%34تخفیف

دانلود پروژه:بررسي اثر پوزولان‌هاي مصنوعي بر خصوصيات مكانيكي و دوام بتن خودتراكم حاوي الياف

تعداد161صفحه در فایل word

چکیده

بتن خودمتراکم[1]، بتنی بسیار سیال و روان و مخلوطی بسیار همگن است که بسیاری از مشکلات بتن معمولی نظیر جداشدگی، آب انداختگی، نفوذپذیری زیاد و غیره را مرتفع نموده علاوه بر آن بدون نیاز به هیچگونه لرزاننده داخلی و خارجی تحت اثر وزن خود، متراکم می‌شود. این ویژگی کمک شایانی به اجرای اعضای سازه‌ای با تراکم زیاد آرماتور می‌نماید. از طرفی تحقیقات گذشته نشان داده است که استفاده از الیاف در بتن سبب افزایش مقاومت خمشی، کششی، ضربه‌ای و سایشی، بعلاوه باعث کاهش ترک خوردگی در بتن می‌گردد. از طرفی، به منظور تقویت ناحیه تماس که بین خمیر سیمان، سنگ دانه و الیاف پدید می‌آید از خاکستر پوسته برنج استفاده می‌شود لذا استفاده از بتنی که خصوصیات بتن خود تراکم و الیافی را با هم داشته و ریز ساختار ماتریس آن تقویت شده باشد کمک شایانی به ساخت سازه‌هایی با عملکرد بالا و با دوام می‌نماید. در این تحقیق آزمایشگاهی به بررسی اثر توأم خاکستر پوسته برنج و الیاف‌های مختلف (فلزی، شیشه) بر خواص مکانیکی، رئولوژی و دوام بتن خودتراکم می‌پردازیم.

بدین منظور 28 طرح اختلاط شامل 4 سری A، B، C و D که به ترتیب حاوی 0، 4، 8 و 12 درصد وزنی سیمان خاکستر پوسته برنج که به صورت جایگزین با سیمان مورد استفاده قرار گرفتند. هر سری از این مجموعه شامل 2 نوع الیاف فلزی: 2/0، 3/0 و 5/0 درصد حجمی و شیشه: 15/0، 2/0 و 3/0 درصد حجمی مورد آزمایش و مقایسه قرار گرفتند. بررسی نتایج حاصل از این تحقیق نشان می‌دهد که حضور توأم درصد بهینه الیاف و خاکستر پوسته برنج موجب بهبودی خصوصیات مکانیکی و دوام بتن خود تراکم می‌گردد.

واژه‌های کلیدی: بتن خود تراکم، الیاف، خاکستر پوسته برنج، خصوصیات مکانیکی، انرژی‌پذیری، دوام.

[1] – Self  Compacting Concrete

 

