تاثیر افزودنی ترکیبی مواد بازیافتی حاصل از لاستیک فرسوده خودرو بر خصوصیات دوام بتن غلتکی

مباشر, محمدمهدی; جباری, محمدمهدی

doi:10.30478/jcsm.2023.378522.1309

تاثیر افزودنی ترکیبی مواد بازیافتی حاصل از لاستیک فرسوده خودرو بر خصوصیات دوام بتن غلتکی

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

¹ دانش آموخته کارشناسی ارشد سازه، گروه مهندسی عمران، واحد شیراز، دانشگاه آزاد اسلامی، شیراز، ایران

² استادیار، گروه مهندسی عمران، واحد شیراز، دانشگاه آزاد اسلامی، شیراز ، ایران

10.30478/jcsm.2023.378522.1309

چکیده

امروزه با گسترش زندگی شهری و افزایش تعداد خودروها، انباشت حجم زیادی از تایرهای فرسوده، تبدیل به یکی از معضلات شهری و محیط‌زیستی شده است. یکی از راهکارهای ارائه شده برای مقابله با این مشکل، استفاده از مواد بازیافتی حاصل از تایرهای فرسوده در مخلوط بتن می‌باشد. بی‌تردید استفاده از این مواد بازیافتی در بتن می‌تواند بر روی خواص مکانیکی و دوام بتن اثر بگذارد. از طرف دیگر، بتن غلطکی نیز به عنوان یکی از روش‌های درحال‌توسعه اجرای بتن به ویژه در احداث جاده‌ها می‌باشد. در این تحقیق، به بررسی تاثیر افزودنی ترکیبی مواد بازیافتی تایر فرسوده شامل خرده لاستیک، الیاف نخی لاستیک و الیاف فلزی لاستیک بر خصوصیات دوام بتن غلتکی پرداخته شده‌است. پس از طرح اختلاط، نمونه‌های ساخته شده با ترکیب مواد بازیافتی خرده لاستیک، به مدت 28 و 90 روز عمل‌آوری شدند. نتایج آزمایش‌ها نشان داد در بهترین حالت، با افزودن 3% خرده لاستیک و افزودن 5% الیاف فلزی لاستیک در بتن غلطکی، مقاومت فشاری در شرایط آزمایش سیکل ذوب و یخبندان به میزان 9/1% نسبت به نمونه شاهد افزایش داشته است. همچنین مقاومت فشاری بتن غلطکی در محیط سولفاته نیز با افزودن 3% خرده لاستیک و افزودن 5% الیاف فلزی، به میزان 14/7% نسبت به نمونه شاهد افزایش داشته است. درصد سایش بتن غلتکی نیز با افزودن 3% خرده لاستیک و افزودن 10% الیاف فلزی لاستیک، به میزان 8/1% نسبت به نمونه شاهد، کاهش داشته است. در خصوص بتن غلتکی حاوی الیاف نخی لاستیک نیز، با وجود مشکلات اختلاط این الیاف در بتن، تنها شاهد افزایش مقاوت سایشی نسبی در بتن بوده‌ایم و در دیگر خصوصیات مورد بررسی نمونه‌های بتنی، بهبود خاصی مشاهده نشد.

کلیدواژه‌ها

موضوعات

افزودنی های بتن و مواد کمکی مرتبط با بتن و سازه های بتنی

عنوان مقاله [English]

The Effect of the Combined Additive of Recycled Materials Obtained from Used Car Tires on the Curability Properties of Rolled Concrete

نویسندگان [English]

Mohammad Mahdi Mobasher ¹
Mohammad Mahdi Jabbari ²

¹ M.Sc. Student, Department of Civil Engineering, Shiraz Branch, Islamic Azad University, Shiraz, Iran

² Assistant Professor, Department of Civil Engineering, Shiraz Branch, Islamic Azad University, Shiraz, Iran

چکیده [English]

Today, with the expansion of urban life and the increase in the number of cars, the accumulation of a large amount of worn tires has become one of the urban and environmental problems. One of the proposed solutions to deal with this problem is the use of recycled materials from worn tires in the concrete mix. Undoubtedly, the use of these recycled materials in concrete can affect the mechanical properties and durability of concrete. On the other hand, roller concrete is also one of the developing methods of concrete implementation, especially in road construction. In this research, the effect of the combined additive of worn tire recycled materials, including rubber crumb, rubber cotton fibers and rubber metal fibers, on the durability properties of rolled concrete has been investigated. After the mixing plan, the samples made with the combination of recycled rubber crumb materials were processed for 28 and 90 days. The results of the tests showed that in the best case, with the addition of 3% of rubber crumb and 5% of rubber metal fibers in rolled concrete, the compressive strength increased by 1.9% compared to the control sample. Also, the compressive strength of rolled concrete in sulfated environment has increased by 7.14% compared to the control sample by adding 3% of rubber crumb and adding 5% of metal fibers. The wear percentage of roller concrete has also decreased by 1.8% compared to the control sample by adding 3% of rubber crumb and adding 10% of rubber metal fibers. In the case of rolled concrete containing cotton rubber fibers, despite the problems of mixing these fibers in concrete, we have only seen an increase in relative abrasion resistance in concrete, and no particular improvement was observed in other characteristics of concrete samples.

