فهرست مطالب

  • سال دوازدهم شماره 1 (بهار 1398)
  • تاریخ انتشار: 1398/01/01
  • تعداد عناوین: 10
|
  • جعفر سبحانی*، علیرضا پورخورشیدی، علی اکبر رمضانیان پور، مهدی نعمتی چاری، محمد مهدی لطفی صفحات 5-13
    بتن غلتکی نوع خاصی از طرح مخلوط بتن است که دارای مواد اولیه مشابه با بتن معمولی ولی با نسبت های متفاوت تر و همچننین بدون اسلامپ ساخته می شود. کاربرد بتن غلتکی با توجه به سهولت اجرای آن و مزایای فنی و اقتصادی به عنوان یکی از گزینه های مطرح در روسازی های جاده ها مطرح می باشد. به همین دلیل ارتقاء مشخصات مکانیکی و دوام آن اهمیت بسزایی دارد. استفاده از الیاف می تواند خواص بتن را ارتقاء دهد لیکن در زمینه بتن غلتکی دانش کمی موجود است. در این مقاله تاثیر استفاده از الیاف سنتز شده پلیمری رفتار فیزیکی و مکانیکی بتن غلتکی مورد بررسی قرار گرفته است. بدین منظور 3 طرح مخلوط بتن غلتکی با استفاده از الیاف های پلیمری طول کوتاه (میکرو) و طول بلند (ماکرو) ساخته شد. آزمایش های مکانیکی شامل مقاومت فشاری و مقاومت خمشی، مشخصات فیزیکی و همچنین سایش انجام گردید. نتایج آزمون ها نشان داد که استفاده از الیاف باعث بهبود خواص مکانیکی و فیزیکی و مقاومت سایشی روسازی بتن غلتکی میگردد.
    کلیدواژگان: بتن غلتکی، الیاف پلیمری، روسازی، خواص مکانیکی، مقاومت سایشی
  • هادی بهمنی*، داوود مستوفی نژاد صفحات 15-26
    استفاده از بتن با عمل کرد فوق العاده بالای مسلح شده به الیاف در تحقیقات متعددی مورد بررسی قرار گرفته است. با این وجود اکثر تحقیقات معطوف به استفاده از الیاف فولادی به عنوان مسلح کننده بوده است. در این تحقیق به بررسی جای گزین کردن الیاف فولادی با الیاف پلی پروپیلن و الیاف ماکروی مصنوعی (بارچیپ) در پارامترهای مشخصات مکانیکی این بتن پرداخته شده است. هم چنین استفاده ی هم زمان از دو الیاف ذکر شده به صورت هیبرید، و نیز به صورت هیبرید با الیاف فولادی مورد بررسی قرار گرفت. میزان کلی الیاف در هر یک از طرح های اختلاط 1/5 درصد حجمی بتن در نظر گرفته شده است. تعداد 28 نمونه ی مکعبی 70x 70 میلی متری و 14 نمونه ی استوانه ای 100x200 میلی متری برای آزمایش مقاومت فشاری و 28 نمونه ی منشوری به ابعاد 70x 70x 350 میلی متر برای آزمایش مقاومت خمشی ساخته شد. آزمایش های مقاومت فشاری و خمشی در سن 7 و 28 روز اندازه گرفته شده است. مشخص شد که مقاومت فشاری نمونه های ساخته شده در سن 28 روز در تمامی سطوح الیاف مورد استفاده بیش از 100 مگا پاسکال بود. تمامی نمونه های مسلح شده به انواع الیاف مقاومت خمشی بیش از 8 مگا پاسکال تامین کرد، بیش ترین تنش گسیختگی مربوط به نمونه های مسلح شده به الیاف فولادی در سن 28 روز به میزان 23/9 مگا پاسکال بود.