عنوان                                                    صفحه

فصل اول: كليات

1-1- مقدمه ………………………………… 2

1-2- بیان کلی مسئله ………………………… 3

1-3- فرضیات مسئله ………………………….. 5

1-4- ساختار پایان نامه ……………………… 5

فصل دوم: مروري بر ادبيات تحقيق و كارهاي انجام‌شده

2-1- بتن خودتراکم ………………………….. 8

2-1-1- مقدمه ……………………………….. 8

2-1-2- امتيازات استفاده از بتن خود تراكم ………. 10

2-1-3- معايب بتن خود تراكم …………………… 12

2-1-4- توسعه مخلوط هاي بتن خود تراكم ………….. 12

2-1-5- بتن خود تراكم و سيستم‌هاي ساخت و طراحي سازه‌اي جديد 12

2-1-6- بررسي  عملكرد اجزاي تشكيل دهنده بتن خود تراكم 14

2-1-6-1- حجم بالاي خمیر در بتن خود تراكم ……….. 14

2-1-6-2- حجم بالای ذرات ریز کوچکتر از mm80 ……… 14

2-1-6-3- انواع مواد پودری مورد استفاده در بتن خودتراکم    14

2-1-6-3-1- كاربرد پودر سنگ آهك در بتن خود تراكم … 15

2-1-6-3-2- خاکستر بادی و کاربرد آن در بتن خود تراکم 16

2-1-6-3-3- میکروسیلیس و کاربرد آن در بتن خود تراکم . 16

2-1-6-3-4- سرباره کوره و کاربرد آن در بتن خود تراکم . 16

2-1-6-3 -5- مواد مضاف دیگر و کاربرد آنها در بتن خود تراکم 16

2-1-6-4- مصرف افزودني ها در بتن خود تراكم ……… 17

2-1-6-5- حجم كم سنگدانه‌هاي درشت ………………. 17

2-1-7- طرح اختلاط بتن خود تراکم ……………….. 18

2-1-8 – آزمايشاتي براي تعيين خصوصيات مختلف بتن تازه خود تراکم 20

2-1-8-1- آزمايش T50, SLUMP-FLOW ………………… 22

2-1-8-2- آزمايش L-BOX ……………………….. 25

2-1-9- بررسی تولید وکنترل بتن خود تراکم در کارگاه . 27

2-1-9-1- روش اختلاط  بتن خود تراکم در کارگاه ……. 27

2-1-9-2 – نحوه حمل و نقل  بتن خود تراکم  در کارگاه 28

2-1-9-3- سيستم قالب‌بندي براي بتن خود تراکم در کارگاه      30

2-1-9-4- كنترل كيفيت بتن خود تراکم در کارگاه …… 30

2-1-9-5- نحوه بتن‌ريزي بتن خود تراکم  در كارگاه …. 31

2-1-10- خصوصیات بتن خود تراکم سخت شده …………. 33

2-1-10-1- مقاومت فشاری بتن خود تراکم ………….. 34

2-1-10-1-1- توسعه مقاومت بتن با زمان  در بتن خود تراکم     36

2-1-10-2- مقاومت کششی بتن خود تراکم …………… 36

2-1-10-3. مدول الاستیسیته بتن خود تراکم ………… 38

2-1-11- عمل آوری بتن‌های خود تراکم …………….. 40

2-1-12- خزش در بتن‌های خودتراکم ……………….. 40

2-1-13- جمع‌شدگی در بتن‌های خودتراکم ……………. 41

2-1-14- ضریب انبساط حرارتی …………………… 41

2-1-15- چسبندگی باند بامیلگرد در بتن‌های خودتراکم .. 41

2-1-16- مقاومت در برابر آتش در بتن خود تراکم …… 42

2-1-17- دوام بتن‌های خودتراکم …………………. 42

2-2- بتن حاوی خاکستر پوسته برنج ……………… 42

2-2-1- مقدمه و ضرورت استفاده از خاکستر پوسته برنج در بتن 42

2-2-2- مزایای استفاده از خاکستر پوسته برنج در بتن . 46

2-2-3- کاربردهای خاکستر پوسته برنج ……………. 46

2-2-4- اثرات زیست محیطی ……………………… 47

2-2-5- تهیه خاکستر پوسته برنج ………………… 47

2-2-6- اثر دمای سوزاندن ……………………… 48

2-2-7- اثر زمان سوزاندن و شرایط محیط (کوره) ……. 49

2-2-8- اثر دما و زمان سوزاندن روی سطح ویژه و فعالیت خاکستر پوسته برنج    51

2-2-9-. ریز ساختار ملات سیمان حاوی خاکستر پوسته برنج 51

2-2-10- فعالیت پوزولانی ………………………. 52

2-2-11- ویژگی‌های فیزیکی و ترکیبات شیمیایی ……… 54

2-3-  بتن اليافی …………………………… 56

2-3-1- مقدمه و ضرورت استفاده از الياف در بتن …… 56

2-3-2- انواع مختلف الياف …………………….. 57

