فهرست مطالب

تحقیقات بتن ایران - سال دوازدهم شماره 2 (تابستان 1398)
  • سال دوازدهم شماره 2 (تابستان 1398)
  • تاریخ انتشار: 1398/04/01
  • تعداد عناوین: 9
|
  • قاسم پاچیده، مجید قلهکی* صفحات 5-18
    در این مقاله، تاثیر افزودن الیاف به بتن سبک (حاوی سبکدانه ی لیکا) خودتراکم تحت شرایط پس از حرارت های بالا (25- 100- 250- 500- 700 درجه ی سانتی گراد) در قالب آزمایشات مقاومت فشاری، کششی و خمشی بررسی شد. در آزمایشات، 3 نوع الیاف شامل الیاف فولادی و پلی پروپیلن و فنر فولادی به میزان 4/0% حجمی بتن استفاده شد. بطور کلی نتایج حاکی از آنست که استفاده از الیاف فولادی و فنر تا 20% مقاومت فشاری بتن را افزایش می دهد. می توان از الیاف پلی پروپیلن در بهبود مقاومت کششی بتن استفاده نمود چراکه تا 70% مقاومت کششی را در شرایط پس از دماهای بالا افزایش می دهد. همچنین در دمای 700 درجه مقاومت خمشی کلیه نمونه ها ناچیز بوده و در اثر وزن خود منهدم شدند. همچنین بعلت افت شدید مقاومت در شرایط پس از دمای 500 درجه، پس از این دما بتن سبک خودتراکم قابلیت خدمت رسانی ندارد.
    کلیدواژگان: بتن سبک خودتراکم، مشخصات مکانیکی، فنر، الیاف فولادی و پلی پروپیلن، حرارت
  • سحر عبدالهی باغبان، منوچهر خراسانی* صفحات 19-32
    در این مقاله تاثیر اعمال سه رزین اکریلیک پایه آبی بر روی خواص فیزیکی، مکانیکی، پایداری و نفوذپذیری بتن حاصل بررسی شد. بدین منظور نمونه های بتنی با نسبت وزنی آب به سیمان معادل با 445/0 و جامد رزین به سیمان برابر با 05/0 تهیه شدند. آزمون های مقاومت فشاری، مقاومت کششی از هم گسیخته، مهاجرت تسریع یافته ی یون کلر، جذب آب مویینه و ابتدایی و نهایی بر روی آزمونه ها انجام شد. مشاهده شد که رزین اکریلیک می تواند به عنوان روان کننده-ی بتن استفاده شود و میزان آب مورد نیاز برای افزایش روانی بتن تازه را کاهش دهد. افزودن رزین با حداقل دمای تشکیل فیلم (MFFT) بالاتر از دمای کارکرد، سبب کاهش نفوذ یون کلر تا 14% شد. بطورکلی می توان گفت که با قبول کاهش 30-20% در مقاومت فشاری سازه های بتنی و ثابت ماندن برخی ویژگی ها، روانی بتن تازه، خواص فیزیکی و نفوذی مخلوط بتن حاوی رزین اکریلیک پایه آبی با MFFT بالاتر از دمای محیط بالابرد.
