فهرست مطالب

مجله تحقیقات بتن ایران
سال شانزدهم شماره 3 (پاییز 1402)

  • تاریخ انتشار: 1402/07/01
  • تعداد عناوین: 8
|
  • وجیهه صادقی پناه، محراب مدهوشی*، تقی طبرسا، مرتضی ناظریان، ابراهیم نجفی کانی، زهرا عبدالله نژاد صفحات 5-17
    این مطالعه با هدف بررسی و ارایه مدل پیش بینی مقاومت فشاری ژیوپلیمرهای مبتنی بر متاکایولن و سرباره فعال شده با فعال ساز-های قلیایی با استفاده از روش سطح پاسخ (RSM) و طرح مرکب مرکزی (CCD) مدل های پیش بینی مقاومت فشاری نمونه ها ارایه و شرایط بهینه ساخت بررسی گردید.نسبت های (متاکایولن به سرباره، نسبت فعال ساز به پیش ماده، مولار سیلیکات سدیم به هیدروکسید سدیم ودرصدآب) به عنوان عوامل مستقل در 5 سطح و 6 نقطه مرکزی تکرار شده (C0=6) بررسی شدند. نمونه های ژیوپلیمری در ابعاد 20×20×20 میلی متر ساخته شدند، سپس در دوره های زمانی 3، 7 و 28 روز مقاومت فشاری آنها اندازه گیری شد. همچنین ارزیابی خواص مواد با استفاده از آزمون (XRD) و (FT-IR) برای بررسی اثر هر کدام از متغیرهای مستقل بر مقاومت فشاری نمونه های ژیوپلیمری انجام گرفت. نتایج نشان داد که استفاده از روش سطح پاسخ می تواند برآورد مناسب از پاسخ را ارایه دهد، به طوری که مقدار R2 بزرگتر از 90 درصد برای هر پاسخ به دست آمد. بیشترین مقاومت فشاری نمونه های ژیوپلیمری پس از 3 روز 10 مگاپاسکال و پس از 7 و 28 روز به ترتیب 57/16 و 22 مگاپاسکال اندازه گیری شد. با افزایش نسبت مولار سیلیکات سدیم به هیدروکسیدسدیم تا سطح 5/2 و کاهش نسبت متاکایولن به سرباره باعث افزایش مقاومت فشاری نمونه های ژیوپلیمر گردید. نتایج FTIR نشان داد که هنگام تشکیل ژیوپلیمر ها ساختارشان نسبت به مواد اولیه به علت تشکیل مونومرها و بسپارش تراکمی تغییر می کند. نتایج آنالیز XRD نشان دهنده وجود حالت قله مانند در اثر تشکیل محصول آمورف بود.
    کلیدواژگان: ژئوپلیمر، روش سطح پاسخ، متاکائولن، سرباره، مقاومت فشاری
  • یاشار اصغری، سید اسماعیل محمدیان یاسوج*، نازیلا کاردان صفحات 19-29
    شاخص ترین وجه تمایز بتن خود تراکم و بتن معمولی کارایی می باشد که این ویژگی به بتن خود تراکم اجازه پرکردن قالب را بدون عملیات ویبره می دهد. یکی از آزمون های اصلی در تعیین کارایی بتن خود تراکم آزمون L-box است که به وسیله آن می توان قابلیت گذرندگی و پرکننده گی بتن را مورد بررسی قرار داد. در این مطالعه، با استفاده از نرم افزار Flow-3D، بتن خود تراکم با ارزیابی نتایج آزمون L-box مورد مطالعه قرار گرفته و زمان رسیدن بتن به فاصله 40 سانتی متری از دریچه ثبت شده است. برای این منظور، بتن های مورد استفاده دارای ویسکوزیته پلاستیک 38-10 پاسکال در ثانیه (Pa.s)، تنش تسلیم 75-14 پاسکال (Pa)، وزن مخصوص 2000 و 2500 کیلوگرم بر متر مکعب (kg/m3) و مدول برشی الاستیک 100 و 1000 پاسکال (Pa) می باشند. به منظور مدل سازی سنگ دانه ها، از اجزای کروی شکل به قطر 20 میلی متر و وزن مخصوص 2500 کیلوگرم بر متر مکعب (kg/m3) استفاده شده است. برای صرفه جویی در زمان و بررسی پارامترهای موثر در مقدار زمان لازم برای رسیدن بتن به فاصله 40 سانتی متری از دریچه بالا رونده (T40cm)، طراحی آزمایش به روش تاگوچی انجام شده و تعداد 16 طرح آزمایش پیشنهادی توسط این روش در نرم افزار Minitab بررسی شده است. پس از آنالیز نتایج به روش سیگنال به نویز، مشاهده گردید ویسکوزیته پلاستیک و تنش تسلیم بتن خود تراکم به ترتیب بیشترین و کمترین تاثیر را در مقدار T40cm دارند که این نتایج با نتایج حاصل از آنالیز واریانس مطابقت دارد.