2-3-2-1- الياف گياهي ………………………… 57

2-3-2-2- الياف مصنوعي ……………………….. 57

2-3-2-3- الياف فلزي …………………………. 58

2-3-3- طرح اختلاط و ساخت بتن اليافي ……………. 60

2-3-4- خواص مكانيكي بتن اليافي ……………….. 61

فصل سوم: مشخصات مصالح و كارهاي آزمايشگاهي انجام‌شده

3-1- مقدمه ………………………………… 64

3-2- مصالح مورد استفاده …………………….. 65

3-2-1-  مصالح سنگي ………………………….. 65

3-2-2- سيمان  ………………………………. 68

3-2-3-  پودر سنگ آهك …………………………. 69

3-2-4- خاکستر پوسته برنج (RHA) ………………… 70

3-2-4-1- نحوه تهیه خاکستر پوسته برنج ………….. 71

3-2-5-  فوق روان‌كننده مصرفي جهت ساخت بتن خودمتراکم . 73

3-2-6- الیاف ……………………………….. 73

3-3- طرح اختلاط …………………………….. 74

3-4- آزمايشات بتن تازه  خود تراکم ……………. 77

3-5- آزمايشات بتن سخت شده …………………… 78

3-5-1- آزمايش مقاومت فشاري …………………… 78

3-5-2- آزمايش كشش غيرمستقيم ………………….. 78

3-5-3- آزمايش مدول ارتجاعي بتن ……………….. 79

3-5- 4- آزمايش مقاومت خمشي و طاقت خمشي ………… 81

3-6- تست نفوذ یون کلرید …………………….. 81

3-7- آزمايش جذب آب …………………………. 82

3-8- آزمايش طيف سنجي تفرق اشعه x ……………… 83

3-9-  نحوه عمل‌آوری و نگهداری، نمونه‌ها ………… 83

فصل چهارم: بررسي و تحليل نتايج

4-1- مقدمه ………………………………… 85

4-2- بررسی خواص فیزیکی (رئولوژی) بتن خود تراکم تازه 85

4-3- نتايج آزمايشات بتن سخت شده ……………… 88

4-3-1- نتايج مقاومت فشاري ……………………. 88

4-3-2- نتايج مقاومت كششي غیر مستقیم …………… 93

4-3-3- نتايج آزمايش مدول الاستيسيته ­……………. 96

4-3-4- بررسی نتایج حاصل ازآزمایش خمش دستگاه یونیورسال شامل نتايج مقاومت خمشي و طاقت خمشي (چقرمگی) وانرژی شکست ………… 98

4-3-5- چقرمگي (Toughness) و انرژی شکست ………….. 102

4-4- نتایج آزمایش جذب آب ……………………. 109

4-5- نتایج آزمایش نفوذ تسریع شده یون کلراید (RCPT)    111

4-6- نتايج آزمايش طيف سنجي تفرق اشعه x ……….. 113

فصل پنجم: جمع‌بندي و پيشنهادات

5-1- نتايج ………………………………… 117

5-2- پيشنهادهايي براي تحقيقات آتي ……………. 120

مراجع ……………………………………. 122

 

فهرست جداول 

 

عنوان                                                    صفحه

جدول (2-1): مواد پودری مورد استفاده در بتن خود تراکم بر حسب واکنش پذیری با آب ……………………………………….. 15

جدول (2-2): آزمایش‌های توصیه شده توسط استانداردهای اروپایی      21

جدول (2-3): تولید برنج در جهان ………………. 45

جدول (2-4): ترکیبات مختلف پوسته برنج …………. 49

جدول (2-5): اثر شرایط سوزاندن روی ساختار بلوری و سطح ویژه خاکستر پوسته برنج ………………………………………….. 50

جدول (2-6): تغییرات رسانایی خاکستر در اثر نوع سرد کردن    51

جدول (2-7): میکرو آنالیز از خاکستر پوسته برنج …. 53

جدول (2-8): مقایسه ویژگی‌های فیزیکی و شیمیایی استاندارد ASTM C618 با خاکستر پوسته برنج تولیدشده ………………………… 54

جدول (2-9): ترکیبات شیمیایی خاکستر پوسته برنج …. 55

جدول (2-10): خصوصیات مکانیکی و فیزیکی انواع مختلف الیاف   59

جدول (3-1): دانه‌بندی ماسه مصرفی ……………… 67

جدول (3-2): مدول نرمی ماسه مصرفی …………….. 68

جدول (3-3): خواص فیزیکی سیمان تیپ 2 …………… 69

جدول (3-4): تجزيه شيميايي سيمان تیپ 2 مازندران ….. 69

جدول (3-5): تجزیه شیمیایی پودر سنگ آهک ……….. 69

جدول (3-6): تجزيه شيميايي خاكسترهاي پوسته برنج به دست آمده در شرايط ويژه در مدت زمان 2 ساعت سوزاندن …………………….. 71

