فهرست مطالب

مجله تحقیقات بتن ایران
سال سیزدهم شماره 3 (پاییز 1399)

  • تاریخ انتشار: 1399/08/24
  • تعداد عناوین: 10
|
  • الهه رحیمی، جلیل شفائی*، محمدرضا اصفهانی صفحات 5-18

    یکی از موثرترین روش ها جهت تقویت و بهسازی المان های آسیب دیده در برابر خوردگی استفاده از الیاف پلیمرکامپوزیتی می باشد. در این تحقیق یک مطالعه آزمایشگاهی برای بررسی تاثیر الیاف پلیمر کامپوزیتی در تقویت تیرهای بتنی خورده شده انجام گرفت. بدین منظور 15 تیر بتنی با دو نوع الیاف فلزی قلابدار و پلیمری ماکرو با درصد حجمی 0% و 5/0% ساخته شدند. نمونه ها در سه سطح خوردگی تقریبی 0% و 7% و 9% مورد آزمایش قرار گرفتند. برای انجام آزمایش خوردگی تسریع شده از یک استخر با 3% نمک، استفاده شد. در نهایت تیرهای بتن مسلح خورده شده با یک لایه الیاف پلیمر کامپوزیتی GFRP تقویت شدند و تحت آزمایش بارگذاری خمشی قرار گرفتند. بر اساس نتایج آزمایشگاهی خوردگی باعث کاهش شکل پذیری نمونه ها گردیده و استفاده از الیاف پلیمری شیشه GFRP باعث افزایش شکل پذیری و ظرفیت باربری نمونه ها و کاهش تعداد ترک های ایجاد شده و میزان افزایش عمق آن ها و تمرکز بیشتر خرابی و آسیب در محدوده جداشدگی ورق می گردد.

    کلیدواژگان: بتن مسلح الیافی، ورق های GFRP، خوردگی آرماتور، خوردگی تسریع شده، تقویت
  • محمد امیری*، جهان بخش ارزانیان کرم الله، مرضیه آریانپور صفحات 19-32

    سازه های بتنی در درجه حرارت های زیاد دچار تغییر رفتار و ناپایداری می شوند. این تغییر رفتار و ناپایداری در اکثر موارد وابسته به تغییرات نانوساختار هیدرات سیلیکات کلسیم (C-S-H) و هیدرات آلومینوسیلیکات کلسیم (C-A-S-H) از مهم ترین بخش های فرآیند هیدراتاسیون خمیر سیمان است که در تعیین خواص مقاومتی و مکانیکی بتن نقش اساسی دارند. افزودن سرباره آلومینیوم، به عنوان شاخه ای از مصالح پوزولانی به ترکیبات سیمانی می تواند منجر به بهبود رفتار بتن در درجه حرارت های زیاد شود. بر این اساس هدف این مقاله بررسی تاثیر درجه حرارت های زیاد بر بتن حاوی درصدهای مختلف سرباره آلومینیوم از منظر ریزساختاری است. در این راستا نمونه های مکعبی حاوی درصدهای مختلف پودر سرباره آلومینیوم تهیه شده است. آزمونه ها به مدت 28 روز در حمام رطوبت عمل آوری شده سپس به مدت 60 دقیقه تحت دماهای 25 تا 750 درجه سلسیوس حرارت داده شدند. آزمایش های درصد تغییرات وزنی و مقاومت فشاری در نمونه های بتن برای ارزیابی خواص مکانیکی مورد استفاده قرارگرفته است. همچنین برای مشاهده خصوصیات ریزساختاری آزمونه ها در دماهای متفاوت از SEM استفاده شد. بر اساس نتایج ساختار پرتلندیت در نمونه های حاوی کمتر از 10% سرباره در طول فرآیند هیدراتاسیون برای تشکیل نانوساختارهای C-A-S-H و C-A-H، همچنین فعال شدن سرباره مصرف شده است و موجب به بهبود مقاومت فشاری شده است. از سوی دیگر با افزایش دما و وقوع فرآیند دی هیدروکسیلاسیون آب درون پیوند نانوساختاری C-S-H تجزیه شده و درنهایت منجر به تغییر رفتار در مقاومت فشاری می شود و مقاومت فشاری آزمونه حاوی 10% پودر سرباره آلومینیوم تحت دمای 750 درجه سلسیوس با کاهش 13% به MPa 1/20 رسیده است.