    کلیدواژگان: الیاف فولادی، الیاف پلی پروپیلن، الیاف ماکروی مصنوعی (بارچیپ)، مشخصات مکانیکی
  • محمدحسین جلال کمالی، ابوالفضل حسنی*، جواد سوداگری صفحات 27-38
    مقاومت لغزندگی و ضریب اصطکاک سطح از عوامل موثر بر تعداد و شدت تصادفات جاده ای می باشند. در ساخت روسازی های بتنی جهت بهبود مقاومت لغزندگی روی سطح آن بافت درشت ایجاد می کنند. در این پژوهش جهت ایجاد بافت درشت در سطح روسازی بتنی، از روش های کشیدن برس پلاستیکی (موازی و عمود بر جهت حرکت ترافیک)، چمن مصنوعی و گونی بر روی بتن تازه و شیارزنی بتن سخت شده استفاده شده است. عمق متوسط بافت و مقاومت لغزشی سطح، به ترتیب با آزمایش های پخش ماسه و آونگ انگلیسی تعیین شد. از مهمترین نتایج این پژوهش می توان به اثبات تاثیرگذاری بافت درشت روسازی بر مقاومت لغزشی اشاره کرد. در نمونه های بافت دار شده توسط کشیدن چمن مصنوعی، برس پلاستیکی موازی با جهت حرکت، و رویه های بدون بافت درشت، ضریب همبستگی روابط به دست آمده بیش از 8/0 است. با توجه به نتایج تحقیق، برس کشی بر روی بتن تازه به صورت عمود بر جهت حرکت ترافیک، با دارا بودن عدد آونگی متوسطی برابر 5/103 واحد بیشترین مقاومت لغزشی را در بین انواع بافت ایجاد شده به خود اختصاص داده است و با افزایش عمق متوسط بافت مقاومت لغزندگی آن نیز بیشتر می شود. در این تحقیق همچنین نشان داده شد که در روسازی هایی که بر روی سطح آنها بافت درشت ایجاد نشده است، کاهش (افزایش) اندک عمق متوسط بافت منجر به کاهش (افزایش) زیاد در مقاومت لغزشی روسازی می شود.
    کلیدواژگان: روسازی بتنی، مقاومت لغزشی، بافت درشت، پخش ماسه، آونگ انگلیسی
  • فرهاد بهنام فر*، روح الله مرادی، شمس الدین هاشمی صفحات 39-57
    در این مقاله، یک روش تحلیلی برای برآورد پاسخ لرزه ای مخازن استوانه ای تحت تحریک افقی و قائم زلزله با در نظر گرفتن انعطاف-پذیری دیواره مخرن که تا سطح خاصی از مایع پر شده اند، ارائه می شود. حل مساله سیستم مایع-پوسته برای به دست آوردن فشار ضربه ای به روش ریلی-ریتز انجام می گیرد. در تحلیل ارتعاشی پوسته در حرکت افقی زلزله اثر مدهای محیطی نوع Cosθ و پوسته مخزن به صورت نازک در نظر گرفته شده است. همچنین نتایج این روش تحلیلی با نتایج مطالعات قبلی مقایسه می شود. سپس با استفاده از روابط تحلیلی پیشنهادی، یک مدل مکانیکی با در نظر گرفتن انعطاف پذیری جداره مخزن برای مخازن استوانه ای بتنی تحت تحریک افقی زلزله ارائه می-شود و نتایج این مدل مکانیکی و دقت جواب حاصل از آن با نتایج تحلیلی پیشنهادی و آیین نامه ACI 350.3-06 مقایسه می شود. در انتها این نتیجه حاصل می شود که جوابهای آیین نامه با روش تحلیلی پیشنهادی، تفاوت زیادی دارد که علت آن در نظر نگرفتن صحیح انعطاف پذیری جداره توسط این آیین نامه می باشد.
