پایاننامه کارشناسی ارشد سازه جمع شدگی بتن سبک ذرات نانوسیلیس

۱۳۵ هزار تومان ۹۵ هزار تومان
افزودن به سبد خرید

جهت خرید و دانلود پاياننامه كارشناسي ارشد سازه جمع شدگی بتن سبک ذرات نانوسیلیس با ایمیل sellthesis@gmail.com در ارتباط باشید


پاياننامه كارشناسي ارشد سازه جمع شدگی بتن سبک ذرات نانوسیلیس


پايان نامه كارشناسي ارشد عمران سازه بررسی آزمایشگاهی خواص مکانیکی و جمع شدگی بتن سبک حاوی ذرات نانوسیلیس


چکیده:

يكي از مشكلات مهم در طراحي لرزه اي و اجراي ساختمان ها وزن مرده قابل توجه بكار رفته در آن است. از اين رو درصورت استفاده از بتن سبكي كه داراي خواص مكانيكي مطلوب باشد، امتيازات قابل توجهي را ميتوان به دست آورد كه از جمله آن كاهش در بار مرده و نيروي زلزله می باشد که در نهايت به اقتصادي شدن طرح منجر خواهد شد. با توجه به اينكه در بتن سبك به خاطر پايين بودن وزن مخصوص اين نوع بتن از مقاومت كمتري برخوردار ميباشد، بنابراين محققان همواره در صدد بوده اند تا با استفاده از مواد افزودني به بتن سبك بتوانند خواص مكانيكي آن را بهبود بخشند.
در اين تحقیق آزمایشگاهی به بررسی اثر پوزولانهای نانوسيليس و ميکروسيليس بر خصوصیات مکانيکي بتن سبک، شامل مقاومت فشاري، مقاومت کششي و همچنین آزمايش اولتراسونيک جهت تعيين مدول الاستيسيته ديناميکي و آزمايش جمع شدگي مورد آزمايش قرار گرفته است، که نتايج حاصل از آزمایشات حاکی از افزایش خصوصیات مکانیکی به ازای جایگزینی نانوسیلیس تا 4 درصد وزن سیمان می باشد. در بررسي اثر اختلاط نانو سيليس با ميکرو سيليس بالاترين مقاومت فشاري به ازاي ۲ درصد نانوسيليس به همراه 5/7 درصد ميکرو سيليس حاصل شد. مصرف نانو سيليس تا ۴ درصد باعث کاهش کرنش ناشي از جمع شدگي و بهبود مدول الاستیسیته دینامیکی ميشود. همچنین اختلاط ۲ درصد نانوسيليس به همراه 5/7 درصد ميکرو سيليس کاهش کرنش را به همراه دارد. اما اختلاط نانو سيليس با درصد هاي بالاتر از 5/7 درصد ميکرو سيليس باعث کاهش خواص مکانيکي مذکور مي گردد.

