آمار

تعداد نشریات7
تعداد شماره‌ها399
تعداد مقالات5,389
تعداد مشاهده مقاله5,288,016
تعداد دریافت فایل اصل مقاله4,882,764
کاظمی الموتی, ابوالفضل, مدرس, امیر, قنبری پرمهر, عبادت. (1400). ارتباط بین دوام بتن‌غلتکی و پارامترهای فضای خالی به کمک توموگرافی رایانه‌ای با اشعه ایکس. نشریه مهندسی عمران امیرکبیر, 53(11), 5009-5032. doi: 10.22060/ceej.2020.18684.6926
ابوالفضل کاظمی الموتی; امیر مدرس; عبادت قنبری پرمهر. "ارتباط بین دوام بتن‌غلتکی و پارامترهای فضای خالی به کمک توموگرافی رایانه‌ای با اشعه ایکس". نشریه مهندسی عمران امیرکبیر, 53, 11, 1400, 5009-5032. doi: 10.22060/ceej.2020.18684.6926
کاظمی الموتی, ابوالفضل, مدرس, امیر, قنبری پرمهر, عبادت. (1400). 'ارتباط بین دوام بتن‌غلتکی و پارامترهای فضای خالی به کمک توموگرافی رایانه‌ای با اشعه ایکس', نشریه مهندسی عمران امیرکبیر, 53(11), pp. 5009-5032. doi: 10.22060/ceej.2020.18684.6926
کاظمی الموتی, ابوالفضل, مدرس, امیر, قنبری پرمهر, عبادت. ارتباط بین دوام بتن‌غلتکی و پارامترهای فضای خالی به کمک توموگرافی رایانه‌ای با اشعه ایکس. نشریه مهندسی عمران امیرکبیر, 1400; 53(11): 5009-5032. doi: 10.22060/ceej.2020.18684.6926

ارتباط بین دوام بتن‌غلتکی و پارامترهای فضای خالی به کمک توموگرافی رایانه‌ای با اشعه ایکس

نشریه مهندسی عمران امیرکبیر
مقاله 24، دوره 53، شماره 11، بهمن 1400، صفحه 5009-5032    اصل مقاله (2.19 M)
نوع مقاله: مقاله پژوهشی
شناسه دیجیتال (DOI): 10.22060/ceej.2020.18684.6926
نویسندگان
ابوالفضل کاظمی الموتی1؛ امیر مدرس* 2؛ عبادت قنبری پرمهر3
1راه و ترابری، عمران، صنعتی نوشیروانی بابل، بابل، ایران
2دانشیار دانشکده مهندسی عمران دانشگاه صنعتی نوشیروانی بابل
3دانشگاه صنعتی نوشیروانی بابل
چکیده
هدف از تحقیق حاضر بررسی ارتباط بین پارامترهای دوام بتن‌غلتکی در شرایط ذوب و انجماد و خصوصیات فضای‌خالی به دست‌آمده از روش توموگرافی رایانه‌ای با اشعه‌ایکس می‌باشد. برای این منظور، هشت طرح نمونه با چهار نسبت آب به سیمان 0/35، 0/4 ، 0/45 و 0/5 و روش‌های تراکمی میزلرزنده و چکش‌لرزنده ساخته شد. خصوصیاتی مانند درصد فضای‌خالی، تغییرات‌جرم، سرعت پالس‌ التراسونیک و مدول الاستیسته‌ی دینامیکی نسبی بررسی شد. علاوه بر این از روش سی‌تی‌اسکن و پردازش تصویر به منظور پیشبینی مقدار فضای‌خالی و مقایسه با روش آزمایشگاهی استفاده گردید. برای تشخیص فضای‌خالی از روش الگوریتم حدآستانه‌ی کلی مبتنی برحجم بهره‌گیری شد. همچنین از نتایج سی‌تی-اسکن به بررسی تعداد و اندازه‌ی فضای‌خالی و تاثیر این پارامتر‌ها بر دوام نمونه‌ها پرداخته شد. نتایج نشان دادند که با افزایش نسبت آب به سیمان درصد فضای‌خالی تا رسیدن به مقدار بهینه افزایش و بعد از آن کاهش می‌یابد. در تمامی نتایج در روش تراکمی چکش‌لرزنده مقاومت یخبندان - ذوب به مراتب بالاتر از میزلرزنده بود. به طوری‌که با کاهش نسبت آب به سیمان تفاوت بین نتایج شاخص‌های دوام در دو روش تراکمی بیشتر شد. نمونه‌های ساخته‌شده با نسبت آب به سیمان 0/35 در روش چکش‌لرزنده و نسبت‌های آب به سیمان0/35 و 0/4 در روش میزلرزنده بیشترین آسیب را متحمل شدند. زیادبودن حفرات موئینه در ساختار بتن‌غلتکی تاثیر منفی و وجود حفرات ریز تاثیر مثبت روی دوام یخبندان - ذوب دارد. در هر دو روش تراکمی مقدار آب به سیمان بهینه برابر با 0/45 بود. در این مقدار شاخص‌های دوام مناسب‌ترین مقدار را داشتند.
