اثر کاربرد سنگدانه‌های باطله معدنی بر عملکرد مقاومتی روسازی بتن غلتکی

نوع مقاله: مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 دانش آموخته کارشناسی ارشد‌، دانشکده مهندسی عمران، دانشگاه یزد، یزد، ایران

2 دانشیار، دانشکده مهندسی عمران، دانشگاه یزد، یزد، ایران

3 دانشیار، دانشکده مهندسی معدن و متالورژی، دانشگاه یزد، یزد، ایران

چکیده

استفاده از روسازی بتن غلتکی در کشور رو به رشد است. با توجه به هزینه ساخت کم و عمر بالای این روسازی لزوم داشتن رویه با دوام و مقاوم در برابر عوامل بارگذاری الزامی است. ویژگی‌های مقاومتی و جنس مصالح سنگی از جمله تاثیرگذارترین عوامل در مقاومت روسازی‌های بتنی می‌باشد. با توجه به این‌که بیش از 85 درصد روسازی بتن غلتکی را مصالح سنگی تشکیل می‌دهد، مهمترین عامل در مقاومت باربری می‌باشد. لذا در این تحقیق، تاثیر جنس مصالح سنگی در مساله مقاومت رویه این روسازی بررسی می‌گردد. در این پژوهش به منظور بررسی جنس مصالح از یک مصالح سنگی شاهد و چهار نوع سنگ مختلف که از باطله معادن چغارت و سایر معادن تهیه شد، استفاده گردید. جنس سنگدانه‌های استفاده شده در این تحقیق شامل سنگ آهک، دولومیت، کلسیت، آمفیبولیت و کوارتزآلبیتوفی است. در ابتدا برای مشخص کردن کیفیت سنگدانه آزمایش‌های مکانیکی سنگ از جمله آزمایش‌های مقاومت فشاری و کششی بر روی مصالح سنگی انجام گردید و سپس نمونه‌های بتن غلتکی برای تعیین درصد رطوبت بهینه با روش تراکم از با دانه‌بندی پیوسته با حداکثر اندازه اسمی 19 میلی متر ساخته شد. سپس نمونه‌های بتنی با رطوبت بهینه در قالب استوانه‌ای توسط روش تراکم ساخته شد. بر روی نمونه‌های بتنی سخت شده آزمایش‌های مقاومت فشاری و کششی انجام گرفت. در این پژوهش استفاده از سنگدانه کوارتز‌ی موجب بهبود مقاومت فشاری بتن به مقدار بیست درصد گردید. از طرفی نتایج نشان داد که مقاومت کششی بتن به جنس مصالح سنگدانه‌ای بستگی ندارد.

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

Assessment the Effect of Waste Mine Stone on the Strength of Roller Compacted Concrete Pavement

نویسندگان [English]

  • M. Fattahi 1
  • M. M. Khabiri 2
  • A. R. Yarahmadi Bafghi 3
1 M.Sc., Engineering Faculty, Yazd University, Yazd, Iran.
2 Associated Professor, Engineering Faculty, Yazd University, Yazd, Iran.
3 Associated Professor, Engineering Faculty, Yazd University, Yazd, Iran
چکیده [English]

The development and use of roller concrete is growing in Iran. Considering the low cost of manufacturing and long life of this pavement, it is necessary to have a durable and resistant to load. Resistance characteristics and stone materials type are amongst the most effective factors in compacted concrete pavement's resistance to load. Stone materials are the most important factor in abrasive strength as they constitute more than 85% of roller compacted concrete pavement. Therefore, the current research was conducted with the aim to investigate the effect of stone material on this pavement strength. In order to investigate the material, one control stone material and four different stones obtained from debris of Choghart mine and other mines were used. The material of the aggregate used in this research includes lime stone, dolomite, calcite amphibolites, and quartz albeit. At first, in order to determine the quality of aggregate in the stone mechanical tests, including compressive strength and tensile strength, tests were done on stone materials, and then roller compacted concrete specimens were made using soil density method with grading presented code 731 and the maximum nominal size of 19 mm in order to determine the optimal moisture content. After that, the concrete specimens with optimal moisture were made in the cylinder form using density method. Compressive strength and tensile strength tests were done on hardened concrete specimens. Using quarts aggregate in this research caused compressive strength to improve by 20%. On the other hand, results showed that concrete tensile strength does not depend on aggregate material.
 
 
 

کلیدواژه‌ها [English]

  • Stone Materials
  • Compressive strength
  • Amphibolites
  • Quartz Albeit
  • Roller Compacted Concrete Pavement

- شعبانی، ن.، و سلیمانی بابرصاد، م.، (1394)، "بررسی تغییرات ضریب کارایی سیمان در مخلوطهای بتن غلتکی در حضور مواد فزودنی شیمیایی مختلف"، همایش ملی افق‌های نوین در توانمندسازی و توسعه پایدار، سال دوم، ص.10.

- نشریه شماره 731، (1396) “دستورالعمل طراحی، اجرا و نگهداری روسازی بتنی راه­ها”، وزارت راه و شهرسازی، تهران، ایران.

-Abrams­, J.M and Jacksha­, J.L. (1987)­, “An Airport Apron and County Roads”, Concrete International, Feb. pp. 30-36.

-ACI 325.10 (2000), “State of Art Report on Roller Compacted Concrete Pavements,­” American Concrete Institute Report ACI 325.10-95.

-Rao, S. K.  P. Sravana, and T. C. Rao, (2016), “Investigating the effect of M-sand on abrasion resistance of Fly Ash -Roller Compacted Concrete (­FRCC­),” vol. 118, pp. 352–363.

-Rao, S. K.  P. Sravana, and T. C. Rao, (2016),   “Investigating the effect of M-sand on abrasion resistance of Roller Compacted Concrete containing GGBS,” vol. 122, pp. 191-201.

- Jaritngam, Lam, M.N.T., S. and Le, D.H., (2017),”­Roller-compacted concrete pavement made of Electric Arc Furnace slag aggregate: Mix design and mechanical properties”. Construction and Building Materials, 154, pp.482-495.

-Popek, M.and J. Szymanowski, (2016), “brasion resistance of concrete containing selected mineral powders,” vol. 153,
pp. 617–622.

- Hashemi, M., Shafigh, P., Karim, M. R. B., & Atis, C. D. (2018). The effect of coarse to fine aggregate ratio on the fresh and hardened properties of roller-compacted concrete pavement. Construction and Building Materials, 169, 553-566.

-Roller-Compacted Concrete Pavement design, (1995), “Construction. Technical Letter ETL 1110-3-475,” US Army Corps Eng.

-ASTM C805, (2002), “Standard Test Method for Rebound Number of Hardened Concrete,” American Society for Testing and Materials, no. c. American Society for Testing and Materials, pp. 2–4.

-ASTM D2938, (2005), “Standard Test Method for Unconfined Compressive Strength of Intact Rock Core Specimens (Withdrawn 2005).” American Society for Testing and Materials.

-ASTM D2664, (2005), “Standard Test Method for Trixie Compressive Strength of Undrained Rock Core Specimens without Pore Pressure Measurements.” American Society for Testing and Materials.

-ASTM D1557, (2012), “Standard Test Methods for Laboratory Compaction Characteristics of Soil Using Modified Effort 56, 000 ft-lbf / ft 3 (2, 700 kN-m / m 3),” vol. 3. American Society for Testing and Materials, pp. 2–15.

- ASTM C1435, (1998), “Standard Practice for Molding Roller-Compacted Concrete in Cylinder Molds Using a Vibrating Hammer.” American Society for Testing and Materials, pp. 5–7.