    کلیدواژگان: بتن پلیمری، مهاجرت تسریع یافته ی یون کلر، جذب آب، رزین های اکریلیک پایه آبی، تخلخل و نفوذپذیری بتن
  • محمدرضا اصفهانی*، مهراد رجب زاده، احمدرضا رمضانی صفحات 33-48
    بتن با الیاف ترکیبی که از افزودن حداقل دو نوع مختلف از الیاف به بتن حاصل می‏شود، به دلیل خصوصیات مکانیکی برتر مورد توجه طراحان قرار گرفته است. در این پژوهش تاثیر استفاده از الیاف فولادی، شیشه، پلیپروپیلن و همچنین افزودنی حباب زا بر روی دوام بتن در برابر چرخه های ذوب و یخبندان، مقاومت های فشاری و کششی به عنوان پارامترهای تاثیرگذار در عملکرد سازه های بتنی بررسی شده است. به منظور بررسی دوام نمونه ها، مدول الاستیسیته دینامیکی نسبی و همچنین کاهش وزن نمونه ها به عنوان اصلی ترین پارامترهای موجود برای سنجش دوام در 3 مرحله ی پیش از شروع آزمایش، حین انجام آزمایش و پس از 300 چرخه ذوب و یخبندان بررسی و با یکدیگر مقایسه شدهاند. بهترین عملکرد در برابر این چرخه ها مربوط به نمونه حاوی 5/0 درصد الیاف پلی پروپیلن، 1 درصد الیاف فولادی و حباب زا می باشد. در این نمونه مدول الاستیسیته دینامیکی نسبی پس از 300 چرخه تنها 5 درصد کاهش یافته است؛ حال آنکه در نمونه فاقد الیاف این میزان به 30 درصد می رسد. همچنین در نمونه حاوی 5/0 درصد الیاف شیشه، مدول الاستیستیه دینامیکی نسبی 13 درصد کاهش یافته است و این کاهش در نمونه حاوی 5/0 درصد الیاف پلی پروپیلن تقریبا 6 درصد می باشد. از طرفی دیگر، استفاده از حباب زا می تواند باعث بهبود مدول الاستسیته دینامیکی نسبی تا 120 درصد شود. لازم به ذکر است، بررسی هم زمان تغییرات مدول الاستیسیته دینامیکی نسبی و میزان کاهش وزن در یک نمونه میتواند اطلاعات دقیق تری از دوام بتن در برابر چرخه های ذوب و یخبندان را نمایان سازد.
    کلیدواژگان: بتن با الیاف ترکیبی، چرخه های ذوب و یخبندان، مدول الاستیسیته دینامیکی نسبی، کاهش وزن، افزودنی حباب زا
  • علی اکبر شیرزادی جاوید*، معین خوشرو، علی کاتبی صفحات 49-60
    در این مقاله تاثیر استفاده از زئولیت طبیعی به عنوان جایگزین مواد سیمانی و آب میکرو_نانو حباب به عنوان جایگزین آب مخلوط بتن، بر خواص مکانیکی و دوام بتن مورد ارزیابی قرار گرفته است. پارامترهای ارزیابی شده برای بررسی خواص مکانیکی و دوام بتن اصلاح شده شامل: مقاومت فشاری، کششی، خمشی، الکتریکی و جذب آب می باشد. نتایج حاکی از آن است که بیشترین تاثیر استفاده از زئولیت و میکرو_نانوحباب در بتن مربوط به نمونه های دو فازی حاصل از ترکیب 10 درصد زئولیت و 100 درصد میکرو_نانو حباب می باشد که سبب افزایش مقاومت فشاری، کششی، خمشی و الکتریکی به میزان 15، 14 ، 6 و 194 درصد گشته و جذب آب را به میزان 25 درصد کاهش می دهد. به طور کلی با توجه به نتایج می توان گفت زئولیت و آب میکرو_نانوحباب سبب بهبود خواص مکانیکی و دوام بتن می گردند و ترکیب آنها بیشترین تاثیر مثبت را در تقویت بتن اصلاح شده ایجاد می کند.
    کلیدواژگان: زئولیت، آب میکرو، نانو حباب، خواص مکانیکی، خواص دوام، بتن
  • سیدفتح اله ساجدی*، محسن شفیعی نیا صفحات 61-76
    این تحقیق رفتار ستون های بتن مسلح ساخته شده از بتن های معمولی و پرمقاومت که با استفاده از غلاف GRP و هم چنین دورپیچ CFRP ، محصور شده اند، را ارائه می کند. هدف بررسی رفتار و ظرفیت باربری ستون های محصور با غلاف و دورپیچ تحت بارهای فشاری است. تاثیر نوع بتن، غلاف، دورپیچ و تعداد لایه های دورپیچ بررسی گردید. 12 ستون بتن مسلح استوانه ای از بتن-های معمولی و پرمقاومت ساخته شدند؛ ستون ها به دو گروه 6تایی از بتن معمولی و بتن پرمقاومت تقسیم شدند، هر گروه به دو بخش 3تایی دسته بندی گردید. بخش اول دارای غلاف و بخش دوم فاقد غلاف بودند. از هر بخش یک ستون فاقد لایه تقویتی بود؛ یک ستون با یک لایه و ستون دیگر با دو لایه ورق دورپیچ شدند. تمام ستون ها تحت نیروی فشاری متمرکز آزمایش شدند. نتایج نشان داد که استفاده از دورپیچ و غلاف باعث بهبود مقاومت فشاری و شکل پذیری ستون ها گردید. افزودن یک لایه و دو لایه دورپیچ به طور میانگین به ترتیب باعث افزایش%5/18 و %5/26 مقاومت فشاری در گروه اول و %2/10 و %8/24 در گروه دوم گردیدند، درحالی که استفاده از غلاف به طور میانگین باعث افزایش 4 برابری مقاومت فشاری ستون ها در گروه اول و 38/3 برابری در گروه دوم شده است. نتایج حاکی است که گرچه دورپیچ و غلاف هر دو محصوریت ایجاد می کنند، ولی غلاف به خاطر محصوریت بالاتر، تاثیر بسیار بیش تری بر افزایش مقاومت فشاری و شکل پذیری ستون ها دارد. به علاوه، تاثیر محصوریت بر ستون-های گروه اول بیش تر است.