    کلیدواژگان: بتن خود تراکم، آزمون L-box، نرم افزار Flow-3D، روش تاگوچی، آنالیز واریانس
  • علی صابری ورزنه*، محمود نادری، مجید پرهیزکاری صفحات 31-43

    مشخصات مکانیکی و شیمیایی بتن در شرایط حاد محیطی، دست خوش تغییراتی می گردد که اغلب باعث کاهش مقاومت و دوام بتن می شود. لذا استفاده از افزودنی هایی که باعث افزایش پایایی بتن در شرایط حاد باشد مورد نیاز است. همچنین استفاده از آزمون هایی که بدون آسیب رساندن به بتن، قادر به اندازه گیری نفوذپذیری و مقاومت بتن هم بصورت درجا و هم بصورت آزمایشگاهی باشند دارای اهمیت می باشد. لذا تصمیم گرفته شد تاثیر برخی مواد افزودنی روی دوام بتن که اخیرا به وفور در کشور ایران مورد استفاده قرار می گیرند، مورد بررسی قرار گیرد. تحقیقات چندانی در خصوص تاثیر این مواد بر دوام و پایایی بتن در شرایط حاد محیطی وجود ندارد. در این تحقیق با بکارگیری آزمون های درجای محفظه استوانه ای (cylindrical chamber) و پیچش (Twist-off) اقدام به ارزیابی تاثیر چرخه های مختلف یخبندان و آب شدگی بر نفوذپذیری و مقاومت سطحی بتن های معمولی و بتن های حاوی افزودنی شده است. بر خلاف استانداردهای DIN 1048 و BS EN 12390-8 که برای اندازه گیری نفوذپذیری، احتیاج به شکستن بتن میباشد، در آزمون محفظه استوانه ای بدون آسیب به بتن می توان حجم و عمق نفوذ آب را اندازه گیری نمود. نتایج حاصله بیانگراین است که با بکارگیری آزمون نوین محفظه استوانه ای می توان عمق نفوذ بتن رابا دقت بالا و بدون نیاز به شکستن نمونه ی بتنی اندازه گیری نمود. همچنین حدود 78 درصدکاهش درمقاومت لایه ی سطحی بتن تا 50 سیکل اول رخ داده و 22 درصدباقیمانده در 100 سیکل بعدی اتفاق افتاده است. نفوذپذیری بتن حاوی ژل میکروسیلیس و سوپرژل نیز به ترتیب حدود 50 و 30 درصد کمتر از نفوذپذیری بتن معمولی محاسبه شد.

