بررسی تاثیر الیاف و مواد پوزولانی بر روی خواص مکانیکی بتن مسلح شده با الياف شیشه The effect of fiber and pozzolanic materials on the mechanical proper

دانلود

فهرست مطالب
عنوان
فهرست مطالبهشت
چکیده.......1
فصل اول: بررسی کلیات و اهداف تحقيق
1-1- مقدمه 2
1-2- بتن الیافی3
1-3- الیاف مورد استفاده در بتن3
1-3-1- الیاف طبیعی4
1-3-2- الیاف فولادی4
1-3-3- الیاف آرامید5
1-3-4- الیاف کربن5
1-3-5- الیاف شیشه5
1-4- اهداف تحقيق6
1-5- خلاصه­ی فصل و بررسی محتویات فصل­های بعد7
فصل دوم: ویژگی­های بتن مسلح به الیاف شیشه
2-1- مقدمه 8
2-2- بتن مسلح به الیاف شیشه (GFRC)8
2-2-1- ملاحظات اقتصادی استفاده از بتن مسلح به الیاف شیشه9
2-3- روش­های ساخت بتن مسلح به الیاف شیشه9
2-3-1- روش پیش مخلوط9
2-3-2- روش اسپری10
2-4- عمل­آوری بتن مسلح به الیاف شیشه11
2-4-1- عمل­آوری مرطوب12
2-4-2- عمل­آوری با هوا12
2-5- خواص مکانیکی13
2-5-1- مقاومت فشاری13
2-5-2- مقاومت کششی13
هشت
2-5-3- مقاومت خمشی14
2-5-4- مقاومت ضربه16
2-5-5- مدول الاستیسیته16
2-5-6- طاقت 17
2-6- دوام 17
الف- بررسی ﺗﺄثیر محیط قلیایی17
ب- بررسی ﺗﺄثیر فرآیند هیدراسیون سیمان17
2-7- ﺗﺄثیر گذر زمان بر خواص مکانیکی GFRC18
2-7-1- خصوصیات مکانیکی وابسته به ملات18
2-7-2- خصوصیات مکانیکی وابسته به الیاف شیشه18
2-8- مواد پوزولانی19
2-8-1- انواعپوزولان­ها20
2-8-2- ﺗﺄثیر مواد پوزولانی بر خصوصیات مکانیکی بتن20
2-8-3- میکروسیلیس21
2-8-4- متاکائولین 22
2-9- فناوری نانو22
2-9-1- کاربرد فناوری نانو در بتن22
2-10- خلاصه­ی فصل26
فصل سوم: مروری بر پیشینه­ی علمی موضوع
3-1- مقدمه 27
3-2- تاریخچه­ی تولید الیاف مقاوم در محیط قلیایی27
3-3- استفاده از مواد پلیمری در بتن مسلح به الیاف شیشه28
3-4- بررسی مقاومت فشاری بتن مسلح به الیاف شیشه32
3-5- استفاده از میکروسیلیس و متاکائولین در بتن مسلح به الیاف شیشه34
3-5-1- ﺗﺄثیر مواد پوزولانی بر رفتار خمشی بتن مسلح به الیاف شیشه34
3-5-2- ﺗﺄثیر مواد پوزولانی بر رفتار کششی بتن مسلح به الیاف شیشه36
3-5-3- ﺗﺄثیر مواد پوزولانی بر روی طاقت بتن مسلح به الیاف شیشه38
3-5-4- بررسی مکانیزم شکست بتن مسلح به الیاف شیشه38
3-6- استفاده از نانوسیلیس به عنوان جایگزین بخشی از سیمان در بتن40
3-7- خلاصه­ی فصل41
فصل چهارم: مشخصات مصالح و چگونگی ساخت نمونه­ها
4-1- مقدمه 42
4-2- مشخصات و ویژگی­های مصالح به کار رفته42
4-2-1- سنگدانه­ها 42
4-2-2- مصالح ریز دانه43
4-2-3- سیمان 45
4-2-4- آب 46
4-2-5- مواد پوزولانی47
الف- میکروسیلیس47
ب- متاکائولین48
ج- نانوسیلیس48
4-2-6- فوق روان­کننده49
4-2-7- الیاف شیشه50
4-3- طرح اختلاط51
4-3-1- نحوه­ی محاسبه­ی طرح­های اختلاط52
4-4- نحوه­ی اختلاط مواد و ساخت نمونه­ها53
4-4-1- ساخت نمونه­ها در روش پیش مخلوط53
4-4-2- ساخت نمونه­ها در روش اسپری56
4-5- نام­گذاری طرح­های اختلاط58
4-6- بیرون آوردن نمونه­ها از قالب و عمل­آوری نمونه­ها60
4-7- خلاصه­ی فصل61