    کلیدواژگان: روش ریلی-ریتز، مخزن استوانه ای بتنی، فشار ضربه ای، فشار نوسانی، مدل مکانیکی
  • پوریا حاجی کریمی*، سینا فلاح حسینی صفحات 59-70
    با توجه به پیشرفت مهندسی عمران در دهه های اخیر استفاده از بتن های پرمقاومت در ساخت سازه های خاص به امری رایج تبدیل شده است. یکی از ضعف های عمده بتن کم بودن مقاومت کششی و متعاقب آن ترک خوردگی و شکست بتن می باشد. امروزه با هدف بهره برداری بیشتر و رفع این نقطه ضعف علاوه بر تسلیح بتن با فولاد انواع گسترده ای از الیاف شامل الیاف پلیمری، فلزی و حتی معدنی و طبیعی ارایه مورد استفاده قرار گرفته اند. در این تحقیق اثر طول، شکل هندسی و درصد حجمی الیاف پلی الفین بر مشخصات مکانیکی و ویژگی های شکست بتن پرمقاومت مورد بررسی قرار گرفته است. الیاف به کار گرفته شده به صورت ساده و شبکه ای با سه طول 19، 30 و 50 میلیمتر بوده که در سه درصد حجمی مختلف 5/0، 1 و 5/1 درصد برای بررسی ویژگی های مکانیکی نمونه های فشاری، کششی، مدول الاستیسیته، تیر خمشی و همچنین ویژگی های شکست نمونه های تیر بدون شیار و تیر شیاردار به بتن اضافه گردیده اند. نتایج نشان می دهد که افزایش طول الیاف تاثیر مثبت بر ویژگی های مکانیکی و شکست بتن دارد، همچنین افزایش حجم باعث افزایش مدت زمان مقاومت نمونه در برابر بارگذاری خمشی می شود و نمونه های الیاف ساده مقاومت خمشی بیشتری نسبت به نمونه های الیاف شبکه ای دارد ولی انرژی شکست نمونه های الیاف شبکه ای به مراتب بیشتر از نمونه های الیاف ساده می باشد.
    کلیدواژگان: بتن پرمقاومت، الیاف پلی الفین، طول الیاف، شکست، تیر شیاردار
  • شهرام موسوی*، فرهود قره داغی صفحات 71-79
    ایروژل به عنوان یک ماده نانو در بهبود خاصیت عایقی بتن تاثیر زیادی دارند اما امکان کاهش مقاومت بتن را نیز در پی دارند. در این مطالعه، برای مقابله با ویژگی نامطلوب ایروژل سیلیس در بتن از نانوتیوب کربنی استفاده شد. برای این منظور آزمایش های مقاومت فشاری، مقاومت ویژه الکتریکی، نفوذ یون کلرید و ضریب انتقال حرارت بتن انجام شد. در این تحقیق 16 طرح اختلاط درنظر گرفته شد و جمعا 192 نمونه بتنی ساخته شد. میزان مصرف ایروژل سیلیس به مقدار0، 4، 6، 8 درصد حجمی بتنی و میزان مصرف نانوتیوب کربنی به میزان 0، 03/0، 05/0 و 07/0 درصد وزنی بتن در نظر گرفته شد. نتایج نشان داد که ترکیبی از دو ماده نانوتیوب کربنی و ایروژل سیلیس علاوه بر بهبود شرایط مقاومت و دوام بتن باعث کاهش ضریب انتقال حرارت در بتن می گردد. به طوریکه بهترین حالت برای طرح اختلاط بتن، استفاده از 05/0 درصد نانوتیوب کربنی و 4 درصد ایروژل سیلیس مشاهده شد.