    کلیدواژگان: درجه حرارت زیاد، سرباره آلومینیوم، مقاومت فشاری، نانوساختار C-S-H، SEM
  • شمس الدین هاشمی*، ابراهیم اباذری صفحات 33-49
    یکی از روش های موثر در بهبود عملکرد مقاوم سازی ستون ها، استفاده از ورق های FRP است. در این تحقیق اثر محصورشدگی با ورق های FRP بر مقاومت فشاری نمونه های بتنی دارای الیاف پلی پروپیلن تک رشته ای نازک به طول 12 میلی متر و به مقدار kg/m3 2/1 بررسی می گردد. پس از انجام آزمایش های مکانیکی و شیمیایی بر روی کلیه مصالح و تعیین مشخصات آنها به روش وزنی طبق استاندارد BS، بهترین طرح اختلاط انتخاب گردیده و یک مترمکعب بتن توسط دستگاه بچینگ ساخته شد. سپس نیمی از بتن با الیاف پلی پروپیلن و مابقی بدون الیاف تهیه و میکس گردید. از هرکدام24 نمونه استوانه ایMM2 300*150 نمونه برداری شد. جهت محصورشدگی از نوارهای حلقوی الیافی کامپوزیتی برای افزایش مقاومت باربری استفاده گردید. جهت رسم منحنی بار- تغییر مکان، نمونه ها تحت بارگذاری محوری استاتیکی قرار گرفتند. مقایسه نتایج نشان داد محصورشدگی توسط ورق FRP، باعث بهبود مشخصات مکانیکی بتن ازجمله سختی، مقاومت فشاری، کرنش نهایی و شاخص شکل پذیری شده و باعث به تاخیر انداختن زمان شکست نهایی عضو می شود.
    کلیدواژگان: مقاوم سازی ستون ها، بتن های الیافی، محصورشدگی، منحنی تنش-کرنش، FRP
  • حامد قوهانی عرب*، مسعود حسین پورفرد، محسن راشکی صفحات 51-62

    مقاومت بتن در برابر نیرو‏های برشی یکی از پارامترهای مهم در طراحی سازه‏ های بتنی می‏باشد. شناخت رفتار بتن در برابر برش همواره یکی از مشکلات و معضلات محققین پیرامون این موضوع بوده است. روش‏های مختلف و زیادی در مورد اندازه‏ گیری و پیش بینی مقاومت برشی مطرح شده است. یکی از معمول‏ترین و رایج‏ترین شیوه‏ ها پیداکردن رابط ه‏ای بین مقاومت فشاری و مقاوت برشی می‏باشد. در این پژوهش با استفاده از طراحی آزمایش در بازه ی مقاومت 30-20 مگاپاسکال که منجر به ساخت 50 نمونه‏ ی برشی و فشاری گردید، تلاش شده‏است رابطه‏ای کاربردی میان مقاومت فشاری و برشی ارایه گردد. به منظور تخمین مقاومت برشی از روش برنامه ریزی بیان ژنی (GEP) استفاده شده و 5 رابطه پیشنهاد گردیده است. برای انتخاب بهترین رابطه، علاوه بر درنظرگرفتن پارامترهای سنجش خطا نظیر ضریب همبستگی، شاخص ویلموتس و... معیار سادگی و استفاده آسان از رابطه نیز مد نظر قرار گرفته ‏است.