کليد واژه ها: نانوسيليس، ميكروسيليس، بتن سبكدانه، ليكا، خواص مکانيکي


فهرست مطالب

فصل اول: مقدمه و کلّیات
1-1. مقدمه 2
1-2. سبك سازي 2
1-3. بتن سبك 3
1-3-1. تعريف 3
1-3-2. روشهاي ساخت بتن سبك 3
1-3-3. خصوصيات بتن سبك 4
1-3-4. مزاياي بتن سبك 4
1-3-5. معايب ساختمان هاي ساخته شده با بتن سبک 5
1-3-6. مشکلات طرح اختلاط بتن سبک و راههاي مقابله با آن 5
1-4. پيشينه تحقيق 6
1-5. هدف پژوهش 9
فصل دوم: شناخت انواع سبكدانه و مواد افزودني بتن سبك و نانو مواد
2-1. مقدمه 12
2-2. طبقه بندي بتن سبك 12
2-3. خواص بتن سبكدانه 16
2-4. روشهاي افزايش مقاومت بتن سبك 17
2– 5. انواع سبكدانه ها 17
2-6. سبكدانه هاي طبيعي 18
2-6-1. پوميس 18
2-6-2. پوکه معدنى 18
2-6-2-1. موارد مصرف پوکه معدنی 18
2- 7. سبكدانه هاي مصنوعي توليد داخل كشور 19
2-7-1. پرليت 19
2-7-1-1. طرز تهيه پرليت 19
2-7-1-2. كاربرد پرليت 20
2-7-1-3. منابع پرليت در كشور و جهان 21
2-7-2. ليكا 21
2-7-2-1. مزايا و موارد كاربرد ليكا در صنعت ساختمان 22
2-8. انواع بتن سبك 27
2-8-1. بتن ليكا 27
2-8-2. بتن سبک گازى 27
2-8-3. بتن پلى استايرنى 28
2-8-3-1. مزایای بتن سبک پلی استایرنی عبارتند از: 28
2-8-3-2. معايب بتن سبک پلی استایرنی 29
2-9. بتن با مقاومت بالا 29
2-9-1. مزاياي استفاده از بتن با مقاومت بالا 30
2-9-2. معايب استفاده از بتن با مقاومت بالا 31
2-9-3. طرح اختلاط بتن با مقاومت بالا 31
2-10. جنبه هاي اقتصادي بتن سبك 34
2-11. پوزولانها 35
2-11-1. تعريف پوزولانها 35
2-11-2. انگيزه مصرف پوزولانها 35
2-11-3. تاثير پوزولانها بر مقاومت فشاري بتن 36
2-11-4. سيمان پرتلند پوزولاني 36
2-11-5. ميكروسيليس 37
2-11-6. خاكستر بادي 38
2-12. روان كننده ها و فوق روان كننده ها: 39
2-13. نقش پودر سنگ در بهبود خواص بتن سبك با مقاومت بالا 40
2-14. اثر نوع دانه بندي ليكا بر خواص مكانيكي بتن سبك 40
2-15. مسائل اجرائي بتن سبكدانه سازه اي 41
2-16. نانومواد ها و مشخصات آنها 41
2-16-1. مقدمه 41
2-16-2. مواد نانوكمپوزیت 42
2-16-3. نانو سیلیس آمورف 43
2-16-3-1. نانوسیلیس و مقایسه بعضی خواص آن با میکروسیلیکا 44
2-16-4. نانو لوله ها 46
فصل سوم: مواد اوليه و روشها
3-1. مقدمه 49
3-2. مواد مورد استفاده(Material) 49
3-2-1. سیمان 49
3-2-1-1. سیمان پرتلند پوزولانی (PPC) 49
3-2-2. آب اختلاط 50
3-2-3. سنگدانه ها 50
3-2-3-1. آزمایش لس آنجلس بر روی سنگدانه های درشت 52
3-2-4. ماده افزودنی نانوسیلیس 54
3-2-5. ماده افزودنی ميكروسيليس 55
3-2-6. ماده افزودنی فوق روان کننده 56
3-3. نمونه ها و نحوه عمل آوری آنها 57
3-4. روش تحقيق 57
3-5. طرح اختلاط 58
فصل چهارم: نتایج آزمایشها و بحث و بررسی آنها
4-1. مقدمه 61
4-2. نتایج آزمایشهای بتن سبك 61
4-2-1. آزمایش مقاومت فشاری 62
4-2-1-1. آزمایش مقاومت فشاری برای طرح اختلاطهای حاوي نانوسيليس (2و3 و4) 63
4-2-1-2. آزمایش مقاومت فشاری برای طرح اختلاطهای حاوي ميكروسيليس(5و6 ) 67
4-2-1-3. آزمایش مقاومت فشاری برای طرح اختلاطهای حاوي اختلاط نانو با ميكرو(7 تا 12 ) 69
4-2-2. آزمایش مقاومت کششی غیر مستقیم 72
4-2-2-1. آزمایش مقاومت کششی غیرمستقیم برای طرح اختلاطهای حاوي نانوسيليس (2و3و4) 74
4-2-2-2. آزمایش مقاومت کششی غیرمستقیم برای طرح اختلاطهای حاوي ميكروسيليس (5و6) 76
4-2-2-3. آزمایش مقاومت کششی غیرمستقیم برای طرح اختلاطهای حاوي اختلاط نانوسيليس با ميكروسيليس (7 تا 12 ) 78
4-2-3. آزمایش سرعت پالس التراسونیک (UPV) 83
4-2-3-1. روش سرعت پالس 83
4-2-3-2. عوامل موثر بر سرعت پالس 83
4-2-3-3. کاربرد روش سرعت پالس 84
4-2-3-4. آزمایش التراسونیک برای طرح اختلاطهای حاوي نانوسيليس (2و3و4) 86
4-2-3-5. آزمایش التراسونیک برای طرح اختلاطهای حاوي ميكروسيليس(5و6) 88
4-2-3-6. آزمایش مدول الاستيسيته ديناميكي برای طرح اختلاطهای حاوي اختلاط نانوسيليس با ميكروسيليس (7 تا 12 ) 90
4-2-4. آزمايش جمع شدگي بتن 93
4-2-4-1. مقدمه 93
4-2-4- 2. عوامل موثر در جمع شدگي 93
4-2-4-3 . انواع جمع شدگي بتن 94
4-2– 4– 4 . ارتباط عمل آوري داخلي و جمع شدگي 94
4 -2– 4– 5. نتايج آزمايش جمع شدگي 95
4-2-4-6. آزمایش جمع شدگي برای طرح اختلاطهای حاوي نانوسيليس (2و3 و4) 96
4-2-4-7. آزمایش جمع شدگي برای طرح اختلاطهای حاوي ميكروسيليس(5و6 ) 98
4-2-4-8 . آزمایش جمع شدگي برای طرح اختلاطهای حاوي اختلاط نانو با ميكرو(7 تا 12 ) 100
فصل پنجم : نتيجه گيري و پيشنهادات
5– 1 . مقدمه 105
5–2. نتيجه گيري 105
5– 3. پيشنهادات 107
منابع و مراجع 108


