%38تخفیف

دانلود پروژه:بررسی تاثیر نفوذ یون کلر بر بتن خود تراکم حاوی خاکستر پوسته شلتوک برنج همراه زئولیت و الیاف پلی پروپیلن

تعداد 117 صفحه فایل word قابل ویرایش

Site: www.filenaab.ir

گرایش سازه

(عنوان)

بررسی تاثیر نفوذ یون کلر بر بتن خود تراکم حاوی خاکستر پوسته شلتوک برنج همراه زئولیت و الیاف پلی پروپیلن

چکیده

بررسی تاثیر نفوذ یون کلر بر بتن خود تراکم حاوی خاکستر پوسته شلتوک برنج همراه زئولیت و الیاف پلی پروپیلن

 

 

در سال های اخیر استفاده از بتن خودتراکم به میزان چشمگیری افزایش یافته است و مسئله آسیب دیدگی بتن بالاخص بتن خودتراکم یکی از موضوعات اصلی مورد توجه کارشناسان بتن می باشد. یکی ازعوامل موثر در بتن مسلح در محیط های خورنده به ویژه سواحل خلیج فارس و دریای عمان یون کلرید می باشد. عوامل زیادی به میزان نفوذ یون کلر در بتن خود تراکم تاثیرگذار می باشد که همه آنها را می توان درکیفیت بتن خلاصه نمود. از جمله این موارد را می توان  به استفاده ازمواد پوزولانی، شرایط محیطی و سن بتن اشاره کرد. بر این اساس این پایان نامه به بررسی تاثیر این عوامل به میزان نفوذ یون کلر در بتن خودتراکم می پردازد. دراین پایان نامه جهت بررسی تاثیر استفاده از مواد پوزولانی در بتن خودتراکم بر روی میزان نفوذ یون کلر از پوزولان هایی شامل خاکستر پوسته شلتوک برنج، زئولیت و از الیاف پلی پروپیلن pp استفاده گردیده است. با مطالعات بر تحقیقات گذشته، رفتار هر یک از این پوزولان ها مورد بررسی قرار گرفته است، آنچه که بر اهمیت این تحقیق درپایان نامه می افزاید استفاده همزمان از دو پوزولان مختلف در شرایط بهینه در دو حالت با الیاف و بدون الیاف می باشد. جهت بررسی و تاثیر شرایط محیطی از دو محیط آب معمولی و محیط مخرب نمکی مفروق با درصدهای 5%و 3% حاوی کلرید سدیم استفاده گردیده است. مدت زمان رویارویی با شرایط محیطی مخرب 7 ماه در نظر گرفته شده است. درطول این مدت آزمایش هایی شامل مقاومت فشاری، مقاومت خمشی، جذب آب، نفوذ کلر و مقاومت الکتریکی و تست اولتراسونیک بر نمونه ها انجام گرفته است. نتایج حاکی از آن است که استفاده از مواد پوزولانی و الیاف، سبب کاهش میزان نفوذ یون کلر می باشد.

کلید واژه: یون کلر – بتن خود تراکم – دوام – خاکستر – پوسته شلتوک برنج – زئولیت – الیاف پلی پروپیلن