جدول (3-7) :خصوصیات فیزیکی و شیمیایی خاکستر پوسته برنج    72

جدول (3-8): مشخصات فیزیکی و مکانیکی الیاف های مصرفی 74

جدول ( 3-9): طرح اختلاط بتن (بر حسب (kg/m3)) …….. 76

جدول (3-10): میزان نفوذ یون کلرید بر مبنای شار عبوری 82

جدول (4-1): نتایج آزمایش بتن تازه ……………. 86

جدول (4-2): خصوصیات مکانیکی بتن سخت شده ………. 94

جدول (4-3): نتایج حاصل ازآزمایش خمش دستگاه یونیورسال برای تعیین انرژی شکست …………………………………………. 106

جدول (4-4): نتایج آزمایش جذب آب و  نفوذ تسریع شده یون کلراید (RCPT)      110

فهرست اشكال 

 

عنوان                                                    صفحه

شكل (2-1): مقدار بتن خود تراكم مصرفي در ژاپن ….. 9

شکل (2-2): نمودار رابطه رسيدن به سیستم ساخت منطقي بوسيله بتن خود تراكم‌‌  13

شکل (2-3): نمایی از سازه معروف به ساندویچ …….. 13

شکل (2-4): پروسه طراحی بتن خود تراکم …………. 19

شکل (2-5): مقایسه اجزای تشکیل دهنده بتن خود تراکم و بتن معمولی      20

شكل (2-6): آزمايش Slump Flow …………………… 24

شكل (2-7): L-BOX ……………………………. 26

شکل (2-8): رابطه بین مقاومت فشاری مکعبی و نسبت آب به سیمان     34

شکل (2-9): رابطه بین مقاومت فشاری استوانه‌ای و نسبت آب به سیمان      35

شکل (2-10): رابطه بین مقاومت فشاری مکعبی و استوانه‌ای 35

شکل (2-11): نمودار روند توسعه مقاومت فشاری با زمان 36

شکل (2-12): مقایسه  بین مقاومت کششی بتن خود تراکم و محدوده آیین‌نامه CEB  37

شکل (2-13):  رابطه بین مقاومت فشاری مکعبی و مقاومت کششی استوانه‌اي   38

شکل (2-14): رابطه بین مقاومت فشاری مکعبی و مدول الاستیسیته 39

شکل (2-15):  نمودار رابطه بین مقاومت فشاری و مدول الاستیسیته و مقایسه آن با محدوده CEB ………………………………… 40

شکل (2-16): پوسته برنج ………………………. 44

شکل (2-17): پراکندگی تولید برنج در جهان ……….. 45

شكل (2-18): انواع مختلف الیاف فولادی از نظر شکل هندسی 58

شکل (3-1):  منحنی دانه‌بندی ماسه مصرفی ………… 67

شکل (3-3): نمایی از کوره مخصوص سوزاندن پوسته برنج 72

(ب)

شکل (3-8): انواع مختلف الیاف مصرفی، الف) الیاف فلزی  ب) الیاف شیشه 74

شکل (3-3):  الف) آزمايش SLUMP، ب) آزمايش L – BOX … 77

شكل (3-4): دستگاه اندازه‌گيري مقاومت فشاري …….. 78

شکل (3-5): (الف): نحوه مهار نمونه آزمایش (ب): نمونه در زیر فک برای اعمال  فشار ……………………………………… 79

شكل (3-6): نمونه بتنی داخل کرنش‌سنج …………… 80

شکل (3-8):  دستگاه یونیورسال ………………… 81

شکل (3-9): دستگاه RCPT ………………………. 82

شکل (3-10): نمونه‌ها  و نحوه عمل‌آوري ………….. 83

شکل (4-1): آزمایش جریان اسلامپ  (T50) ………….. 87

شکل (4-2): آزمایش اسلامپ …………………….. 87

شکل (4-3): آزمایش L-BOX …………………….. 87

شکل (4-4): مقاومت فشاری نمونه‌ها حاوی درصدهای مختلف الیاف فولادی و خاکستر پوسته برنج………………………………… 89

شکل (4-5): مقاومت فشاری نمونه‌ها حاوی درصدهای مختلف الیاف شیشه و خاکستر پوسته برنج ……………………………….. 89