    کلیدواژگان: نانو تیوب کربنی، ایروژل سلیکا، بتن، مقاومت فشاری، انتقال حرارت
  • هادی یعقوبی، حمید منصوری*، محمد علی ابراهیمی فرسنگی، حسین نظام آبادی پور صفحات 81-94
    توزیع ابعادی سنگ دانه های تشکیل دهنده بتن و آسفالت، از مهم‏ترین پارامترها در کنترل طرح های اختلاط بتن و آسفالت است که می تواند بر کیفیت نهایی، مقاومت و دوام بتن و آسفالت تاثیر گذار باشد. به منظور ارزیابی درصد اختلاط سنگ دانه ها، روش پردازش تصویری دیجیتال یک روش غیر مستقیم، سریع و قابل اعتماد است. در این تحقیق بر پایه یکی از روش های استخراج ویژگی های دیداری تصویر (فیلترهای گابور) و استفاده از شبکه های عصبی، الگوریتمی جهت تعیین توزیع دانه بندی تصاویر سنگ دانه های تشکیل دهنده بتن و آسفالت ارائه شده است. تعداد 100 تصویر از سنگ دانه های تشکیل دهنده بتن و آسفالت برای آموزش شبکه عصبی به کار برده شد. سپس نتایج حاصله با نتایج تخمین خودکار دانه بندی سنگ دانه ها در نرم افزار Split-Desktop و همچنین تجزیه سرندی مقایسه شد. نتایج به دست آمده بیان گر یک بهبود کلی در ارزیابی توزیع اندازه سنگ دانه های تشکیل دهنده بتن و آسفالت و کاهش خطای 67% با استفاده از روش پیشنهادی نسبت به تخمین خودکار نرم افزار Split-Desktop است. همچنین در ارزیابی اندازه های 10F تا 100F، روش پیشنهادی بهبود 63%را نشان داد.
    کلیدواژگان: توزیع دانه بندی، سنگ دانه های بتن و آسفالت، استخراج ویژگی تصویر، فیلترهای گابور، شبکه های عصبی
  • علی خیرالدین*، محمد افروزنیا، احمد دالوند صفحات 95-107
    بتن توانمند الیافی (HPFRC)، به مصالحی شامل ملات سیمانی با سنگ دانه های ریز و الیاف اطلاق می شود. ویژگی شاخص این مصالح آن است که تحت بارگذاری کششی، رفتار سخت شوندگی کرنش از خود بروز می دهند. این مصالح توانمند می توانند در بسیاری موارد نظیر بهسازی لرزه ای اعضای ساختمانی به کار رود. در برخی موارد ظرفیت سازه را افرایش می دهیم تا با نیاز لرزه ای آن برابر شود. به این افزایش ظرفیت سازه مقاوم سازی می گویند. مقاوم سازی می تواند با افزایش سختی و یا افرایش مقاومت انجام شود. ازاین رو در ادامه به مطالعه آزمایشگاهی 5 نمونه دال ضعیف یک طرفه که یک نمونه مرجع و مابقی در نواحی مختلف (کششی، فشاری و جوانب) با استفاده از ورقه های بتن توانمند الیافی مقاوم سازی شده اند، می پردازیم. نتایج بررسی آزمایشگاهی نشان داد که استفاده از ورقه بتن توانمند الیافی، باعث افزایش ظرفیت باربری تا دو برابر نمونه مرجع، جذب انرژی تا سه برابر نمونه مرجع و شکل پذیری تا بیست برابرنمونه مرجع می شود.
    کلیدواژگان: مقاوم سازی، دال یک طرفه، بتن توانمند الیافی، تقویت خمشی، HPFRC
  • محمدرضا محمدی، جمال احمدی*، محمدی سمیه صفحات 109-118
    نانو صفحات گرافن ساختار صفحه ای دارند که هیدروفوب بوده و آب به دلیل عدم کشش سطحی گرافن بر روی این صفحات جذب نمی شود. استفاده از این مواد به دلیل سطح ویژه بالا و دانسیته پایین در کمترین مقدار می تواند تاثیر چشمگیری در خواص بتن داشته باشد بدون آنکه وزن بتن را افزایش دهد. این در حالیست که به دلیل ذات هیدروفوب این ذرات، پراکنش یکنواخت آن در بتن مشکل ساز است.
