کنترل رئولوژی بتن تولید شده با الیاف فولادی
مطالعه ای برای بهبود خواص خمشی بتن با عملکرد بسیار بالا (UHPC) تهیه شده با حجم های مختلف الیاف فولاد با کنترل خصوصیات رئولوژیکی انجام شده است. در این مطالعه ، ویسکوزیته پلاستیکی ملات UHPC کنترل شد تا عملکرد خمشی بالای UHPC تهیه شده با حجم الیاف های مختلف به دست آید. خواص رئولوژیکی UHPC با استفاده از welan gum (WG) یک اگزوپلی ساکارید است که به عنوان یک اصلاح کننده رئولوژی در کاربردهای صنعتی مانند ساخت سیمان استفاده می شود)و کاهنده آب با دامنه بالا (HRWR) تنظیم شد تا مخلوط پایدار و خودساخته شود.
اثر ترکیبی WG و HRWR بر مقاومت فشاری ، گرمای هیدراتاسیون ، هوا زدگی در ملات UHPC و خواص پیوند الیاف ماتریس بررسی شد. بعلاوه ، تأثیر خصوصیات رئولوژیکی ملات و حجم الیاف UHPC بر توزیع الیاف در مواد کامپوزیتی UHPC مورد ارزیابی قرار گرفت.این مطالعه همچنین بین ویسکوزیته پلاستیکی ملات UHPC و نسبت مقاومت خمشی به کششی UHPC برای استفاده در مدل مبتنی بر تئوری کامپوزیت برای پیش بینی مقاومت خمشی UHPC همبستگی ایجاد کرده است.
با توجه به نتایج آزمون ، نتایج زیر را می توان خلاصه کرد:
1) افزایش محتوای WGاز 0 به 0.27 در نتیجه منجر به افزایش HRWR (کاهنده آب در محدوده بالا)از 0.35 به 0.75 شد.
2) استفاده ترکیبی از WG و HRWR به طور قابل توجهی باعث افزایش ویسکوزیته پلاستیک ملات 10 تا 66 پواز بدون تأثیر قابل توجهی بر تنش عملکردی شد که بین 20 تا 30 پواز متفاوت بود. یک ارتباط خطی جریان قیف V بین زمان و گرانروی پلاستیکی برای ملات UHPC ایجاد شد.
3) ویسکوزیته پلاستیکی مطلوب ملات UHPC منجر به بالاترین خصوصیات خمشی می شود. در مقایسه با مخلوط های مرجع تهیه شده با 1٪ ، 2٪ و 3٪ الیاف فولادی ، مقاومت خمشی UHPC با رئولوژی سازگار می تواند به ترتیب 15٪ ، 30٪ و 35٪ بهبود یابد. به طور مشابه ، افزایش انرژی اتلاف شده (T150) به ترتیب 35٪ ، 30٪ و 45٪ بود.
4) بالاترین عملکرد خمشی UHPC تهیه شده با الیاف های 1٪ ، 2٪ و 3٪ به ترتیب در مقادیر ویسکوزیته پلاستیکی 36 ، 52 و 66 Pais و زمان جریان قیف V 31 ، 45 بدست آمد. ، و 59 ثانیه افزایش بیشتر ویسکوزیته پلاستیک منجر به کاهش عملکرد خمشی به دلیل افزایش هوای محبوس شده است.
5) تأثیر خصوصیات رئولوژیکی ملات UHPC بر توزیع الیاف با افزایش حجم الیاف قابل توجه است. برای UHPC با 1٪ ، 2٪ و 3٪ الیاف فولادی ، خصوصیات رئولوژیکی بهینه ملات معلق منجر به افزایش 40٪ ، 50٪ و 65٪ ضریب توزیع الیاف شد.
6) مقاومت خمشی UHPC را می توان با استفاده از تئوری کامپوزیت که مقاومت خمشی ماتریس UHPC و UHPC ، استحکام پیوند الیاف و ماتریس و نسبت مقاومت خمشی به کشش را در نظر می گیرد ، تخمین زد. پراکندگی الیاف پیشرفته منجر به افزایش مقاومت خمشی به کشش شد. بر اساس رابطه بین پراکندگی الیاف و ویسکوزیته ملات معلق ، همبستگی درجه دوم بین نسبت مقاومت خمشی به کشش و گرانروی پلاستیکی یا زمان جریان قیف V ملات UHPC ایجاد شد.
مرجع
Teng, Le, Weina Meng, and Kamal H. Khayat. "Rheology control of ultra-high-performance concrete made with different fiber contents." Cement and Concrete Research 138 (2020): 106222.