فهرست

فصل اول مقدمه ای بر بتن خود تراکم    4

1-1 مقدمه           5

1-2بتن خودتراکم    5

1-3مقایسه بتن خودتراکم و بتن معمولی  6

1-4مشخصات بتن خودتراکم 6

1-4-1کارائی(Workability) 6

1-4-2 مشخصات مکانیکی (Mechanical characteristies) 6

1-4-3دوام (durability) 6

1-5مزایای بتن خودتراکم   7

1-6معایب بتن خودتراکم 7

1-7موارد مورد نیاز برای ساخت بتن خودتراکم 7

1-7-1سیمان. 7

1-7-2سنگدانه درشت.. 7

1-7-3سنگدانه ریز. 8

1-7-4مواد افزودنی معدنی.. 8

1-7-5فوق کاهنده آب (High range water reduce) 11

1-7-6مواد اصلاح کننده ویسکوزیته (Visscosity modifying admixtures) 11

1-7-7     فیلر ها 11

1-7-8رده بندی بتن خودتراکم. 12

1-7-9روانی(Flow ability) 12

1-7-10توان عبور(Passing ability) 12

1-7-11مقاومت در برابر جداشگی (segregation Resistance) 13

1-7-12 لزجت (Viscosity) 13

1-8کارایی بتن خودتراکم 13

1-8-1توانایی پرکنندگی.. 14

1-8-2خمیر با توانایی تغییر شکل عالی (Paste with Excellent Deformability) 14

1-8-3مقاومت در برابر جداشدگی.. 15

1-8-4توانایی عبور کنندگی.. 16

1-9اساس طرح اختلاط  17

1-10آزمایشات برای تعیین خصوصیات مختلف بتن تازه خودتراکم 17

1-11خصوصیات بتن خودتراکم سخت شده 18

1-11-1مقاومت فشاری بتن خودتراکم. 18

1-11-2مقاومت کششی بتن خودتراکم. 19

1-12تاثیر الیاف در بتن خودتراکم 19

1-12-1مقدمه. 19

1-12-2معرفی انواع الیاف.. 20

1-12-3الیاف پلی پروپلین.. 20

فصل دوم دوام بتن          …………………………………………………………………………………………………..22

2-1مکانیسم های کاهنده پایایی سازه های بتنی 23

2-1-1مقدمه. 23

2-2سنگدانه های واکنش زا 23

2-2-1واکنش سیلیسی قلیایی.. 23

2-2-2واکنش های قلیایی – کربناتی.. 24

2-2-3مقاومت در برابر عوامل شیمیایی.. 24

2-2-4عوامل متفرقه. 26

2-3خوردگی فولاد در بتن  26

2-3-1مقدمه. 26

2-4نفوذ یون کلردرجرم بتن   26

2-4-1مقدمه. 26

2-4-2روش های مختلف انتشار یون کلر. 27

2-4-3تعیین پروفیل یون کلر و تعیین ضریب نفوذ    28

2-4-4آزمایش های بلند مدت نفوذ یون کلر. 28

2-5کربناسیون         34

2-5-1مقدمه. 34

2-5-2اصول کربناسیون. 35

2-5-3اندازه گیری عمق کربناسیون. 35

2-6مقاومت الکتریکی بتن 36

2-7نفوذ پذیری هوا در بتن (Air Permeability) 36

2-8عوامل موثر بر نفوذ پذیری بتن  36

2-8-1نسبت آب به سیمان. 36

2-8-2دانه بندی سنگدانه ها 37

2-8-3عمل آوری و سن بتن.. 37

فصل سوم مروری بر کارهای گذشته      38

3-1مقدمه             39

3-2عوامل موثر برنفوذ یون کلر و مروری بر کارهای گذشته در این زمینه 39

3-2-1پارامترهای مربوط به گروه اول. 39

3-2-2تاثیر پارامتر های مربوط به گروه دوم (فاکتور زمان ) 41

3-3عوامل موثر بر روی کربناتاسیون و مروری بر کارهای گذشته در این زمینه 42

3-3-1سن بتن.. 42

3-3-2مشخصات سنگدانه ها 42

3-3-3میزان سیمان، نوع و کیفیت آن. 42

