بررسی تاثیر الیاف و مواد پوزولانی بر روی خواص مکانیکی بتن مسلح شده با الیاف شیشه


در حال بارگذاری
۲۳ فروردین ۱۳۹۷
doc
15.8MB
162
395 بازدید
۱۷۵۰۰ تومان
خرید

has been added to your cart!

have been added to your cart!

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, ۱۵ طرح اختلاط حاوی درصد­های مختلف الیاف شیشه و مواد پوزولانی (میکروسیلیس, متاکائولین و نانوسیلیس) در روش پیش مخلوط و ۱۴ 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 I۵  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 ۱۰% و ۱۵% متاکائولین می­باشد. استفاده از نانوسیلیس در طرح­های اختلاط, باعث کاهش شدید مقاومت فشاری, مقاومت خمشی و طاقت در بتن مسلح به الیاف شیشه می­شود.

 فصل اول: بررسی کلیات و اهداف تحقیق

۱-۱-  مقدمه

۱-۲-  بتن الیافی

۱-۳-  الیاف مورد استفاده در بتن

۱-۳-۱-  الیاف طبیعی

۱-۳-۲-  الیاف فولادی

۱-۳-۳-  الیاف آرامید

۱-۳-۴-  الیاف کربن

۱-۳-۵-  الیاف شیشه

۱-۴-  اهداف تحقیق

۱-۵-  خلاصه­ی فصل و بررسی محتویات فصل­های بعد

فصل دوم: ویژگی­های بتن مسلح به الیاف شیشه

۲-۱-  مقدمه

۲-۲-  بتن مسلح به الیاف شیشه (GFRC)