کلیدواژه‌ها
بتن‌غلتکی؛ فضای خالی؛ پردازش تصویر رقومی؛ سی‌تی‌اسکن؛ دوام
موضوعات
تکنولوژی بتن
عنوان مقاله [English]
The Relationship between Roller Compacted Concrete Durability and Air Void Parameters using X-Ray Computed Tomography
نویسندگان [English]
Abolfazl Kazemi Alamoti1؛ Ebadat Ghanbari Parmehr3؛
1Roads and transportation,Construction,Noshirvani Babol Industrial,Babol,Iran
3مدیر گروه نقشه برداری
چکیده [English]
This study aims to investigate the relationship between the durability parameters of roller-compacted concrete pavement (RCCP) exposed to freeze-thaw conditions and the characteristics of the air void obtained by X-ray computed tomography (CT). For this purpose, eight RCCP designs with four water to cement ratios of 0.35, 0.4, 0.45, and 0.5 were prepared using two compaction methods including a vibrating table and vibrating hammer. Properties such as air void content, mass changes, ultrasonic pulse velocity, and relative dynamic modulus were investigated. In addition, CT scan and image processing techniques were used to estimate the air void content in designed RCCPs. To identify the air void, the volumetric-based global thresholding algorithm method was used. The results showed that with the increase of the water to cement ratio, the percentage of air void increases until the optimal value is reached and then decreases. The difference between the results of durability indicators in the two compaction methods increased with the decrease of the water to cement ratio. RCCPs made with a water to cement ratio of 0.35 in the vibrating hammer method and water to cement ratios of 0.35 and 0.4 in the vibrating table method suffered the most damage after freeze-thaw cycles. The increase in capillary pores has a negative effect on the structure of roller-compacted concrete and the presence of fine pores has a positive effect on freeze-thaw durability. In both compaction methods, the optimal amount of water to cement ratio was 0.45 showing appropriate durability indicators.  
کلیدواژه‌ها [English]
Roller compacted concrete, Air void, Digital image processing, CT scan, Durability
سایر فایل های مرتبط با مقاله
مراجع
  1. ACI Committee 201, Guid to durable Concrete, Manual of concrete practice, American Concrete Institute, 2000.
  2. Yuan, Z. Du, Y. Wu, F. Xiao, Freezing - thawing resistance evaluations of concrete pavements with deicing salts based on various surfaces and air void parameters, Construction and Building Materials, 204 (2019) 317-326.
  3. K. Mehta, P.J. Monteiro, Concrete microstructure, properties, and materials, 3th Ed., McGraw - Hill Professional, 2017.
  4. A. Distlehorst, G.J. Kurgan, Development of precision statement for determining air void characteristics of fresh concrete with use of air void analyzer, Transportation Research record, 2020(1) (2007) 45-49.
  5. ASTM C231, Standard Test Method for Air Content of Freshly Mixed Concrete by the Pressure Method, Annual Book of ASTM Standards,
  6. ASTM C173, Standard Test Method for Air Content of Freshly Mixed Concrete by the Volumetric Method, ASTM International, Annual Book of ASTM Standards,
  7. ASTM C138, Standard Test Method for Density (Unit Weight), Yield, and Air Content (Gravimetric) of Concrete, Annual Book of ASTM Standards,
  8. ASTM C 457, Standard Test Method for Microscopical Determination of Parameters of the Air - Void System in Hardened Concrete, Annual Book of ASTM Standards, 20
  9. ASTM D4404, Standard Test Method for Determination of Pore Volume and Pore Volume Distribution of Soil and Rock by Mercury Intrusion Porosimetry, Annual Book of ASTM Standards,
  10. ASTM C1723, Standard Guide for Examination of Hardened Concrete Using Scanning Electron Microscopy, Annual Book of ASTM Standards, ‎
  11. du Plessis, W.P. Boshoff, A review of X - ray computed tomography of concrete and asphalt construction materials, Construction and Building Materials, 199 (2019) 637-651.