    در این پژوهش به مطالعه تاثیر استفاده از این نانو ذرات بر روی ویژگیهای بتن پرداخته شده است. برای این منظور و به دلیل عدم پراکنش مناسب گرافن، ابتدا نانوصفحات گرافن اکسید به روش هامر اصلاح شده از پولک های گرافیتی تهیه و بعد از پراکنش در بتن از طریق حرارت به گرافن احیاء گردیده است. در این پژوهش آزمایشگاهی از طرح های اختلاط بتنی شامل نمونه های بتنی با جایگزینی نانو اکسید گرافن در محیط های معمولی و شرایط اتوکلاو شده استفاده شده است. بر اساس نتایج آزمایش XRD پولک های گرافیتی به خوبی با استفاده از روش هامر اصلاح شده به نانوصفحات گرافن اکسید در داخل بتن تبدیل شده است.
    بر اساس نتایج بدست آمده، اندازه گیری خواص مکانیکی بتن، نشان دهنده افزایش و بهبود مشخصات مکانیکی بتن به مقدار قابل توجهی در نمونه های حاوی گرافن اکسید در محیط اتوکلاو شده می باشد. همچنین استفاده از این مواد موجب کاهش درصد جذب آب بتن شده است.
    کلیدواژگان: بتن، گرافن اکسید، گرافن، مقاومت مکانیکی، جذب آب
  • جاوید چاخرلو، بهمن شروانی تبار * صفحات 119-132
    در تحقیق حاضر بعد از به دست آوردن طرح اختلاط بهینه و ساخت نمونه های بتن در آزمایشگاه بتن دانشگاه شهید مدنی آذربایجان، برای بررسی تغییرات مقدار دوده سیلیسی با پودر دیاتومیت، با هدف کاهش قیمت تولید بتن پودری، شش طرح اختلاط حاوی صفر، 25، 50، 75 و 100 درصد پودر دیاتومیت و طرح آخر مجددا با افزایش 14 درصدی آب به دلیل اصلاح روانی و قطر پخش شدگی میز جریان درنظر گرفته شد. نمونه های ساخته شده در حمام آب با دمای 25 و 50 درجه سلسیوس در سنین 7، 28 و 90 روزه عمل آوری شده و تحت آزمایش فشاری و کششی و درصد جذب آب 28 روزه و جذب آب حین عمل آوری و میز جریان قرار گرفتند. نتایج نشانگر این نکته است که بیشترین مقاومت فشاری برای بتنی با 25% پودر دیاتومیت حاصل می شود که مقاومت فشاری آن 87.2مگاپاسکال در مدت 90 روز می باشد. نتایج آزمایشات به وضوح نشان داد که پودر دیاتومیت می تواند به عنوان جایگزین دوده سیلیسی در ساخت بتن پودری مورد استفاده قرار گیرد و همچنین نتایج حاکی از آن بود که دمای محیطی عمل آوری تاثیرات قابل توجهی بر مقاومت اولیه بتن پودری واکنش زا دارد، به طوریکه با افزایش دما مقاومت فشاری و کششی و جذب آب نیز بیشتر می شود
    کلیدواژگان: بتن پودری واکنش زا، پودر دیاتومیت، روانی، مقاومت فشاری، مقاومت کششی
|
  • Jafar Sobahni *, Alireza Pourkhorshidi, Aliakbar Ramezanianpour, Mehdi Nemati Chari, Mohammad Mhdi Lotfi Pages 5-13
    Roller-compacted concrete (RCC) is a special blend of concrete that has essentially the same ingredients as conventional concrete but in different ratios, and without slump. It was shown that the application of fibers would enhance some properties of concrete, however in roller compacted concrete; there was a lack of knowledge. The application of RCC gained a great attention for physical, mechanical, durability and economical benefits. In this paper, the effects of synthetic polymeric fibers on the physical and mechanical of fiber roller compacted concrete pavement were experimentally investigated. To this means, three mixtures by using of micro and macro polymeric fibers made. The mechanical strength tests including compressive and flexural strength and also abrasion strength tests were carried out. The results showed that the application of synthetic polymeric fibers improves the mechanical (including the compressive strength, flexural strength) and physical properties (abrasion strength) of fiber reinforced roller compacted concrete (FRCC).