    کلیدواژگان: بتن، مقاومت فشاری، مقاومت برشی، برنامه ‏ریزی بیان ژنی(GEP)
  • مژگان آبرون*، رحمت مدندوست صفحات 63-75

    مطالعات نشان داده اند که یکی از عوامل اصلی خسارت های جبران ناپذیر زلزله ، وزن بالای سازه ها بوده است. استفاده از ورق های کامپوزیت FRP به دلیل داشتن ویژگی های مکانیکی و فیزیکی مناسب برای تقویت و بهسازی اعضای بتنی در تحمل بار، برطرف کردن ضعف بتن در خمش و افزایش شکل پذیری بتن گزینه بسیار مناسبی است. هدف از این پژوهش تقویت خمشی دال های حفره دار بتن مسلح با استفاده از الیاف کامپوزیت آرامید (AFRP)، کربن (CFRP) و شیشه (GFRP) است. به همین منظور 10 نمونه دال بتن مسلح با ابعادcm 20×70×150 توسط الیاف کامپوزیت به دو صورت نواری و شبکه ای تقویت و مورد آزمایش قرارگرفته است. نتایج نشان داده اند که ظرفیت تحمل بار در نمونه تقویت شده شبکه ای با الیاف کربن نسبت به نمونه شاهد و نسبت به نمونه کاملا توپر به ترتیب %175 و 96% ودر نمونه نواری تقویت شده با الیاف آرامید نسبت به نمونه شاهد و نسبت به نمونه کاملا توپر به ترتیب %153 و 91% افزایش داشته است. بیشترین جابجایی در نمونه نواری تقویت شده با الیاف کربن %236 و در نمونه شبکه ای تقویت شده با الیاف شیشه %99 نسبت به نمونه شاهد مشاهده شده است. افزایش سختی در نمونه نواری تقویت شده با الیاف کربن %225 و در نمونه تقویت شده شبکه ای با الیاف آرامید %136 نسبت به نمونه شاهد افزایش سختی داشته است.

    کلیدواژگان: دال حفره دار، CFRP، AFRP، GFRP
  • سید شهاب امامزاده* صفحات 77-91

    تکنولوژی ساخت بتن خودتراکم به دلیل کیفیت بالا در نواحی پرمیلگرد در سال های اخیر در دنیا مطرح شده است. چون این نوع بتن مصرف سیمان بالایی دارد یکی جایگزین های سیمان که مورد توجه محققین نیز بوده است، پوزولان زیولیت است. با اینحال تاکنون دوام این نوع بتن در نواحی کلرزا مانند سواحل خلیج فارس کمتر مورد توجه قرار گرفته است. برنامه مطالعاتی در این مقاله شامل آزمایش های بتن تازه و سخت شده برای درصدهای مختلف جایگزینی پوزولان زیولیت است. برای این منظور، بر روی نمونه های بتن خودتراکم تازه حاوی زیولیت آزمایش های جعبه Uشکل، قیف Vشکل، جریان اسلامپ، حلقه J و پایداری الک انجام شده است. همچنین برای بررسی دوام نمونه ها، آزمایش جذب آب، نفوذ یون کلر و عمق نفوذ آب تحت فشار برای بتن سخت شده انجام گردیده است. نتایج این تحقیق نشان می دهد که افزودن پوزولان زیولیت به طور قابل توجهی باعث افزایش لزجت بتن تازه و بهبود خواص ریولوژی آن می گردد. طبق نتایج آزمایش ها، جایگزینی 5 تا 15 درصدوزنی سیمان با زیولیت باعث بهبود شرایط عملکردی بتن تازه خود تراکم می شود. بهترین نتایج برای دوام بتن در درصدهای 10و 15 بدست می آید. از طرفی دیگر، افزایش بیش از حد درصد زیولیت باعث کاهش کارایی و اسلامپ شده و موجب بالاتر رفتن مصرف فوق روان کننده و آب می گردد.

