دانلود پروژه:بررسی مشخصات مكانيكي (مقاومت و شكل پذيري) بتن حاوي الياف فولادي

 

فهرست مطالب

فصلاول- مقدمه 1

1-1 کلیات 3

1-2 اهداف پژوهش 6

1- 3 دامنه پژوهش 7

فصلدوم: پیشینه موضوع 7

2-1مقدمه 9

2-2  ناحیه انتقال در بتن 10

2-3میکروسیلیس و کاربرد آن در بتن 12

2-4 مشخصات عمومی وکاربردهای الیاف در بتن 13

2-4-1 تقسیم بندی انواع الیاف 14

2-4-2 هندسه، شکل ظاهری و اندازه الیاف 16

2-4-3قطر معادل الیاف 17

2-4-4 نسبت ظاهری الیاف 17

2-4-5 ضریب ارتجاعی الیاف 19

2-4-6  پیوستگی الیاف به خمیر سیمان 19

2-4-7 فاصله الیاف و سطح مخصوص 21

2-4-8خاصیت ارتجاعی 22

2-4-9 کرنش­پذیری الیاف 22

2-4-10 مقاومت کششی الیاف 23

2-4-11 شیوه قرار­گیری و توزیع الیاف در خمیر سیمان، ضریب تأثیر الیاف 23

2-4-12 حجم بحرانی الیاف 124

2-4-13 طول بحرانی الیاف 24

2-4-14فاصله بحرانی الیاف 24

2-5 خصوصیات بتن تازه حاوی الیاف 25

2-6 وزن مخصوص 26

2-7  دوام بتن الیافی 26

2-7-1 مقاومت ذوب و انجماد 26

2-7-2 خوردگی الیاف در بتن بدون ترک 27

2-7-3 خوردگی الیاف در بتن ترکخورده 28

2-7-4دوام الیاف در محیط سیمانی 28

2-8بتن الیافی ترکیبی 29

2-9 تأثیر الیاف بر خصوصیات مکانیکی بتن سخت شده 29

2-9-1 مقاومت فشاری 29

2-9-2  مقاومت کششی 33

2-9-2-1 مقاومت در کشش مستقیم 34

2-9-3 مقاومت خمشی 34

2-10مکانیزم شکل گیری ترک و گسترش آن 39

2-10-1 مکانیزم انتقال تنش 40

2-10-2 مکانیزم متصل کردن ترک 42

2-10-2-1 اتصال سنگ‌دانه‌ها 43

2-10-2-2 اتصال به وسیله الیاف 44

2-11 تأثیر مواد جایگزین سیمانی در بتن الیافی 45

فصل سوم-مصالح مصرفی، برنامه ساخت و آزمایش نمونه ها 63

3-1 مقدمه 65

3-2 مشخصات مصالح مصرفي 66

3-2-1 سيمان 66

3-2-2 آب 67

3-2-3 دوده سيليسی 67

3-2-4 فوق­روان­كننده 67

3-2-5 ماسه 67

3-2-6 شن 67

3-2-7 مشخصات الیاف مصرفی 69

3-3 طرح اختلاط 69

3-3-1 فرضيات و داده­هاي تعيين نسبت­هاي اختلاط 69

3-3-2 روش محاسبه طرح اختلاط 70

3-4 روش ساخت مخلوط­ها و تعيين كارايي آنها 74

3-5 آماده­سازي نمونه­ها و انجام آزمايش­ها 75

3-5-1 آزمايش تعيين مقاومت فشاري 77

3-5-2 آزمايش تعيين مقاومت كششي به روش دو­نيم­شدن 77

3-5-3 آزمایش تعیین نمودار تنش – کرنش و مشخصات آن 78

فصل چهارم-نتایج، تحلیل و تفسیر 95

4-1 مقدمه 97

4-2 مقاومت فشاری 97

4-3 مقاومت کششی 103

4-4 تنش-کرنش 106

فصل پنجم- نتیجه گیری وارائه پیشنهاد ها 143

5-1 مقدمه 145

5-2 روند کلی تحقیق 145

5-3 نتایج 145

5-4 پیشنهاد ها 147

منابع 149

فهرست جداول

 