فصل پنجم: نحوه­ی انجام آزمایش­ها و بیان نتایج
5-1- مقدمه 62
5-2- مقاومت فشاری63
5-2-1- نتایج مربوط به مقاومت فشاری63
5-2-2- ﺗﺄثیر استفاده از مواد پوزولانی بر روی مقاومت فشاری64
5-2-3- ﺗﺄثیر استفاده از الیاف شیشه بر روی مقاومت فشاری65
5-3- آزمایش مقاومت خمشی69
5-3-1- نتایج آزمایش خمش چهار نقطه­ای70
5-3-2- بررسی ﺗﺄثیر استفاده از مواد پوزولانی بر روی مدول گسیختگی بتن مسلح به الیاف شیشه74
5-3-3- بررسی ﺗﺄثیر الیاف شیشه و روش­های تولید بتن مسلح به الیاف شیشه بر مدول گسیختگی77
5-4- سهم پوزولان از مقاومت بتن82
5-4-1- سهم پوزولان از مقاومت فشاری83
5-4-2- سهم مواد پوزولانی از مدول گسیختگی86
5-5- طاقت خمشی90
5-5-1- بررسی شاخص­های طاقت91
5-5-2- بررسی مقادیر مربوط به شاخص I5 در بتن مسلح به الیاف شیشه94
5-5-3- بررسی مقادیر شاخص I10 در بتن مسلح به الیاف شیشه95
5-5-4- بررسی مقادیر شاخص I20 در بتن مسلح به الیاف شیشه97
5-5-5- نحوه­ی شکست نمونه­های خمشی100
5-6- خلاصه­ی فصل102
فصل ششم: خلاصه, نتایج و پیشنهادات
6-1- مقدمه 103
6-2- مروریاجماليبرفعاليت­هايانجامگرفتهدرتحقيقحاضر104
6-3- نتایج به­دست آمده در این تحقیق105
6-3-1- مقاومت فشاری105
6-3-2- مدول گسیختگی105
6-3-3- سهم مواد پوزولانی از مقاومت بتن106
6-3-4- شاخص­های طاقت106
6-4- پیشنهادات جهت انجام تحقیقات آینده107
پیوست: نمودارهای بار- تغییر مکان.108
مراجع..........138
چکیده
خرابی و انهدام بتن به شدت به تشکیل ترک­ها و ریز ترک­ها بستگی دارد. با افزایش بار­گذاری, ریز ترک­ها به هم متصل شده و ترک­ها را تشکیل می­دهند.به ‌منظور رفع این مشکل و همچنین ایجاد شرایط همگن، در چند دهه اخیر از یک­سری رشته‌های نازک که در تمام حجم بتن گسترده شده است، استفاده می­گردد؛ که به آن­ها الیاف گفته می­شود. از جمله­ی پر کاربرد­ترین الیاف مورد استفاده در بتن, الیاف شیشه می­باشد. بتن مسلح به الیاف شیشه، ماده­ای کامپوزیت شامل یک ملات از سیمان هیدرولیکی و سنگدانه­ی ریز است که با الیاف شیشه تقویت می­شود. استفاده از الیاف شیشه در بتن باعث بهبود ویژگی­های بتن می­شود که از جمله می­توان به افزایش مقاومت کششی, افزایش مقاومت خمشی, بهبود مقاومت ضربه, افزایش میزان جذب انرژی, بهبود رفتار بتن در ناحیه­ی غیرخطی و شکل پذیری بالا اشاره کرد. از آنجا که خواص بتن مسلح به الیاف شیشه در ارتباط مستقیم با شرایط الیاف شیشه­ی استفاده شده در سطح بتن می­باشد, موضوعات مرتبط با عملکرد الیاف شیشه در طول زمان, همواره مورد توجه محققین بوده است. عواملی همچون محیط قلیایی بتن و محصولات تولید شده ناشی از فرآیند هیدراسیون سیمان, در طول زمان با تخریب الیاف شیشه, باعث ایجاد تغییر در خواص مکانیکی بتن مسلح به الیاف شیشه می­شوند. در این تحقیق به منظور کاهش ﺗﺄثیرات ناشی از محیط قلیایی بتن, از الیاف شیشه­ی مقاوم در محیط قلیایی و برای جلوگیری از ﺗﺄثیر مخرب فرآیند هیدراسیون سیمان, از مواد پوزولانی با درصد­های مختلف استفاده شده است. به منظور بررسی مقاومت فشاری, مقاومت خمشی