    کلیدواژگان: زئولیت، دوام، بتن خودتراکم، بتن تازه، بتن سخت شده
  • سید مهدی موسوی، علی دلنواز*، سید امیرحسین هاشمی صفحات 93-105

    امروزه استفاده از بتن سبک سازه ای به منظور سبک سازی سازه ها که منجر به عملکرد مناسب تر در برابر زلزله می گردد بسیار مورد توجه قرار گرفته است. لذا به کارگیری بتن خودتراکم سبک که هم نیاز به تراکم ندارد و می تواند تمامی فضای قالب را پر کند و هم وزن کمتر، در ترمیم و مرمت سازه ها گزینه ای منطقی و مناسب است. در این پژوهش 16 طرح مخلوط بتن خودتراکم سبک به کار گرفته شده است. از پنج پوزولان متاکایولن، سرباره، خاکستر بادی، خاکستر پوسته برنج و زیولیت به میزان 5، 5/7 و 10 درصد وزنی سیمان و سبکدانه لیکا در مخلوط ها استفاده شده است. مدول الاستیسیته، جمع شدگی، مقاومت فشاری و مقاومت کششی برای تعیین ویژگی های مکانیکی، روش پوش اوت برای تعیین چسبندگی و آزمون های جریان اسلامپ، قیف V، جعبه L و T50 برای تعیین ویژگی های ریولوژیکی مخلوط ها مورد ارزیابی قرار گرفته اند. نتایج نشان دادند که بیشترین افزایش چسبندگی مربوط به نمونه حاوی دارای 5 درصد متاکایولن (با حدود 68 درصد افزایش نسبت به نمونه بدون پوزولان) و بیشترین کاهش مربوط به نمونه دارای 10 درصد زیولیت می باشد (با حدود 13 درصد کاهش نسبت به نمونه بدون پوزولان). همچنبن بهترین ویژگی های ریولوژیکی با افزودن متاکایولن و ضعیف ترین آن با افزودن زیولیت به دست آمده است. افزودن پوزولان ها در تمامی موارد باعث افزایش ویژگی های مکانیکی مخلوط ها شد.

    کلیدواژگان: پوزولان، لیکا، بتن خودتراکم سبک، خصوصیات رئولوژی، خصوصیات مکانیکی
  • فرهاد پیرمحمدی علیشاه* صفحات 107-124
    در این تحقیق به منظور ارزیابی خواص مهندسی سنگدانه ها در بتن، سنگ هایی از معادن مختلف با توجه به ترکیب ژیوشیمیایی آنها، انتخاب و سپس برای ساخت بتن مورد استفاده قرار گرفته است. در ابتدا خصوصیات فیزیکی و مکانیکی سنگدانه های انتخاب شده در آزمایشگاه تعیین و در مراحل بعد مصالح موجود به سنگدانه هایی در اندازه شن و ماسه خرد شده و برخی خصوصیات سنگدانه ها مثل شکل، تخلخل، ارزش ضربه ای، ارزش فشاری و دانه بندی آنها تعیین شده است. سپس طرح اختلاط ثابتی از سنگدانه های موجود بتن تهیه و خصوصیات مکانیکی بتن تهیه شده از قبیل مقاومت فشاری، مقاومت کششی و مدول الاستیسیته بعد از گذشت 7، 28 و 90 روز تعیین شده است. در ادامه نتایج بدست آمده مورد تحلیل و تجزیه قرار گرفته و درصد تاثیر هر یک از خواص سنگدانه ها بر مقاومت بتن مورد بررسی قرار گرفته است. این درصد تاثیر ، راهنمای مفیدی برای شناسایی سنگدانه های مطلوب و همچنین آزمایش های مورد نیاز و ضرورری برای اکتشاف منابع سنگدانه ای می باشد. نتایج نشان می دهد که به ترتیب خواص مقاومتی، سایش، وزن مخصوص و تخلخل، شکل و بافت، دوام و پایداری سنگدانه ها بیشترین تاثیر بر مقاومت بتن دارند.
    کلیدواژگان: سنگدانه، طرح اختلاط، خصوصیات فیزیکی و مکانیکی، درصد تاثیر، بتن
  • میثم زرین فر*، علیرضا رهبری، حمیدرضا جوادی صفحات 125-136
    استفاده از الیاف و نانو جهت بهبود عملکرد بتن در صنعت ساخت، معمول و مرسوم است. در این مقاله الیاف شیشه و فولاد، انتخاب و عملکرد آن دو در ترکیب با نانورس مونتموریلونیت بررسی شده است. هدف این مقاله استفاده از الیاف شیشه ای به جای الیاف فولادی با عملکرد مقاومتی یکسان است. الیاف شیشه ارزان تر و مقاومت بیشتری در برابر خوردگی دارد. به همین منظور نسبت وزنی نانورس به سیمان از 0 تا 2.7 درصد و نسبت وزنی الیاف به سیمان از 0 تا 4.5 درصد تغییر داده شد. آزمایش مقاومت فشاری در سنین 7،28و90، و آزمایش مقاومت کششی و جذب آب در سن 28 روز انجام شد. نانورس مونتموریلونیت مقاومت فشاری بتن الیافی فولادی را 8 درصد و مقاومت خمشی را 15 درصد افزایش داده است. تاثیر نانورس بر ویژگی های مکانیکی بتن شامل الیاف شیشه از بتن شامل الیاف فولادی بیشتر است.نانورس مقاومت فشاری بتن الیافی شیشه ای را 40 درصد و مقاومت خمشی را 19 درصد افزایش داده است. مقایسه تاثیر نانورس مونتموریلونیت بر رفتار بتن الیافی شیشه ای و بتن الیافی فولادی نشان می دهد که نانورس نه تنها مقاومت بتن را بهبود می بخشد بلکه روند کاهشی مقاومت با افزایش الیاف شیشه را به روند افزایشی تغییر می دهد. آزمایشات مقاومت فشاری و خمشی نشان دادند که مقدار بهینه الیاف فولاد و شیشه برابر با 3درصد می باشد. مقدار بهینه نانورس به نوع الیاف و آزمایش انجام شده وابسته است.
    کلیدواژگان: نانومونتموریلونیت، الیاف فولادی، الیاف شیشه
  • سید علی موسوی داودی*، محمدحسن خلیل پاشا صفحات 137-149

