(ممکن است هنگام انتقال از فایل اصلی به داخل سایت بعضی متون به هم بریزد یا بعضی نمادها و اشکال درج نشود ولی در فایل دانلودی همه چیز مرتب و کامل است)

فهرست مطالب

عنوان                                                                                                                         صفحه

فصل اول :مقدمه و کلّیات            

1-1. مقدمه………………………………………………………………………………………………………………………………………….. 2

1-2. معرفی بتن الیافی…………………………………………………………………………………………………………………………..2

1-2-1. تعریف………………………………………………………………………………………………………………………………………..3

1-2-2. آیین نامه های معتبر بتن الیافی……………………………………………………………………………………………..3

1-3. کاربردهای بتن الیافی …………………………………………………………………………………………………………………..4

1-3-1. بتن پرتابی(شاتکریت) ………………………………………………………………………………………………………………4

1-3-2. دالهای روی بستر …………………………………………………………………………………………………………………….5

1-3-3. صنایع نظامی ……………………………………………………………………………………………………………………………7

1-3-4. کف سالنهای صنعتی ……………………………………………………………………………………………………………….7

1-4. مزایا و معایب بتن الیافی ………………………………………………………………………………………………………………7

1-5. جنبه های اقتصادی بتن الیافی…………………………………………………………………………………………………….8

1-6. نانو مواد در بتن …………………………………………………………………………………………………………………………….9

1-7. خلاصه و اهداف تحقیق ……………………………………………………………………………………………………………..10

1-8.پیشینه تحقیق …………………………………………………………………………………………………………………………….10

1-9. مقایسه چند نوع الیاف از نظر هندسه ……………………………………………………………………………………….11

1-10.مقایسه اثر نوع های مختلف الیاف از نظر جنس در بتن الیافی ……………………………………………….12

1-11. تحقیقاتی که منحصراً بر روی خواص مکانیکی بتن حاوی الیاف پلی پروپیلن با و بدون نانومواد انجام گرفته است………………………………………………………………………………………………………………………………….13

1-12. اثر نانوسیلیس بر روی خمیر سیمان……………………………………………………………………………………….15

1-13. اثر نانوسیلیس بر بتن ………………………………………………………………………………………………………………15

1-14. تحقیقات انجام شده در ایران ………………………………………………………………………………………………….16

1-15. خواص مکانیکی الیاف………………………………………………………………………………………………………………18

1-15-1. تاریخچه………………………………………………………………………………………………………………………………..18

1-15-2. انواع الیاف…………………………………………………………………………………………………………………………….19

1-15-2-1. الیاف مصنوعی…………………………………………………………………………………………………………………19

1-15-2-2. الیاف کربن………………………………………………………………………………………………………………………19

1-15-2-3. الیاف آرامید……………………………………………………………………………………………………………………..20

1-15-2-4. الیاف شیشه و آزبست……………………………………………………………………………………………………..20

1-15-2-5. الیاف فلزی……………………………………………………………………………………………………………………….21

1-15-2-6. الیاف گیاهی وطبیعی………………………………………………………………………………………………………22

 

1-51-2-7. الیاف پلی پروپیلن……………………………………………………………………………………………………………22

1-15-2-7-1. مزایای الیاف پلی پروپیلن نسبت به مش ضد ترك ( آرماتور حرارتی )……………………23

1-15-2-7-2. روش و میزان مصرف …………………………………………………………………………………………………24

1-15-2-7-3. ویژگیهای بتن الیافی حاوی الیاف پلی پروپیلن…………………………………………………………24

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

 

