26392

بررسي آزمايشگاهي تاثير خرده لاستيك بر پارامترهاي دوامي بتن تراورس

كارشناسي ارشد

مهندسي خط و سازه هاي ريلي

1398-1400

1400/12/19

آقاي دكتر مرتضي اسمعيلي- آقاي دكتر اصغر حبيب نژاد كورايم

راه آهن

يكي از اجزاي روسازي در خطوط ريلي تراورس است كه وظيفه حفظ عرض خط، توزيع و انتقال بارهاي وارده از ريل به بالاست و تامين مقاومت طولي و جانبي را دارد. انواع بتني تراورس داراي مقاومت بالاتري نسبت به نوع چوبي آن هستند اما ميرائي آن‌ها در مقايسه با تراورس چوبي كم‌تر مي‌باشد. استفاده از خرده لاستيك در بتن مي‌تواند منجر به افزايش ميرائي اين نوع تراورس شود. كاهش مقاومت بتن از جمله تاثيرات استفاده از خرده لاستيك در مخلوط بتن مي‌باشد و بدين منظور مي‌بايست درصد خرده لاستيك مناسب براي رسيدن به مقاومت و ميرائي بهينه معين گردد. تاثير اين موضوع بر دوام بتن نيز از ديگر موارد با اهميت مي‌باشد كه بر عمر بتن و تراورس بتني تاثيرگذار است كه در اين مطالعه مورد بررسي قرار گرفته است. بدين منظور دو سري طرح مخلوط اوليه تهيه گرديده و در سري اول اثر سنگدانه سرباره‌اي و در سري دوم مقاومت ملات سيمان و ملات سيمان جايگزين شده با پودر سرباره بررسي گرديده است و بر روي آن‌ها تنها آزمايش مقاومت فشاري انجام شده است تا بهترين حالت براي استفاده از سرباره در بتن تعيين گردد. پس از آن طرح‌هاي سري سوم با استفاده از سنگدانه سرباره‌اي براي شن و ماسه و با جايگزيني ماسه و خرده لاستيك در درصدهاي مختلف تهيه گرديده و بر روي اين سري از طرح مخلوط‌ها آزمايش‌هاي مقاومتي و دوامي انجام گرفته است كه در اين پايان نامه نتايج آزمايش‌هاي دوامي تشريح و بررسي شده است. نتايج آزمايش سرعت پالس التراسونيك 8.5% افت، جذب آب 76% رشد و اسلامپ 62.5% افت را به ازاي 15% جايگزيني خرده لاستيك نشان داده است. سري ديگر آزمايش‌ها مربوط به نفوذ يون كلريد ميباشد كه شامل سه دسته است. در حاليكه سرباره به علت تخلخل بالا نمونه ها در دسته نفوذ پذيري بالا قرار مي‌دهد اما نتايج آزمايش RCPT كاهش 18 درصدي را نشان داده كه بيانگر جبران اين ضعف با استفاده از خرده لاستيك است. آزمايش هدايت الكتريكي نيز 20% افت را گزارش كرده كه به معناي بهبود مقاومت الكتريكي بتن است. نتايج آزمايش RCMT تا 10% جايگزيني خرده لاستيك افزايشي بوده و در 15% جايگزيني 12% افت ضريب انتشار مشاهده شده است كه مي‌تواند نشان‌دهنده تاثير مثبت خرده لاستيك در مقادير بالاتر بر دوام بتن باشد. علت اين موضوع را مي‌توان در نتايج تخلخل مشاهده نمود. در درصدهاي بالاتر لاستيك، عدم تخلخل لاستيك نسبت به تخلخل ذاتي سرباره و تخلخل بتن غالب گرديده و انتشار يون كلريد در بتن را محدود كرده است.

1401/02/07

Investigation of the effect of crumb rubber on the durability of sleeper’s concrete

3/10/2023 12:00:00 AM

One of the components of the railway system is sleeper which is responsible for maintaining the width of the line, distributing and transferring the loads from the rail to the ballast and providing longitudinal and lateral resistance. Concrete sleepers have a higher strength than the wooden, but their damping ratio is lower compared to wooden sleepers. The use of crumb rubber in concrete can increase the damping of this type of sleepers. Reducing the strength of concrete is one of the effects of using crumb rubber in concrete mix and to avoid it, the appropriate percentage of crumb rubber to achieve optimal strength and damping must be determined. The effect of this issue on the durability of concrete is another important issue that affects the life of concrete and concrete sleepers, which has been studied in this study. For this purpose, two series of initial mixture designs have been prepared and in the first series the effect of slag aggregate and in the second series the strength of cement mortar and cement mortar replaced with slag powder have been investigated and only compressive strength tests have been performed on them to find the best used of slag in concrete. Then, the designs of the third series were prepared by using slag for coarse and fine aggregate and by replacing sand and crumb rubber in different percentages. On this series of mixtures, resistance and durability tests were performed. In this paper, the results of durability tests were explained. The results of the ultrasonic pulse velocity test showed 8.5% decrease, 76% increase in water absorption and 62.5% decrease in slump for 15% of crumb rubber replacement. Another series of experiments is related to the penetration of chloride ions, which includes three categories. While slag falls into the high permeability category due to its high porosity, the results of the RCPT test showed 18% reduction in passed charge, indicating compensation for this weakness by the use of crumb rubber. The electrical conductivity test also reported 20% drop, which means improved electrical strength of concrete. The results of RCMT test have increased up to 10% of particle replacement and in 15% replacement showed 12% drop in diffusion coefficient. The decrease in diffusion coefficient has been observed, which can indicate the positive effect of particleboard in higher values on the durability of concrete.

دوام بتن , بتن سرباره اي , بتن داراي خرده لاستيك

concrete durability , crumb rubber concrete , slag concrete

Fatemeh Safari

Dr. Morteza Esmaeeli, Dr. Asghar Habibnejad Korayem