    کلیدواژگان: مقاومت، نرخ نفوذ، آزمون های ابداعی، شرایط حاد زمستانی
  • محمدرضا حاجتی مدارایی*، جواد رزاقی لنگرودی، ملک محمد رنجبر تکلیمی صفحات 45-54
    کاربرد مصالح بازیافت شده در صنعت بتن امروزه به یکی از الزامات مهم زیست محیطی تبدیل شده و هر روز ارزیابی های فنی اقتصادی بهتری در این زمینه صورت می گیرد. به تدریج راه در عرصه تولید بتن های بازیافتی هموار گشته و کیفیت این بتن ها با بهره گیری از فناوری های نوین، روزبه روز بهبود می یابد. استفاده از مصالح بازیافتی در بتن های ژیوپلیمر، موضوع نسبتا جدیدی است که پژوهش های اندکی بر روی آن صورت گرفته است. در این پژوهش تاثیر مصالح بازیافتی بر رفتار برشی بتن های ژیوپلیمر در کنار مقایسه با بتن های بازیافتی معمولی و اثر سنگ دانه های بازیافتی بر هر دو گروه بتن مدنظر قرار گرفت. بدین منظور، 10 طرح اختلاط شامل درصدهای جایگزینی 0، 25، 50،75 و 100 سنگ دانه های بازیافتی با سنگ دانه های طبیعی در دو گروه بتن معمولی و بتن ژیوپلیمر ساخته شد و آزمون های مکانیکی، شامل مقاومت فشاری، مدول الاستیسیته و آزمایش Pull-off بر روی نمونه ها انجام شد. همچنین برای هر طرح اختلاط، یک تیر مسلح بدون المان برشی ساخته شد، تا اثر این نوع سنگ دانه، بر رفتار برشی تیر بررسی شود. نتایج نشان دادند که افت مشخصات مکانیکی در طرح ها و کاهش ظرفیت باربری تیرها با افزایش درصد سنگ دانه های بازیافتی رخ می دهد، به شکلی که بتن ژیوپلیمر نسبت به بتن معمولی، ظرفیت جایگزینی بیشتری را نشان داده است. همچنین استفاده از سنگ دانه های بازیافتی، منجر به بهبود انرژی شکست در 25% جایگزینی بتن ژیوپلیمر و 50% جایگزینی بتن معمولی گردید.
    کلیدواژگان: _ بتن ژئوپلیمر، سنگ دانه های بازیافتی، _ تیر بتنی، ظرفیت برشی تیر، آزمایش Pull-off، _ انرژی شکست
  • علی گل افشار* صفحات 55-65
    بسیاری از سازه های قاب خمشی بتن آرمه موجود دارای جزییات نامناسب در آرماتورگذاری بوده که باعث مشکلاتی همچون ظرفیت تغییر مکان جانبی کم، قابلیت استهلاک انرژی پایین، زوال مقاومت و بروز مکانیزم در محل های نامطلوب در سازه می گردد. یکی از این مشکلات، ضعف در مقاومت برشی هسته اتصال بواسطه عدم آرماتورگذاری عرضی در هسته اتصال می باشد. لذا هدف این مقاله بررسی رفتار قاب های بهسازی شده با استفاده از نبشی سخت شده و میله های پس کشیده می باشد. در این مطالعه پس از انجام مطالعه آزمایشگاهی بر روی دو نمونه اتصال کنترلی و بهسازی شده و صحت سنجی رفتار اتصالات کنترلی و بهسازی شده با استفاده از نرم افزار Opensees اقدام به مدلسازی قاب های 4و8 طبقه گردیده و اثر شیوه بهسازی در رفتار جانبی انها بررسی شده است. نتایج مطالعات حاکی از بهبود رفتار قاب های بهسازی شده در زمینه شکل پذیری، مقاومت و استهلاک انرژی می باشد.
    کلیدواژگان: اتصال تیر-ستون، بهسازی لرزه ای، رفتار سیکلی، تحلیل بارافزون، شبیه سازی عددی
  • بابک منصوری*، محمدحسین احمدی صفحات 67-79
    متداول ترین روش مقاوم سازی تیرهای بتن مسلح، تقویت خمشی این تیرها با مصالح کامپوزیت می باشد. در مقاله حاضر ابتدا یک تیرتقویت نشده در مقیاس واقعی ساخته شد و در آزمایشگاه تحت بارگذاری چهارنقطه ای قرار گرفت. سپس برای تقویت تیر در ناحیه ی خمشی، تیرمشابهی با استفاده از یک لایه ورق CFRP در ناحیه ی خمش تقویت شد و پس از انجام آزمایش، ملاک صحت سنجی مدل های عددی قرار گرفت. در مطالعات عددی 5 نمونه تیر بتن مسلح با روش های تقویتی مختلف با نرم افزار آباکوس مورد بررسی قرار گرفت که نتایج بدست آمده نشان می دهد تیرتقویت شده با ورق CFRP سراسری با دورپیچ ممتد U شکل، بهترین روش تقویتی به لحاظ ظرفیت و شروع ترک ها می باشد. لازم به ذکر است تقویت تیر در محدوده ی میانی تیربتن مسلح تاثیر چندانی بر ظرفیت تیر نداشته اما باعث خارج شدن خرابی از محدوده ی خمشی محض تیر می شود.