3-3-4عمل آوری.. 43

3-3-5مقاومت.. 43

3-3-6نسبت آب به سیمان. 43

3-3-7دما ورطوبت نسبی.. 43

3-3-8مطالعات انجام شده بر روی بتن خود تراکم در خارج از ایران. 43

3-3-9تحقیقات اوکامورا 43

3-3-10تحقیقات اوزاوا 44

3-3-11تحقیقات سایرامانیان و چاتو پادیای.. 45

3-3-12تحقیقات خیاط.. 45

3-4مطالعات انجام شده بر روی بتن خودتراکم در ایران 45

3-4-1مطالعات آقای مستوفی نژاد و بهفرنیا 45

3-4-2مطالعات آقای آرایشگر. 46

3-4-3مطالعات آقایان افشین و علیلو. 46

3-4-4مطالعات آقای صدر ممتازی و همکاران. 46

3-5کاربردهای اجرایی ویژه با بتن خودتراکم 46

3-6نمونه های اجرایی بتن خودتراکم 47

3-6-1سازه های اجرا شده با بتن خودتراکم در خارج از ایران. 47

3-6-2نمونه های اجرایی بتن خودتراکم در ایران. 48

3-6-3تاثیر زئولیت.. 48

فصل چهارم برنامه آزمایشگاهی             49

4-1مقدمه            50

4-2برنامه آزمایشگاهی 50

4-2-1سیمان مصرفی.. 51

4-2-2خاکستر پوسته شلتوک برنج. 51

4-2-3زئولیت       51

4-2-4مصالح سنگی.. 52

4-2-5شن.. 52

4-2-6ماسه 52

4-2-7 آب.. 53

4-2-8فوق روان کننده 53

4-2-9الیاف پلی پروپیلن.. 54

4-2-10پودر سنگ… 54

4-3طرح اختلاط    55

4-3-1طرح اختلاط خمیر سیمان. 55

4-3-2طرح اختلاط بتن خودتراکم. 55

4-3-3ساخت نمونه های آزمایشگاهی.. 56

4-3-4قالب گیری نمونه ها 57

4-3-5عمل آوری نمونه ها 57

4-4آزمایش ها      58

4-4-1آزمایش های بتن تازه 58

4-4-2آزمایش های  بتن خود تراکم سخت شده 59

4-4-3بررسی شکل ظاهری نمونه های بتنی.. 66

4-4-4رابطه بین مقاومت فشاری و کششی.. 66

فصل پنجم: بررسی نتایج آزمایشگاهی ونتیجه گیری       67

5-1مقدمه             68

5-2نتایج آزمایش های بتن تازه  68

5-3نتایج آزمایش خمیر سیمان 69

5-4نتایج آزمایش های  بتن سخت شده 70

5-4-1مقاومت فشاری بتن های کنترل. 70

5-4-2مقاومت فشاری بالاتر از سن 28 روزه 70

5-4-3بتن کنترل. 71

5-4-4مقاومت فشاری بتن خودتراکم حاوی خاکستر پوسته شلتوک برنج 20 %. 72

5-4-5مقاومت فشاری بتن خودتراکم حاوی زئولیت 10 %. 73

5-4-6مقاومت فشاری ترکیبی پوزولان ها دربتن خودتراکم. 75

5-4-7 تغییرات مقاومت فشاری در شرایط محیط های مخرب نمکی در سنین 90،180 ،210. 78

5-5نتایج آزمایش مقاومت کششی به روش دو نیم شدن استوانه  79

5-5-1رابطه بین مقاومت کششی و فشاری.. 81

5-6جذب آب       82

5-7امواج اولتراسونیک 83

5-8انقباض          84

5-9نفوذ یون کلر    85

5-10مقاومت الکتریکی  92

5-11میکرو ساختار. 94

5-12نتیجه گیری وارائه  پیشنهادات 95

5-12-1نتیجه گیری.. 95

5-12-2پیشنهادات    96

منابع                                             97

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

فهرست جداول

جدول 1- 1آزمایشات توصیه شده توسط استاندارد هی اروپایی[38] 18

جدول 2- 1 تفسیر نتایج آزمایش RCPT  [49] 31

 

