انتخاب صفحه

فهرست مطالب

چکیده 1

فصل اول:کلیات

1-1-مقدمه

درسالهای اخیرنیاز به احداث ساختمان هایی که حجم زیادی دارند مانند سدها،پل های بلند و… روز به روز بیشتر میشود.بتن یکی از معمولی ترین مصالحی است که دراین نوع ساختارها مورد استفاده قرار میگیرد.باگسترش استفاده از بتن،ویژگی هایی همچون پایداری و دوام،کیفیت،تراکم وبهینه سازی آن ازاهمیت ویژه ای برخوردار میشوند.ایجاد ساختار پایدار دربتن نیاز به تراکم کافی توسط کارگر ماهر واستفاده از لرزاننده دارد.کمبود کارگر ماهر در کشورها اغلب موجب نقص وخطا دراجرای سازه های مختلف بویژه سازه های بتنی شده است.مطالعات زیادی به منظور استفاده بهتر از ویژگی های بتن درصنعت ساختمان دربسیاری از کشورهای جهان صورت گرفته است ویکی از راه حل های مناسب برای کاهش دخالت نیروی انسانی درساختمان جهت دستیابی به پایداری وقوام مناسب که سبب افزایش کیفیت وسرعت کارسازه ای میشود را بکارگیری بتن خودتراکم معرفی کرده اند.بتنب خود تراکم (Self Compacting Cincrete) به بتنی اطلاق میشود که بدون اعمال هیچگونه انرژی خارجی وتحت اثیر وزن خودمتراکم گردد.این بتن که ماده ای بسیارسیال وروان ومخلوطی همگن است،بسیار از مشکلات بتن معمولی نظیر جداشدگی،آب انداختگی،جذب آب،نفوذپذیری و… را رفع نموده وعلاوه براین بدون نیاز به هیچ ویبره داخلی باویبره بدنه قالب تحت اثروزن خود متراکم میشود که این ویژگی کمک شایانی به اجرای عناصر سازه ای بخصوص با تراکم زیاد آرماتور خواهد نمود وبتنی است که مثل عسل جریان می یابد وپس از قرارگیری سطحی نزدیک به افق میسازد.بتن خودتراکم علاوه بر سیمان پرتلند،شن،ماسه وآب،مصالح دیگری ازقبیل فوق روان کننده ها ومواد سیمانی متمم وپرکننده های بدون اثر سیمانی وافزودنی های اصلاح کننده ویسکوزیته،عوامل محبوس کننده هوا،کندگیر کننده ها باعامل های کنترل هیدراتاسیون جهت بهبود خواص بتن نیز میباشند.عامل بسیار مهمی که باعث میگردد تا بتن خودتراکم رفتار متفاوتی ازدیگربتن ها داشته باشد به درصد مصالح بکاررفته دراین بتن ونسبت بکارگیری آنها درطرح اختلاط مربوط میگردد.