    کلیدواژگان: مقاوم سازی، تقویت خمشی، تیرهای بتنی مسلح، ورق CFRP
  • سید شایان هاشمی، احمد گنجعلی*، ابوذر میرزاخانی، حمیدرضا ایرانی صفحات 81-92

     بتن در طول مدت سرویس دهی ممکن است در تماس با شرایط محیطی سخت قرارگیرد، بتن های فوق توانمند(UHPC) با توجه به مقاومت و دوام بی نظیر می توانند به عنوان یک گزینه مناسب مطرح شوند. در این مطالعه برای نخستین بار تاثیر نانو ذرات اکسید منیزیم و اکسید مس با مقادیر 0/5، 1 و2 % به صورت مجزا و ترکیب با مقادیر مختلف سرباره کوره آهن گدازی(2/5 ، 5 و10%) بر مقاومت فشاری و مقاومت الکتریکی UHPC حاوی مقدار ثابت الیاف PVA در دو حالت عمل آوری استاندارد و تسریع شده (غوطه ور در آب با دمای 95 درجه سانتیگراد) برای سنین مختلف مورد مطالعه قرار گرفتند. همچنین برای درک بهتر ریز ساختار بتن، آنالیز پراش اشعه ایکسSEM بر روی نمونه ها انجام گرفت. نتایج نشان می دهد با بهره گیری از روش عمل آوری حرارتی و اصلاح ریز ساختار در حضور این نانو مواد جدید می توان ظرفیت بیشتری از UHPC در مشخصه های مقاومت فشاری و مقاومت الکتریکی ایجاد نمود. در طی این پژوهش بعد از 90 روز برای هر یک از نمونه های حاوی 1% نانو مواد اکسید منیزیم و اکسید مس به ترتیب رشد مقاومت فشاری به میزان تقریبی 37/4 % و 37.1 % نسبت به نمونه 7 روزه حاصل گردید. در حالی که رشد مقاومت فشاری در حالت تسریع شده برای نمونه های مذکور به ترتیب به میزان 16/8 % و 18/8 % نسبت به حالت عمل آوری استاندارد، بیشتر بوده است. همچنین با دستیابی به روابط تجربی دقیق بین دو پارامتر مقاومت فشاری و مقاومت الکتریکی یک روش غیر مخرب جهت پیش بینی مقاومت فشاری ارایه شده است.

