view in publisher's site

A modified mix design method for pervious concrete based on Mohr-Coulomb failure criterion

Highlights•Mohr-Coulomb failure criterion can be used to describe the behavior of pervious concrete.•With the decrease of the thickness of cement paste, the cohesion first increase, and then decrease slightly.•A modified mix design method based on Mohr-Coulomb failure criterion was proposed by introducing the aggregate content coefficient (ACC).AbstractLarge porosity and connected porous structure enables pervious concrete to obtain water permeability, but significantly decreases its strength. It is still a critical challenge for the mix design of pervious concrete to well balance its permeability and strength. The purpose of this paper is to study the strength mechanism of pervious concrete and propose a modified mix design method based on Mohr-Coulomb failure criterion. Five groups of samples with different aggregate-cement ratio varied from 5:1 to 4:1 were prepared (target porosity was 20%). The triaxial tests were applied to investigate the axial compression of these pervious concrete samples at different confining pressure. The results show that Mohr-Coulomb failure criterion can be used to describe the behavior of pervious concrete with compression. With the decrease of the thickness of cement paste, the cohesion first increase, and then decrease slightly. At the same porosity, the cementitious paste thickness was largely determined by aggregate content coefficient (ACC). A modified mix design method based on Mohr-Coulomb failure criterion was put forward by introducing the aggregate content coefficient (ACC). It was observed that ACC had little influence on porosity, pore area and fractal dimension of pervious concrete, and pervious concrete with different ACC had similar permeability. The strength increased with the decrease of ACC, but the growth rate was gradually decreasing. For the case in this paper, 0.94 was found to be the optimal value for ACC. By the modified mix design method, pervious concrete gained a similar permeability but obviously improved strength compared to the pervious concrete designed by conventional method.

یک روش طراحی مخلوط اصلاح‌شده برای بتن قبلی براساس معیار شکست موهر - کولمب

نکات برجسته * معیار شکست موهر - کولمب می‌تواند برای توصیف رفتار بتن قبلی استفاده شود. * با کاهش ضخامت خمیر سیمان، ابتدا چسبندگی افزایش و سپس اندکی کاهش می‌یابد. * یک روش طراحی مخلوط اصلاح‌شده براساس معیار شکست موهر - کولومب با معرفی ضریب محتوای مجموع (ACC)پیشنهاد شد. انتزاع تخلخل بزرگ و ساختار متخلخل متصل، بتن قبلی را قادر می‌سازد تا نفوذپذیری آب را به دست آورد، اما به طور قابل‌توجهی قدرت آن را کاهش می‌دهد. این مساله هنوز هم یک چالش مهم برای ترکیب طراحی بتن قبلی است تا قابلیت نفوذ پذیری و قدرت آن را به خوبی متعادل کند. هدف از این مقاله مطالعه مکانیزم مقاومت بتن قبلی و پیشنهاد یک روش طراحی مخلوط اصلاح‌شده براساس معیار شکست موهر - کولمب است. پنج گروه از نمونه‌ها با نسبت سنگدانه - سیمان متفاوت از ۵: ۱ تا ۴: ۱ تهیه شدند (تخلخل هدف ۲۰ % بود). آزمایش‌های سه محوری برای بررسی فشار محوری این نمونه‌های بتنی قبلی در فشار همه‌جانبه مختلف به کار گرفته شد. نتایج نشان می‌دهد که معیار شکست موهر - کولمب می‌تواند برای توصیف رفتار بتن قبلی با تراکم استفاده شود. با کاهش ضخامت خمیر سیمان، ابتدا چسبندگی افزایش و سپس اندکی کاهش می‌یابد. در همان تخلخل، ضخامت خمیر سیمانی تا حد زیادی با ضریب محتوای دانه (ACC تعیین شد. یک روش طراحی مخلوط اصلاح‌شده براساس معیار شکست موهر - کولومب با معرفی ضریب محتوای مجموع (ACC)ارائه شد. مشاهده شد که ACC تاثیر کمی بر تخلخل، مساحت حفره و بعد فراکتال بتن قبلی دارد و بتن قبلی با ACC متفاوت، نفوذپذیری مشابهی دارد. قدرت با کاهش ACC افزایش یافت اما سرعت رشد به تدریج کاهش یافت. در این مقاله، ۰.۹۴ به عنوان مقدار بهینه برای ACC شناخته شد. با استفاده از روش طراحی مخلوط اصلاح‌شده، بتن قبلی به نفوذپذیری مشابهی دست یافت اما به وضوح قدرت را در مقایسه با بتن قبلی که به روش سنتی طراحی شده‌بود، بهبود بخشید.
ترجمه شده با


پر ارجاع‌ترین مقالات مرتبط:

  • مقاله General Materials Science
  • ترجمه مقاله General Materials Science
  • مقاله علوم مواد عمومی
  • ترجمه مقاله علوم مواد عمومی
  • مقاله Civil and Structural Engineering
  • ترجمه مقاله Civil and Structural Engineering
  • مقاله مهندسی عمران و طراحی ساختار
  • ترجمه مقاله مهندسی عمران و طراحی ساختار
  • مقاله Building and Construction
  • ترجمه مقاله Building and Construction
  • مقاله ساختمان‌سازی و ساخت و ساز
  • ترجمه مقاله ساختمان‌سازی و ساخت و ساز
سفارش ترجمه مقاله و کتاب - شروع کنید

با استفاده از افزونه دانلود فایرفاکس چکیده مقالات به صورت خودکار تشخیص داده شده و دکمه دانلود فری‌پیپر در صفحه چکیده نمایش داده می شود.