26382

بررسي تاثير خرده‌لاستيك بر مشخصات مكانيكي و ديناميكي بتن تراورس

ارشد

سازه

1400

1400/12/19

دكتر اصغر حبيب نژاد كورايم، دكتر مرتضي اسمعيلي

عمران

در صنعت ريلي تراورس‌ها، كه وظيفه حفظ عرض خط، توزيع و انتقال بارهاي وارده از ريل به بالاست و تامين مقاومت طولي و جانبي را دارند، در انواع مختلف چوبي، فلزي، بتني و كامپوزيت توليد مي‌گردند. امروزه تراورس بتني به علت مقاومت بالا و مقرون به صرفه بودن توليد آن، جايگاه ويژه‌اي در شبكه ريلي دنيا پيدا كرده است. اما از طرفي يكي از معايب اين نوع تراورس سختي زياد و ميرايي كم آن در مقايسه با تراورس چوبي مي‌باشد. لذا مي‌توان گفت كه توليد تراورسي با مقاومت بالا نظير تراورس‌هاي بتني و ميرايي بالا نظير تراورس‌هاي چوبي مي‌تواند بسيار مناسب بوده و موجب كاهش ارتعاشات و افزايش عمر ساير اجزا در خطوط ريلي گردد. در اين پايان‌نامه با هدف افزايش نسبت ميرايي و كاهش افت مقاومت فشاري بتن نقش خرده‌لاستيك بر برخي مشخصات ديناميكي و مكانيكي بتن و نقش سنگدانه‌هاي سرباره‌اي كوره قوس الكتريكي بر مقاومت فشاري بتن در سه مرحله بررسي شد. در مرحله اول تاثير جايگزيني سنگدانه آهكي با سنگدانه سرباره‌اي بر مقاومت فشاري بتن در 4 طرح مخلوط، در مرحله دوم تاثير جايگزيني سرباره پودر شده با سيمان بر مقاومت فشاري ملات سيمان در 4 طرح مخلوط و در مرحله سوم تاثير جايگزيني پودرلاسيتك با ريزدانه سرباره‌اي بتن بر برخي مشخصات مكانيكي و ديناميكي بتن مورد بررسي قرار گرفت. نتايج نشان داد كه جايگزين كردن سرباره پودر شده با 10، 25 و 40 درصد سيمان موجب افت 4، 46 و 48 درصدي مقاومت فشاري 28 روزه ملات سيمان شد. همچنين با جايگزين كردن سنگدانه بتن مورد استفاده در ساخت تراورس بتنيB70 در كارخانه تراورس كرج، با سنگدانه سرباره‌اي 13% افزايش در مقاومت فشاري يك روزه تسريع شده مشاهده شد. و با جايگزين كردن 5، 10 و 15 درصد حجمي خرده‌لاستيك با مصالح ريزدانه سرباره‌اي بتن افت 8، 21 و 30 درصدي در مقاومت 28 روزه فشاري، افزايش سرعت پالس اولتراسونيك، كاهش عدد اسلامپ و همچنين افزايش 5، 23 و 35 درصدي نسبت ميرايي بتن مشاهده شده است. از اين پايان‌نامه درياقت شد كه جايگزين كردن سنگدانه آهكي با سنگدانه سرباره‌اي كوره قوس الكتريك موجب افزايش مقاومت فشاري بتن و جايگزيني پودرلاستيك با اين سنگدانه موجب كاهش مقاومت فشاري و افزايش ميرايي نمونه بتني مي‌شود.

1401/02/05

Investigation of the effect of crumb rubber on the mechanical and dynamic properties of sleeper’s concrete

3/10/2023 12:00:00 AM

In the railway industry, sleepers, which are responsible for maintaining the width of the line, distributing and transferring the loads from the rail to the ballast and providing longitudinal and lateral strength, are produced in different types of timber, metal, concrete and composite. Today, concrete sleeper has found a special place in the railway industry, due to its high strength and cost-effectiveness of production. On the other hand, one of the disadvantages of this type of sleepers is its high hardness and low damping ratio compared to timber sleepers. Therefore, it can be said that the production of high strength sleepers such as concrete sleepers with high damping ratio such as timber sleepers can be very suitable and reduce vibrations and increase the life of other components in railway lines. In this thesis, with the aim of increasing the damping ratio and decreasing the compressive strength of concrete, the effect of crumb rubber on some of the dynamic and mechanical properties of concrete and the effect of EAF slag aggregates on the compressive strength of concrete in three stages were investigated. In the first stage, the effect of replacing concrete’s limestone aggregate with slag aggregate on the compressive strength of concrete in 4 mix designs, in the second stage, the effect of replacing powdered EAF slag with cement on the compressive strength of cement mortar in 4 mix designs and in the third stage, the effect of replacing crumb rubber with slag aggregate on some of the mechanical and dynamic properties of concrete were investigated. The results showed that replacing powdered slag with 10%, 25% and 40% of cement, caused 4%, 46% and 48% decrease in 28-day compressive strength of cement mortar. Also, by replacing the limestone aggregates used in the construction of B70 concrete sleepere in Karaj Sleeper Prodoction Factory by EAF slag aggregates, 13% increase in 1-day accelerated curing of compressive strength was observed. And by replacing 5%, 10% and 15% by volume of rubber with fine-aggregate slag materials, resulted in 8%, 21% and 30% decrease in 28-day compressive strength, increase in ultrasonic pulse velocity, decrease of slump and also 5%, 23% and 35% increase of concrete damping ratio. It was found from this dissertation that replacing limestone aggregates with Electric Arc Furnaces slag increases the compressive strength of concrete and replacing rubber powder with this aggregates reduces the compressive strength and increases the damping of concrete specimens.

بتن با خرده لاستيك , بتن سرباره اي , نسبت ميرايي

Crumb rubber concrete , Slag concrete , Damping ratio

Mohamad Rezaie

Dr. A.Korayem, Dr. M.Esmaeili