    Keywords: Fiber reinforced roller compacted concrete, mechanical properties, abrasion resistance
  • Hadi Bahmani *, Davood Mostofinejad Pages 15-26
    The use of concrete with ultra high performance reinforced steel fiber has been investigated in numerous studies. However, most research has focused on the use of steel fibers as reinforced. In this study, the replacement of steel fibers with polypropylene fibers and synthetic fibers (barchip) was investigated in the parameters of the mechanical properties of this concrete. The same use was also made of two hybrid fibers, as well as hybrid with steel fibers has been investigated. The total fiber content in each mixing plan is considered to be 1.5% vol. A total of 28 specimens 70x70mm cubes and 14, 100x200mm cylindrical specimens were made for compressive strength testing and 28 specimens of 70x70x 350mm were used to test the flexural strength. The compressive and flexural strength tests were measured at 7 and 28 days. the compressive strength of samples made at 28 days of age at all levels of the fibers used was more than 100 MPa ., the highest rupture stress relates to 28-day steel fiber reinforced specimens of 23.9 MPa.
    Keywords: steel fiber, polypropylene fibers, Barchip, mechanical properties
  • Mohammad Hossain Jalal Kamali, Aolfazl Hassani *, Javad Sodagari Pages 27-38
    Pavement friction and skid resistance are some of the most important factors affecting road accidents frequency and severity. Texturing is using due to improve frictional properties of surface during the construction of concrete pavements. In this research, in order to create macrotexture on the concrete surface, techniques such as perpendicular and parallel brushing (according to traffic direction), turf and burlap dragging on fresh concrete, and grooving hardened concrete were used. Mean Texture Depth and Skid Resistance of concrete surface, were measured using Sand Patch and British Pendulum tests, respectively. The results showed that the pavement macrotexture affects skid resistance. For turf dragged, parallel brushed, and non-textured sample, R-squared of the obtained relation between British Pendulum Number and Mean Texture Depth was more than 0.8. According to the results, among the created textures, perpendicular brushing of fresh concrete, with the average British pendulum number of 103.5, reached the highest skid resistance and by increasing the Mean Texture Depth, the British Pendulum Number increases. The result also showed in non-textured samples increase/decrease in Mean Texture Depth result in high increasing/decreasing in British Pendulum Number.
    Keywords: Concrete Pavement, Skid Resistance, Macro-Texture, Sand Patch, British Pendulum Test
  • Farhad Behnamfar *, Roohollah Moradi, Shamseddin Hashemi Pages 39-57
    Liquid storage tanks, as special structures, behave differently from ordinary structures in terms of dynamic behavior. These important structures are mostly constructed in two cylindrical and rectangular shapes, according to their use for storing various materials such as water and oil in the form of ground, elevated, buried and semi-buried. In this paper, an analytical method is presented for estimating the seismic responses of concrete cylindrical tanks subjected to horizontal and vertical components of earthquakes. Effects of liquid-shell interaction on the dynamic response of cylindrical tanks, taking into account flexibility of the wall and level of filling are studied. The velocity potential function is solved by satisfaction of boundary conditions and separating the variables. The solution of the problem is used to obtain the impulsive pressure using the Rayleigh-Ritz method using the vibration modes of flexible shells (open top-clamped bottom) with suitable boundary conditions. The results of this proposed analytical method are compared with those of the previous studies. Then a mechanical model is presented with considering the flexibility and mass of the tank wall for concrete cylindrical tanks completely or partially filled with liquid. The results of proposed mechanical model are compared with the analytical results and ACI 350.3-06. The conclusion is that while the design code does not estimate the response with a good accuracy, the proposed exact analytical procedure and the approximate mechanical model exhibit very good precisions for determining the dynamic responses of cylindrical concrete tanks.