فصل دوم – پيشينه موضوع

جدول 2-1  مشخصات عمومی انواع الیاف­  …………………………………………………………………………………………………………………………………….15

جدول 2-2 مشخصات الياف …………………………………………………………………………………………………………………………………………………………….30

جدول 2-3 درصدهاي مختلف از استفاده الياف ………………………………………………………………………………………………………………………………30

جدول 2-4خصوصیات الياف مصرفی در نمونه ها ………………………………………………………………………………………………………………………….35

جدول 2-5مقدار درصدهاي ترکیب الياف در حجم بتن ………………………………………………………………………………………………………………..35

جدول 2-6نوع الیاف مصرفی در هر طرح  ……………………………………………………………………………………………………………………………………..37

جدول 2-7حجم الیاف مصرفی در هر طرح  ………………………………………………………………………………………………………………………………….37

فصل سوم– مصالح مصرفي، برنامه ساخت و آزمايش نمونه ها

جدول 3-1 مشخصات سیمان مصرفی …………………………………………………………………………………………………………………………………………….66

جدول 3-2   مقادير ترکيبات اصلي سيمان پرتلند (425-1) کارخانه سيمان هگمتان ………………………………………………………………..66

جدول 3-3 مشخصات شیمیایی وفيزيكي اسپیرال استفاده شده در طرح اختلاط ………………………………………………………………………..67

جدول 3-4 نتایج آزمایش دانه­بندی مصالح سنگی ………………………………………………………………………………………………………………………….68

جدول 3-5 مشخصات الياف فولادي مورد استفاده …………………………………………………………………………………………………………………………69

جدول 3-6 سهم هر یک از مصالح سنگی در یک متر مکعب بتن به همراه چگالی متوسط آنها ………………………………………………….72

جدول3-7  جدول کد گذاری طرح ها ……………………………………………………………………………………………………………………………………………73

جدول3-8  مقادیر طرح اختلاط مصالح بتن ………………………………………………………………………………………………………………………………….74

جدول 3-9ترکیبات شیمیایی جنس میله پرتابه فرسایشی ……………………………………………………………………………………………………………82

جدول 3- 10  مشخصات پرتابه و هدف …………………………………………………………………………………………………………………………………………85

فصل چهارم – نتايج، تحليل و تفسير

جدول 4-1 نتایج آزمایش های مختلف بر روی نمونه ها ………………………………………………………………………………………………………………..97

جدول 4-2 نتایج آزمایش مقاومت فشاری ………………………………………………………………………………………………………………………………………98

جدول 4-3نسبت نتایج آزمایش مقاومت فشاری به مقاومت طرح شاهد ……………………………………………………………………………………….98

جدول 4-4 بررسی اثر عوامل مختلف بر مقاومت فشاري در سنين 7 و28روز ……………………………………………………………………………100

جدول 4-5 نتایج آزمایش مقاومت کششی …………………………………………………………………………………………………………………………………..104

جدول 4-6 نسبت نتایج آزمایش مقاومت کششی به مقاومت طرح شاهد …………………………………………………………………………………..104

جدول 4- 7بررسی اثر عوامل مختلف بر مقاومت كششي …………………………………………………………………………………………………………….105

جدول4-8  نتایج آزمایش تنش-کرنش ………………………………………………………………………………………………………………………………………..107

جدول 4-9نسبت نتایج آزمایش تنش-کرنش به نتایج طرح شاهد ……………………………………………………………………………………………..107

جدول 4-10 بررسی اثر عوامل مختلف بر كرنش نظير تنش حداكثر ………………………………………………………………………………………….111