1-1. مقدمه
يكي از مشكلات مهم در طراحي لرزه اي و اجراي ساختمان ها، بخصوص ساختمان هاي مرتفع و پل هاي بزرگ بتني وزن مرده قابل توجه بكار رفته در آن است. از اين رو درصورت استفاده از بتن سبكي كه داراي خواص مكانيكي مطلوب باشد، امتيازات قابل توجهي را ميتوان به دست آورد كه از جمله آن كاهش در بار مرده و نيروي زلزله و به تبع آن كاهش مقاطع در تير، ستون، دال و پي و همچنين عملكرد بهتر از نظر عايق بندي حرارتي و مقاومت مطلوب در برابر آتش است که در نهايت به اقتصادي شدن طرح منجر خواهد شد. اما با توجه به اينكه خصوصيات مكانيكي بتن غالباً با وزن مخصوص آن نسبت مستقيم داشته لذا در بتن سبك به خاطر پايين بودن وزن مخصوص اين نوع بتن از مقاومت كمتري برخوردار ميباشد. بنابراين محققان همواره در صدد بوده اند تا با استفاده از مواد افزودني به بتن سبك بتوانند خواص مكانيكي آن را بهبود بخشند.
با پيشرفت تكنولوژي و دسترسي بشر به فناوري نانو به دليل قابليت هاي ويژه اي كه پيش روي انسان قرار مي دهد، لزوم استفاده از آن در صنعت بتن به شدت احساس مي شود. علت توجه به فناوري نانو اين است كه با كاهش در اندازه ذرات، خصوصيات جديد و غيرعادي مكانيكي، الكتريكي، مغناطيسي و … مشاهده مي گردد كه در حالت عادي دستيابي به اين ويژگي ها ممكن نمي باشد.


1-2. سبك سازي
سبك سازي يكي از مباحث نوين در علم ساختمان است كه روز به روز در حال گسترش و پيشرفت مي باشد. اين فن آوري عبارتست از كاهش وزن تمام شده ساختمان با استفاده از تكنيك هاي نوين ساخت مصالح جديد و بهينه سازي روش هاي اجرا. كاهش وزن ساختمان علاوه بر صرفه جويي در هزينه زمان و انرژي، زيان هاي ناشي از حوادث طبيعي مانند زلزله را كاهش داده و صدمات ناشي از وزن زياد ساختمان را به حداقل مي رساند. سبك سازي و مقاوم سازي ساختمانها در برابر زلزله امري ضروري به شمار مي رود و در اين راستا ارتقاء سطح علمي و تخصصي در جامعه مهندسي كشور و آشنايي با سيستم ها و مصالح جديد ساختماني امري اجتناب ناپذير مي باشد. از سوي ديگر حل مشكلاتي نظير زمان طولاني اجرا و يا هزينه زياد اجراي ساختمانها در بخش مسكن نيازمند ارائه راهكارهاي گسترش استفاده از روش هاي نوين و مصالح ساختماني جديد جهت كاهش وزن، كاهش زمان ساخت و نهايتاً كاهش هزينه اجرا مي باشد. اين امر به نوبه خود موجب بهينه سازي ساخت، افزايش توليد مسكن در كشور و رسيدن به شرايط مطلوبتر در اجرا خواهد بود. ضرورت امر سبك سازي با توجه به كاهش نيروي وارد بر ساختمان در برابر زلزله تبيين مي گردد، يكي از روشهاي كاهش نيروي وارد بر ساختمان در زلزله و نيروي برشي پايه براساس اكثر آئين نامه هاي موجود از جمله استاندارد 2800 زلزله، كاهش وزن سازه مي باشد. با توجه به اينكه ايران كشور زلزله خيزي است ساخت اماكن مسكوني با مصالح سبك بايد به عنوان يك اصل پذيرفته شود.


1-3. بتن سبك
1-3-1. تعريف
بتن سبك طبق تعريف مؤسسه بتن آمريكا ACI 116R-87عبارت است از: «بتني كه وزن مخصوص آن به طور محسوسي كمتر از وزن مخصوص بتني است كه با سنگدانه هاي طبيعي يا شكسته ساخته مي شود».
1-3-2. روشهاي ساخت بتن سبك
بتن سبك به 3 روش مختلف ساخته مي شود:
1- با حذف ريزدانه از دانه بندي بتن، بتني بدست مي آيد كه در اصطلاح «بتن بدون ريزدانه» ناميده مي شود.
2- با جانشين كردن دانه هاي سنگي بتن معمولي با مصالح سنگي همانند سنگ پا، رس منبسط شده و يا پرليت و غيره بدست مي آيد كه در اصطلاح «بتن سبك» ناميده مي شود.
3- با ايجاد حباب هوا درون دوغاب سيمان، در هنگام گرفتن آن، ماده اسفنج مانندي كه در اصطلاح به نام « بتن گازي» ناميده مي شود‍.

مرور

هیچ دیدگاهی برای این محصول نوشته نشده است.