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 ……………………………………………..50

3-2-1-3. آزمایش مقاومت فشاری برای طرح اختلاط های ردیف C………………………………………………51

3-2-1-4. آزمایش مقاومت فشاری برای طرح اختلاط های ردیف D …………………………………………….54

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………………………….61

3-2-2-3. آزمایش مقاومت کششی غیرمستقیم برای طرح اختلاط های ردیف C…………………………63

3-2-2-4. آزمایش مقاومت کششی غیرمستقیم برای طرح اختلاط های ردیف D………………………….65

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……………………………….70

3-2-3-5. بررسی نتایج آزمایش التراسونیک برای طرح اختلاط های ردیف B……………………………….73

3-2-3-6. بررسی نتایج آزمایش التراسونیک برای طرح اختلاط های ردیف C……………………………….75

3-2-3-7. بررسی نتایج آزمایش التراسونیک برای طرح اختلاط های ردیف D……………………………….77

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……………………..85

3-2-4-3. بررسی نتایج آزمایش مقاومت الکتریکی برای طرح اختلاط های ردیف C……………………..87

3-2-4-4. بررسی نتایج آزمایش مقاومت الکتریکی برای طرح اختلاط های ردیف D…………………….89

3-2-4-5. بررسی کلی نمودارهای آزمایش مقاومت الکتریکی…………………………………………………………..90

 

 

فصل چهارم: نتیجه­گیری و پیشنهادات

4-1. نتیجه­گیری………………………………………………………………………………………………………………………………….96

4-2. پیشنهادها و موضوعات تحقیقی…………………………………………………………………………………………………97

منابع……………………………………………………………………………………………………………………………………………………..99

 

 

 

 

فهرست اشکال

 

عنوان                                                                                                                         صفحه

شکل1-1 . یک نمونه شاتکریت با بتن الیافی با الیاف 6 میلیمتری پلی پروپیلن…………………………………6

شکل1-2 . یک نمونه دال پل که در کانزاس آمریکا با بتن الیافی ساخته شده است………………………….6

شکل 1-3. نمودار تنش-کرنش بتن الیافی و بتن حاوی نانوذرات(نانوسیلیس)…………………………………..9

شکل 1-4. شاخص سایش بتن­های حاوی درصد های مختلف نانوتیتانیوم در سن 28 روزه……………31

شکل 2-1. سیمان پوزولانی اردبیل…………………………………………………………………………………………………….34

شکل 2-2. الیاف 18 میلیمتری مورد استفاده در آزمایشات………………………………………………………………38

شکل 2-3. فوق روان کننده و نانوسیلیس مصرفی(سمت چپ نانوسیلیس) …………………………………….39

شکل 3-1. دستگاه آزمایش مقاومت فشاری و کششی غیرمستقیم…………………………………………………..47

شکل 3-2. مقاومت فشاری نمونه های بدون نانوسیلیس در سنین 28 و 90 روزه (مرجع) ……………49

شکل 3-3. درصد افزایش مقاومت فشاری نمونه های بدون نانوسیلیس……………………………………………49

شکل 3-4. مقاومت فشاری نمونه های حاوی 2 % نانوسیلیس…………………………………………………………..51

شکل 3-5. درصد افزایش مقاومت فشاری نمونه های حاوی 2 % نانوسیلیس ………………………………….51

شکل 3-6. مقاومت فشاری نمونه های حاوی 4 % نانوسیلیس…………………………………………………………..53

شکل 3-7. درصد افزایش مقاومت فشاری نمونه های حاوی 4 % نانوسیلیس ………………………………….53

شکل 3-8. مقاومت فشاری نمونه های حاوی 6 % نانوسیلیس در سنین مختلف……………… …………….55

شکل 3-9. درصد افزایش مقاومت فشاری نمونه های حاوی 6 % نانوسیلیس……………………………………55

شکل 3-10.درصد افزایش مقاومت فشاری نمونه های 28 روزه به ازای درصدهای مختلف نانوسیلیس…………………………………………………………………………………………………………………………………………..56

شکل 3-11. درصد افزایش مقاومت فشاری نمونه های 90 روزه به ازای درصد های مختلف نانوسیلیس…………………………………………………………………………………………………………………………………………….57

شکل 3-12. مقاومت کششی غیرمستقیم نمونه های بدون نانوسیلیس(مرجع) ………………………………60

شکل 3-13. درصد افزایش مقاومت کششی غیر مستقیم برای نمونه های بدون نانوسیلیس…………..60