جدول 4-11 بررسی اثر عوامل مختلف بر كرنش گسيختگي ………………………………………………………………………………………………………113

جدول 4-12 سطوح زیر منحنی تنش–کرنش و مدول الاستیسیته …………………………………………………………………………………………….114

 جدول 4-13 نتایج آزمایش ضربه شبه استاتیکی …………………………………………………………………………………………………………………………116

جدول 4-14نسبت نتایج آزمایش تنش-کرنش به نتایج طرح شاهد ……………………………………………………………………………………………116

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

فهرست شکل ها

 

فصل دوم – پيشينه موضوع

شكل2-1 انواع مختلف الیاف ……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………16

شكل 2-2 مقاومت فشاری نسبت به حجم الیاف……………………………………………………………………………………………………………………………31

شكل 2-3 درصدهای مختلف استفاده ازالياف……………………………………………………………………………………………………………………………….32

شكل 2-4 مقاومت كششي نسبت به حجم استفاده از الياف……………………………………………………………………………………………………………33

شكل 2- 5  مقدار تغییرات مقاومت خمشی نسبت به جابجایی …………………………………………………………………………………………………….36

شكل 2- 6منحنی تنش-کرنش حالات مختلف ترکیب الیاف ……………………………………………………………………………………………………….37

شكل 2- 7 ترکهای بوجود آمده در نمونه ها …………………………………………………………………………………………………………………………………..38

شكل 2-8 انتقال تنش از ماتریس به الیاف ……………………………………………………………………………………………………………………………………..41

شکل2-9 بيرون كشيده شدن الياف از ماتريس………………………………………………………………………………………………………………………………..43

شکل 2-10 تاثیر استفاده از خاکستر بادی در درصد های مختلف بر بتن الیافی ………………………………………………………………………….47

فصل سوم- مصالح مصرفي، برنامه ساخت و آزمايش نمونه ها

شکل 3-1 نمودار مراحل انجام کار ………………………………………………………………………………………………………………………………………………….65

شکل 3-2 منحنی­های دانه­بندی مصالح سنگی ………………………………………………………………………………………………………………………………68

شكل 3-3 الیاف فولادی مورد استفاده …………………………………………………………………………………………………………………………………………….69

شکل 3-4 محدوده­های پیشنهادی طرح مخلوط ملی ایران برای حداکثر اندازه سنگ­دانه 19 میلیمتر ………………………………………71

شکل 3-5 محدوده­های پیشنهادی طرح مخلوط ملی ایران و منحنی دانه­بندی ترکیب مصالح سنگی ………………………………………..71

شكل 3-6 اسلامپ بتن ساده و بتن الیافی ………………………………………………………………………………………………………………………………………75

شكل 3- 7 مراحل پیش از آزمایش ها (آماده سازی قالب ها، ساخت بتن، عمل آوری، کد گذاری و برش نمونه ها) ………………….76

شكل3- 8  جک  ADR 2000 KNو نمونه آزمایش مقاومت فشاری ………………………………………………………………………………………..77

شكل 3-9 آزمایش مقاومت کششی به روش دو نیم شدن …………………………………………………………………………………………………………….77

شکل 3-10  دستگاه آزمایش تنش-کرنش …………………………………………………………………………………………………………………………………….78

فصل چهارم – نتايج، تحليل و تفسير

شکل 4-1 مقایسه مقادیر مقاومت فشاری 7 روزه در طرح های مختلف ……………………………………………………………………………………..99

شکل 4-2مقایسه مقادیر مقاومت فشاری 28 روزه در طرح های مختلف …………………………………………………………………………………….99

شکل 4-3مقایسه میزان اثر کاهش نسبت آب به سیمان بر مقاومت فشاری 7 روزه …………………………………………………………………101

شکل 4-4 مقایسه میزان اثر افزودن الیافبر مقاومت فشاری 7 روزه ………………………………………………………………………………………..101

