Abstract
This paper presents the experimental investigation results of Ultrasonic Pulse Velocity (UPV) tests conducted on roller compacted concrete pavement (RCCP) material containing Class F fly ash of as mineral admixture. River sand, M-sand and combination of M-sand and River sand are used as fine aggregate in this experimental work. Three types of fly ash roller compacted concrete mixes are prepared using above three types of fine aggregates and they are designated as Series A (River sand), Series B (manufactured sand) and Series C (combination of River sand and M-sand). In each series the fly ash content in place of cement is varied from 0% to 60%. In each series and for different ages of curing (i.e 3, 7, 28 and 90 days) forty two cube specimens are cast and tested for compressive strength and UPV. The UPV results of fly ash containing roller compacted concrete pavement (FRCCP) show lower values at all ages from 3 days to 90 days in comparison with control mix concrete (0% fly ash) in all mixes. However, it is also observed that Series B and C mixes containing fly ash show better results in UPV values, compressive strength and Dynamic Elastic Modulus in comparison to Series A mixes with fly ash. Relationships between compressive strength of FRCCP and UPV and Dynamic Elastic Modulus are proposed for all series mixes. A new empirical equation is proposed to determine the Dynamic Elastic Modulus of FRCCP
چکیده
این مقاله نتایج آزمایش‌های سرعت پالس مافوق صوت (UPV) تحقیق آزمایشگاهی که بر روی مصالح سازنده روسازی بتنی غلتکی (RCCP) شامل خاکستر بادی رده F به عنوان افزودنی معدنی انجام شده است ارائه می‌کند. ماسه رودخانه، ماسه شکسته و ترکیب ماسه شکسته و ماسه رودخانه به عنوان مصالح ریزدانه در این تحقیق بکار گرفته شدند. سه نوع مخلوط بتن غلتکی حاوی خاکستر بادی با استفاده از سه نوع ریزدانه آماده و با عناوین سری A (ماسه رودخانه)، سری B (ماسه شکسته) و سری C (ترکیب ماسه رودخانه و ماسه شکسته) نامگذاری شدند. در هر سری، درصد خاکستر بادی جای سیمان بین صفر تا 60 درصد متغیر بود. در هر سری و برای هر سن متفاوت عمل آوری (3، 7، 28 و 90 روز)، 42 نمونه قالب ریزی و برای مقاومت فشاری و UPV آزمایش گردید. نتایج UPV روسازی بتنی غلتکی خاکستردار (FRCCP) در کلیه سنین 3 تا 90 روز در کلیه مخلوط‌ها مقادیر کمتری در مقایسه با نمونه شاهد (بدون خاکستر بادی) داشت. با این حال، شاهد این امر نیز بودیم که مخلوط‌های سری B و C خاکستردار نتایج UPC، مقاومت فشاری و مدول ارتجاعی دینامیکی‌شان در قیاس با سری A محتوی خاکستر بادی بهتر بود. روابط بین مقاومت فشاری FRCCP و UPV و مدول ارتجاعی دینامیکی برای کلیه سری مخلوط‌ها ارائه شد. معادله تجربی جدیدی نیز جهت تعیین مدول ارتجاعی دینامیکی FRCCP پیشنهاد گردید.
1-مقدمه
ماسه رودخانه حاصل از بستر رودخانه در ابتدا به عنوان ریزدانه در تولید بتن کاربرد داشت. از آنجا که منابع ماسه رودخانه کافی نبود و منابع دائمی آن نیز مشخص نبود، مصرف ماسه شکسته (M-Sand) به عنوان جایگزین ماسه رودخانه به امری اجتناب ناپذیر تبدیل شد. پروژه مرکز بین المللی تحقیقات بر روی سنگدانه ها (ICAR) نشان می‌دهد که بتن را می‌توان با استفاده از ماسه شکسته شسته نشده بدون تغییر در ماسه بطور موفقیت آمیزی تهیه نمود. با استفاده از ماسه شکسته در بتن، افزایشی در مقاومت خمشی، بهبود مقاومت سایشی، افزایش وزن مخصوص و کاهش نفوذپذیری مشاهده شد (44).
به تازگی، کاربرد افزودنی‌های معدنی مانند خاکستر بادی و سرباره دانه‌ای زمینی کوره آهنگدازی (GGBS) افزایش چشمگیری داشته و به یکی از مواد متشکله بتن تبدیل شده است (12-1). موسسه بتن امریکا (ACI) بتن غلتکی (RCC) را بتنی تعریف می‌کند که به وسیله غلتک متراکم می‌شود (24). بتن غلتکی بتنی سخت و فوق العاده خشک بوده و پایداری‌اش همانند مصالح دانه‌ای مرطوب یا خاک نمناک است. کاربرد بتن غلتکی به عنوان مصالح روسازی از کاربرد سیمان خاکی به عنوان مصالح لایه اساس شروع شد. اولین کاربرد روسازی بتنی غلتکی در ساخت باند فرودگاه یاکیما WA در سال 1942 اتفاق افتاد (25). مزیت اصلی بتن غلتکی نسبت به روسازی بتن عادی سرعت ساخت و صرفه جویی در هزینه‌هاست. بتن غلتکی به هیچ قالب بندی، میخ پرچ یا پرداخت سطحی نیاز ندارد ...