1-1-مقدمه 3

1-2-هدف تحقیق 4

1-3-روش تحقیق  4

آزمایش اسلامپ جهت اندازه گیری روانی بتن خودتراکم حاوی نانوسیلیس

آزمایش اسلامپ جهت اندازه گیری روانی بتن خودتراکم حاوی نانوسیلیس

فصل دوم:تاریخچه بتن خودتراکم

2-2-نتایج تحقیقات انجام شده در کاربرد بتن خودتراکم حاوی نانوسیلیس

درسالهای اخیر جهت افزایش پایداری وکارائی بتن برروی استفاده از جایگزینی میکروسیلیس ونانوسیلیس درترکیب بتن خودتراکم کار شده است.درکشور ما نیز مطالعاتی در این زمینه صورت گرفته است که ازآن جمله میتوان به مقاله احمدوند وهمکاران درسال 1387 که در Concrete techology jornal به چاپ رسیده است اشاره کرد.دراین مطالعه احمدوند وهمکاران به این نتیجه رسیدند که مقاومت فشاری نمونه های دارای نانوسیلیس نسبت به نمونه های بدون نانوسیلیس درکلیه سنین درحدود 16-28 درصد بهبود یافته اند. Collepardi وهمکاران درایتالیا درسال 2008 به بررسی اثر برخی از افزودنی های پوزولانی ازجمله fly ash، میکروسیلیس ونانوسیلیس آمورف برروی بتن خود تراکم پرداخته اند.دراین مطالعه از بتن خود تراکم بااسلامپ 735 میلیمتر که بانسبت آب به سیمان 0.44 جهت بدست آودرن بالاترین کارایی بتن HPC استفاده شده است.بتن ها را دردوحالت (در مای اتاق 20 درجه سانتیگراد و دربخار 65 درجه سانتیگراد) نگهداری کردند.

2-1-مروری بر تحقیقات انجام شده         6

2-1-1-تحقیقات انجام شده درژاپن 6

2-1-2- تحقیقات انجام شده دراروپا وآمریکا 10

2-2-نتایج تحقیقات انجام شده درکاربرد بتن خودتراکم حاوی نانوسیلیس   13

برج Landmark

برج Landmark

فصل سوم:معرفی بتن خود تراکم

3-1-مواد تشکیل دهنده بتن خودتراکم

بتن خودتراکم نوعی بتن است وطرح ویژه ای نیست.بتن مذدکور علاوه برسیمان پرتلند،شن،ماسه وآب،مصالح دیرگی ازقبیل فوق روان کننده ها ومواد سیمانی متمم وپرکننده های بدون اثر سیمانی وافزودنی های اصلاح کننده ویسکوزیته،عوامل محبوس کننده هوا،کندگیر کننده ها باعامل های کنترل هیدراتاسیون جهت بهبود خواص بتن نیز میباشند.عامل بسیار مهمی که باعث  میگردد تابتن خودتراکم رفتار متفاوتی ازدیگر بتن ها داشته باشد به درصد مصالح بکاررفته در این بتن ونسبت بکارگیری آنها درطرح اختلاط مربوط میگردد.

3-1-1-دانه بندی

دانه بندی عبارت است از توزیع دانه های سنگدانه  که ازطریق جدایش به کمک الک تعیین میشود.اندازه دانه های سنگدانه بااستفاده از الک های توری سیمی با سوراخ های مربعی تعیین میشوند.دانه بندی وحداکثر اندازه سنگدانه،برنسبت ترکیب سنگدانه ها ،برسیمان وآب مورد نیاز،کارایی ،به صرفه بودن،تخلخل،جمع شدگی ودوام بتن تاثیر میگذارد.