شکل 3-14. مقاومت کششی غیرمستقیم نمونه های حاوی 2 % نانوسیلیس……………………………………62

شکل 3-15. درصد افزایش مقاومت کششی غیر مستقیم نمونه های حاوی 2 % نانوسیلیس…………..62

شکل 3-16. مقاومت کششی غیرمستقیم نمونه های حاوی 4 % نانوسیلیس……………………………………64

شکل 3-17. درصد افزایش مقاومت کششی غیر مستقیم نمونه های حاوی 4 % نانوسیلیس…………..64

شکل 3-18. مقاومت کششی غیرمستقیم نمونه های حاوی 6 % نانوسیلیس……………………………………66

شکل 3-19. درصد افزایش مقاومت کششی غیر مستقیم نمونه های حاوی 6 % نانوسیلیس…………..66

شکل 3-20. درصد افزایش مقاومت کششی نمونه­های 28 روزه به ازای درصد های مختلف نانوسیلیس……………………………………………………………………………………………………………………………………………67

شکل 3-21. درصد افزایش مقاومت کششی نمونه­های 90 روزه به ازای درصد های مختلف نانوسیلیس…………………………………………………………………………………………………………………………………………….68

شکل 3-22. سونیسکوپ مورد استفاده در آزمایش التراسونیک(تعیین مدول الاستیسیته دینامیکی)…………………………………………………………………………………………………………………………………………….69

شکل 3-23. مدول الاستیسیته دینامیکی نمونه های بدون نانوسیلیس(مرجع)……………………………….72

شکل3-24. درصد افزایش مدول الاستیسیته دینامیکی حاوی درصد های مختلف الیاف pp………….72

شکل 3-25. مدوا الاستیسیته دینامیکی نمونه های حاوی 2% نانوسیلیس……………………………………….74

شکل 3-26. درصد افزایش مدول الاستیسیته دینامیکی حاوی 2% نانوسیلیس……………………………….74

شکل 3-27. مدول الاستیسیته دینامیکی نمونه های حاوی 4 % نانوسیلیس……………………………………76

شکل 3-28. درصد افزایش مدول الاستیسیته دینامیکی حاوی 4 % نانوسیلیس………………………………76

شکل 3-29. مدول الاستیسیته دینامیکی نمونه های حاوی 6 % نانوسیلیس……………………………………78

شکل 3-30. درصد افزایش مدول الاستیسیته دینامیکی حاوی 6 % نانوسیلیس………………………………78

شکل 3-31. درصد افزایش مدول الاستیسیته نمونه های 28 روزه…………………………………………………..79

شکل 3-32. درصد افزایش مدول الاستیسیته نمونه های 90 روزه…………………………………………………..80

شکل 3-33. دستگاه اندازه گیری مقاومت الکتریکی………………………………………………………………………….82

شکل 3-34. مقاومت الکتریکی نمونه های بدون نانوسیلیس(مرجع) ……………………………………………….84

شکل 3-35. درصد افزایش مقاومت الکتریکی نمونه های بدون نانوسیلیس……………………………………..84

شکل 3-36. مقاومت الکتریکی نمونه های حاوی 2 % نانوسیلیس…………………………………………………….86

شکل 3-37. درصد افزایش مقاومت الکتریکی نمونه های حاوی 2 % نانوسیلیس…………………………….86

شکل 3-38. مقاومت الکتریکی نمونه های حاوی 4 % نانوسیلیس…………………………………………………….88

شکل 3-39. درصد افزایش مقاومت الکتریکی نمونه های حاوی 4 % نانوسیلیس…………………………….88

شکل 3-40. مقاومت الکتریکی نمونه های حاوی 6 % نانوسیلیس…………………………………………………….90

شکل 3-41. درصد افزایش مقاومت الکتریکی نمونه های حاوی 6 % نانوسیلیس……………………………..90

شکل 3-42. درصد افزایش مقاومت الکتریکی نمونه های 28 روزه ………………………………………………….91

شکل 3-43. درصد افزایش مقاومت الکتریکی نمونه های 90 روزه ………………………………………………….92

 