جدول 3 – 1 طرح اختلاط HOOTON  وهمکارانش [63] 41

جدول 4- 1خصوصیات شیمیایی سیمان و پوزولان. 51

جدول 4- 2دانه بندی شن.. 52

جدول 4- 3 دانه بندی ماسه. 53

جدول 4- 4 مشخصات فیزیکی- شیمیایی فوق روان کننده مصرفی (مشخصات) کارخانه) 54

جدول 4- 5 مشخصات الیاف پلی پروپیلن.. 54

جدول 4- 6راهنمای علائم اختصاری.. 55

جدول 4- 7 جزئیات طرح اختلاط خمیر سیمان. 55

جدول 4- 8جزئیات طرح اختلاط بتن خودتراکم. 56

جدول 4- 9طبقه بندی کیفیت بتن بر اساس سرعت پالس[85] 61

جدول 4- 10تخمین احتمال خوردگی آرماتور های مدفون در بتن بر اساس مقاومت الکتریکی.. 64

 

جدول 5- 1نتایج آزمایش بتن تازه خودتراکم. 69

جدول 5- 2تغییرات مقاومت فشاری نمونه ها تا سن 28 روز (MPa). 70

جدول 5- 3مقادیر مدول گسیختگی (خمش )در محیط آبی و نمکی.. 80

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

فهرست اشکال

شکل 1- 1انسداد سنگدانه   شکل 1- 2 جریان یکنواختی بتن.. 16

شکل 2- 1پاشیدن نیترات نقره و تعیین عمق نفوذ یون کلر [47] 28

شکل 2- 2 نحوه انجام آزمایش AASHTO T 259 [47] 29

شکل 2- 3 نحوه انجام آزمایش  Bulk Diffiusion Test  [45] 30

شکل 2- 4 نحوه انجام آزمایش (ASTM C1202 orAASHTO T277)  [49] 31

شکل 2- 5 نمونه ای از نمودار زمان – انتشار یون کلر [45] 33

شکل 2- 6 نحوه انجام آزمایش  (RMT or CTH : Nord NT – Build 492) [45] 33

شکل 3- 1لوله های کوچک که به عنوان مانع در داخل قالب قرار گرفته اند[2] 44

 

شکل 4 – 1تصویر نمونه ی خاکستر پوسته برنج مصرفی.. 51

شکل 4 – 2نموداردانه بندی شن مصرفی در استاندارد  ASTM C33. 52

شکل 4 – 3 نموداردانه بندی ماسه مصرفی در استاندارد ASTM C33. 53

شکل 4 – 4 تصویرالیاف پلی پروپیلن مورد استفاده 54

شکل 4 – 5آزمایش جریان اسلامپ.. 58

شکل 4 – 6حلقه [84]              شکل 4 – 7قیف Vشکل [84]. 58

شکل 4 – 8جعبه L شکل [84] 59

شکل 4 – 9دستگاه مقاومت فشاری.. 59

شکل 4 – 11 دستگاه اولتراسونیک… 61

شکل 4 – 12دستگاه انقباض… 62

شکل 4 – 13عکسبرداری از بتن با میکروسکوپ الکترونی.. 63

شکل 4 – 14تصویردستگاه مقاومت الکتریکی.. 64

شکل 4 – 15. 66

شکل 5- 1طریقه نامگزاری طرح های اختلاط.. 68

شکل 5- 2نمودار نتایج آزمایش مقاومت فشاری خمیر سیمان. 69

شکل 5- 3 نمودار نسبت مقاومت28و14 روزه به 7 روزه (شرایط محیطی آبی). 70

شکل 5- 4 مقایسه مقاومت فشاری بتن کنترل بدون الیاف خودتراکم در محیط آبی و نمکی.. 71

شکل 5- 5 نمودار میله ای مقایسه مقاومت فشاری بتن خودتراکم کنترل باو بدون الیاف pp در محیط آبی و نمکی.. 71

شکل 5- 6 نمودار مقایسه مقاومت فشاری بتن خودتراکم حاوی خاکستر پوسته شلتوک برنج 20% با الیاف pp در محیط آبی و نمکی.. 72

