ارزیابی آزمایشگاهی خصوصیات مکانیکی روسازی بتن غلتکی با استفاده از روش سطح پاسخ

بتن غلتکی نوعی بتن خشک با اسلامپ صفر است که دارای دو کاربرد اصلی مختلف در سدسازی و روسازی است. با توجه به مزایایی مانند بهره‌وری هزینه، گرمای هیدراتاسیون کم، دوام و سرعت زیاد اجرا، این بتن به ویژه در ساخت باند فرودگاه‌ها، سایت‌های نظامی و نیروگاه‌های هسته‌ای ترجیح داده می‌شود. در این مقاله، چگونگی تاثیر مقدار سیمان، نسبت آب به سیمان (w/c) و نسبت ریزدانه به کل سنگدانه (s/a) بر مشخصات مکانیکی بتن غلتکی روسازی بررسی شده است. نتایج از طریق آزمایش‌های تجربی و تجزیه و تحلیل روش سطح پاسخ (rsm) به‏دست آمد. بدین منظور، دو مقدار سیمان، سه نسبت آب به سیمان و سه نسبت ریزدانه به کل سنگدانه در نظر گرفته ‌شد و تاثیر این پارامترها بر کارایی، مدول الاستیسیته و مقاومت‌های فشاری، خمشی و کششی مورد بررسی قرار‌ گرفت. نتایج نشان داد که موثرترین راه برای افزایش کارایی (کاهش زمان وی بی)، افزایش نسبت آب به سیمان است. همچنین، مقدار سیمان و نسبت آب به سیمان رابطه‌ی معکوس با زمان وی بی داشتند. در‌ حالی ‌که نسبت ریزدانه به کل سنگدانه به طور مستقیم بر آن تاثیر می‌گذارد. مقدار سیمان بیشترین تاثیر را در مقاومت فشاری داشت و افزایش نسبت آب به سیمان نیز به دلیل افزایش میزان تراکم‌پذیری باعت افزایش مقاومت فشاری گردید. بر مبنای نتایج، مشخص گردید که مدول الاستیسیته تابعی از میزان مصالح سنگی درشت‌دانه است. از دیگر نتایج، تاثیر مقدار سیمان و اولین مقاومت در برابر ترک‌خوردگی خمیرسیمان بر مقاومت خمشی بود. در حالی ‌که در مقاومت کششی، نسبت ریزدانه به کل سنگدانه بیشترین تاثیر را داشت.

Mechanical Properties Evaluation of Roller Compacted Concrete Pavement Using Response Surface Methodology in Terms of an Experimental Program

RollerCompacted Concrete (RCC) is a kind of dry consistency concrete with zero slump, with two various main applications for dams and pavements. Owing to the benefits such as cost efficiency, low hydration heat, durability, and high speed of execution, RCC is particularly preferred in the construction of airstrips, military sites, and nuclear plants projects. The effects of cement content, the water to cement (W/C) ratio, and the sand to aggregate (S/A) ratio were investigated on RollerCompacted Concrete Pavement (RCCP) mechanical properties in this paper. Results were obtained through experimental tests and response surface methodology (RSM) analysis. Two cement content, three W/C ratios, and three S/A ratios were implemented, and their effects on Vebe time, modulus of elasticity, and compressive, flexural, and tensile strengths were evaluated. It was found that the most efficient way to decrease the Vebe time was to increase the W/C ratio. The cement content and W/C ratio had an inverse relationship with the Vebe time, while the S/A ratio influences the Vebe time directly. The cement content had the greatest impact on compressive strength and compressive strength increased when the W/C ratio increased due to greater compactability. Results indicated that the modulus of elasticity was a function of coarse aggregate content. The flexural strength was governed by cement content and the first cracking strength of paste. However, in the splitting test, it was the S/A ratio had the maximum effect.