بررسی تاثیر نانوسیلیس بر خواص مکانیکی و دوام بتن­های حاوی الیاف پلی­ …

1-15-2-7-4. كاربردهای الیاف پلی پروپیلن ……………………………………………….25
1-15-2-8. آزمایش اسلامپ بتن الیافی…………………………………………………26
1-16. نانو مواد ها و مشخصات آنها………………………………………………………..26
1-16-1. مواد نانو كمپوزیت……………………………………………………………….27
1-16-2. بتن با عملكرد بالا (HPC) …………………………………………………………27
1-16-3. نانو سیلیس آمورف…………………………………………………………………27
1-16-3-1. نانوسیلیس و مقایسه بعضی خواص آن با سیلیکافیوم…………………….28
1-16-4. نانو لوله ها………………………………………………………………………30
فصل دوم: مواد و روشها
2-1. مواد مورد استفاده(Material) ……………………………………………………..33
2-1-1. سیمان…………………………………………………………………………….33
2-1-1-1. سیمان پرتلند پوزولانی (PPC) ………………………………………………33
2-1-2. آب اختلاط…………………………………………………………………………..35
2-1-3. سنگدانه ها………………………………………………………………………….35
2-1-3-1. آزمایش لس آنجلس بر روی سنگدانه های درشت……………………….36
2-1-4. الیاف پلی پروپیلن……………………………………………………………….37
2-1-5. ماده افزودنی نانوسیلیس…………………………………………………….38
2-1-6. ماده افزودنی فوق روان کننده……………………………………………………38
2-1-7. قالب ها…………………………………………………………………………….40
2-1-8. روش انجام آزمایشها(Methods) ………………………………………………40
2-1-9. روش تعیین طرح اختلاط به صورت کلی…………………………………………41

پایان نامه

فصل سوم: نتایج و بحث
3-1. آزمایشهای انجام شده……………………………………………………………..45
3-2. نتایج آزمایشهای بتن الیافی……………………………………………………….45
3-2-1. آزمایش مقاومت فشاری…………………………………………………………46
3-2-1-1. آزمایش مقاومت فشاری برای طرح اختلاط های ردیف A (مرجع)……..47
3-2-1-2. آزمایش مقاومت فشاری برای طرح اختلاط های ردیف B …………………
3-2-1-3. آزمایش مقاومت فشاری برای طرح اختلاط های ردیف C…………………
3-2-1-4. آزمایش مقاومت فشاری برای طرح اختلاط های ردیف D ……………….
3-2-1-5. بررسی کلی نمودار های  آزمایش مقاومت فشاری………………….56
3-2-2. آزمایش مقاومت کششی غیر مستقیم……………………………………..57
3-2-2-1. آزمایش مقاومت کششی غیرمستقیم برای طرح اختلاط های ردیف A(مرجع)……59
3-2-2-2. آزمایش مقاومت کششی غیرمستقیم برای طرح اختلاط های ردیف B………….
3-2-2-3. آزمایش مقاومت کششی غیرمستقیم برای طرح اختلاط های ردیف C………….
3-2-2-4. آزمایش مقاومت کششی غیرمستقیم برای طرح اختلاط های ردیف D…………
3-2-2-5. بررسی کلی نمودارهای آزمایش مقاومت کششی غیر مستقیم………..67
3-2-3. آزمایش سرعت پالس التراسونیک (UPV)………………………………….68
3-2-3-1. روش سرعت پالس……………………………………………………………68
3-2-3-2. عوامل موثر بر سرعت پالس……………………………………………..69
3-2-3-3. کاربرد روش سرعت پالس……………………………………………………69
3-2-3-4. بررسی نتایج آزمایش التراسونیک برای طرح اختلاط های ردیف A…………
3-2-3-5. بررسی نتایج آزمایش التراسونیک برای طرح اختلاط های ردیف B…………
3-2-3-6. بررسی نتایج آزمایش التراسونیک برای طرح اختلاط های ردیف C……………
3-2-3-7. بررسی نتایج آزمایش التراسونیک برای طرح اختلاط های ردیف D……………
3-2-3-8. بررسی کلی نمودارهای آزمایش التراسونیک………………………………..79
3-2-4. مقاومت الکتریکی…………………………………………………………………….80
3-2-4-1. بررسی نتایج آزمایش مقاومت الکتریکی برای طرح اختلاط های ردیف A (مرجع)….82
3-2-4-2. بررسی نتایج آزمایش مقاومت الکتریکی برای طرح اختلاط های ردیف B……….
3-2-4-3. بررسی نتایج آزمایش مقاومت الکتریکی برای طرح اختلاط های ردیف C………..
3-2-4-4. بررسی نتایج آزمایش مقاومت الکتریکی برای طرح اختلاط های ردیف D………..

