخ زدن و آب شدن و خوردگی میلگردها در داخل بتن شاید مهمترین عامل کاهش عملکرد مورد انتظار از بتن مخصوصا از نقطه نظر ظاهر و زیبایی در سازه ای پوسته ایی باشد. در ادامه مهمترین عوامل تاثیر گذار بر دوام بتن پوشش میلگرد و مخصوصا ترک خوردگی پوشش بتنی میلگردها در اثر خوردگی میلگرد، بعنوان اولین اثر قابل مشاهده خوردگی ، نظیر ضخامت پوشش ، اندازه و موقعیت میلگرد ، نسبت آب به سیمان ، تخلخل و نفوذ پذیری بتن مورد بررسی قرار گرفته است. مخلوط های بتنی با سه نسبت آب به سیمان متفاوت هر کدام با سه اندازه حداکثر سنگدانه مصرفی در سه پوشش متفاوت مورد آزمایش قرار گرفته است. نتایج نشان میدهند که نفوذ پذیری و تخلخل بتن تابع نسبت آب به سیمان مصرفی و کیفیت تراکم بوده ودر بتن پوشش روی میلگردها علاوه بر آنها تحت تاثیر شدید نسبت ضخامت پوشش بتنی به اندازه حداکثر دانه مصرفی (c/a) قرار میگیرد. مقدار خوردگی مورد نیاز برای ترک خوردگی پوشش بتنی نیز با افزایش نسبت آب به سیمان افزایش یافته و تغییرات آن بیشتر به تغییرات تخلخل بتن بستگی داشته و نسبت به تغییرات مقاومت حساسیت کمی دارد و کنترل دوام بتن پوشش مخصوصا در مقابل خوردگی میلگرد علاوه برکیفیت بتن مصرفی ، توجه ویژه ایی را به کیفیت اجرایی بتن پوشش میلگردها می طلبد.
    کلیدواژگان: گنبد مساجد، پوسته بتنی، خوردگی، ترک خوردگی و نفوذپذیری
|
  • Present an innovative experimental method for bar splices tensile members in reinforced concrete structures
    Ali Kheyroddin, Hadi Shirinsokhan * Pages 5-17
    According to increase of concrete structures and attendance of researchers of this field to optimization of conducting this structures, structure industry has been caused significant development. Novel methods for rebars splice are one of the developments on structure industry. Nowdays, addition to coat splice which is a traditional method, there are another novel methods like mechanical splice, welding (forging), injecting and some another methods. These methods have particular advantages and disadvantages for patching each of one. One of the common disadvantages among these methods is their down implementation speed.
    At this paper, it is proposed a novel method for rebars splice and since at this novel method for patching rebars to each other, it is no need to preparation operation for rebars tip (e.g, welding and threading), implementation speed of this splice is too high. At this paper, this novel method is called rebars splice by using sleeve and wedge.
    In order to performance confirmation of proposed splice of constructed instance, it is tested. At this paper, it is carried out tension test on an instance of patched rebar by using sleeve and wedge, and a part of that rebar without splice. At the test, it is observed to behavior of patched instance is similar to rebar without splice. These results is indicator graceful performance of sleeve and wedge method.
    Keywords: Concrete structure, rebars splice, novel splice method, sleeve, wedge splice
  • Experimental evaluation of mechanical characteristics and durability of concrete specimens under combination of chloride-sulfate environment conditions and sulfate aggregate
    Mohammad Kazem Sharbatdar *, Atena Habibi Pages 19-33
    In this paper, In addition to considering the different environmental conditions (sulfate, chloride and normal environment) and long-term effects on the concrete, effect of unhealthy sulfate aggregate due to high sulfate levels were assessed. For this purpose, 48 compressive cubic concrete specimens and 30 rectangular beam were made with specific mix design and cured for 6 months at simulated environments, then compressive and flexural strength tests were conducted. Results indicated that the compressive strengths of all specimens at the healthy environment were increased but the strengths of specimens with sulfate aggregates were decreased. Effect of unhealthy aggregate on reducing compressive strength of concrete specimens was more negative in comparison with unsuitable environment and also the strengths were reduced more than 10 percent under combined effects until 6 months while the strength of concrete with healthy aggregate and environment indicated an increase more than 20 percent. The compressive strengths both aggregates at chloride and sulfate environment were increased up to 3 months but the strengths of concrete specimens with sulfate aggregate and sulfate environment were rapidly decreased up to 24%. Negative effect of unhealthy aggregate and environment on reducing flexural strength was more than that of compressive strength. The flexural strengths of specimens at chloride and sulfate environment were not decreased up to 28 days but the strengths were respectively decreased more than 6 and 13% at chloride and sulfate environment while this strength was increased up to 15% at concrete specimens with healthy aggregate and environment.