    در جهان مجتمع های تولید نیشکر سالانه حدود یک میلیون و 200 هزار تن باگاس مازاد تولید می کنند که به علت نبود صنایع تبدیلی سوزانده می شوند. در دنیای پیشرفته امروزی و با توجه به پیشرفت های صورت گرفته در زمینه های مختلف علمی، صنعت بتن نیز دچار تحول گردیده است. بتن حاوی پوزولان با توجه به ویژگی های خاصی که دارد دارای کاربردهای مختلف می باشد، که برحسب وزن مخصوص و مقاومت فشاری آن تفکیک می گردد. با توجه به اهمیت این موضوع در این مقاله به بررسی اثر تاثیر تفاله ساقه نیشکر باگاس در طرح اختلاط بتن های سازه ای در محیط های سولفاتی و کلرایدی پرداخته می شود، برای این منظور از یازده نمونه آزمایشگاهی استفاده می شود که درصد پوزولان آن از 0 تا 55 درصد به عنوان پارامتر متغیر مورد مطالعه قرار می گیرد، در انتها با انجام آزمایش های آزمایشگاهی نتیجه شد که افزودن پوزولان باگاس در بتن سبب افزایش مقاومت مکانیکی بتن در محیط های کلرایدی و سولفاتی می شود و همچنین درصد بهینه پوزولان باگاس که سبب بیشترین مقاوت فشاری در بتن های حاوی این پوزولان می شود، 25% وزنی سیمان است.

