Investigating the effects of loading rate and mixing design on concrete's direct tensile strength using the CTLC test

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 استادیار، دانشکده مهندسی معدن و متالورژی، دانشگاه یزد

2 هیئت علمی

3 کارشناس ارشد، دانشگاه یزد

4 دانشجوی دکتری، دانشگاه کاشان

10.22034/anm.2025.22631.1657

چکیده

مقاومت کششی بتن با استفاده از آزمایش های کشش مستقیم بر روی نمونه های بتن مستطیلی با ابعاد: طول 19 سانتی متر، عرض 16 سانتی متر، ضخامت 6 سانتی متر و سوراخ مرکزی به قطر 9 سانتی متر اندازه گیری می شود. نمونه های بتن در آزمایشگاه با اختلاط سیمان، ماسه ریز، شن و آب به نسبت مناسب تهیه می شوند. کالیبراسیون دستگاه آزمایش مقاومت کششی مستقیم جدید برای تعیین استحکام کششی مواد مختلف شکننده (گچ و بتن) تحت نرخ‌های بارگذاری مختلف و انواع مختلف طراحی اختلاط انجام شد. آزمایش‌های استحکام کششی مستقیم توسط یک مبدل بار فشاری به کششی (CTLC) که با نمونه‌ها نصب شده بود و در دستگاه تست جهانی در آزمایشگاه قرار داده شد، انجام شد. نرخ بارگذاری 5، 10 و 15 کیلوگرم بر ثانیه برای آزمایش‌های استحکام کششی غیرمستقیم برزیل و نرخ‌های بارگذاری 2، 2.5 و 3 میلی‌متر در دقیقه برای آزمایش‌های استحکام کششی مستقیم در نظر گرفته شد. نتایج این مقاله نشان می دهد که استحکام کششی مستقیم اندازه گیری شده توسط دستگاه CTLC تقریباً 25٪ کمتر از آنهایی است که توسط آزمایش های برزیلی اندازه گیری شده است. مقاومت کششی متوسط نمونه‌های ژئومواد با افزایش نرخ بارگذاری و نسبت ماسه ریز به شن افزایش می‌یابد.

کلیدواژه‌ها

موضوعات


عنوان مقاله [English]

بررسی تاثیر سرعت بارگذاری و طرح اختلاط بر مقاومت کششی مستقیم بتن با استفاده از مبدل بار فشاری به کششی

نویسندگان [English]

  • Manouchehr Sanei 1
  • Mohammad Fatehi Marji 2
  • Dinmohammad Yusufi 3
  • Mohammad Davood Yavari 4
1 Visiting Professor, Department of Mining and Metallurgical Engineering, Yazd University, Yazd, Iran
2 Prof, Rock Mechanics, Department of Mining and Metallurgical Engineering, Yazd University, Yazd, Iran
3 Student of Rock Mechanics, Department of Mining and Metallurgical Engineering, Yazd University
4 PhD Student of Rock Mechanics Engineering, University of Kashan
چکیده [English]

Concrete is one of the most important materials in today's society, which is widely used in many construction projects, foundations buildings,, dams, and tunnel stability. The tensile strength of concrete is one of the most basic and key features that has a significant impact on the stability of structures, tunnels, and bridges. Tensile strength of concrete is measured using direct tensile tests on rectangular concrete samples with dimensions: 19 cm in length, 16 cm in width, 6 cm in thickness and a central hole of 9 cm in diameter. The concrete specimens prepared in laboratory by mixing cement, fine sand, gravel, and water in appropriate proportions. Calibration of the new direct tensile strength test apparatus was carried out to determine the tensile strength of different brittle materials (gypsum and concrete) under various loading rates, and different mixing design types. The direct tensile strength tests were accomplished by a compressive-to-tensile load converter (CTLC) fitted with the specimens and placed in the universal testing machine in the laboratory. The loading rates of 5, 10, and 15 kg/s were considered for the indirect Brazilian tensile strength tests and the loading rates of 2, 2.5, and 3 mm/min for the direct tensile strength tests. The results of this paper show that the direct tensile strengths measured by the CTLC apparatus are approximately 25% lower than those measured by the Brazilian tests. The average tensile strengths of the geo-material samples increase as both the loading rate and the ratio of fine sand to gravel increase.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Concrete
  • Direct tensile test
  • Brazilian tensile test
  • Mixing design
  • Loading rate

مقالات آماده انتشار، پذیرفته شده
انتشار آنلاین از تاریخ 06 خرداد 1404
  • تاریخ دریافت: 19 دی 1403
  • تاریخ بازنگری: 22 فروردین 1404
  • تاریخ پذیرش: 06 خرداد 1404