    کلیدواژگان: بتن فوق توانمندUHPC، سرباره کوره آهن گدازی، الیاف UHPC، PVA و نانوذرات UHPC، MgO و نانوذرات Cu2O، مقاومت فشاری و الکتریکی UHPC
  • اعظم کامل، مجتبی لزگی نظرگاه*، مرتضی طیبی نیا صفحات 93-104
    در این تحقیق تاثیر کاربرد مواد هواساز بر روی خصوصیات مقاومتی و نفوذپذیری بتن حاوی سیمان نوع 1 رده 525 بررسی شده است. تاثیر 3 درصد وزنی مختلف ماده هواساز (نسبت به سیمان) بر روی دوام بتن بررسی شد. آزمایش های انجام شده شامل آزمایش تعیین کارآیی (اسلامپ)، تعیین جرم حجمی بتن تازه، تعیین دمای بتن تازه، تعیین درصد هوای محبوس در بتن با استفاده از روش هوای فشرده، تعیین مقاومت فشاری، تعیین مقاومت الکتریکی حجمی و آزمایش تعیین ضریب نفوذپذیری بتن بوده است. نتایج نشانگر آن است که میزان ماده افزودنی حباب زا در بتن دارای یک حد آستانه (0/05 درصد وزنی سیمان) می باشد بطوریکه استفاده از مقادیر ماده افزودنی حباب زا کمتر از این حد آستانه تاثیر بسیار کمی در ایجاد حباب هوا در بتن دارد. کاربرد 0/1 درصد وزنی سیمان ماده هواساز موجب افزایش حدود 26 درصد کارآیی بتن می شود. کاربرد ماده هواساز باعث افزایش قابل توجه در کارآیی بتن تازه بدون ایجاد مشکلاتی نظیر جداشدگی و آب انداختگی شده است. به طور کلی هوازایی موجب افت جرم حجمی بتن، مقاومت فشاری، مقاومت الکتریکی و ضریب انتشار یون کلراید شده است. نتایج تحقیق همچنین نشان می دهد که ایجاد هر یک درصد هوای محبوس در بتن موجب کاهش 5 درصدی مقاومت فشاری بتن می شود. افزایش درصد هوای محبوس در بتن از 1/9 درصد تا 13/4 درصد موجب افت ناچیزی در شاخص های نفوذپذیری بتن شامل ضریب انتشار یون کلر و مقاومت الکتریکی ویژه بتن می گردد.
    کلیدواژگان: مواد افزودنی حباب زا، مقاومت الکتریکی بتن، مقاومت فشاری، ضریب انتشار یون کلر، دوام، بتن پرمقاومت
|
  • Vajihe Sadeghipanah, Mehrab Madhoushi *, Taghi Tabarsa, Morteza Nazerian, Ebrahim Najafi Kani, Zahra Abdollah Nejad Pages 5-17
    The objective of this study was to investigate the compressive strength of metakaolin-based geopolymers and slag activated with alkaline activators during periods of 3, 7, and 28 days using the response surface method (RSM). X-ray diffraction (XRD) analysis. and Fourier transform infrared spectroscopy (FT-IR) was performed to investigate the effect of each of the independent variables on the compressive strength of geopolymer samples. Geopolymer samples were made in dimensions of 20×20×20 mm, then they were kept at room temperature for periods of 3, 7 and 28 days and were subjected to mechanical evaluation at the end. The results showed that using the RSM method can provide an appropriate estimation of the response so that the R2 value greater than 90% was obtained for each response. The maximum compressive strength of geopolymer samples was measured as 10 MPa for three days and 16.57 and 22 MPa for 7 and 28 days, respectively. By increasing the molar ratio of sodium silicate to sodium hydroxide to the level of 2.5 and decreasing the ratio of metakaolin to slag, the compressive strength of geopolymer samples increased. The FT-IR results showed that when geopolymers are formed, the structure changes compared to the raw materials due to the formation of monomers and compaction. Also, the results of the XRD analysis showed the presence of a peak-like state due to the formation of an amorphous product.
    Keywords: Geopolymer, Response Surface Method, Metakaolin, Slag, compressive strength
  • Yashar Asghari, Seyed Esmaeil Mohammadyan Yasouj *, Nazila Kardan Pages 19-29
    The most significant difference between self-consolidating concrete and ordinary concrete is workability, which allows self-consolidating concrete to fill the mold without vibrating operations. One of the main tests in determining the workability of self-compacting concrete is the L-box test, which can be used to check the permeability and filling properties of concrete. In this study, using Flow3D software, self-compacting concrete is investigated by evaluating the results of L-box test and the time when the concrete reaches a distance of 40 cm from the gate is recorded. For this purpose, the concrete used has plastic viscosity range of 10-38 (Pa.s), yield stress range of 14-75 (Pa), specific gravity of 2000 and 2500 (kg/m3) and elastic shear modulus of 100 and 1000 (Pa). In order to model the aggregates, spherical components with a diameter of 20 mm and a specific weight of 2500 kg/m3 have been used. To save time and evaluate the effective parameters in the amount of time required for the concrete to reach a distance of 40 cm from the gate (T40cm), the test design was performed by Taguchi method and 16 experimental designs proposed by this method in Minitab software. Been investigated. After analyzing the results by signal-to-noise method, it was observed that the plastic viscosity and yield stress of self-compacting concrete have the maximum and minimum effect on T40cm, respectively, which are consistent with the results of analysis of variance.
