تحقیق رایگان درباره افزايش، اسلامپ، نتايج، كاهش

دانلود پایان نامه ارشد

72 قرار گرفتهاند تا ميزان نفوذپذيري بعد از شكستن نمونهها اندازهگيري شود.
پس از انجام آزمايشها بر روي نمونههاي با طرح اختلاط مختلف، نمونهها در سن 10 روزگي با هم مقايسه شده و نتايج حاصله نشان داده كه جذب آب نمونهها با افزايش درصد نانو سيليس، در تمامي شرايط محيطي، كاهش مييابد.
اما يکي از مشکلات استفاده از ميکروسيليس، گلوله شدن اين پودر و عدم ترکيب مناسب با سيمان و ساير اجزاي بتن ميباشد. در بسياري از پژوهشها و تحقيقات، گزارشهاي متعددي مبني بر اين موضوع و عدم حصول محصولي همگن پس از اختلاط بتن با ميکروسيليس ارئه شده است که در برخي از اين گزارشها، راه حل مناسب براي حل اين مشکل، تبديل ميکروسيليس به ژل يا لجن ميکروسيليس بيان شده است [3] که طي آن، ميکروسيليس مصرفي به صورت خمير يکدستي درميآيد که مشکل عدم توزيع يکنواخت ميکروسيليس را حل ميکند. از ديگر مزيتهاي استفاده از لجن يا ژل ميکروسيليس، ايجاد رواني بيشتر در بتن به علت دگرگوني بعضي خواص فيزيکي و شيميايي ميباشد. در اين تحقيق از ژل ميکروسيليکا محصول شرکت بتن شيمي، با نام مستعار بتن شيمي 121، استفاده شده است. اين محصول مطابق با استاندارد مرجع ASTM C 1240 [25] ميباشد. از جمله موارد کاربرد اين محصول، تهيه بتن با مقاومتهاي فشاري، کششي، خمشي و سايشي بالا، مقاوم در برابر حمله کلرايدها و سولفاتها و نفوذپذيري کم ميباشد. از مهمترين خواص اين محصول، افزايش مقاومتهاي فيزيکي، افزايش دوام در برابر سيکلهاي يخزدگي و حمله نمکها، کاهش خزش و انقباض ناشي از خشک شدن بتن و کاهش ميزان سيمان مصرفي ميباشد.
اين محصول از ترکيب فوقروانکننده نوترال، واترپروف بتن شيمي (با کدهاي 111 و 1121) و پودر ميکروسيليکا و برخي افزودنيهاي ديگر حاصل شده و به ميزان 10% سيمان مصرفي توصيه ميشود. خصوصيات فيزيکي اين محصول به صورت زير ميباشد.
رنگ: خاکستري
حالت فيزيکي: مايع ژلي
وزن مخصوص kg/m3 1450 و فاقد يون کلر
PH: حدود 10
2-2-3-6- نتيجهگيري
پوزولانهاي حاوي دوده سيليس مثل ميكروسيليس و نانوسيليس علاوه برتأثير بر رئولوژي بتن تازه، تا حد بسيار زيادي باعث بهبود خواص مكانيكي بتن سخت شده ميشوند و باعث افزايش مقاومت فشاري، دوام، بهبود نفوذپذيري و …. شده و اين ماده به عنوان يك ماده پوزولاني بسيار مفيد در تهيه بتن خودمتراكم معرفي ميگردد.
2-3- متاكائولين
متاكائولين يكي از مواد پوزولاني مورد استفاده در صنعت بتن، به ويژه بتنخودمتراكم ميباشد. در جدول 2-4 تركيبات شيمياي موجود در متاكائولين و مقايسه نسبي آن با سيمان ارائه شده و در ادامه به بررسي اثر آن بر خواص بتن خودمتراکم در تحقيقي که توسط فرشادفر و همکاران [31] صورت گرفته، پرداخته ميشود.