شکل 5- 7 نمودار مقایسه مقاومت فشاری بتن خودتراکم حاوی خاکستر پوسته شلتوک برنج 20%بدون الیاف pp در محیط آبی و نمکی.. 72

شکل 5- 8 نمودار میله ای مقایسه مقاومت فشاری بتن خودتراکم حاوی خاکستر پوسته شلتوک برنج باو بدون الیاف pp در محیط آبی و نمکی.. 73

شکل 5- 9  نمودار مقایسه مقاومت فشاری بتن خودتراکم حاوی زئولیت10 % با الیاف pp در محیط آبی.. 73

شکل 5- 10 نمودارمقایسه مقاومت فشاری بتن خودتراکم حاوی زئولیت10 % بدون الیاف pp در محیط آبی ونمکی.. 74

شکل 5- 11نمودار میله ای  مقایسه مقاومت فشاری بتن خودتراکم حاوی  زئولیت باو بدون  الیاف pp در محیط آبی و نمکی 5 % و 3 %. 74

شکل 5- 12 نمودار مقایسه مقاومت فشاری ترکیب زئولیت5 % و خاکستر شلتوک برنج15 % با الیاف pp در محیط آبی و نمکی.. 75

شکل 5- 13 مقایسه مقاومت فشاری ترکیب زئولیت 5 % و خاکستر شلتوک برنج 15 % بدون الیاف pp درمحیط آبی ونمکی.. 75

شکل 5- 14نمودار میله ای مقایسه مقاومت فشاری بتن خودتراکم حاوی خاکستر شلتوک برنج وزئولیت باو بدون الیاف pp در محیط آبی.. 76

شکل 5- 15نمودار مقایسه مقاومت فشاری ترکیب زئولیت15 %و خاکستر شلتوک برنج10 % بدون  الیاف pp درمحیط آبی ونمکی.. 76

شکل 5- 16  نمودار مقایسه مقاومت فشاری ترکیب زئولیت15 % و خاکستر شلتوک برنج10 % با الیاف pp درمحیط آبی ونمکی.. 77

شکل 5- 17نمودار میله ای مقایسه مقاومت فشاری بتن خودتراکم حاوی خاکستر شلتوک برنج10% وزئولیت15% باو بدون الیاف pp در محیط آبی و نمکی.. 77

شکل 5- 18تغییرات مقاومت فشاری طرح CONT  در محیط های نمکی نسبت به محیط آب معمولی.. 78

شکل 5- 19 تغییرات مقاومت فشاری طرح Z0R20   در محیط های نمکی نسبت به محیط آب معمولی.. 78

شکل 5- 20 تغییرات مقاومت فشاری طرح Z10R0 در محیط های نمکی نسبت به محیط آب معمولی.. 78

شکل 5- 21تغییرات مقاومت فشاری طرح Z5R15 در محیط های نمکی نسبت به محیط آب معمولی.. 79

شکل 5- 22 تغییرات مقاومت فشاری طرح Z15R10  در محیط های نمکی نسبت به محیط آب معمولی.. 79

شکل 5- 23نمودار میله ای مقاومت خمشی  28 روزه 80

شکل 5- 24نمودار میله ای مقاومت خمشی  90 روزه 81

شکل 5- 25رابطه بین مقاومت فشاری و مقاومت کششی.. 82

شکل 5- 26نمودار میله ای درصد جذب آب.. 82

شکل 5- 27نمودار سرعت امواج در برابر طرح حای اختلاط در محیط آبی و نمکی.. 83

شکل 5- 28نمودار انقباض مخلوط های مختلف بدون الیاف واقع در شرایط آزمایشگاه 84

شکل 5- 29نمودار انقباض مخلوط های مختلف  با الیاف واقع در شرایط آزمایشگاه 85

شکل 5- 30میزان یون کلر 5 طرح اختلاط بدون الیاف پلی پروپیلن با عمق، سن برای محیط مخرب نمکی5 % مغروض… 86