    کلیدواژگان: ستون بتن مسلح، غلاف GRP، دورپیچ FRPC، نیروی محوری، شکل پذیری
  • محمد بهارلو*، مهرداد حجازی صفحات 77-93
    در این تحقیق پارامترهای موثر بر عملکرد دیوارهای برشی بتن مسلح، همچون مقدار میلگردهای طولی و عرضی دیوار، بازشو، نسبت ابعاد بازشو، منظم و نامنظمی چیدمان بازشو در ارتفاع دیوار و فاصله بازشو از لبه دیوار مطالعه شده است و مناسب ترین حالت پارامترهای مورد بررسی برای حضور بازشو در دیوارهای برشی بتن مسلح ارائه گردیده است. نمونه دیوارهای بتنی با ابعاد m3 5/16× 5/6× 35/0 تحت اعمال همزمان بار چرخه ای و بار متمرکز یکنوا در بالاترین قسمت دیوار قرارگرفته اند. تحلیل غیر خطی با استفاده از نرم افزار المان محدود ABAQUS انجام شده و برای رفتار غیرخطی بتن از مدل پلاستیسیته آسیب استفاده شده است. یک نمونه دیوار بتنی بدون بازشو با حداقل مقدار میلگردهای طولی و عرضی آیین نامه ای به عنوان نمونه پایه در نظر گرفته شده و سایر نمونه ها از طریق معیارهایی چون ظرفیت باربری، میزان انرژی مستهلک شده، نحوه و توزیع ترک خوردگی و خرد شدگی با آن مقایسه شده اند. نتایج حاصل نشان می دهد که حضور بازشو در دیوارهای بتنی به میزان 65/18 % سطح دیوار باعث کاهش 24% مقاومت و 43% سختی اولیه دیوار بازشودار نسبت به نمونه بدون بازشو شده است، نامنظمی چیدمان بازشوها در ارتفاع دیوار باعث افزایش 8% مقاومت و 12% سختی دیوار شده است. همچنین، مقاومت و سختی نمونه های دارای بازشو تابع فاصله بازشو از لبه دیوار و بازشو مجاور بوده است به نحوی که مناسب ترین دیوار برشی بازشودار از نظر مقاومت و سختی، دیواری است که بازشو ها به اندازه 5/1 برابر عرض بازشو از لبه دیوار فاصله گرفته اند.
    کلیدواژگان: دیوار برشی بتن مسلح، تحلیل غیر خطی، بازشو، مود شکست، روش المان محدود
  • بررسی خواص مکانیکی و میکروساختار بتن ژئوپلیمری بر پایه متاکائولن مسلح به الیاف پلی پروپیلن
    محمد شجاعی، مصطفی منصور لکورج، رحمت مدندوست*، فرزاد ناصری صفحات 95-110
    همواره سعی بر آن بوده است که بتنی با خواص بهینه، قیمت مناسب و حداقل آثار مخرب بر محیط زیست ساخته و مورد استفاده قرار گیرد. هدف از انجام این پروژه نیز نیل به چنین مقصودی می باشد. سیمان ژئوپلیمری دسته جدیدی از چسباننده های معدنی است که به دلیل دوام بالا، مصرف بسیار پایین انرژی، نشر بسیار کم CO2، هزینه سرمایه گذاری اندک و خواص ویژه ای که دارد، از سایر چسباننده های معدنی از جمله سیمان پرتلند متمایز شده است.در این پروژه، بعد از ساخت بتن ژئوپلیمری با پیش ماده متاکائولن حاوی 3/0، 5/0 و 1 درصد الیاف پلی پروپیلن با نسبت مونوری 2، 5/2 و 3، خواص مهندسی شامل مقاومت فشاری، خمشی، جذب آب و مقاومت الکتریکی و میکروساختار توسط آزمایش میکروسکوپ الکترونی در سن 90روزه مورد بررسی و مقایسه قرار می گیرد. نتایج بدست آمده نشان می دهد که استفاده از 10 درصد الیاف پلی پروپیلن و نسبت مونومری3 نتایج قابل قبولی در بهبود خواص بتن ژئوپلیمری دارد.