یک مطلب دیگر :

3-2-4-5. بررسی کلی نمودارهای آزمایش مقاومت الکتریکی……………………………….90
فصل چهارم: نتیجه­  گیری و پیشنهادات
4-1. نتیجه گیری………………………………………………………………………………….96
4-2. پیشنهادها و موضوعات تحقیقی……………………………………………………..97
منابع……………………………………………………………………………………………99
فصل اول: مقدمه و کلیات
1-1- مقدمه
امروزه بتن به عنوان یکی از پرمصرفترین مصالح جهان و به عنوان ماده ساختمانی قرن بیست و یکم شناخته شده است. ساخت این ماده مرکب با استفاده از ارزانترین و در دسترس­ترین مواد ساده از یک سو، انعطاف­پذیری، خواص مقاومتی و دوام آن از سوی دیگر و نیز استفاده از موادی در ساخت آن که به پاکسازی و کاهش آلودگی محیط زیست کمک می­نماید موجب آن شده است که بتن به عنوان مصالح ممتاز مطرح شود]1[. بتن ماده ای است که دارای مقاومت زیاد در فشار بوده و از این رو استفاده از آن برای قطعات تحت فشار مانند ستونها و قوسها بسیار مناسب است. لیکن علیرغم مقاومت فشاری قابل توجه، مقاومت کششی کم و شکنندگی نسبتاً زیاد بتن استفاده از آن را برای قطعاتی که تماماً یا به طور موضعی تحت کشش هستند را محدود مینماید]2[. این عیب اساسی بتن در عمل با مسلح کردن آن با استقرار آرماتورهای فولادی در جهت نیروهای کششی برطرف می­گردد. شایان ذکر است که در موارد متعددی جهت این نیروهای کششی به طور دقیق معلوم نیست. همچنین با توجه به اینکه آرماتور بخش کوچکی از مقطع را تشکیل می­دهد، تصور اینکه مقطع بتن یک مقطع همگن و ایزوتروپ باشد صحیح نخواهد بود. به منظور ایجاد شرایط ایزوتروپی و کاهش ضعف شکنندگی و تردی بتن تا حد ممکن در چند دهه اخیر استفاده از الیاف نازک و نسبتاً طویل که در تمام حجم بتن پراکنده می­شود متداول شده است]3[.
مساله دیگری که اخیراً مورد توجه دانشمندان علم بتن قرار گرفته است استفاده از نانو­مواد در بتن بوده است. محققان با آزمایشات مختلف به این نتیجه رسیدند که مشخصات بتن حاوی نانو مواد در مقایسه با بتن معمولی تحت تاثیر واکنش­های شیمیایی نانو­مواد با ذرات سیمان و بلورهای هیدروکسید کلسیم موجود در سیمان، عملکرد ماده مرکب بتنی را به شدت تحت تأثیر قرار می­دهد]4.[
2-1- معرفی بتن الیافی
1-2-1. تعریف: طبق تعریف ACI 544.1R-82 ، بتن ساخته شده از سیمان هیدرولیکی، آب، شن، ماسه و الیاف، بتن مسلح با الیاف یا بتن الیافی نامیده می­شود. در بتن الیافی مانند بتن معمولی می­توان از پوزولانها و دیگر مواد مضاعف استفاده کرد. الیاف در شکلها و اندازه های متفاوت، و از جنس فولاد، مواد پلیمری، شیشه و مواد طبیعی مورد استفاده قرار می­گیرد ]5[.
2-2-1- آیین نامه های معتبر بتن الیافی
علاوه بر مطالعات و پژوهشهایی که بصورت مقالات معتبر در مجلات و یا کنفرانسها ارائه گردیده است. آیین نامه­های بتن نیز بخشی از قسمتهای خود را به بتن الیافی اختصاص داده­اند. از جمله این  آیین نامه­ها، آیین نامه ACI (انجمن بتن آمریکا)  می­باشد که با معرفی کمیته­ای جداگانه به نام ACI-544 به بررسی مسائل بتن الیافی پرداخته است. این کمیته اولین گزارش را در سال 1973 ارائه نمود و تاکنون این کمیته با چهار گزارش کلی کار خود را افزایش داده است. گزارش های این کمیته با نامهای فرعی  3R,2R,1Rو  4R نامیده می­شوند.