    Keywords: Concrete cylindrical tank, liquid-shell interaction, Rayleigh–Ritz method, seismic design, mechanical model
  • Pouria Hajikarimi *, Sina Fallah Hosseini Pages 59-70
    Regarding to advancement of civil engineering in recent decades, using high-strength concrete is so prevalent for constructing special projects. One of the main shortcomings of concrete is its tensile strength which causes cracking and brittle behavior. Today, to enhance concrete’s performance and overcome this lack, a wide range of fibers including polymeric, steel, mineral and natural are used as well as classical solution for improving tensile strength of concrete: using steel bars. In this study, the effect of volume, length and shape of polyolefin fibers on mechanical characteristics and fracture properties of high-strength concrete is investigated. Three different fiber’s length of 19, 30 and 50 mm are used at three different volume percentages of 0.5, 1 and 1.5 with two simple and reticular shapes. Conventional experimental tests of compressive strength, tensile strength, bending strength and modulus of elasticity are implemented to determine mechanical characteristics as well as U-notched prismatic beam to evaluate fracture properties. The results have shown that increasing the length of fiber enhances mechanical and fracture properties of concrete. Also, increasing the fibers’ volume causes an increasing the resistance time of concrete specimens against bending load. The simple-shape fiber shows higher bending strength in comparison with reticular fibers but fracture energy of reticular fibers is so greater than simple-shape fibers.
    Keywords: high-strength concrete, polyolefin fiber, fiber length, fracture, notched beam
  • Shahram Mousavi *, Farhood Gharedaghi Pages 71-79
    Silica aerogels as a nano material have significant properties including high porosity, high specific surface area, excellent heat insulation and low dielectric constant properties, low density and the potential to become an effective building insulation material. However, the implementation of silica aerogel as building insulation is restricted due to high manufacture in cost. Furthermore, despite having a relatively high compressive strength, it is very fragile due to its low tensile strength. In this study, carbon nanotube was used in order to overcome the undesirable properties of silica aerogel in concrete. Carbon nanotubes (CNTs) have been extensively studied as a reinforcement material for cement-based composites. The growing interest in this field comes from the desire to modify the cement matrix at the scale of their main compounds, taking advantage of the outstanding properties of CNTs. This study examined compressive strength, electrical resistivity, and penetration of chloride and thermal conductivity of concrete. To this end, 16 mix designs of concrete were considered and totally 192 samples were made. Silica aerogel was used in the amounts of 0, 4, 6, 8 percent of concrete and carbon nanotube was used in quantities of 0, 0.03, 0.05, .07 percent weight of concrete. The results showed that combination use of silica aerogel and nanotube not only improves the compressive strength and durability of concrete but also enhances the performance of thermal conductivity of concrete. Also, the optimum percent of nanotube and silica aerogel in the mix design of concrete are 5% and 4% respectively.
    Keywords: silica aerogels, carbon nanotube, concrete, thermal conductivity
  • Hadi Yaghoobi, Hamid Mansouri *, Mohammad Ali Ebrahimi Farsangi, Hossein Nezamabadi, Pour Pages 81-94
    Concrete and asphalt aggregates size distribution is one of the most important parameters in concrete and asphalt mix design that can affect the quality, durability, and strength of both concrete and asphalt. For evaluating the aggregates mix design, digital image analysis is a fast, reliable and indirect technique. In this study, based on one of the visual feature extractions methods (Gabor filters) and the neural networks, an algorithm was developed to determine the size distribution of digital images of concrete and asphalt aggregates. 100 images of concrete and asphalt aggregates were applied to train the neural network. Then, the results were compared with the results obtained by automatic estimation of aggregates size distribution by Split-Desktop software and sieving analysis. The results showed a general improvement in evaluating concrete and asphalt aggregates size distribution. Also, by using the proposed method, compare to automatic estimation of Split-Desktop, a reduction of 67% in error estimation was observed. Furthermore, this method showed also an improvement of 63% in evaluating of F10 to F100.