    کلیدواژگان: بتن ژئوپلیمری، متاکائولین، الیاف پلی پروپیلن، دوام بتن، نسبت های مونوری
  • بررسی نقش افزودنی های معدنی در آسیای کلینکر بر قابلیت خردایش و کیفیت سیمان
    عطااله بهرامی*، جعفر عبداللهی شریف، محسن علیلو، فاطمه کاظمی صفحات 110-122
    هدف این تحقیق بررسی تاثیر افزودنی های معدنی بر بازدهی پروسه تولید سیمان و خواص محصول است. بدین منظور با آماده-سازی نمونه هایی از کلینکر سیمان با افزودنی های معدنی و همچنین کمک ساینده های آلی به بررسی بازدهی خردایش آنها پرداخته شده است. سپس بلوک های بتنی ساخته و بر روی آنها آزمایش تعیین مقاومت فشاری در سنین مختلف انجام گرفته است. براساس نتایج، استفاده از افزودنی های معدنی موجب افزایش عدد بلین شده است. طرح اختلاط 85 درصد کلینکر و 15 درصد پوزولان منجر به حصول بیشترین مقدار بلین سیمان به میزان (m2/kg) 4546 شده است. استفاده از افزودنی ها در سنین 2 و 3 روزه بتن موجب کاهش مقاومت فشاری شده است. در سن 28 روزه بتن، وجود افزودنی ها موجب افزایش مقاومت فشاری آن نسبت به حالت عدم استفاده از افزودنی شده است. ترکیب 15 درصد وزنی پوزولان، 85 درصد کلینکر، 4 درصد گچ و 3 گرم کمک ساینده آلی، بهینه ترین ترکیب سیمان است.
    کلیدواژگان: افزودنی های معدنی، سیمان، آسیای کلینکر، مصرف انرژی، مقاومت فشاری بتن
  • بررسی اثر استفاده از الیاف پلی وینیل الکل بر مشخصات مکانیکی بتن
    مهدی اسفندی سرافراز*، محمد سجاد مسعودی، ایوب کریمی صفحات 123-138
    در چند سال اخیر استفاده از بتن های مسلح شده با الیاف رشد زیادی داشته است. بهبود خصوصیات مکانیکی، افزایش میزان جذب انرژی، افزایش مقاومت کششی و خمشی و مقاومت در برابر ضربه بخشی از تاثیر الیاف بر بتن است. الیاف به دلیل خاصیت پل زدن بر روی ریزترکها، باعث بهبود رفتار بتن بعد از ایجاد اولین ترک می شوند. الیاف پلی وینیل الکل (Polyvinyl alcohol fiber) به علت مقاومت کششی و مدول الاستیسیته زیاد و عدم آلایندگی محیط زیست یکی از بهترین انواع الیاف برای تسلیح بتن می باشد. در این پژوهش به بررسی تاثیر الیاف پلی وینیل الکل (PVA) بر مشخصات مکانیکی بتن پرداخته می شود. به این منظور پنج مخلوط با مقادیر مختلف PVA (0، 25/0، 5/0، 75/0و 1 درصد حجم بتن) با طول 12 میلیمتر تهیه و آزمایش شد. نتایج حاصل از آزمایش ها، جهت ارزیابی تاثیر درصد حجمی الیاف بر مشخصات مکانیکی بتن بررسی گردید. این نتایج نشان داد که با افزایش درصد الیاف PVA مقاومت خمشی، مقاومت کششی و میزان جذب انرژی بتن افزایش یافته اما در صورت استفاده از الیاف بیشتر از 5/0 درصد حجم بتن، مقاومت فشاری بتن کاهش می یابد. نتایج حاصل از این پژوهش نشان می دهد که استفاده از درصد بهینه الیاف معادل 5/0 درصد حجمی بتن، باعث بهبود مقاومت فشاری به میزان 15 درصد و مقاومت خمشی و کششی به میزان 25 درصد می گردد. لذا با توجه به عملکرد مناسب بتن های حاوی الیافPVA در فشار، کشش و خمش می توان از این روش در افزایش شکل پذیری و جذب انرژی استفاده نمود.