    کلیدواژگان: تفاله نیشکر، پوزولان باگاس، محیط سولفاتی، محیط کلرایدی
|
  • Elahe Rahimi, Jalil Shafaei *, Mohammad Esfahani Pages 5-18

    One of the most effective methods for strengthening and repairing damaged corrosion elements is the use of fiber reinforced polymers. In this research, an experimental study was conducted to investigate the effect of GFRP on the retrofit of corroded RC beams. For this purpose, 15 concrete beams were constructed with two types of hooked metal fibers and polymeric macros with a volume percentage of 0% and 0.5%. The samples were tested at three levels of corrosion of 0%, 7% and 9%. An accelerated corrosion test was used from a 3% salt pool. Finally, corroded beams retrofitted with a GFRP composite polymer fiber layer were subjected to a flexural loading test. Based on experimental results, corrosion reduces the ductility of the specimens and the use of GFRP increases the ductility and bearing capacity of the specimens and reduces the number of cracks created and increases the depth of them and more focus on failure and damage is within the range of sheet separation.

    Keywords: Fiber-reinforced concrete (FRC), GFRP Sheets, Reinforcement corrosion, Accelerated corrosion, Retrofit
  • Mohammad Amiri *, Jahan Bakhsh Arzanian Karamallah, Marziyeh Aryanpour Pages 19-32

    Concrete structures undergo behavior change and instability at elevated temperatures. In most cases, these behavioral variations and instability are related to the changes in C-S-H and (C-A-S-H nanostructures, which is an important part of the cement paste hydration process and plays a crucial role in determining the strength and mechanical properties of concrete.. Application of aluminum dross as a type of pozzolanic material to cementitious composites can improve concrete behavior at elevated temperatures. Consideringly, this article aims to investigate the effects of elevated temperatures on concrete containing different percentages of aluminum slag from the microstructural perspective. For this purpose, cubic samples containing different percentages of aluminum slag powder were prepared. The specimens were cured in a humidity bath for 28 days and then heated for 60 min at temperatures of 25 to 750 °C. To evaluate the mechanical properties, the percentage of weight and compressive strength changes of concrete samples were investigated. Scanning electron microscopy (SEM) images were also used to observe the microstructural properties of the samples at different temperatures. According to the results, in samples containing slag less than 10% due to its activation as well as the hydration process and the formation of C-A-S-H and C-A-H nanostructures, the portlandite phase was formed which has improved the compressive strength. On the other hand, the elevated temperature and the occurrence of the dehydroxylation process lead to water decomposition within the bonds of C-S-H nanostructure which subsequently results in the change in compressive strength behavior.

    Keywords: Elevated Temperature, Aluminum Slag, compressive strength, C-S-H, SEM
  • Shamsedin Hashemi *, Ebrahim Abazari Pages 33-49
    Using fiber-reinforced plastic (FRP) to retrofit reinforced concrete columns is an impressive way. In this research, the effects of using 1.2 kg/m3 micro monofilament polypropylene fibers of 12-millimeter length on compressive strength of Specimen confined by FRP are studied. Upon mechanical and chemical tests on materials, the best mix plan is chosen followed by making one cubic meter of concrete prepared in batching machine. Half of the concrete was made with polypropylene fibers while the other half did not contain any fibers. As many as 24 cylindrical samples of 150*300 mm were taken from each. Composite coir fibers were used to increase bearing strength and for confinement. The samples were tested under axial static loading and were compared using their load-displacement curves. The results show that FRP-confinement improve mechanical properties of polypropylene fiber concrete including concrete stiffness, compressive strength, ultimate strain and ductility index and also delayed the final break.
    Keywords: retrofit of reinforced concrete columns, Polypropylene Fiber Concrete, Confinement, stress-strain curve, FRP
  • Hamed Ghohani Arab *, Masoud Hossein Pour Fard, Mohsen Rashki Pages 51-62

    Concrete shear resistance is one of the most important parameters in concrete structures design. Suitable understanding of concrete behavior against shear forces has always been a problem for researchers. Many different methods have been developed for measuring and predicting shear strength. One of the most common method, is to find a relationship between compressive and shear strength. In this study, an attempt was made to provide a practical relationship between compressive and shear strength using an experimental design with compressive strength in the range of 20-30 MPa which resulted in 50 compressive and shear concrete specimens. Gene expression Programming (GEP) method has been used to estimate shear resistance and five relationships have been provided. In order to select the best relationship, in addition to considering error measurement parameters such as correlation coefficient,, Willmotts index, and etc ., the criterion of simplicity and easy use of the relation is also considered.