    Keywords: Self-consolidating concrete, L-box test, Flow3D Software, Taguchi Method, Analysis of variance
  • Ali Saberi Varzaneh *, Mahmood Naderi, Majid Parhizkari Pages 31-43

    The mechanical and chemical characteristics of concrete undergo changes in extreme environmental conditions, which often reduce the strength and durability. Therefore, the use of additives that increase the reliability of concrete in acute conditions is required. It is also important to use tests that are able to measure the permeability and resistance of concrete both in situ and in the laboratory without damaging the concrete. Therefore, it was decided to investigate the effect of some additives on the durability of concrete, which are recently widely used in Iran. There is not much research on the effect of these materials on the durability and reliability of concrete in extreme environmental conditions. In this research, by using in-situ cylindrical chamber and twist-off tests, the effect of different cycles of freezing and thawing on the permeability and surface resistance of ordinary concretes and concretes was evaluated. Contains additives. Contrary to DIN 1048 and BS EN 12390-8 standards, which require breaking concrete to measure permeability, the volume and depth of water penetration can be measured in the cylindrical chamber test without damaging the concrete. The obtained results show that by using the cylindrical chamber . Also, about 78% decrease in the strength of the surface layer of concrete occurred in the first 50 cycles and the remaining 22% occurred in the next 100 cycles. The permeability of concrete containing microsilica gel and supergel was calculated to be about 50% and 30% lower than the permeability of normal concrete, respectively.

    Keywords: Strength, Penetration Rate, Innovative Tests, Severe Winter Conditions
  • Mohammadreza Hajati Modaraei *, Javad Razzaghi Langroudi, Malekmohammad Ranjbar Taklimi Pages 45-54
    The utilization of recycled materials in the concrete industry has become one of the most essential environmental needs today, and more technical and economic studies are being performed every day in this subject. The effect of recycled materials on the shear behavior of geopolymer concretes was investigated in this work, along with a comparison to conventional recycled concretes and the effect of recycled aggregates on both concrete groups. For this purpose, ten mixing designs with recycled aggregate replacement percentages of 0, 25, 50, 75, and 100 were made in two groups of ordinary concrete and geopolymer concrete, as well as mechanical tests such as compressive strength, modulus of elasticity, and pull-off test. A reinforced beam without a shear element was also created for each mixing design to study the effect of this type of aggregate on the shear behavior of the beam. The findings revealed that increasing the percentage of recycled aggregates causes a loss in mechanical characteristics in the designs and a reduction in beam bearing capacity, indicating that geopolymer concrete has a higher replacement capacity than regular concrete.
    Keywords: _ geopolymer concrete, recycled aggregate, concrete beam, shear capacity, pull-off test, _ fracture energy
  • Ali Golafshar * Pages 55-65
    Many of the existing reinforced concrete structures have inappropriate details in the reinforcement, which causes problems such as low lateral displacement capacity, low energy consumption, strength deterioration, and occurrence of mechanisms in undesirable places in the structure. One of these problems is the weakness in the shear resistance of the joint core due to the lack of transverse reinforcement in the joint core. In this research, the effect of using the method of enlarging the joint core in improving the behavior of joints without transverse reinforcements in the joint core has been investigated. For this purpose, after conducting experimental studies on the control and improved connections and validating their numerical model, the control and improved concrete frames of 4 and 8 stories have been modeled in OpenSees software, and their lateral behavior has been analyzed using non-linear static analyzes under Uniform lateral loading and incremental cyclic loading were compared and evaluated. The results of the studies indicate the use of the studied improvement method in connections stirrups in the core increases the bearing capacity, reduces pinching, increases energy disipation and forms a flexural hinge in the beam.