جدول 2-4 ترکيبات شيميايي متاکائولين [31]
درصد ترکيبات شيميايي
متاکائولين (%)
سيمان (%)
SiO2
2/49
7/21
Al2o3
2/49
9/5
Fe2o3
01/1
2/3
Cao
9/0
5/63
MgO
83/1
8/1
SO3

7/1
Na2O
11/0
2/0
K2O
79/0
7/0

در مرجع فوق براي بررسي تأثير متاكائولين برخواص بتن، نمونههايي حاوي درصدهاي مختلف متاكائولين تهيه شده است. در اين تحقيق، 2 نمونه طرح بتن خودمتراكم و حاوي الياف بدون مواد پوزولاني، سه طرح شامل متاكائولين با درصدهاي 5% ، 10%، 15% و سه طرح حاوي همين مقادير متاكائولين به اضافه 1/0% الياف و سه طرح شامل همين مقدار متاكائولين و 35/0% VMA هستند. برروي اين نمونهها آزمايشهاي مختلفي از جمله آزمايشهاي بتن تازه و آزمايش مقاومت فشاري انجام شده است. در جدول 2-5 نتايج حاصل از آزمايشها روي بتن مشاهده ميشود.
جدول 2-5- نتايج بتن تازه طرح اختلاطهاي منبع [31]
نوع مخلوط
علامت اختصاري
مقاومت فشاري
(MPa)
قيف V
(s)
T50
(s)
اسلامپ
(mm)
خودمتراکم معمولي
C
3/59
10
5
680
خودتراکم حاوي1/0% الياف
CP
8/60
11
11
540
C+5%متاکائولين
CM5
3/74
30
7
620
C+10% متاکائولين
CM10
68
30
4
645
C+15% متاکائولين
CM15
3/65
24
7
600
CP+5% متاکائولين
CPM5
3/61
15
11
550
CP+10% متاکائولين
CPM10
8/69
15
8
520
CP+15% متاکائولين
CPM15
5/64
16
7
540
C+0.35%VMA+5% متاکائولين
CVM5
55
14
8
500
C+0.35%VMA+10% متاکائولين
CVM10
2/64
10
8
550
C+0.35%VMA+15% متاکائولين
CVM15
9/69
10
6
600
VMA نوعي افزودني است كه باعث افزايش خواص سيماني در فاز بتن شده و باعث جلوگيري از پديده جداشدگي و شسته شدن مصالح ميگردد.
آزمايشهاي بالا نشان ميدهد كه در بتنهاي حاوي الياف با نسبت حجمي 1/0% حجمي، اسلامپ نسبت به بتنهاي بدون الياف حدود 20% كاهش دارند [31]. همچنين نتايج نشان ميدهند كه استفاده از ماده پوزولاني متاكائولين باعث كاهش رواني ميشود.
با توجه به نتايج، ملاحظه ميگردد که در بتنهاي حاوي متاكائولين، عدد آزمايش قيفV تا حدود s 30 افزايش يافته كه عدد بزرگي است كه با استفاده از الياف از شدت لزجت كاسته شده و تا s 15 رسيده و با استفاده از VMA اين عدد در محدوده مجاز خود كه s 10 تا s 12 ميباشد قرار گرفته است [31]. پس همانگونه كه مشاهده ميشود، متاكائولين باعث افزايش لزجت بتن تازه و كاهش كارايـــــي آن ميگردد.
با بررسي مقاومتهاي فشاري، مشخص ميشود كه اضافه نمودن متاكائولين باعث افزايش 20% مقاومت فشاري نمونهها نسبت به بتن بدون ماده پوزولاني ميشود در حاليكه اضافه كردن متاكائولين به بتن حاوي الياف باعث افزايش 7% مقاومت فشاري ميگردد. اما نكته حائز اهميت اين است كه افزايش متاكائولين در بتن خودمتراكم نتايج مختلفي در حالتهاي مختلف به ما داده است كه نشان دهنده اهميت يافتن مقدار بهينه اين ماده پوزولاني براي مصرف در بتن خودمتراكم ميباشد.
2-4- تأثير مس باره بر بتن خود متراكم
افزايش فزاينده پسماندهاي صنعتي و مشكل دفع آنها، به شدت محيط زيست را مورد تهديد قرار دادهاند. يكي از اين ضايعات مس باره ميباشد. تقريباً به ازاي توليد t 1 مس، t 3 مس باره حاصل ميشود. تحقيقهاي مختلفي نشان داده كه مسباره به خوبي در بتنهاي با مقاومت بالا، ميتواند جايگزيني براي مصالح سنگي باشد تا درصدي از اين پسماند وارد صنعت گردد. اين ماده كه از تجمع اكسيدهاي مواد گانگ سنگ معدن و خوردگي جداره كوره توليد ميشود، جايگزين خوبي براي ماسه ميتواند باشد [32]. تحقيقاتي نيز در مورداستفاده ازمس باره به عنوان جايگزين قسمتي ازسيمان در واكنش هيدراتاسيون و نقش آن به عنوان يك ماده پوزولاني صورت گرفته است.
از جمله خواص استفاده از مسباره، به تعويق انداختن زمان گيرش، به خصوص هنگامي كه مسباره جايگزين ريزدانه شود، ميباشد. هرچه مس باره ريزتر باشد، خاصيت ديرگير بودنش نيز بيشتر ميشود.
مدندوست و همکاران [32] در تحقيقي به بررسي تأثير مسباره بر خصوصيات بتن خودمتراکم پرداختهاند. در جدول 2-6 مشخصات شيميايي مس باره نشان داده شده است.