    کلیدواژگان: بتن الیافی، پلی وینیل الکل، مقاومت فشاری، مقاومت کششی، مقاومت خمشی
|
  • Ghasem Pachideh, Majid Gholhaki * Pages 5-18
    In this paper, the effect of adding fiber to lightweight (containing Light Expanded Lica Aggregate) self-compacting concrete under high-temperature conditions (25-100, 250-500, 700 ° C) was investigated in the form of compressive, tensile and flexural strength tests. In these experiments, 3 types of fibers, including steel fiber, and polypropylene and steel springs, were used for 0.4% volumetric rate of concrete. In general, the results indicate that the use of steel fiber and spring increases the compressive strength of concrete by up to 20%. Polypropylene fiber can be used to improve the tensile strength of concrete, because it increases up to 70% tensile strength after high temperature conditions. Also, at a temperature of 700 °, the flexural strength of all samples was negligible and were destroyed due to their own weight. Also, due to the severe drop in resistance after a temperature of 500 ° C, after this temperature, self-compacting concrete is not serviceable.
    Keywords: Self-Compacting Light Aggregate Concrete, Mechanical properties, Spiral, Steel, Polypropylene Fiber, Heat
  • Sahar ABDOLLAHI BAGHBAN, MANOUCHEHR KHORASANI * Pages 19-32
    In this paper, the effect of three waterborne acrylic resins on physical, mechanical, stability, and permeability of concrete was investigated. For this purpose, concrete samples were prepared with a mass ratio of water to cement and solid-resin to cement equal to 0.445 and 0.05, respectively. Compressive stress tests of 7, 28, and 56 days, tensile strength, chlorine ion accelerated migration, capillary water absorption and initial and final water absorption on the test specimens were performed. It was observed that acrylic resin could act as a superplasticizer and reduce the amount of water needed to increase the fluidity of fresh concrete. Adding a resin with a minimum film formation temperature (MFFT) above the operating temperature reduces the chlorine ion penetration depth and coefficient by 14%. As a general result, it can be said that by accepting a reduction of 20-30%reduction in compressive strength of concrete structures, the fluidity of the fresh concrete, physical and penetration properties of the concrete mix can be increased by the use of the waterborne acrylic resin with MFFT higher than ambient temperature.
    Keywords: polymer concrete, chlorine ion accelerated migration, water absorption, waterborne acrylic resin, porosity, permeability of concrete
  • Mohammad Reza Esfahani *, Mehrad Rajabzade, Ahmadreza Ramezani Pages 33-48
    Hybrid Fiber Reinforced Concrete, a composite obtained by mixing at least 2 different types of fibers, is extensively explored by researchers due to its superior mechanical properties. The present study is aimed to investigate the effect of incorporation of steel, glass and polypropylene fibers as well as the air entraining admixture on the durability of concrete subjected to freezing and thawing cycles, compressive strength and split tensile strength. In order to evaluate the durability of concrete specimens after subjecting the specimens to freezing and thawing cycles, relative dynamic modulus of elasticity and the percentage of the weight loss were measured in 3 different stages (1) prior to staring the main test (2) after subjecting the specimens to 150 cycles of freezing and thawing (3) after subjecting the specimens to 300 cycles of freezing and thawing. Based on the results of the experimental program it appears that utilization of specific combination of fibers at specific volume fractions along with air entraining admixture results in significant improvement of durability of the concrete specimens. The best performance in freezing and thawing test belongs to the specimen containing 0.5% of PP fibers and 1% of steel fibers in which the relative dynamic modulus of elasticity measured after 300 cycles dropped 5%, while the modulus of elasticity for control specimens decreased 30% after these cycles. It is worth noting that the simultaneous monitoring of modulus of elasticity and the weight loss in a specimen can provide more detailed information on the durability of the specimen.