شکل 4- 5مقایسه میزان اثر افزودن اسپیرال بر مقاومت فشاری 7 روزه ………………………………………………………………………….101

شکل 4- 6 مقایسه میانگین اثر عوامل بر مقاومت فشاری 7 روزه ………………………………………………………………………………………………101

شکل 4- 7 مقایسه میزان اثر کاهش نسبت آب به سیمان بر مقاومت فشاری  28 …………………………………………………………………..102

شکل 4- 8 مقایسه میزان اثر افزودن الیاف بر مقاومت فشاری 28…………………………………………………………………………………………..102

شکل 4- 9مقایسه میزان اثر افزودن اسپیرال بر مقاومت فشاری 28 ……………………………………………………………………………….102

شکل 4-10 مقایسه میانگین اثر عوامل بر مقاومت فشاری 28 ………………………………………………………………………………………………….102

شکل 4-11مقایسه مقادیر مقاومت کششی در طرح های مختلف ……………………………………………………………………………………………..105

شکل 4-12مقایسه میزان اثر کاهش نسبت آب به سیمان بر مقاومت کششی ………………………………………………………………………….106

شکل 4-13مقایسه میزان اثر افزودن الیاف بر مقاومت کششی …………………………………………………………………………………………………..106

شکل 4- 14مقایسه میزان اثر افزودن اسپیرال بر مقاومت کششی …………………………………………………………………………………..106

 شکل 4-15مقایسه میانگین اثر عوامل مختلف بر مقاومت کششی ……………………………………………………………………………………………106

شکل 4-16مقایسه مقادیر کرنش در تنش حداکثر در طرح های مختلف ………………………………………………………………………………….108

شکل 4-17مقایسه مقادیر کرنش گسیختگی در طرح های مختلف …………………………………………………………………………………………..109

شکل 4-18مقایسه اثرنسبت آب به سيمان بر نمودار تنش-کرنش بدوناسپیرال ……………………………………………………………………..109

شکل 4-19اثرنسبت آب به سيمان بر نمودار تنش-کرنش بااسپیرال ………………………………………………………………………………………..110

شکل 4-20اثر الیاف بر نمودار تنش-کرنش با حضور اسپیرال …………………………………………………………………………………………………….110

شکل 4-21اثرالیاف بر نمودار تنش-کرنش بدونحضوراسپیرال …………………………………………………………………………………………………110

شکل 4-22اثر افزودن اسپیرال بر نمودار تنش-کرنش ………………………………………………………………………………………………………………..112

شکل4-23مقایسه میزان اثر کاهش نسبت آب به سیمان برکرنش نظیر تنش حداکثر …………………………………………………………….112

شکل 4-24مقایسه میزان اثر افزودن الیاف برکرنش نظیر تنش حداکثر ……………………………………………………………………………………112

شکل 4-25مقایسه میزان اثر افزودن اسپیرال برکرنش نظیر تنش حداکثر ………………………………………………………………………………..112

شکل 4-26مقایسه میانگین اثر عوامل مختلف برکرنش نظیر تنش حداکثر ………………………………………………………………………………112

شکل 4-27مقایسه میزان اثر کاهش نسبت آب به سیمان بر کرنش گسیختگی ……………………………………………………………………….113

شکل 4-28مقایسه میزان اثر افزودن الیاف بر کرنش گسیختگی ……………………………………………………………………………………………….113

شکل 4-29مقایسه میزان اثر افزودن اسپیرال بر کرنش گسیختگی …………………………………………………………………………………………..114

شکل 4-30مقایسه میانگین اثر عوامل مختلف بر کرنش گسیختگی ………………………………………………………………………………………….114

شکل 4-31  مقایسه سطوح زیر منحنی تنش – کرنش (انرژی جذب شده) …………………………………………………………………………….115

شکل 4-32  مقایسه مدول الاستیسیته ………………………………………………………………………………………………………………………………………115