کلیدواژه‌ها [English]

Rolled Concrete
Crumb Rubber
Rubber Cotton Fibers
Metal Rubber Ribers
Concrete Additives
Concrete Durability

مراجع

[1] اصلانیان، زهرا و چینی، مهدی و افتخار، محمدحسین و شاکر، سعید،1395،بررسی اثر پودر سنگ آهک و سرباره بر دوام روسازی بتن غلتکی،هشتمین کنفرانس ملی بتن ایران،قرچک.

[2] اعتمادی، محسن و حسن زاده، محسن و قوامی، سیده مهرناز،1388،بررسی تاثیر الیاف لاستیک ضایعاتی بر خصوصیات مکانیکی بتن،فستیوال سراسری بتن،تهران.

[3] افضلی نینز، اویس و دوست محمدی، علیرضا و مصطفوی، سیدمحمدامیر،1399،بررسی خواص مکانیکی و پارامترهای دوام بتن غلتکی مسلح به الیاف ماکروسنتتیک،دوازدهمین کنفرانس ملی بتن،تهران.

[4]حسنی، ابوالفضل و آزادی، عابدین،1383،کاربرد بتن غلتکی در روسازی‌های راه‌ها،اولین کنگره ملی مهندسی عمران،تهران.

[5]حق نژاد، مهدی و مدرس، امیر،1397،بررسی کارایی و دوام بتن غلتکی روسازی راه حاوی الیاف مرکب بازیافتی،کنفرانس بین المللی عمران، معماری و مدیریت توسعه شهری در ایران،تهران.

[6] صدرایی، حمید و خالو، علیرضا و عبدوس،‌هاتف و علایی، عماد،1398،تعیین خصوصیات مکانیکی بتن ساخته شده از سنگدانه‌های بازیافتی و ترکیبات حاصل از لاستیک بازیافتی،سومین کنفرانس بین المللی پژوهش‌های کاربردی در مهندسی سازه و مدیریت ساخت،تهران.

[7]قادری، سپیده و محرم نژاد، ناصر و جلیلی، مجتبی،1390،مدیریت لاستیکهای فرسوده د رکشور،اولین همایش فناوری‌های پالایش در محیط زیست،تهران.

[8]کربلایی، م.، سهرابی، م.، 1390. بررسی و مقایسه مقاومت فشاری بتن دارای خرده لاستیک و پودر لاستیک به همراه نانوسیلیس. مهندسی عمران امیرکبیر (امیرکبیر).

[9]ماجدی اردکانی، محمد حسین، 1383، مطالعات مقدماتی بازیافت آوارهای ساختمانی (ایستگاه آبعلی)، طرح پژوهشی- مرکز تحقیقات راه، مسکن و شهرسازی.

[10] نیلی، محمود و عبداله زاده، شهریار و بیات، مهدی،1396،بررسی تاثیر دوده سیلیسی و سرباره بر خواص مکانیکی و دوام یخبندان بتن‌های غلتکی روسازی،دومین کنفرانس ملی رویه‌های بتنی،تهران.

[11] نشریه ۳۵۴ راهنمای طراحی و اجرای بتن غلتکی در روسازی راههای کشور.

[12]هادیان فرد، محمدعلی، نیک محمدی، علیرضا، و‌هاشمی، علی،1394. ارزیابی و مقایسه فنی و اقتصادی روسازی بتن. چهارمین پژوهش‌های نوین در علوم فناوری، تهران.

[13] Abu-Khashaba, M.I., Adam, I. and El-Ashaal, A., 2014. Investigating the possibility of constructing low cost roller compacted concrete dam. Alexandria Engineering Journal, 53(1), pp.131-142.

[14] Harrington, D.S., Abdo, F., Adaska, W.S., Hazaree, C., Ceylan, H. and Bektas, F., 2010. Guide for roller-compacted concrete pavements (No. Item Code: SN298). National Concrete Pavement Technology Center, Iowa State University.

[15] Husein Malkawi, A.I., Mutasher, S.A. and Qiu, T.J., 2003. Thermal-structural modeling and temperature control of roller compacted concrete gravity dam. Journal of performance of constructed facilities, 17(4), pp.177-187.

[16] Khaloo, A. R., Dehestani, M., & Rahmatabadi, P. (2008). Mechanical properties of concrete containing a high volume of tire–rubber particles. Waste management, 28(12), 2472-2482.

[17] Modarres, A. and Hosseini, Z., 2014. Mechanical properties of roller compacted concrete containing rice husk ash with original and recycled asphalt pavement material. Materials & Design, 64, pp.227-236.

[18] Rao, S.K., Sravana, P. and Rao, T.C., 2016. Investigating the effect of M-sand on abrasion resistance of Fly Ash Roller Compacted Concrete (FRCC). Construction and Building Materials, 118, pp.352-363.

[19] Settari, C., Debieb, F., Kadri, E.H. and Boukendakdji, O., 2015. Assessing the effects of recycled asphalt pavement materials on the performance of roller compacted concrete. Construction and Building Materials, 101, pp.617-621.