و شاخص­های طاقت در بتن تولید شده به دو روش پیش مخلوط و اسپری, 15 طرح اختلاط حاوی درصد­های مختلف الیاف شیشه و مواد پوزولانی (میکروسیلیس, متاکائولین و نانوسیلیس) در روش پیش مخلوط و 14 طرح اختلاط در روش اسپری, مورد آزمایش قرار گرفته است. از نتایج بدست آمده چنین می­توان برداشت کرد که مقاومت فشاری در بتن مسلح به الیاف شیشه, تا حد زیادی به کیفیت ملات بستگی دارد. بر این اساس ملاحظه می­شود که اضافه نمودن الیاف شیشه باعث کاهش مقاومت فشاری بتن می­شود. با توجه به این نتایج, کاهش مقاوت فشاری نمونه­های تقویت شده با الیاف شیشه در حضور مواد پوزولانی به حداقل می­رسد. در این شرایط مقاومت فشاری در برخی از نمونه­های مسلح به الیاف شیشه و حاوی مواد پوزولانی, نسبت به نمونه­های شاهد افزایش یافته است. با توجه به نتایج بدست آمده, مسلح کردن بتن به الیاف شیشه, باعث افزایش قابل توجه مدول گسیختگی می­شود. مدول گسیختگی با افزایش میزان الیاف شیشه, ابتدا روندی صعودی و سپس روندی نزولی طی می­کند. استفاده از مواد پوزولانی در نمونه­های تقویت شده با الیاف شیشه, باعث بهبود مدول گسیختگی می­شود. همچنین کاهش مدول گسیختگی در طول زمان و با حضور مواد پوزولانی به حداقل می­رسد. در این تحقیق به منظور بررسی طاقت نمونه­های مسلح به الیاف شیشه از سطح زیر نمودار بار- تغییر مکان استفاده شده است. به طور کلی استفاده از الیاف شیشه در بتن, باعث افزایش طاقت بتن می­شود. با توجه به نتایج بدست آمده ملاحظه می­شود که با افزایش الیاف شیشه, هر سه شاخص طاقت افزایش می­یابد؛ هر چند در شاخص I5 این افزایش ناچیز می­باشد. در واقع این امر نشان دهنده­ی این است که در جابجایی بزرگتر, جذب انرژی بیشتر توسط الیاف شیشه صورت می­گیرد. در بین نمونه­های مسلح به الیاف شیشه, بیشترین مقادیر مشخصه­ی خصوصیات مکانیکی, مربوط به طرح­های حاوی 10% و 15% متاکائولین می­باشد. استفاده از نانوسیلیس در طرح­های اختلاط, باعث کاهش شدید مقاومت فشاری, مقاومت خمشی و طاقت در بتن مسلح به الیاف شیشه می­شود.
کلمات کلیدی: بتن مسلح به الیاف شیشه، میکروسیلیس، متاکائولین، نانوسیلیس، مقاومت فشاری، مقاومت خمشی، شاخص طاقت
توانایی سرویس دهی و افزايش ظرفيت باربري مصالح سازه­ای از دير باز به عنوان یک مسئله­ی مهم اقتصادی محسوب مي­شده است.
بتن به عنوان یک ماده­ی سازه­ای پر کاربرد, امروزه به طور گسترده مورد استفاده قرار می­گیرد. از سال 1992 تا 1993 میلادی، تنها در کشور آمریکا 63 میلیون تن سیمان پرتلند برای تولید 500 میلیون تن بتن مصرف شده است؛ که این خود پنج برابر تولید فولاد، به صورت وزنی در مدت مشابه است. در اغلب کشور­های جهان نسبت مصرف بتن به فولاد از 10 به 1 نیز فراتر رفته است[1]. تا کنون تعاریف زیادی از بتن ارائه شده است. بر اساس این تعاریف, بتن از سه ماده­ی اصلی تشکیل شده است. این مواد عبارتند از: مواد سیمانی, آب که مواد سیمانی با آن واکنش داده و خاصیت چسبندگی پیدا می­کنند؛ و مواد پر کننده­ که حجم قابل توجهی از بتن را تشکیل می­دهند.