شکل 5- 31میزان یون کلر 5 طرح اختلاط5 % با الیاف پلی پروپیلن با عمق، سن برای محیط مخرب نمکی مغروق.. 86

شکل 5- 32میزان کلر در اعماق مختلف در سن 210،180،90 …………………………………………………………………………………………………87                                                                                   شکل 5- 33میزان کلر در اعماق مختلف در سن 210،180،90. 87

شکل 5- 34میزان کلر در اعماق مختلف در سن 210،180،90 …………………………………………………………………………………………………88                                                                                   شکل 5- 35میزان کلر در اعماق مختلف در سن 210،180،90. 87

شکل 5- 36میزان کلر در اعماق مختلف در سن 210،180،90 ………………………………………………………………………………………………….88                                                                                    شکل 5- 37 میزان کلر در اعماق مختلف در سن 210،180،90. 88

شکل 5- 38میزان کلر در اعماق مختلف در سن 210،180،90 …………………………………………………………………………………………………88                                                                                   شکل 5- 39 میزان کلر در اعماق مختلف در سن 210،180،90. 88

شکل 5- 40میزان کلر در اعماق مختلف در سن 210،180،90 …………………………………………………………………………………………………89                                                                                   شکل 5- 41میزان کلر در اعماق مختلف در سن 210،180،90. 88

شکل 5- 42مقدار یون کلردرعمق 22.5 (لایه پنجم)در سن 210 روزگی 5 طرح بتن خودتراکم. 89

شکل 5- 43میزان یون کلر 5 طرح اختلاط3 % بدون الیاف پلی پروپیلن با عمق، سن برای محیط مخرب نمکی مغروض… 89

شکل 5- 44میزان یون کلر 5 طرح اختلاط3 % با الیاف پلی پروپیلن با عمق، سن برای محیط مخرب نمکی مغروض… 90

شکل 5- 45 میزان کلر در اعماق مختلف در سن 210،180،90          شکل 5- 46میزان کلر در اعماق مختلف  در سن 210،180،90                                                         برای طرح کنترل بدون الیاف درمحیط نمکی 3 %                            روزگی برای طرح کنترل با الیاف درمحیط نمکی 3%. 90

شکل 5- 47میزان کلر در اعماق مختلف در سن 210،180،90…………………………………………………………………………………………………..91   شکل 5- 48 میزان کلر در اعماق مختلف در سن 210،180،90. 91

شکل 5- 49میزان کلر در اعماق مختلف در سن 210،180،90 …………………………………………………………………………………………………..91                                                                                    شکل 5- 50 میزان کلر در اعماق مختلف در سن 210،180،90روزگی.. 91

شکل 5- 51میزان کلر در اعماق مختلف در سن 210،180،90 …………………………………………………………………………………………………..92                                                                                           شکل 5- 52 میزان کلر در اعماق مختلف در سن 210،180،90. 91

شکل 5- 53میزان کلر در اعماق مختلف در سن 210،180،90  ………………………………………………………………………………………………..92                                                                                 شکل 5- 54 میزان کلر در اعماق مختلف در سن90، 210،180، 92

شکل 5- 55نمودارمقاومت الکتریکی نمونه های بتنی با و بدون الیاف pp در شرایط محیط آب معمولی درسن 210 روزگی.. 93

شکل 5- 56مقاومت الکتریکی نمونه های بتنی با و بدون الیاف pp در شرایط محیط نمک 3 % درسن 210 روز. 93

شکل 5- 57مقاومت الکتریکی نمونه های بتنی با و بدون الیاف pp در شرایط محیط نمک 5 % درسن 210 روزگی.. 93

شکل 5- 58ترکیب  Z10R0P  …………………………………………………………………………………………………………………………………………..94                                                                                                  شکل 5- 59 ترکیب Z10R0. 94

شکل 5- 60   ترکیب  Z15R10 P 95                                                                                                                شکل 5- 61 چسبندگی خمیر سیمان به الیاف.. 95

 

 

 

 

 

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