3-1-مواد تشکیل دهنده بتن خودتراکم  21

3-1-1-سنگدانه ها   21

3-1-1-1-مشخصات سنگدانه ها 22

3-1-1-2-دانه بندی 23

3-1-1-2-1-آزمایش دانه بندی مصالح سنگی 23

3-1-1-2-2-دانه بندی سنگدانه های ریز 24

3-1-1-2-3-دانه بندی سنگدانه های درشت    25

3-1-1-3-آزمایش ارزش ماسه ای   27

3-1-1-4-مدول نرمی 27

3-1-1-شن وماسه 27

3-1-2-آب 29

3-1-3-سیمان 31

3-1-3-1-مشخصه های سیمان 35

3-1-3-2-ترکیبات شیمیایی سیمان 36

3-1-3-3-آزمایشات شیمیایی وفیزیکی سیمان 37

3-1-3-4-سیمان مصرفی 38

3-1-4-پودر سنگ آهک 39

3-1-5-مواد افزودنی  40

3-1-5-1-روان کننده ها 41

3-1-5-2-فوق روان کننده ها 42

3-1-5-3-فوق روان کننده مصرفی  45

3-1-6-میکروسیلیس 46

3-1-6-1-خصوصیات پوزولانی میکروسیلیس  47

3-1-6-2-خصوصیات فیزیکی میکروسیلیس 47

3-1-6-3-ویژگی های بتن خودتراکم تازه 49

3-1-6-4-مقاومت فشاری وسایشی بتن حاوی میکروسیلیس 49

3-1-6-5-میکروسیلیس مصرفی 50

3-1-7-نانوسیلیس 51

3-1-7-1-فناوری نانو 51

 3-1-7-2-نانوسیلیس مصرفی  57

3-2-طرح اختلاط 58

3-3-شرح ساخت بتن خودتراکم 5

3-4-آزمایشات بتن تازه خودتراکم 61

3-4-1-آزمایش جریان اسلامپ  62

3-4-2-آزمایش حلقه J-Ringا 64

3-4-3-آزمایش قیف V شک     65

3-4-4-آزمایش جعبه L شکل 66

3-5-آزمایشات مکانیکی بتن 68

3-5-1-آزمایش تعیین مقاومت فشاری بتن  68

3-5-2-آزمایش کشش غیرمستقیم 69

3-5-3-آزمایش تعیین مدول الاستیسیته 70

صفحه و مخروط آزمایش اسلامپ روانی

صفحه و مخروط آزمایش اسلامپ روانی

فصل چهارم:نتایج وآنالیز نتایج

4-1-نتایج آزمایشات فیزیکی

ما جهت اندازه گیری قابلیت پرکنندگی،جداشدگی وگذرندگی بتن های ساخته شده از آزمایشات Slump,J-Ring,V-Funnel,L-Box استفاده کردیم.این آزمایشات رابرروی 10 طرح بتن خودتراکم معمولی ،5 طرح بتن خودتراکم حاوی میکروسیلیس و 5 طرح بتن خود تراکم حانوی نانوسیلیس انجام دادیم که میانگین نتاجی را درجدول 4-1 مشاهده میکنید.همان طور که انتظار داشتیم زمان تخلیه بتن خودتراکم حاوی نانوسیلیس ازقیف V شکل وجعبه L شکل کمتر از زمان تخلیه برای دونوع بتن دیگر(معمولی ومیکروسیلیس) میباشد.لازم به ذکر است که بتن خودتراکم حاوی میکروسیلیس خاصیت روان کنندگی کمتری نسبت به بتن خودتراتکم معمولی داشته است که بعلت جذب آب توسط پودر میکروسیلیس است.

4-1-نتایج آزمایشات فیزیکی 77

4-2-نتایج آزمایشات مکانیکی  78

قیف V شکل جهت تعیین زمان جاری شدن بتن

قیف V شکل جهت تعیین زمان جاری شدن بتن

فصل پنجم:نتیجه گیری وپیشنهادات

5-2-پیشنهادات

درپایان از تمام مطالب عنوان شده دراین تحقیق اینگونه بر می آید که بتن خودتراکم حاوی نانوسیلیس بسیار جدید ونوپا بوده که هنوز بسیاری از جنبه های فیزیکی ومکانیکی آن ناشناخته باقی مانده که نیاز به تحقیق ومطالعه بیتر در این زمینه را از سوی جامعه مهندسین می طلبد.بی شک از مهمترین تحقیقایت که می بایست پیرامون بتن خودتراکم حاوی نانوسیلیس انجام گیرد،یافتن یک طرح اختلاط مناسب برای بتن مذکور میباشد تا بکارگیری آنرا درساخت وسازهای عمرانی افزایش داده واطمینان ازکسب مقاومت وکیفیت مناسب برای بتن مذکور را باخود به ارمغان آورد.