با وجود ویژگی­های قابل توجه این ماده از جمله شکل­پذیری بالا, مقاومت و عمر زیاد, در دسترس و ارزان قیمت بودن, بتن ماده­ای ترد است و تحت بارهای خمشی و کششی به شدت ضعیف عمل می­کند.
آرماتور­های فولادی, بتن را تحت کشش مسلح می­کنند؛ ولی تقریباً اثری بر روند گسترش ترک ندارند. به عبارت دیگر با رسیدن انتهای ترک به موقعیت آرماتورهای کششی، نرخ افزایش باز­شدگی دهانه­ی ترک و هم­چنین انتشار ترک کاهش یافته و سپس با عبور ترک از آرماتور، توسعه­ی ترک با نرخ بیشتری افزایش می­یابد. علاوه بر آن وجود آرماتور در نواحي خاص کششي، بتن را از حالت همگن و يکنواخت خارج کرده و فرض همگني بتن در روش­هاي آناليز را با اشکال مواجه مي­کند ]1[.
به طور کلی خرابی و انهدام بتن به شدت به تشکیل ترک­ها و ریز ترک­ها بستگی دارد. با افزایش بار­گذاری, ریز ترک­ها به هم متصل شده و ترک­ها را تشکیل می­دهند [2].به‌منظور رفع این مشکل و همچنین ایجاد شرایط همگن، در چند دهه اخیر از یک سری رشته‌های نازک که در تمام حجم بتن گسترده شده، استفاده می‌شود؛ که به آن­ها الیاف گفته می­شود.
با توجه به تعریف ACI 544.2R-89 [3], بتناليافيبتنياستكهباسيمانهيدروليكي,مصالحسنگيريزدانهودرشت­دانه ساخته شده و به ­وسیله­ی الیاف تقویت می­شود.
كاربردگسترده­یبتنالیافیازاواسط سال 1960 برايروسازي جاده­ها،كفسالن­هايصنعتي،جداره­یكوره­هاو غیره, آغاز گردید [4].مهمترین مشخصه­ی بتن الیافی, خاصیت جذب انرژی و انعطاف پذیری آن است. به همین دلیل امروزه این بتن نقشی بسیار جدی در پیشرفت تکنولوژی بتن ایفا می­کند.
در کل از بتن اليافی مي­توان انتظار ارتقای پارامتر­هاي مرتبط با ضرايب باربري نظير مقاومت فشاري، کششي، خمشي، برشي و مقاومت در برابر خزش، سايش و فرسايش را داشت.
همان­طور که گفته شد, با رسیدن تنش­های وارده به حداکثر مقاومت ملات, ترک­ها تشکیل می­شوند. در نهایت تجمع این ترک­ها در یک ناحیه باعث انهدام بتن می­شود. در این شرایط استفاده از الیاف باعث جلوگیری از گسترش ترک­ها و اتصال آنها به یکدیگر می­شود.
استفاده از الياف در بتن از حدود 50 سال پيش شروع شد و روز­ به ­روز بر استفاده از این ماده در طرح­های اختلاط بتن افزوده می­شود. مزاياي گوناگون كاربرداليافدربتن نظیر افزايشمقاومتخمشی, افزايشمقاومتبرشي, افزايش مقاومتكششي, افزايشمقاومتدربرابربارهاي ضربه­ای, افزايشميزانجذبانرژي و افزایش مقاومت مقطع در مقابل ترک خوردگی, باعث شده که از الياف در تقويت و مرمت انواع سازه­هاي بتنی استفاده شود [5].
انتخاب نوع الياف، تعيين کننده­ي خواص کامپوزيت­ها است. امروزه به منظور تقویت بتن از الیاف مختلفی منجمله الیاف فولادی, الیاف پلی­پروپیلن, الیاف آرامید (کولار), الیاف کربن و الیاف شیشه استفاده می­شود (شکل 1-1).
الیاف مورد استفاده در بتن را می­توان از نظر جنس به 4 گروه زیر تقسیم کرد [6]:
1- مواد مصنوعی آلی مانند پلی­پروپیلن و کربن
2- مواد مصنوعی غیر آلی مانند فولاد و شیشه
3- مواد طبیعی آلی مانند سلولز
4- مواد طبیعی غیر آلی مانند آزبست

