مهندسی عمران مدرس، جلد ۱۹، شماره ۴، صفحات ۰-۰

عنوان فارسی بررسی تاثیر نسبت آب به مواد سیمانی و مقدار دوده سیلیسی بر رفتار شکست و مشخصات تردی بتن مقاومت بالا با روش اثر اندازه
چکیده فارسی مقاله این تحقیق به مطالعه و تحلیل  رفتار شکست بتن مقاومت بالا با مقادیر مختلف دوده سیلیسی بهمراه تغییر در نسبت آب به مواد سیمانی با روش اثر اندازه (SEM) می پردازد. در این تحقیق آزمایشگاهی، در مجموع 10 طرح اختلاط مورد آزمایش قرار گرفته است. برای بررسی اثرات نسبتهای مختلف آب به مواد سیمانی در محدوده مربوط به بتن مقاومت بالا و تاثیر مقادیر دوده سیلیسی، نسبتهای کم آب به مواد سیمانی (w/c) 24/.، 3/.، 35/. و 4/. مورد برسی قرا گرفته است و علاوه بر آن در دو نسبت آب به مواد سیمانی 24/. و35/.، یک طرح مربوط به بتن مقاومت بالابدون افزودنی دوده سیلیسی و مابقی برای درصد نسبت وزنی دوده سیلیسی نسبت به مواد سیمانی با مقادیر 5%، 10%و 15% بوده است. برای تعیین خصوصیات شکست بتنها در این تحقیق، در مجموع تعداد 120 عدد تیر مورد آزمایش قرار گرفته است. نتایج نشان داده است که با کاهش نسبت آب به مواد سیمانی از مقدار 35/.، مقدار انرژی شکست اولیه (Gf) کاهش می یابد و از سوی دیگر پارامترهای دیگر شکست شامل طول موثر منطقه صدمه دیده پیش رونده ترک (Cf) و جابجایی بحرانی نوک ترک (CTODc) کاهش یافته است، و در طرف مقابل باعث افزایش عدد تردی (β) گردیده است. همچنین با افزایش مقدار دوده سیلیسی در هریک از نسبتهای آب به مواد سیمانی 35/. و 24/.، انرژی شکست، طول منطقه صدمه دیده نوک ترک، چقرمگی شکست (KIC) و جابجایی بحرانی نوک ترک کاهش می یابد و در طرف مقابل عدد تردی افزایش یافته است .نتایج مورد بررسی نشان داده اند با استفاده از پارامترهای شکست بدست آمده از روش اثر اندازه می توان حداکثر بار وارده بر بتنهای مقاومت بالا را بصورت صحیح پیش بینی نمود.
کلیدواژه‌های فارسی مقاله بتن مقاومت بالا،روش اثر اندازه،رفتار شکست،چقرمگی شکست،عدد تردی

عنوان انگلیسی Investigation of the effect of water to cementitious materials ratio and silica fume on the fracture behavior and brittleness of high strength concrete by size effect method
چکیده انگلیسی مقاله In structural engineering, concrete is known as a material with brittle behavior that the tensile strength of which is negligible compared to its compressive strength and show low resistance to crack propagation. Moreover, the concrete can be considered as a quasi-brittle material, which is due to the type of behavior related to the crack propagation and is also existed around the crack tip of fracture process zone (FPZ) that involves a set of microcracks. From the perspective of structural behavior, the size effect of the structure is one of the most important concepts provided by the fracture mechanics; therefore, it is important to provide an equation between concrete fracture properties such as fracture toughness (KIC) and fracture energy (Gf) and its correlation with the size effect mechanism. The fracture energy is one of the most important characteristics for analysis of fracture behavior in concrete, evidenced to be a concrete property, showing its strength to cracking and fracture toughness. Given that the fracture energy (Gf) is sufficient to calculate the fracture behavior evaluation for the brittle materials in range of linear fracture mechanics, for the quasi-brittle materials such as concrete, this is not a sufficient parameter due to the presence of microcracks in the fracture process zone, and the length of fracture process zone (Cf) is one of the important properties of fracture in the unlimited-size structures. For determining the fracture parameters of concrete, various methods have been proposed. One of the most important methods that is presented by Bazant is the size effect method (SEM). The use of high strength concretes is increasing due to the expansion of the construction technology of these concretes. This research studies and analyzes the fracture behavior of high strength concrete (HSC) with various amounts of silica fume, along with a change in water to cement (w/c) ratio with SEM. In this experimental study, a total of 10 mixing designs have been tested. To investigate the effects of different w/c ratios in the range of HSC and the effect of silica fume, four w/c ratios of 0.24, 0.3, 0.35 and 0.4 Examined and in two w/c ratios of 0.24 and 0.35 a mix design for plain concrete without silica fume and three mix designs prepare with silica fume content of 5%, 10% and 15% by weight of cement. To determine the fracture characteristics of concrete, a total of 120 beams were tested. The results show that by decreasing the w/c ratio from 0.35 in the range of HSC, the value of initial fracture energy (Gf), the effective length of fracture processing zone (Cf) and the critical crack tip opening displacement (CTODc) has decreased and on the other hand the brittleness number (β) has increased. Also, by increasing the amount of silica fume in the w/c ratios of 0.35 and 0.24, the fracture energy, the length of the fracture processing zone, the fracture toughness (KIC), the critical crack tip opening displacement has reduced, and the brittleness number has increased. The results show that by using the fracture parameters obtained from the SEM, the maximum load on the high strength concrete specimen can be predicted correctly.
کلیدواژه‌های انگلیسی مقاله

نویسندگان مقاله سید محمد موسوی | Seyed Mohammad Mousavi
PhD student of the University of Guilan
دانشجوی دکترا

رحمت مدندوست | Rahmat Madandoust
Associated professor of Faculty of engineering of the University of Guilan
دانشیار دانشکده فنی و مهندسی دانشگاه گیلان

ملک محمد رنجبر | Malek mohammad Ranjbar
Associated professor of Faculty of engineering of the University of Guilan
دانشیار دانشکده فنی و مهندسی دانشگاه گیلان


نشانی اینترنتی http://journals.modares.ac.ir/browse.php?a_code=A-10-46210-2&slc_lang=fa&sid=16
فایل مقاله اشکال در دسترسی به فایل - ./files/site1/rds_journals/1242/article-1242-2025061.pdf
کد مقاله (doi)
زبان مقاله منتشر شده fa
موضوعات مقاله منتشر شده
نوع مقاله منتشر شده پژوهشی اصیل (کامل)
برگشت به: صفحه اول پایگاه   |   نسخه مرتبط   |   نشریه مرتبط   |   فهرست نشریات