شکل (4-6): مقاومت فشاري در سن28 روز  برای نمونه‌های فاقد الياف 89

شکل (4-7): مقاومت کششی نمونه‌ها حاوی درصدهای مختلف الیاف فولادی و خاکستر پوسته برنج………………………………… 96

شکل (4-8): مقاومت کششی نمونه‌ها حاوی درصدهای مختلف الیاف شیشه و خاکستر پوسته برنج …………………………………….. 96

شکل (4-9): مدول الاستیسیته نمونه‌ها حاوی درصدهای مختلف الیاف فلزی و خاکستر پوسته برنج ……………………………….. 97

شکل (4-10): مدول الاستیسیته نمونه‌ها حاوی درصدهای مختلف الیاف شیشه و خاکستر پوسته برنج………………………………… 98

شکل (4-11):  الف) دستگاه یونیورسال، ب) محل شکست .. 99

شکل (4-12): منحنی (نیرو-تغییرمکان)، نمونه‌های حاوی درصدهای مختلف الیاف  فلزی…………………………………………. 100

شکل (4-13): منحنی (نیرو-تغییرمکان)، نمونه‌های حاوی درصدهای مختلف الیاف شیشه…………………………………………. 100

شکل (4-14): مقاومت خمشی نمونه‌های حاوی درصدهای مختلف الیاف فلزی و خاکستر پوسته                برنج ………………….. 102

شکل (4-15): مقاومت خمشی نمونه‌های حاوی درصدهای مختلف الیاف شیشه و خاکستر پوسته                  برنج…………………. 102

شکل (4-16): چقرمگی نمونه‌های حاوی درصدهای مختلف الیاف فلزی و خاکستر پوسته برنج …………………………………….. 104

شکل (4-17): چقرمگی نمونه‌های حاوی درصدهای مختلف الیاف شیشه و خاکستر پوسته برنج …………………………………….. 104

شکل (4-18): انرژی شکست نمونه‌های حاوی درصدهای مختلف الیاف Glass   107

شکل (4-19): انرژی شکست نمونه‌های حاوی درصدهای مختلف الیاف ST    107

شکل (4-20): درصد افزایش انرژی شکست (GF) نسبت به نمونه شاهد، نمونه‌های حاوی الیاف                 Glass ………………….. 108

شکل (4-21): درصد افزایش انرژی شکست (GF) نسبت به نمونه شاهد، نمونه‌های حاوی الیاف ST ………………………………….. 108

شکل (4-22): منحنی نتایج تاثیر خاکستر پوسته برنج  در آزمایش جذب آب نمونه‌های حاوی درصدهای مختلف الیاف فلزی ………………. 110

شکل (4-23): منحنی نتایج تاثیر خاکستر پوسته برنج  در آزمایش جذب آب نمونه‌های حاوی درصدهای مختلف الیاف شیشه ………………. 111

شکل (4-24): منحنی نتایج تاثیر خاکستر پوسته برنج  در آزمایش نفوذ یون کلر نمونه‌های حاوی درصدهای مختلف الیاف فلزی ………. 112

شکل (4-25): منحنی نتایج تاثیر خاکستر پوسته برنج  در آزمایش نفوذ یون کلر نمونه‌های حاوی درصدهای مختلف الیاف شیشه ………. 113

شکل (4-26): نمودار تغییرات شدت (XRD)، خمیر سیمان نمونه شاهد(A1)     114

شکل (4-27): نمودار تغییرات شدت (XRD)، خمیر سیمان نمونه حاوی 4 درصد خاکستر پوسته برنج           (B1) …………………… 114

شکل (4-28): نمودار تغییرات شدت (XRD)، خمیر سیمان نمونه حاوی 8 درصد خاکستر پوسته               برنج (C1) ……………….. 115

شکل (4-29): نمودار تغییرات شدت (XRD)، خمیر سیمان نمونه حاوی12 درصد خاکستر پوسته          برنج (D1) …………………… 115

نقد و بررسی‌ها

هنوز بررسی‌ای ثبت نشده است.

اولین کسی باشید که دیدگاهی می نویسد “دانلود پروژه:بررسي اثر پوزولان‌هاي مصنوعي بر خصوصيات مكانيكي و دوام بتن خودتراكم حاوي الياف”

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *

قبلا حساب کاربری ایجاد کرده اید؟
گذرواژه خود را فراموش کرده اید؟
Loading...
enemad-logo