 

 

 

 

 

فهرست جداول

 

عنوان                                                                                                               صفحه

جدول 1-1. فرآورده های سیمانی تقویت شده با الیاف ………………………………………………………………………………5

جدول 1-2. الیاف های مورد استفاده در بتن…………………………………………………………………………………………….21

جدول 2-1. ترکیب سیمان مصرفی……………………………………………………………………………………………………………34

جدول 2-2. دانه بندی سنگدانه های مصرفی…………………………………………………………………………………………….35

جدول 2-3. آزمایش لس آنجلس برای ترکیب A……………………………………………………………………………………..36

جدول 2-4. آزمایش لس آنجلس برای ترکیب B……………………………………………………………………………………..36

جدول 2-5. آزمایش لس آنجلس برای ترکیب C……………………………………………………………………………………..36

جدول 2-6. نتایج آزمایش لس آنجلس برای ترکیب هایA و B و C……………………………………………………37

جدول 2-7. مشخصات الیاف پلی پروپیلن مصرفی…………………………………………………………………………………….37

جدول 2-8. مشخصات نانوسیلیس مصرفی………………………………………………………………………………………………..38

جدول 2-9. مشخصات فوق روان کننده مصرفی……………………………………………………………………………………….39

جدول 2-10. مشخصات مصالح برای طرح اختلاط طبق ACI………………………………………………………………..41

جدول 2-11. نتایج طرح اختلاط بتن براساس ACI………………………………………………………………………………..42

جدول 2-12. میزان مصالح مصرفی در طرح اختلاط ها……………………………………………………………………………42

جدول 2-13. طرح اختلاط های بتن الیافی حاوی نانوسیلیس…………………………………………………………………43

جدول 3-1. نتایج آزمایش مقاومت فشاری برای طرح اختلاط های ردیف A………………………………………….48

جدول 3-2. نتایج آزمایش مقاومت فشاری برای طرح اختلاط های ردیف B …………………………………………50

جدول 3-3. نتایج آزمایش مقاومت فشاری برای طرح اختلاط های ردیف C………………………………………….52

جدول 3-4. نتایج آزمایش مقاومت فشاری برای طرح اختلاط های ردیف D………………………………………….54

جدول 3-5. نتایج آزمایش مقاومت کششی غیر مستقیم برای طرح اختلاط های ردیف A …………………..59

جدول 3-6. نتایج آزمایش مقاومت کششی غیر مستقیم برای طرح اختلاط های ردیف B…………………….61

جدول 3-7. نتایج آزمایش مقاومت کششی غیر مستقیم برای طرح اختلاط های ردیف C…………………….63

جدول 3-8. نتایج آزمایش مقاومت کششی غیر مستقیم برای طرح اختلاط های ردیف D…………………….65

جدول 3-9. نتایج آزمایش التراسونیک برای طرح اختلاط های ردیف A ……………………………………………….71

جدول 3-10. نتایج آزمایش التراسونیک برای طرح اختلاط های ردیف B…………………………………………….73

جدول 3-11. نتایج آزمایش التراسونیک برای طرح اختلاط های ردیف C …………………………………………….75

جدول 3-12. نتایج آزمایش التراسونیک برای طرح اختلاط های ردیف D……………………………………………..77

جدول 3-13. رابطه بین مقاومت الکتریکی و خوردگی بتن………………………………………………………………………81

جدول 3-14. نتایج آزمایش مقاومت الکتریکی برای طرح اختلاط ردیف A……………………………………………83

جدول 3-15. نتایج آزمایش مقاومت الکتریکی برای طرح اختلاط ردیف B…………………………………………….85

جدول 3-16. نتایج آزمایش مقاومت الکتریکی برای طرح اختلاط ردیف C…………………………………………….87

جدول 3-17. نتایج آزمایش مقاومت الکتریکی برای طرح اختلاط ردیف D……………………………………………89

 

 

 

 

 

فصل اول

 

مقدمه و کلیات