در گزارش ACI,544-1R که در سال 1996 ارائه گردید و در سال 1999 بازبینی شد، اطلاعات کاملی از انواع الیاف و خواص آنها و تاثیر آنها بر روی خواص مکانیکی بتن به علاوه آزمایش  اندازه­گیری طاقت بتن الیافی آمده است. در اصل این گزارش بیشتر به شناسایی انواع الیاف قابل کاربرد در بتن پرداخته و آنها را مقایسه کرده است]6.[
در گزارش ACI,544-2R که در سال 1989 ارائه گردید طریقه انجام آزمایشات و استانداردهای لازم آورده شده است و در مواردی همانند آزمایش ضربه و … حتی طریقه ساخت دستگاه آزمایش نیز توضیح داده شده است]7[.
در گزارش ACI,544-3R که در سال 1998 ارائه گردید، در مورد طرح اختلاط و مصالح مناسب برای بتن الیافی توضیح داده شده است. در این گزارش روشی برای طرح اختلاط آورده نشده بلکه دو طرح اختلاط مثال زده شده و پیشنهاداتی برای بهتر شدن  خواص بتن الیافی آورده شده است. به عنوان مثال هر چه سنگدانه ها در بتن الیافی کوچکتر باشند نقش الیاف در بتن اثرگذارتر خواهد بود و یا اینکه پیشنهاد گردیده که در بتن الیافی در صورت امکان از سیمان بیشتری استفاده گردد]8[.
در گزارش ACI,544-4R که در سال 1988 ارائه گردید. به روشهای طراحی با الیاف فولادی پرداخته شده است. البته نتایج این طراحی­ها هنوز در ACI- 318 وارد نگردیده است]9[.
از آیین­نامه های دیگر، آیین­نامه JSCE [1] ژاپن می­باشد که روش اندازه­گیری طاقت بتن الیافی که توسط این آیین­نامه ارائه گردیده از اهمیت بالایی نزد محققین برخوردار است. در ضمن آیین­نامه RILEM در اروپا نیز گزارشهایی در مورد بتن الیافی منتشر کرده است.]10[.
3-1- کاربردهای بتن الیافی
بتن مسلح به الیاف را می­توان به تنهایی و یا به همراه بتن مسلح معمولی بکار برد. در مواردی که   می­توان بتن الیافی را به تنهایی بکار گرفت، عبارتند از:
– کف کارخانه ها، توقفگاهها، جایگاههای بنزین و سالنهای صنعتی
– روسازی بتنی بزرگراهها، جاده ها و فرودگاهها
– سازه های ضد انفجار و ضد حریق
– دیواره ها و کف کانال ها
– قطعات پیش ساخته
در دیگر مواردی که می­توان بتن مسلح معمولی و یا بتن پیش ساخته به کار برد:
– شالوده برای موتورها و ماشین­آلات بزرگ، پرس­های بزرگ، ژنراتورهای دیزلی
– قطعات مربوط به تونل­سازی و حفاری معادن
– دیوارهای حفاظتی، پناهگاهها
– تیر های پیش­تنیده بتنی شمع­های ضربه­ گیر
موارد استفاده از فراورده­های سیمانی تقویت شده با الیاف گوناگون در جدول 1-1  آورده شده است.
کاربردهای مهم بتن الیافی عبارتند از:
1-3-1- بتن پرتابی(شاتکریت)
یکی از کاربردهای مهم الیاف در بتن­پاشی است، بتن­پاشی معمولاً برای اجرای لایه­های نازک مناسب است. به طور کلی بتن پاشی به دو روش خشک و تر قابل اجراست. در روش خشک پس از اختلاط مصالح خشک، در حین عبور افشانک آب مورد نیاز اضافه می­گردد. در روش تر، مخلوط به طور کامل ساخته می­شود و سپس در محفظه پمپ دستگاه بتن پاش قرار می­گیرد و از طریق لوله به افشانک انتقال  می­یابد. در عمده شاتکریتهای بتن الیافی از روش خشک استفاده به عمل می­آید. از روش تر نیز می­توان استفاده کرد، با این وجود توجه بیشتری جهت توزیع الیاف باید به عمل آید. بیشترین استفاده از بتن­پاشی با الیاف در نگهداری زیرزمینها، بویژه دیواره تونلها و معادن، سازه های پوسته ای و تعمیرات     سازه­های دریایی و کانالهای آب می­باشد ]12و13[.
2-3-1- دالهای روی بستر

Be the first to comment

Leave a Reply

ایمیل شما نمایش داده نخواهد شد


*