    Keywords: Durability, flexural strength, compressive strength, chloride, sulfate
  • Experimental and Numerical investigating of the behavior of lightweight aggregate concrete beams under cyclic loading
    Farrokh Aghamohammadzadeh, Hasan Afshin *, Masoud Nekooei Pages 35-47
    Due to brittle of lightweight aggregate concrete, investigation the behavior of lightweight aggregate concrete beams and connection under cyclic loading is required for the application of this type of concrete in structures. This study is focused on the experimental and numerical investigation of the behavior of the beams constructed of scoria lightweight aggregate concrete. Three numbers of reinforced cantilever beams are made with lightweight aggregate concrete. In this research, performance of the plastic hinge in the reinforced cantilever beams made of lightweight aggregate concrete is investigated based on the ductility reduction, energy absorption, stiffness deterioration and strength deterioration.
    It was concluded that beam stiffness is reduced with increase in the amplitude of cycles. In displacement cycles with the amplitude of 80mm, equivalent to ductility 4, no significance decrease in the strength is observed in hysteresis diagram. With respect to ratio of the shear span to significant depth of the test specimens, the flexural behavior is dominant and the beams sustain ductility of greater than 4. In the second stage the samples by using with the ABAQUS software was modeled and similar to the tests were applied under displacement control. It is observed that hysteresis curve of numerical analyze can be just as testing. As a result the reinforced lightweight aggregate concrete beams have ductile behavior.
    Keywords: Lightweight aggregate Concrete, Hysteretic Diagram, Cyclic loading, Stiffness Reduction, Ductility
  • Experimental evaluation of bearing stiffness of concrete under longitudinal bar in ultra high performance concrete
    Mansur Ghalehnovi * Pages 49-59
    In the recent years, extensive experimental and analytical studies on the effect of longitudinal bars in shear transferring (dowel action) has done. Almost all the models presented the theory of Beam on Elastic Foundation (BEF) as the best way to simulate the behavior of dowel action. In this model, the subgrade stiffness of concrete is the most important parameter. This paper presents results of an experimental study on the bearing stiffness of concrete under dowel bars. The tests have been done on Ultra High Performance Concrete (UHPC) . The effect of concrete compressive strength, bar diameter and location of the bar on bearing stiffness of concrete by means of 39 samples were studied. According to the test results, three empirical equations by taking into account various parameters are proposed. Afterward, the ability of these equations as well as relations proposed by previous researchers to predict the amount of bearing stiffness of ultra high performance concrete is evaluated. The results show that the relationships proposed by previous researchers do not sufficient accuracy to calculate the bearing stiffness of UHPC. This can be due to differences in the UHPC ingredient and normal concrete ingredient.
    Keywords: Bearing stiffness, Dowel bar, Dowel action, Ultra high performance concrete
  • Effect of Cold Joint Condition on Concrete Strength
    Reza Pour Hosseini *, Mohammad Hossein Jafari, Mohammad Ali Dashti Pages 61-69
    During the construction of concrete structures, delay time and improper casting sequence may lead to the creation of cold joints that would consequently affect the concrete strength. In this research, the effect of orientation angle and delay time characteristics of the cold joints on the concrete strength was investigated experimentally. Experiments were conducted on concrete cubic samples with the compressive strength, water to cement ratio and slump values equal to 30 MPa, 0.5 and 7 cm respectively. In this experiments, the orientation angle of cold joints with respect to horizontal were considered as 0o, 30o, 45o, 60o and 90o and delay times were considered as 15, 30, 60, 90 and 120 minutes. Then, the uniaxial compressive strengths and corresponding strains of the produced samples were measured. Based on the experiments, the results, a significant relationship between the compressive strength of concrete and angle and delay time of cold joints was identified, with the most suitable angle of the cold joint being at 0o and the most unsuitable angle being at 45o, providing the highest and the least compressive strengths respectively.
    Keywords: cold joint, concrete compressive strength, casting delay time, cold joint angle
  • nvestigation of Resistance and durability parameters of non-armored concrete components made with Persian Gulf dredging sand
    Mohsen Binandeh *, Shore Shahnoori, Cyrus Ershadi Pages 71-81
    Preparation of aggregate, as an essential ingredient that forms three-fourth of the concrete volume is an issue for the environment and the sustainable development. One of the most appropriate solutions, especially in the coastal areas of seas and oceans is to use the marine aggregates particularly the dredged aggregates, dredging the sand from the sea (DMS) for producing concrete.In this research, with due attention to the fact that there is no proper sand for concrete in some coastal areas of Persian Gulf and the Gulf islands, an experimental study has been carried out in order to develop a method to produce non-reinforced concrete, focusing on the application of the DMS. This method would also economize the expenses. In addition, for cementitious material's preferences and influences, three different types of cement, which are also known as the most appropriate ones for the applicable concrete in the mentioned areas, are studied; Portland Pozzolana cement, type II and type V. Conducted experiments on the concrete samples include uniaxial compressive strength tests, water absorption, determination of water penetration depth of cubic samples.Results show that from the mechanical and durability point of view, using the DMS as a substitution aggregate is best to be kept up to 25 percent of the total aggregate volume.