    Keywords: concrete, compressive strength, shear strength, Gene expression Programming (GEP)
  • Mojgan Abroun *, Rahmat Madandoust Pages 63-75

    Studies have shown that one of the leading causes of earthquake inflicting irreparable damage has been the high weight of structures. Using FRP composite sheets -due to the proper mechanical and physical properties to reinforce and improve concrete members in load-bearing, removal of concrete in the deflection and increasing the ductility of concrete - is an appropriate option. The purpose of this study is to strengthen voided concrete slabs with AFRP, CFRP and GFRP. In this study, 10 specimens of reinforced concrete with dimensions of 150×70×20 cm were investigated. The results demonstrated that the amount of load capacity in the Network strengthened specimen with CFRP compare to the control sample 175% and, in Linear, strengthened specimen with AFRP in comparison with the control sample 153% increased. This value in comparison with Solid specimens increased by about 96% for samples having been strengthened with CFRP and 91% for those strengthened with AFRP. The maximum displacements have been presented in the specimen strengthened with CFRP (236%) compared to that of the control sample and in the specimen strengthened with GFRP (99%) compared to that of the control sample. The stiffness amounts in Linear specimen strengthened with CFRP 225% compared to that of the control sample and in Network specimen strengthened with AFRP 136% compared to the that of control sample also increased.

    Keywords: Voided Concrete Slab, CFRP, AFRP, GFRP
  • Seyed Shahab Emamzadeh * Pages 77-91

    The technology of making self-compacting concrete has been introduced in the world in recent years due to its high quality in high-strength areas. Because this type of concrete has a high cement consumption, one of the cement alternatives that has been considered by researchers is zeolite pozzolan. However, so far the persistence of this type of concret in chloride areas such as the coasts of the Persian Gulf has received less attention.The study program in this paper includes fresh and hardened concrete tests for different percentages of zeolite replacement. The method of this research is to create mixtures for determining the extent of cement materials in order to meet the conditions for acceptance of fresh and hardened concrete behavior according to the existing regulations. U-shaped box, V-shaped funnel, slump flow, J-ring and GTM screen stability have been tested on fresh zeolite-based self compact concrete specimens(SCC). Also, the water absorption, chlorine ion penetration and water pressure penetration depth for hardened concrete were performed. The results of this study indicate that the addition of zeolite pozzolan significantly increases the viscosity of fresh concrete and improves its rheological properties. According to the results of experiments, the replacement of 5 to 15 percent cement with zeolite improves the performance conditions of fresh concrete itself. The best results for concrete durability at 10 and 15 percent are obtained. On the other hand, an excessive increase in zeolite levels results in lower workability and slump, leading to higher levels of excess superplasticizer and water.

    Keywords: zeolite, Durability, Self Compact Concrete, Fresh concrete, Hardened concrete
  • Seyed Mahdi Mousavi, Ali Delnavaz *, Seyed AmirHOSSEIN Hashemi Pages 93-105

    One of the most suitable materials for using in construction is self-compacting concrete. This type of concrete, not only due to the lack of the need for vibration but also because of lesser weight resulting from using lightweight aggregate instead of gravel, could be a proper option to be utilized in earthquake-prone areas. Especially in cases where the existing structure, including the building, needs to be retrofitted and repaired, the presence of lightweight concrete with no need to compaction can be auspicious. Thus, in this study, 32 mix designs of self-compacting concrete were used as research. In these mix designs, the type of lightweight aggregate, both type and amount of pozzolan were changed to evaluate the effect of each one on the bond strength properties of concrete. The concretes were placed in acidic environments, and then the bond strength was assessed using push-out and splitting-prism methods. From the results, it is shown that pozzolan containing 5% of metakaolin and 10% of zeolite has the best and worst rheological properties, respectively. The rate of reduction and changes in the bond strength in sulfuric acid are lower than those of hydrochloric acid. Specimens containing scoria show higher bond strength values. Furthermore, by exposure to acidic environments, after 7 days the specimens containing scoria and after passing 28 and 60 days, the specimens containing lica experienced the least reduction of bond strength