1-بهینه سازی بتن خودتراکم بااستفاده از نانوسیلیس

2-بهینه سازی بتن خودتراکم بااستفاده همزمان ازمیکروسیلیس ونانوسیلیس

3-استفاده از سایرمواد معدنی افزودنی بعنوان پرکننده وپوزولان دربتن خودتراکم (معمولی،حاوی میکروسیلیس ونانوسیلیس)

4-بررسی خزش دربتن خودتراکم(معمولی،حاوی میکروسیلیس ونانوسیلیس)

5-برررسی جمع شدگی دربتن خودتراکم(معمولی،حاوی میکروسیلیس ونانوسیلیس)

6-بررسی مقاومت نفوذپذیری دربتن خودتراکم(معمولی،حاوی میکروسیلیس ونانوسیلیس)

7-بررسی مقاومت سایشی دربتن خودتراکم(معمولی،حاوی میکروسیلیس ونانوسیلیس)

8-بررسی مقاومت در برابر یخ زدگی دربتن خودتراکم(معمولی،حاوی میکروسیلیس ونانوسیلیس)

9-استفاده از مصالح سنگی شسته نشده بادانه بندی اصلاح نشده وتعیین اثر آن برروی خواص فیزیکی ومکانیکی بتن خود تراکم(معمولی،حاوی میکروسیلیس ونانوسیلیس)