۲-۲-۱-  ملاحظات اقتصادی استفاده از بتن مسلح به الیاف شیشه

۲-۳-   روش­های ساخت بتن مسلح به الیاف شیشه

۲-۳-۱-  روش پیش مخلوط

۲-۳-۲-  روش اسپری

۲-۴-  عمل­آوری بتن مسلح به الیاف شیشه

۲-۴-۱-  عمل­آوری مرطوب

۲-۴-۲-  عمل­آوری با هوا

۲-۵-  خواص مکانیکی

۲-۵-۱-  مقاومت فشاری

۲-۵-۲-  مقاومت کششی

۲-۵-۳-  مقاومت خمشی

۲-۵-۵-  مدول الاستیسیته

۲-۵-۶-  طاقت

۲-۶-  دوام

الف- بررسی ﺗﺄثیر محیط قلیایی

ب- بررسی ﺗﺄثیر فرآیند هیدراسیون سیمان

۲-۷-  ﺗﺄثیر گذر زمان بر خواص مکانیکی GFRC

۲-۷-۱-  خصوصیات مکانیکی وابسته به ملات

۲-۷-۲-  خصوصیات مکانیکی وابسته به الیاف شیشه

۲-۸-  مواد پوزولانی

۲-۸-۱-  انواع پوزولان­ها

۲-۸-۲-  ﺗﺄثیر مواد پوزولانی بر خصوصیات مکانیکی بتن

۲-۸-۳-  میکروسیلیس

۲-۸-۴-  متاکائولین

۲-۹-  فناوری نانو

۲-۹-۱-  کاربرد فناوری نانو در بتن

۲-۱۰-  خلاصه­ی فصل

فصل سوم: مروری بر پیشینه­ی علمی موضوع

۳-۱-  مقدمه

۳-۲-  تاریخچه­ی تولید الیاف مقاوم در محیط قلیایی

۳-۳-  استفاده از مواد پلیمری در بتن مسلح به الیاف شیشه

۳-۴-  بررسی مقاومت فشاری بتن مسلح به الیاف شیشه

۳-۵-  استفاده از میکروسیلیس و متاکائولین در بتن مسلح به الیاف شیشه

۳-۵-۱-  ﺗﺄثیر مواد پوزولانی بر رفتار خمشی بتن مسلح به الیاف شیشه

۳-۵-۲-  ﺗﺄثیر مواد پوزولانی بر رفتار کششی بتن مسلح به الیاف شیشه

۳-۵-۳-  ﺗﺄثیر مواد پوزولانی بر روی طاقت بتن مسلح به الیاف شیشه

۳-۵-۴-  بررسی مکانیزم شکست بتن مسلح به الیاف شیشه

۳-۶-  استفاده از نانوسیلیس به عنوان جایگزین بخشی از سیمان در بتن

۳-۷-  خلاصه­ی فصل

فصل چهارم: مشخصات مصالح و چگونگی ساخت نمونه­ها

۴-۱-  مقدمه

۴-۲-  مشخصات و ویژگی­های مصالح به کار رفته

۴-۲-۱-  سنگدانه­ها

۴-۲-۲-  مصالح ریز دانه

۴-۲-۳-  سیمان

۴-۲-۴-  آب

۴-۲-۵-  مواد پوزولانی

الف- میکروسیلیس

ب- متاکائولین

ج- نانوسیلیس

۴-۲-۶-  فوق روان­کننده

۴-۲-۷-  الیاف شیشه

۴-۳-  طرح اختلاط

۴-۳-۱-  نحوه­ی محاسبه­ی طرح­های اختلاط

۴-۴-  نحوه­ی اختلاط مواد و ساخت نمونه­ها

۴-۴-۱-  ساخت نمونه­ها در روش پیش مخلوط

۴-۴-۲-  ساخت نمونه­ها در روش اسپری

۴-۵-  نام­گذاری طرح­های اختلاط

۴-۶-  بیرون آوردن نمونه­ها از قالب و عمل­آوری نمونه­ها

۴-۷-  خلاصه­ی فصل

 فصل پنجم: نحوه­ی انجام آزمایش­ها و بیان نتایج

۵-۱-  مقدمه

۵-۲-  مقاومت فشاری

۵-۲-۱-  نتایج مربوط به مقاومت فشاری

۵-۲-۲-  ﺗﺄثیر استفاده از مواد پوزولانی بر روی مقاومت فشاری

۵-۲-۳-  ﺗﺄثیر استفاده از الیاف شیشه بر روی مقاومت فشاری

۵-۳-  آزمایش مقاومت خمشی

۵-۳-۱-  نتایج آزمایش خمش چهار نقطه­ای

۵-۳-۲-  بررسی ﺗﺄثیر استفاده از مواد پوزولانی بر روی مدول گسیختگی بتن مسلح به الیاف شیشه

۵-۳-۳-  بررسی ﺗﺄثیر الیاف شیشه و روش­های تولید بتن مسلح به الیاف شیشه بر مدول گسیختگی

۵-۴-  سهم پوزولان از مقاومت بتن

۵-۴-۱-  سهم پوزولان از مقاومت فشاری

۵-۴-۲-  سهم مواد پوزولانی از مدول گسیختگی

۵-۵-  طاقت خمشی

۵-۵-۱-  بررسی شاخص­های طاقت

۵-۵-۲-  بررسی مقادیر مربوط به شاخص I۵ در بتن مسلح به الیاف شیشه

۵-۵-۳-  بررسی مقادیر  شاخص I۱۰ در بتن مسلح به الیاف شیشه

۵-۵-۴-  بررسی مقادیر  شاخص I۲۰ در بتن مسلح به الیاف شیشه

۵-۵-۵-  نحوه­ی شکست نمونه­های خمشی

۵-۶-  خلاصه­ی فصل

فصل ششم: خلاصه, نتایج و پیشنهادات

۶-۱-  مقدمه

۶-۲-  مروری اجمالی بر فعالیت­های انجام گرفته در تحقیق حاضر

۶-۳-  نتایج به­دست آمده در این تحقیق

۶-۳-۱-  مقاومت فشاری

۶-۳-۲-  مدول گسیختگی

۶-۳-۳-  سهم مواد پوزولانی از مقاومت بتن

۶-۳-۴-  شاخص­های طاقت

۶-۴-  پیشنهادات جهت انجام تحقیقات آینده

  راهنمای خرید:
  • لینک دانلود فایل بلافاصله بعد از پرداخت وجه به نمایش در خواهد آمد.
  • همچنین لینک دانلود به ایمیل شما ارسال خواهد شد به همین دلیل ایمیل خود را به دقت وارد نمایید.
  • ممکن است ایمیل ارسالی به پوشه اسپم یا Bulk ایمیل شما ارسال شده باشد.
  • در صورتی که به هر دلیلی موفق به دانلود فایل مورد نظر نشدید یا فایل دانلود شده مغایر با عنوان پایان نامه خریداری شده بود اینجا کلیک کنید و مورد را از طریق فرم مغایرت اطلاع دهید تا رفع اشکال گردد.