    Keywords: Lightweight Self-compacting Concrete, Bond strength, Various Pozzolans
  • Farhad Pirmohammadi Alishah * Pages 107-124
    In this research, rocks were selected from different mines to evaluate the engineering properties of In this research, rocks were selected from different mines to evaluate the engineering properties of aggregates in concrete and then used for making concrete. At first, the physical and mechanical properties of the selected aggregates are determined in the laboratory, and then the aggregates are subdivided into sand-sized aggregates and some aggregate properties such as shape, porosity, impact value, compressive value and aggregation are determined. Then, using a fixed mixing scheme, the aggregates were prepared from concrete and the mechanical properties of the prepared concrete such as compressive strength, tensile strength and elastic modulus were determined after 7, 28 and 90 days. the effect of each of the aggregate properties on the concrete strength is investigated. This percentage is a useful guide for identifying the desired aggregates as well as the tests required to explore the aggregate resources. The results show that the resistance properties, abrasion, specific gravity and porosity, shape and texture, durability and stability of aggregates have the most effect on concrete strength, respectively.
    Keywords: Aggregates, Mixing design, Physical, mechanical properties, Percentage, concrete
  • Meysam Zarinfar *, Alireza Rahbari, Hamidreza Javadi Pages 125-136
    The application of fiber and nano to improve the performance of concrete is common in the construction industry. In this study, the glass and steel fibers were selected, and their performances were investigated in combination with nano-montmorillonite. The purpose of this paper is to use glass fibers instead of steel fibers with the same strength. For this purpose, the weight ratio of nano-montmorillonite to cement was varied from 0 to 2.7%, and the weight ratio of fibers to cement was varied from 0 to 4.5%. Compressive strength tests were performed at the ages of 7, 28, and 90 days, flexural strength and water absorption tests were performed at the ages of 28 days. Nano-montmorillonite has increased the compressive strength of steel fiber concrete by 8 percent and the flexural strength by 15 percent. The influence of nano-clay on the mechanical properties of glass fiber concrete is greater than that of steel fiber concrete. Nano-montmorillonite has increased the compressive strength of glass fiber concrete by 40 percent and the flexural strength by 19 percent. Comparison of the effect of Nano-montmorillonite on the behavior of glass fiber reinforced concrete and steel fiber reinforced concrete shows that nanoclay not only improves the strength of the concrete but also eliminates the strength reduction caused by increasing volume fraction of glass fiber. The compressive and flexural strength tests showed that the optimal amount of steel and glass fibers is 3 percent. The optimum amount of nano-montmorillonite is dependent on the type of fiber and experiment.
    Keywords: nano-montmorillonite, steel fiber, Glass Fiber
  • Seyed Ali Mousavi Davoudi *, MohammadHasan Khalilpasha Pages 137-149

    Around the world, sugarcane production complexes annually produce about 1.2 million tons of surplus bagasse, which is burned due to the lack of conversion industries. In today's advanced world and due to advances in various scientific fields, the concrete industry has also evolved. Concrete containing pozzolan has different applications due to its special properties, which are differentiated according to its specific weight and compressive strength. Due to the importance of this issue, in this article, the effect of bagasse stem sugar pulp on the mixing of structural concretes in sulfate and chloride environments is investigated. For this purpose, eleven laboratory samples are used with a percentage of pozzolans of 0 to 55% is studied as a variable parameter. Finally, laboratory experiments showed that the addition of bagasse pozzolan in concrete increases the mechanical strength of concrete in chloride and sulfate environments and also the optimal percentage of bagasse pozzolan that causes the highest compressive strength in Concretes containing this pozzolan are 25% by weight of cement

    Keywords: Sugar Cane, Pozzolan Bagasse, Sulfate Environment, Chloride Environment