5-1-نتیجه گیری 8

5-2-پیشنهادات 88

منابع وماخذ 90

فهرست منابع فارسی 90

فهرست منابع لاتین  91

چکیده انگلیسی 94

مخروط وحلقه J-Ring جهت تعیین کارپذیری بتن

مخروط وحلقه J-Ring جهت تعیین کارپذیری بتن

فهرست جداول

2-1-ترکیبات بتن خودتراکم باسیمان وافزودنی های پوزولانی 13

2-2-مشخصات طرح های اختلاط 16

2-3-مشخصات طرح 16

2-4-مشخصات طرح های اختلاط 17

3-1-حوزه دانه بندی سنگدانه های ریزطبق آیین نامه ASTM C33 و BSا  24

3-2-حوزه دانه بندی سنگدانه های درشت طبق آیین نامه ASTM C33ا  26

3-3-دانه بندی ماسه اولیه  28

3-4-دانه بندی ماسه مصرفی 28

3-5-عناوین استانداردهای (ISRI,ASTM)ا   32

3-6-ویژگی الزامی شیمیایی انواع سیمان پرتلند مطابق استاندارد 1389 ایران   33

3-7-ویژگی اختیاری شیمیایی سیمان پرتلند مطابق استاندارد 1389 ایران  33

3-8-ویژگی فیزیکی انواع سیمان پرتلند مطابق استاندارد 1389 ایران 34

3-9-نامگذاری اکسیدهای سیمان 36

3-10-ترکیبات عمده سیمان باعلامت های اختصار 36

3-11-مشخصات فیزیکی سیمان پرتلند تیپ نکاء   38

3-12-تجزیه شیمیایی سیمان پرتلند تیپ نکاء 38

3-13-تجزیه شیمیایی میکروسیلیس 48

3-14-آنالیز شیمیایی میکروسیلیس 50

3-15-طبقه بندی زمینه های مختلف فناوری نانو 53

3-16-طرح اختلاط جهت ارزیابی خواص فیزیکی بتن های مذکور 58

3-17-تعداد نمونه های آزمایش شده 60

3-8-آزمایشات بتن تازه خودتراکم  61

4-1-میانگین نتایج آزمایشات برروی نمونه های ساخته شده 77

4-2-میانگین مقاومت فشاری وچگالی ظاهری نمونه های ساخته شده  78

4-3-نتایج مقاومت کششی غیرمستقیم 28 روزه در 3 نوع بتن مذکور 83

4-4-نتایج آزمایشات برروی نمونه های استوانه ای برای هر3 نوع بتن   84

فهرست نمودارها

2-1-روند کسب مقاومت فاشری نمونه ها درسنین مختلف   14

2-2-روند کسب مقاومت فشاری  19

2-3-مقاومت فشاری نمونه ها درسنین مختلف 19

3-1-تاثیر نوع سیمان ونسبت آب به سیمان برروی مقاومت فشاری 35

3-2-پیش بینی بازار نانوذرات 55

3-3-بازار نانو برحسب جنس درسالهای 2000 و 2005       56

3-4-سهم نانوپودرمختلف از بازار جهانی درسالهای 2000 و2005       56

4-1-مقاومت فشاری بتن خودتراکم معمولی    79

4-2-مقاومت فشاری بتن خودتراکم حاوی میکروسیلیس 79

4-3-مقاومت فشاری بتن خودتراکم حاوی نانوسیلیس 80

4-4-مقاومت فشاری بتن خودتراکم(معمولی،حاوی میکروسیلیس و نانوسیلیس)    80

فهرست شکلها

2-1-برج Landmark یوکاها ژاپن  9

3-1-فوق روان کننده مصرفی برپایه نفتالین 46

3-2-پودر میکروسیلیس مصرفی 50

3-3-نانوسیلیس معلق درمایع محلول 57

3-4-صفحه ومخروط آزمایش اسلامپ روانی  63

3-5-آزمایش اسلامپ جهت اندازه گیری روانی بتن خودتراکم حاوی نانوسیلیس 63

3-6-مخروط حلقه J-Ring جهت تعیین کارپذیری بتن 64

3-7-ابعاد قیف V-Funnelا  65

3-8-قیف V شکل جهت تعیین زمان جاری شدن 66

3-9-نحوه اندازه گیری H1 و H2ا   67

3-10-جعبه L شکل جهت تعیین کارپذیری بتن 67

3-11-آزمایش تعیین مدول الاستیسیته  72

3-12-آزمایش تعیین مقاومت کششی غیرمستقیم بتن  73

3-13-تعدادی نمونه های مکعبی واستوانه ای ساخته شده  74

3-14-دستگاه مخلوط کن 75

3-15-تعدادی از نمونه های استوانه ای شکسته شده   75


ABSTRACT

Concrete is a phenomenon applicable in a vast range of different structures of various kinds and sizes. Taking into account the considerable progress made in science and technology in the current century, the knowledge of different kinds of concrete and their properties has made a huge progress too. Today different kinds of concretes with different materials are produced and used, each of which has its own properties and applications. One of these kinds is self consolidating concrete containing nanosilica. nanosilica is spreadable in dissolved liquid in the form of chy powder or suspension. By placing in cement’s tiny pores through formation of silicate gel, which is a product of hydration, nanosilica particles can improve its structure as fillers in nano dimensions.

In this research, we focus on studying the effect of nanosilica and microsilica on physical and mechanical properties of self-consolidating concretes by compressive, indirect tensile strength and modulus of elasticity tests and quality control tests on self-consolidating concrete (L-Box, V-Fannel, J-Ring). For this purpose, a total of 24 16:10cm cubic molds for calculation of compressive strength, 40 15x30cm cylindrical molds for calculation of tensile strength and modulus of elasticity for 28 and 90 days were used and assessed. All test samples were kept in water in order to hydrate. Also, limestone powder was used as a filler in all concrete samples. The results obtained from physical tests all showed that self-consolidating concrete ( normal, containing microsilica and nanosilica), is very sensitive to changes in water content and tiny changes result in bleeding and lack of sufficient workability in fresh mixtures. On the other hand, the mean diameter obtained from -T-Ring test on fresh, normal, self-consolidating concrete samples containing microsilica and nanosilica were 65, 57 and 70 respectively which shows these concretes’ high ability to flow and their strength against segregation. The results from L-Box showed the same.


مقطع : کارشناسی ارشد

بلافاصله بعد از پرداخت به ایمیلی که در مرحله بعد وارد میکنید ارسال میشود.


فایل pdf غیر قابل ویرایش

خرید فایل pdf و سفارش فایل word

قبل از خرید فایل می توانید با پشتبانی سایت مشورت کنید