  12. Wiese, M. Thomas, M. Thornton, D. Peng, A new method of air void analysis for structural concrete, International Conference on Cement Microscopy, 22 (2000) 389-398.
  13. Farokhian, R. Azin, A. Ranjbar, Application of medical and dental CT - Scan technologies for determining porosity distribution of the Persian Gulf coastal zone and Zagros basin core samples, Journal of African Earth Sciences, 150 (2019) 96-106.
  14. Macedo, C. Vaz, J. Naime, P. Cruvinel, S. Crestana, X - ray microtomography to characterize the physical properties of soil and particulate systems, Powder technology, 101(2) (1999) 178-182.
  15. A. Alshibli, S. Sture, N.C. Costes, M.L. Frank, M.R. Lankton, S.N. Batiste, R.A. Swanson, Assessment of localized deformations in sand using X - ray computed tomography, Geotechnical Testing Journal 23(3) (2000) 274-299.
  16. Y. Kim, T.S. Yun, J. Choo, D.H. Kang, H.S. Shin, Determination of air - void parameters of hardened cement - based materials using X - ray computed tomography, Construction and Building Materials, 37 (2012) 93-101.
  17. Lu, X-ray Computed Tomography Assessment of Air Void Distribution in Concrete, PhD Thesis, Department of Civil Engineering University of Toronto, 2017.
  18. Ozen, M. Guler, Assessment of optimum threshold and particle shape parameter for the image analysis of aggregate size distribution of concrete sections, Optics and Lasers in Engineering 53 (2014) 122-132.
  19. Sokhansefat, M. Moradian, M. Finnell, A. Behravan, M.T. Ley, C. Lucero, J. Weiss, Using X - ray computed tomography to investigate mortar subjected to freeze-thaw cycles, Cement and Concrete Composites, 108 (2020) 103520.
  20. S. Wang, J.G. Dai, X - ray computed tomography for pore - related characterization and simulation of cement mortar matrix, NDT & E International, 86 (2017) 28-35.
  21. Gopalakrishnan, H. Ceylan, F. Inanc, Using X - ray computed tomography to study paving materials, Proceedings of the Institution of Civil Engineers - Construction Materials, 160(1) (2007) 15-23.
  22. Kayhanian, D. Anderson, J.T. Harvey, D. Jones, B. Muhunthan, Permeability measurement and scan imaging to assess clogging of pervious concrete pavements in parking lots, Journal of Environmental management, 95(1) (2012) 114-123.
  23. Suzuki, H. Ogata, R. Takada, M. Aoki, M. Ohtsu, Use of acoustic emission and X - ray computed tomography for damage evaluation of freeze - thawed concrete, Construction and Building Materials, 24(12) (2010) 2347-2352.
  24. Tian, N. Han, Evaluation of damage in concrete suffered freeze - thaw cycles by CT technique, Journal of Advanced Concrete Technology, 14(11) (2016) 679-690.
  25. M. Nejad, F.Z. Motekhases, H. Zakeri, A. Mehrabi, An image processing approach to asphalt concrete feature extraction, Journal of Industrial and Intelligent Information, 3(1) (2015).
  26. Gao, F. Ni, H. Luo, S. Charmot, Characterization of air voids in cold in-place recycling mixtures using X - ray computed tomography, Construction and Building Materials, 84 (2015) 429-436.
  27. Zhu, F. Dang, Y. Xue, W. Ding, L. Zhang, Comparative study on the meso - scale damage evolution of concrete under static and dynamic tensile loading using X - ray computed tomography and digital image analysis, Construction and Building Materials, 250 (2020) 118848.
  28. Du Plessis, B.J. Olawuyi, W.P. Boshoff, S.G. Le Roux, Simple and fast porosity analysis of concrete using X - ray computed tomography, Materials and structures, 49(1-2) (2016) 553-562.
  29. Lu, E. Alymov, S. Shah, K. Peterson, Measurement of air void system in lightweight concrete by X - ray computed tomography, Construction and Building Materials, 152 (2017) 467-483.
  30. Yu, D. Sun, M. Hu, J. Wang, Study on the pores characteristics and permeability simulation of pervious concrete based on 2D/3D CT images, Construction and Building Materials, 200 (2019) 687-702.