    Keywords: Non, reinforced concrete, Dredged marine sand, Durability, stability, Compressive Strength
  • An Experimental Study on Shotcrete Used in 3D Panel Structures Determining its Characters
    Mehran Zeynalian *, Omid Khaje Khabaz, Alireza Khaje Khabaz Pages 83-96
    In this study, an experimental study on shotcrete used in precast 3D panel structures is presented. The main goals are to identify the structural characteristics of the shotcrete including elastic modulus and poison ratio; that are essential for any numerical analysis which would be carried out by the finite element models. For this purpose, according to No.385 Iranian standard provision which is entitled “the code of practice for design specification manufacturing and construction of 3D panel structures”, two 600x600x150 mm3 boxes were employed; and filled by the shotcrete. It should be mentioned that one box was laid on the ground, whereas the second one was in vertical position; hence, the shotcrete was performed vertically and horizontally, respectively. After 28 days, cylindrical core samples with 14.6 Cm height and 7.3 Cm diameter were taken from both boxes; and they were tested under uniaxial compression tests as well as ultrasonic non-destructive dynamic tests. Of particular interests were the specimens’ stress-strain curves, maximum compression capacity, elastic modulus, and poison ration. The cores which were taken from two boxes were compared in order to investigate the effects of Concrete spraying’s direction on the shotcerete’ specifics.
    Keywords: precast 3D panel system, shotcrete, elastic modulus, poison ratio, ultrasonic non, destructive dynamic tests
  • Numerical Investigation of Flexural Behavior of Concrete Beams with effect from the Distance between the Grooves on the EBROG Method
    Masoud Mahmoudabadi, Ehsan Khanahmadi, Seyed Mohammad Reza Hasani * Pages 97-109
    By aging of steel and concrete structures in the world, structural retrofitting and strengthening has become among the major issues of engineering. several methods of strengthening have been developed by researchers for bonding the FRP sheet to the concrete surface until now, including the Externally Bonded Reinforcement , Near Surface Mounted for non-prestressed or prestressed FRP rebars or strips, and also the new developed grooving method with two techniques of Externally Bonded Reinforcement on Grooves (EBROG) and Externally Bonded Reinforcement in Grooves (EBRIG). The results of the researchs on EBROG method showed that by choosing specified width and height for grooves, this method can considerably postpone the debonding and in some cases may completely eliminate it. This study has tried, to evaluate the factors affecting EBROG method, function of this method has been examined by using finite element model in Abaqus software. The results show the high accuracy of numerical modeling compared with the experimental specimens. Moreover, it examins the effect of the distance between the grooves on the function of specimens reinforced by EBROG method. The results show that the rate of increasing ultimate load in specimens compared to unreinforced specimen, reduces up to 30 percent with increasing the distance between the grooves. So that in each group, specimen with the largest distance between the grooves, has the lowest increase its ultimate load. Also, it is observed that the ultimate load and energy absorption in the samples have been raised by increasing the number of grooves in this method.
    Keywords: EBROG Method, Debonding, FRP Lminate, Finite Element Model, Strengthening, Retrofitting
  • Influence of Barley Husk Ash with Nano- Silica on the Concrete Behavior
    Shahriyar Shahbaz Panahi * Pages 111-122
    World-wide agricultural footprint is fast growing, with vast agricultural land cultivation and active expansion of the agro based industries. Agriculture is the most economic activity of Iran and other developing nations. In other hand, with the emergence of nanotechnology, inclusion of nano-materials in cementitous composites was a subject of many studies. Reportedly, nano materials enhance properties of cement matrix through several mechanisms. For example, nano- silica with high amount of SiO2 increases the pozzolanic reaction rate and leads to a stronger interfacial transition zone and denser microstructure of the cement matrix.
    In this study, effects of barley husk ash with nano-silica on the concrete were investigated. Nine design mixes of barley husk ash separately or with six percent of nano- silica were casted for compression tests, tensile strength, and water absorption ratio. One of the major findings is that concrete that incorporates fifteen percent of barley husk ash weight of cement showed better mechanical properties than twenty percent. Also, it was found that with the addition of six percent of nano-silica with ten percent of barley husk ash, both compression tests and tensile strength increased. The results show that nano- silica decreases ultrasonic pulse velocity.
    Keywords: Barley husk ash, nano, silica, concrete, compression strength, tensile strength
  • Effective Factors on Durability of Reinforced Concrete Domes
    J. Esmaili *, Hossein Karimzadeh Pages 123-135
    At this research, effects of different main factors on durability of concrete shell structures, such as mosque domes are investigated experimentally. Rebar’s corrosion within concrete maybe the most important factor that leads to a poor concrete especially in terms of its appearance. The most effective factors on cracking of concrete cover, such as cover thickness, size and position of rebar, water on cement ratio (W/C), Porosity and permeability of concrete were evaluated at this paper. Concrete mixes in different three W/C ratios with three maximum sizes of aggregates and also with three different thicknesses of concrete covers were tested. The results show that required corrosion that results in cracks in concrete cover is increased by increase in W/C ratio. It has been found that corrosion value is mainly related to the porosity of concrete and is not so sensitive to the concrete’s strength class. In addition to the quality and performance of concrete, special attentions should be considered about the quality of placing concrete cover on rebar to increase the durability of concrete cover against corrosion.
    Keywords: Mosque domes, Concrete shell structures, Corrosion, Cover Cracking, permeability