    Keywords: Hybrid fiber reinforced concrete, freezing, thawing cycles, relative dynamic modulus of elasticity, weight loss, air entraining admixture
  • Ali Akbar Shirzadi Javid *, Moein Khoshroo, Ali Katebi Pages 49-60
    In this paper, the effect of using natural zeolite as a supplementary cementitious material and micro-nano bubble as a substitute for concrete mixture water has been evaluated on the mechanical properties and durability of concrete. The evaluated parameters for properties of modified concrete include: compressive strength, tensile strength, Bending strength, electrical resistivity and water absorption. The results indicate that the use of zeolite and micro-nano bubble in concrete increases the mechanical properties and the durability of concrete. The greatest improvement is related to the two-phase samples from the combination of 10% zeolite and 100% micro-nano bubble, which compressive strength, tensile strength, bending strength and electrical resistivity increase by 15, 14.88, 5.65 and 194.12% respectively, and water absorption decrease by 25.22%. In general, according to the results, it can be concluded that zeolite and micro-nano bubble, improve the mechanical properties and durability of concrete and their combination has the most positive effect on modified concrete.
    Keywords: Zeolite, Micro-nano bubble, Mechanical properties, durability properties, concrete
  • Seyed Fathollah Sajedi *, Mohsen Shafieinia Pages 61-76
    This paper presents the results of axial pressure testing on reinforced concrete columns (RCC) loaded with confined normal concrete (NC) and high-strength concrete (HSC) using glass-fiber reinforced plastic pipes (GRP) casing as well as carbon fiber reinforced polymer (CFRP). This study aimed to evaluate the behavior and mechanical properties of columns confined with GRP and FRP under pressure loads. The major parameters in the experiments were the types of concrete, the effect of GRP and FRP wrapping, as well as the number of FRP layers. 12 cylindrical RCC (150*600 mm) were prepared and divided into two groups, NC and HSC, and each group was divided into two parts. In each part, one column was without FRP, a column was wrapped with one layer and another column with two layers. All columns were tested under concentrated compression load. The results showed that the utilization of FRP and GRP improved compression capacity and ductility of RCC. The addition of one and two layer-FRP wrapping increased compression capacity in the NC group to an average of 18.5% and 26.5% and in the HSC group to averagely 10.2% and 24.8%. Meanwhile, the utilization of GRP increased the compression capacity of the columns by 4 times in the NC group and 3.38 times in the HSC group. These results indicated that although both FRP and GRP result in confinement, the GRP resulted in increased compression capacity and ductility of the RCC due to higher confinement. Furthermore, the confinement effect was higher on the first group.
    Keywords: Reinforced Concrete Columns (RCC), GRP casing, FRP wrapping, Axial force, Ductility
  • Mohammad Baharloo *, Mehrdad Hejazi Pages 77-93
    , the effective parameters on the performance of reinforced concrete shear walls, such the amount of longitudinal and transverse rebars, openings, opening aspect ratio, Regular and irregularly aligned openings at the height of the wall and opening distance from the edge of the wall have been studied and the most appropriate parameters for the reinforced concrete shear wall have been provided. Reinforced concrete shear walls of 0.35×6.5×16.5m3 have been under cyclic loading. Non-linear finite element analysis using the ABAQUS code has been performed. Concrete damage plasticity model has been used. A wall with no openings and with minimum longitudinal and transverse reinforcement of has been considered as the control sample and other samples have been compared with it through measures such as load bearing capacity, dissipated energy, and cracking and crushing distributions and patterns. The results show that the presence of openings in concrete shear walls in the amount of 18.65% of the wall surface caused a reduction of 24% resistance and 43% of the initial hardness of the opening wall compared to the sample without opening, irregularly of the opening at the wall height increased by 8% Resistance and 12% hardness of the wall. Also, the strength and hardness of the opening specimens were the distance between the opening and the edge of the wall and the adjacent opening, so that the most suitable openings for the shear wall were a wall with openings up to 1.5 times its width from the edge of the wall.