    Keywords: Beam-Column Connection, Seismic improvement, Cyclic Behavior, Pushover Analysis, Numerical simulation
  • Babak Mansoori *, Mohamadhossein Ahmadi Pages 67-79
    Currently, extensive studies are carried out on polymers reinforced with FRP sheets as reinforcement of structures both internally and externally. One of the conventional retrofitting methods for reinforced concrete beams is flexural strengthening of beams with CFRP materials. In this study, a full scale reinforced concrete beam was constructed and evaluated under four-point flexural test. Afterward, a same beam was retrofitted in flexural region by monolayer of CFRP. These experimental tests were carried out to be the basis of verification for numerical specimens. For numerical study, ABAQUS software was used for modeling and analysis of totally five retrofitted reinforced concrete beams. The results show that the fully retrofitted beam with CFRP laminate and U-shape wraps has the best performance in terms of capacity and delay for emergence of cracks. Its worth to say, flexural strengthening in the middle of beam has not notable result in capacity, though, could convey the failure mechanism to out of pure bending region.
    Keywords: Retrofit, Flexural strength, Concrete beams, CFRP Sheet
  • Seyyed Shayan Hashemi, Ahmad Ganjali *, Aboozar Mirzakhani, Hamidreza Irani Pages 81-92

     During the service period, concrete may come into contact with harsh environmental conditions, ultra-high performance concrete can be considered as a suitable option due to its unique strength and durability. In this study, for the first time, the effect of nanoparticles of magnesium oxide and copper oxide with amounts of 0.5, 1 and 2% separately and combined with different amounts of iron slag (2.5, 5 and 10%) on the compressive strength and electrical resistance of UHPC contains a constant content of PVA fibers in two operating modes Standard and accelerated curing (immersion in water at 95°C) were studied for different ages. Moreover, the Scanning Electron Microscopy test (SEM) is conducted on the specimens to understand the concrete's microstructure better. The results show that by using the heat treatment method and microstructure modification in the presence of new nano materials, it is possible to create a higher potential than UHPC in terms of compressive strength and electrical resistivity. So that after 90 days, the compressive strength for each of the specimens containing 1% of magnesium oxide and copper oxide nanomaterials respectively increased the compressive strength by approximately 37.4% and 37.1% compared to the 7-day sample. While the growth of the compressive strength in the accelerated mode for the mentioned specimens was 16.8% and 18.8%, respectively, compared to the standard curing. In addition, by obtaining accurate experimental relationships between the two parameters of compressive strength and electrical resistivity a non-destructive method for predicting compressive strength has been presented.

    Keywords: Ultra-High Performance Concrete( UHPC), Slag, PVA fibers, UHPC, MgO Nano particles, Cu2O Nanoparticles, Compressive strength, Electrical resistivity
  • Azam Kamel, Mojtaba Lezgy-Nazargah *, Morteza Tayebinia Pages 93-104
    In this research, the effect of the use of air-entraining admixture on the resistance and permeability of concrete materials made of Portland cement type 1-525 has been investigated. The effect of three different percentages of AEA was investigated on durability of concrete. The tests performed include the slump test, determination of volumetric mass of the fresh concrete, determining the temperature of fresh concrete, determination of the percentage of air content in concrete using the pressure method, the determination of compressive strength, the determination of volumetric electrical resistance, and determination of permeability coefficient. The results show that the amounts of used AEAs in concrete has a critical dosage (0.05% by weight of cement), so that the use of AEAs amounts less than this dosage has very little effect on creating enough air bubbles in the concrete. The use of a dosage of 0.1% AEA by weight of cement increased the workability of concrete about 26%. Moreover, the use of AEA has caused a significant increase in the workability of the fresh concrete without causing problems such as segregation and bleeding. In general, AEA led to a decrease in volumetric mass, compressive strength, electrical resistance and chloride ion diffusion coefficient of the concrete material. The results also show that the replacement of 1% of concrete's volume by the air bubbles decreases the compressive strength of concrete about 5%. The increase of the air content of concrete from 1.9% to 13.4% leads to a slight drop in the permeability coefficients of concrete.
    Keywords: Air-entraining admixture, Electrical resistance of concrete, compressive strength, Chloride ion diffusion coefficient, Durability, high-strength concrete