    Keywords: Size distribution, Concrete, asphalt aggregates, Image feature extraction, Gabor filters, Neural networks
  • Ali Kheyroddin *, Mohammad Afrooznia, Ahmad Dalvand Pages 95-107
    One of the important subjects in the concrete structure field is rehabilitation. The goal of rehabilitation is made equivalent between the structural capacity and the seismic demand of it. In some cases, the structural capacity should be increased so that it equals to the seismic demand. This increasing structural capacity is called strengthening. The strengthening is including two
    methods
    By increasing stiffness (adding bracing, shear wall etc.) or increasing strength (steel jackets etc.). One method of strengthening is the approach of using a special concrete with high capabilities. Experimental studies have been carried lately about strengthening with HPFRCC on beams, columns, slabs and the other structural elements and the strength of this concrete has been confirmed in strengthening. In the following, the experimental study on strengthening of weak one way slabs with precast high performance fiber concrete laminates will be investigated. In this paper, we use HPFRC laminates. The location of laminates is the variable parameters, too. The aim is reaching the best method of strengthening weak one-way slabs with HPFRC. The experimental evidences show that using high-performance fiber concrete laminates is caused to increase bearing capacity (about two times larger than the reference slab), absorbed energy (about three times larger than the reference slab) and ductility (about twenty times larger than the reference slab). In addition, pasting the laminates into tensile, compression and sides' zone of the RC slabs has the best result.
    Keywords: One-Way Slab, High Performance Fiber Concrete, Strengthening with HPFRC, HPFRC laminate, Flexural strength
  • Mohammadreza Mohammadi, Jamal Ahmadi*, Somayeh Mohammadi Pages 109-118
    Graphene Nano sheets have the planar structure. These nanoparticles are hydrophobia so the water molecules cannot adsorbed on graphene surface due to the absence of surface tension. Low quantity application of these materials due to high value of specific surface and low density can have significant effects on the concrete properties without having any considerable effect of concrete weight. However, because of hydrophobia nature of these nano particles, its uniform dispersion in concrete body is an essentially problem. In this research, it is attempted to study the effects of Graphene Nano sheets on the concrete properties. For this goal and due to non-uniform dispersion of these nanoparticles, graphene oxide nano sheets were first prepared from the nano graphene according to modified Hummer method and then, after uniform dispersion in concrete, graphene is recovered through heat. In this laboratory investigation the graphene oxide nano sheets are used in the concrete mix designs with ordinary and autoclaved curing condition. According to the obtained results from the x-ray analysis, the graphene oxide nano sheets are successfully converted to graphene nano sheets in the concrete by applying modified Hummer synthesizing method. The results show that the mechanical properties of the specimens which contain graphene oxide in the autoclaved curing condition, increases considerable. Also, the usage of these nanoparticles could improve the water absorption properties of concrete specimens.
    Keywords: concrete, graphene nano sheets, Mechanical properties, water absorption, electrical strength
  • javid chakherlou, Bahman Shervani Tabar * Pages 119-132
    In this research, after obtaining the optimal mixing plan and making RPC samples at the Concrete Laboratory of Azarbaijan Shahid Madani University, in six mixing designs containing 0, 25, 50 , 75% and 100% of diatomite powder and the final design was again considered with 14% increase in water due to the consistency correction and the diameter of the flow table tset. The specimens were cured in a water bath at 25 and 50 degrees Celsius at the age of 7, 28 and 90 days, then pressure and tensile tests where done, and also water absorption at 28 days and water absorption during the curing and flow table test. The results indicate that the highest compressive strength for concrete with 25% diatomite powder is obtained, which compressive strength is 87.2 MPa for 90 days. The results of the experiments clearly showed that diatomite powder could be used as a substitute for silica fume in the manufacture of RPC, and also the results indicated that the curing temperature had a significant effect on the initial resistance of RPC, so that with increasing temperature the compressive strength, tensile strength and water absorption also increase
    Keywords: RPC, Reactive Powder Concrete, Diatomite Powder, Consistency, Compressive Strengthe