    Keywords: Reinforced concrete shear wall, Nonlinear analysis, opening, Failure Mechanism, Finite Element Method
  • Investigation of mechanical and microstructure of polypropylene fiber-reinforced metakaolin-based geopolymer concrete
    Mohammad Shojaei, Mostafa Mansour Lakouraj, Rahmat Madandoust *, Farzad Naseri Pages 95-110
    It was tried always to build and use a concrete with optimal properties, reasonable price and minimum irritating impacts on the environment. The aim of this project is also to achieve such results. Geopolymer cement is new class of mineral binder that due to the high durability, very low energy consumption, very low CO2 emission, low investment cost and also special properties, is distinguished of other mineral binder such as Portland cement.In this project, after construction of metakaolin-based geopolymer concrete containing 0.3, 0.5 and 1% polypropylene fibers with monomer ratios of 2, 2.5 and 3, engineering properties including compressive strength, flexural strength, water absorption and electrical resistivity and also microstructure via scanning electron microscopic (SEM) at the age of 90 days will be investigated. The obtained results showed that using of 10% polypropylene fibers along with the sodium silicate to sodium hydroxide ratio of 3 have an acceptable outcome in improving of geopolymer concrete properties.
    Keywords: Geopolymer concrete, Metakaolin, Polypropylene fiber, Concrete durability, Monomer ratios
  • Study The Role of mineral additives on grind ability and quality of cement clinker
    Jafar Abdollahi Sharif, Mohsen Alilu, Fatemeh Kazemi Pages 110-122
    Aim of this paper is studying the effect of mineral addictive and type of them, on the processing of cement produce and quality of it. For this purpose, preparation of samples of cement clinker with additives of pozzolan, perlite, pumice and also abrasive organic compounds have been investigated their grinding efficiency. Then, concrete blocks with dimensions of 10 × 10 cm were constructed, than tested compressive strength at different ages of 2, 3, 7 and 28 days. Based on the results, the use of mineral additives has led to an increase in the number of Blaine, in other words, additives have played the role of abrasive aid. The mixing plan of 85% of clinker and 15% of pozzolan resulted in the highest amount of blast cement (4546 m2/kg). The use of additives at the age of 2 and 3 days of concrete has reduced the compressive strength. At the age of 28 days, the presence of additives increases its compressive strength compared to the non-use of the additive. The combination of organic abrasives and mineral additives in all cases has led to an increase in concrete bulk and compressive strength. The combination of 15% by weight of pozzolan, 85% clinker, 4% gypsum and 3 g of abrasive organic compound, is the optimum combination of cement.
    Keywords: Mineral Additives, Cement, Clinker milling, Energy Consumption, Compressive Strength of Concrete
  • Effects of polyvinyl alcohol fibers (PVA) on Mechanical Properties of concrete
    Mehdi Esfandi Sarafraz *, Mohammad Sajjad Massoudi, Ayoub Karimi Pages 123-138
    Concrete is a brittle material and the deficiencies of concrete such as low tensile strength, small ultimate strain and shrinkage are greatly limited the application of concrete. Fiber-reinforced concrete (FRC) is concrete containing fibrous material which increases its structural integrity. It contains short discrete fibers that are uniformly distributed and randomly oriented. Polyvinyl alcohol (PVA) fiber is as one of the most appropriate polymeric fibers to be used for fiber-reinforced concrete. This research demonstrates the effects of PVA fibers on the mechanical properties of concrete mixtures. This paper presents an experimental study on the properties of fresh and hardened concrete that was built with Polyvinyl alcohol fiber. For this purpose, five fiber fractions of PVA (0, 0.25, 0.5, 0.75 and 1%) were used in the mixtures. The tests include slump, density, compressive strength, splitting tensile strength, flexural strength, and modulus of elasticity. Test results showed that after the addition fibers, the workability Property of concrete was reduced. Also, it was seen that PVA fiber meaningfully increase the static properties of concrete as well as improving its post-peak response and ductile behavior.Moreover, high ratios of PVA fiber in the concrete mixture caused negative effects on the compressive strength of concrete. Finally, the optimum percentages of PVA fiber corresponding to the most significant increases in the mechanical properties were presented.
    Keywords: Fiber reinforced polymer concrete, Polyvinyl alcohol fiber, Compressive strength, Tensile strength, Flexural strength