بررسی تاثیر انتقال حرارت از قالب بر خواص مکانیکی بتن خود‌تراکم

بتن خودتراکم به طور گسترده در ساختمان ها، پل ها، روسازی های صنعتی و سایر سازه ها استفاده می شود. به دلیل استفاده گسترده از این ماده، پژوهشگران زیادی به بررسی خواص مکانیکی آن پرداخته اند. عوامل متعددی بر خواص تازه و مکانیکی بتن خودتراکم تاثیر گذار است که انتقال حرارت یکی از این عوامل می باشد. انتقال حرارت یک کمیت برداری است که از طریق رسانش، همرفت و تابش رخ می دهد. انتقال حرارت به جامدات، مخلوطی از ارتعاشات مولکولی و انتقال انرژی توسط الکترون های آزاد است. انتقال حرارت از قالب ها به بتن صورت گرفته و افزایش دمای قالب ها بر اطراف بتن متاثر است. بنابراین حرارت منتقل شده به قالب ها از هوا و انتقال آن به بتن می‌تواند باعث خرد شدن، پوسته پوسته شدن، ترک خوردن و کاهش مقاومت نهایی بتن شود. در این تحقیق به بررسی مدل عددی انتقال حرارت با انواع قالب های مختلف به بتن خودتراکم با نرم افزار آباکوس (abaqus)و نتایج آزمایشگاهی مقاومت فشاری بتن خودتراکم در دو قالب پلی پروپیلن و فولادی st37 پرداخته شد. نتایج عددی نشان داد که انتقال حرارت از قالب پلی پروپیلن به محیط کلی بتن خودتراکم و به هسته مرکزی آن نسبت به قالب فولادی st37 حدود 61/50 و 62/66 درصد کاهش داشت و میانگین نتایج آزمایشگاهی مقاومت فشاری نهایی بتن نشان داد نتایج شکست از دستگاه فشاری تک محوره، بتن در قالب پلی پروپیلن نسبت به بتن در قالب فولادی st37 طی عمل آوری 7روزه و 28روزه 8/49% و7/28% افزایش یافت. با نتایج نشان داده شده از قالب پلی پروپیلن می توان اثر انتقال حرارت، دما و عوامل محیطی به بتن خودتراکم را کاهش داد و استفاده از آن در سازه های بتنی منجر به دوام بیشتر و افزایش مقاومت فشاری بالاتر نسبت به سایر قالب ها شود.

investigating the effect of heat transfer from the mold on the mechanical properties of self-compacting concrete

self-compacting concrete is widely used in buildings, bridges, industrial pavements and other structures. due to the wide use of this material, many researchers have investigated its mechanical properties. several factors influence the fresh and mechanical properties of self-compacting concrete, and heat transfer is one of these factors. heat transfer is a vector quantity that occurs through conduction, convection and radiation. heat transfer to solids is a mixture of molecular vibrations and energy transfer by free electrons. heat transfer is from the molds to the concrete and the temperature increase of the molds affects the surrounding concrete. therefore, the heat transferred to the molds from the air and its transfer to the concrete can cause crushing, flaking, cracking and reducing the final strength of the concrete. in this research, the numerical model of heat transfer with different types of molds to self-compacting concrete was investigated with abaqus software and the experimental results of the compressive strength of self-compacting concrete in polypropylene and st37 steel molds. the numerical results showed that the transfer the heat from the polypropylene mold to the general environment of the self-compacting concrete and to its central core was reduced by about 61.50 and 62.66 percent compared to the st37 steel mold, and the average laboratory results of the final compressive strength of the concrete showed that the failure results from the uniaxial compression machine, concrete in polypropylene mold increased by 8.49% and 7.28% compared to concrete in st37 steel mold during 7-day and 28-day curing. with the results shown from polypropylene mold, the effect of heat transfer, temperature and environmental factors can be seen and it reduces the self-compaction of concrete and its use in concrete structures leads to more durability and increased compressive strength compared to other form.