ارزیابی مقاومت سایشی و دوام بتن حاوی خرده‌لاستیک و الیاف بازیافتی حاصل از تایرهای فرسوده

این مطالعه، با هدف بررسی اثرات خرده‌لاستیک و الیاف فولادی بازیافتی بر خواص دوام بتن معمولی انجام شده است. اثرات خرده‌لاستیک (0-20 درصد) و الیاف فولادی بازیافت شده (0.0-5 درصد) بر مقاومت فشاری، مقاومت در برابر سایش و چرخه ذوب- یخبندان بتن ارزیابی شد. نتایج نشان داد که جایگزینی بخشی از سنگ‌دانه‌های ریزدانه با خرده‌لاستیک منجر به دستیابی به نتایج متفاوت سایشی، بسته به نوع آزمایش سایش، گردید. با استفاده از مدل‌سازی‌ روش پاسخ سطح حاصل از تحلیل نتایج آزمایش‌های سایشی چرخ پهن و چرخ ساینده، این نتیجه حاصل شد که افزودن خرده لاستیک به بتن منجر به افزایش مقاومت سایشی در آزمایش سایش چرخ پهن و کاهش مقاومت سایشی در آزمایش چرخ ساینده می گردد. در طول آزمایش سایش چرخ پهن، ذرات خرده‌لاستیک موجود در بتن لاستیکی از سطح صاف در معرض سایش بتن فراتر رفته و سطح مالش بتن را محدود کرده و منجر به مقاومت سایشی بیشتر در مقایسه با مخلوط شاهد می شود. برعکس، در آزمون سایش چرخ ساینده، بیشترین سطح ساییده شده، سطوح با بیشترین محتوای خرده‌لاستیک به دلیل پیوند ضعیف‌تر خرده لاستیک با خمیر سیمان و وجود تخلخل بیشتر در ناحیه انتقالی بتن می باشد. همچنین، این نتیجه حاصل شد که افزودن الیاف فلزی بازیافتی به بتن لاستیکی تاثیری در دوام سایشی آن ندارد. در حالی که استفاده از خرده‌لاستیک به‌عنوان دانه‌بندی ریزدانه منجر به از دست رفتن جرم بیشتری در چرخه ذوب- یخبندان در حضور محلول نمکی 3٪ می‌شود، یک اثر هم‌افزایی بین خرده لاستیک و الیاف فولاد بازیافتی بر مقاومت در برابر چرخه ذوب- یخبندان وجود دارد. ترکیبی از 12.5 درصد خرده‌لاستیک و 0.34 درصد الیاف فلزی بازیافتی باعث حداکثر اثر هم‌افزایی در مقاومت در برابر چرخه های ذوب- یخبندان، به‌ویژه در چرخه های بالاتر، می شود.

evaluating the abrasion resistance and durability of concrete containing crumb rubber and recycled steel fibre

this study aimed to investigate the effects of crumb rubber and recycled steel fibre on the durability properties of concrete. the effects of crumb rubber (0–20%) and recycled steel fibre (0–0.5%) on the compressive strength, as well as abrasion and freezing-thawing resistance of concrete were investigated. the results indicated partial replacement of the fine aggregate with crumb rubber in concrete had contradicting results based on the test module. by implementing response surface methodology on the results, it was concluded that adding crumb rubber decreases abrasion resistance in the dressing wheel test but increases abrasion resistance in the wide wheel test. during the wide wheel abrasion test, the crumb rubber particles in the rubberized concrete projected beyond the smooth surface of the concrete, confined the surface rubbing of the concrete, and led to more abrasion resistance compared to the control mix. on the contrary, the most abrasive surfaces in the dressing wheel abrasion test were those with the highest crumb rubber contents due to a weak bond between cement paste and crumb rubber. adding recycled steel fibre did not have any result on abrasion resistance. while replacing fine aggregate with crumb rubber leads to more mass loss in the presence of 3% saline solution, there is a synergic effect between crumb rubber and recycled steel fibre on freezing-thawing resistance. the combination of 12.5% crumb rubber and 0.34% fibre is the optimum mixture to achieve the maximum synergic effect in freezing-thawing resistance.