👇 تصادفی👇

نمونه سوالات تخصصی رشته کارشناسی ارشد الهیات علوم قرآن و حدیث -مفردات قرآن 1 یک کد درس: 1220388پاورپوینت روستای ابیانه 161 اسلایدپرورش تدریجی روان کودکساخت و تعیین خواص مهندسی سیمان های مرکب با کاهش 25درصدی مصرف سیمان در بتنطراحی بهینه کنترل کننده PID مبتنی برالگوریتم ژنتیک برای ربات موازی شبیه سازهای حرکتی با محرکهای دورانیدانلود لایه shapefile مرز دهستانهای استان فارسطرح توجيه بستـه‌بنـدي خــرمـا با ظرفيت بسته بندي 2000 تن در سالتدریس شنیداری تفاوت بین دو فعل گمراه کننده hearing vs. listening ✅فایل های دیگر✅

#️⃣ برچسب های فایل بررسی تاثیر الیاف و مواد پوزولانی بر روی خواص مکانیکی بتن مسلح شده با الياف شیشه The effect of fiber and pozzolanic materials on the mechanical proper

بررسی تاثیر الیاف و مواد پوزولانی بر روی خواص مکانیکی بتن مسلح شده با الياف شیشه The effect of fiber and pozzolanic materials on the mechanical proper

دانلود بررسی تاثیر الیاف و مواد پوزولانی بر روی خواص مکانیکی بتن مسلح شده با الياف شیشه The effect of fiber and pozzolanic materials on the mechanical proper

خرید اینترنتی بررسی تاثیر الیاف و مواد پوزولانی بر روی خواص مکانیکی بتن مسلح شده با الياف شیشه The effect of fiber and pozzolanic materials on the mechanical proper

👇🏞 تصاویر 🏞