  31. Yuan, Y. Wu, J. Zhang, Characterization of air voids and frost resistance of concrete based on industrialcomputerized tomographical technology, Construction and Building Materials, 168 (2018) 975-983.
  32. Portland Cement Association, Guide Specification for Construction of Roller - Compacted Concrete Pavements, 2004.
  33. ASTM C150, Standard Specification for Portland Cement, Annual Book of ASTM Standards, 2016.
  34. ACI 325, State of art report on roller compacted concrete pavements, American Concrete Institute, 2001.
  35. Rahmani, M.K. Sharbatdar, M. Beygi, A comprehensive investigation into the effect of water to cement ratios and cement contents on the physical and mechanical properties of Roller Compacted Concrete Pavement (RCCP), Construction and Building Materials, 253 (2020) 119177.
  36. Şengün, B. Alam, R. Shabani, I. Yaman, The effects of compaction methods and mix parameters on the properties of roller compacted concrete mixtures, Construction and Building Materials, 228 (2019) 116807.
  37. ASTM C1176, Standard Practice for Making Roller - Compacted Concrete in Cylinder Molds Using Vibrating Table, Annual Book of ASTM Standards, 2013.
  38. ASTM C1435, Standard Practice for Molding Roller - Compacted Concrete in Cylinder Molds Using a Vibrating Hammer, Annual Book of ASTM Standards, 2013.
  39. ASTM C642, Standard Test Method for Density, Absorption, and Voids in Hardened Concrete, Annual Book of ASTM Standards, 2013.
  40. C. Gonzalez, R.E. Woods, Digital image processing (International ed.), ed: Upper Saddle River, NJ: Prentice Hall, 2008.
  41. ASTM C666, Standard Test Method for Resistance of Concrete to Rapid Freezing and Thawing, Annual Book of ASTM Standards, 2015.
  42. Mardani - Aghabaglou, Ö. Andiç - Çakir, K. Ramyar, Freeze – thaw resistance and transport properties of high - volume fly ash roller compacted concrete designed by maximum density method, Cement and Concrete Composites, 37 (2013) 259-266.
  43. Jiang, D. Niu, L. Yuan, Q. Fei, Durability of concrete under sulfate attack exposed to freeze – thaw cycles, Cold Regions Science and Technology, 112 (2015) 112-117.
  44. A.M. Rad, A. Modarres, Durability properties of non-air entrained roller compacted concrete pavement containing coal waste ash in presence of de - icing salts, Cold Regions Science and Technology, 137 (2017) 48-59.
  45. Hazaree, H. Ceylan, K. Wang, Influences of mixture composition on properties and freeze – thaw resistance of RCC, Construction and Building Materials, 25(1) (2011) 313-319.
  46. Shafigh, M. Hashemi, B.H. Nam, S. Koting, Optimum moisture content in roller - compacted concrete pavement, International Journal of Pavement Engineering, (2019) 1-11.
  47. -H. Kang, S.-G. Hong, J. Moon, The effect of superabsorbent polymer on various scale of pore structure in ultra-high performance concrete, Construction and Building Materials, 172 (2018) 29-40.CEB - FIP, Diagnosis and assessment of concrete structures: state of art report, CEB Bull, (192) (1989) 83–85.
  48. CEB - FIP, Diagnosis and assessment of concrete structures: state of art report, CEB Bull, (192) (1989) 83–85.
  49. Jain, J. Olek, A. Janusz, D. Jozwiak - Niedzwiedzka, Effects of deicing salt solutions on physical properties of pavement concretes, Transportation research record, 2290(1) (2012) 69-75.
  50. M. Ashteyat, Y.S. Al Rjoub, Y. Murad, S. Asaad, Mechanical and durability behaviour of roller - compacted concrete containing white cement by pass dust and polypropylene fibre, European Journal of Environmental and Civil Engineering, (2019) 1-18.
  51. A. Etman, T.I. Ahmed, Effect of freezing - thawing on concrete behavior, Challenge journal of concrete research letters, (2018) 21–36.
  52. Li, M. Pour - Ghaz, J. Castro, J. Weiss, Water absorption and critical degree of saturation relating to freeze - thaw damage in concrete pavement joints, Journal of Materials in Civil Engineering, 24(3) (2012) 299-307.
آمار
تعداد مشاهده مقاله: 558
تعداد دریافت فایل اصل مقاله: 693


سامانه مدیریت نشریات علمی. طراحی و پیاده سازی از سیناوب