جدول 2-6- اکسيدهاي موجود در سرباره مس [32]
نام اکسيد
درصد وزني
نام اکسيد
درصد وزني
SiO2
36
Cr2O3
07/0
Al2O3
8/7
CuO
2/1
CaO
6/4
PbO
12/0
Fe2O3
3/44
P2O3
052/0
K2O
6/1
SO3
98/0
MgO
2/1
TiO2
49/0
MnO
028/0
ZnO
84/0
As2O3
50/0
ساير اکسيدها
67/0

آنها مسبارههاي حاصل از کوره را با درصدهاي مختلف، جايگزين ماسه کرده و اثر اين ماده را بر خواص بتن خودمتراکم مورد بررسي قرار دادهاند و پس از انجام آزمايشها بتن تازه، نتايج زير حاصل شد.

شکل 2-1- درصدهاي استفاده از مسباره و اثر آن بر اسلامپ مرجع [32]
همانگونه كه از نتايج شکل 2-1 برميآيد، افزايش درصد مس باره، باعث كاهش جريان اسلامپ ميشود كه نشانه افزايش تنش تسليم و كاهش شکلپذيري بتن ميباشد. همچنين با افزايش مس باره، زمان رسيدن اسلامپ به mm 500 افزايش يافته كه نشان دهنده افزايش لزجت ميباشد [32]. چنانچه از نتايج آزمايشها بدست ميآيد، با افزايش جايگزيني مس باره تا 30% حجم ماسه، جريان اسلامپ 3/11% كاهش و T50 حدود 4/17% افزايش مييابد.
به علاوه مشاهده ميگردد که افزايش درصد مس باره، مدت زمان تخليه قيف V را افزايش داده كه نشان دهنده افزايش لزجت خميري بتن خودمتراكم ميباشد. تا جايي كه جايگزيني سرباره تا 30% ماسه، باعث افزايش 93/26% T0 (زمان تخليه) و 44/14% T5min شده است. همچنين مشاهده ميشود افزايش درصد جايگزيني مس باره با ماسه، باعث ايجاد اختلاف بين دو ارتفاع h2 ,h1 در آزمايش جعبه L ميشود. يعني نسبتh1/h2 را كاهش ميدهد. تا جايي كه با جايگزيني 30% مس باره با ماسه، نسبت h2 /h1 تا 45/8% كاهش مييابد. در تمامي آزمايشهاي بالا مشخص شده است كه جايگزيني 30 % مس باره با ماسه، نتايج آزمايشهاي فوق را در حد نيازهاي طراحي آيين نامه EFNARC [19] نگه ميدارد.
2-4-1- نتيجهگيري
استفاده از مس باره كه يك ماده ي ضايعاتي تلقي ميشود، جايگزين مناسبي براي ماسه ميتواند باشد. افزودن اين مادهي جايگزين به بتن، باعث افزايش لزجت بتن و افزايش تنش تسليم و كاهش قابليت عبور بتن ميشود كه اين نكته از نتايج آزمايشها بدست ميآيد. همچنين طبق نتايج آزمايشهاي فوق، افزايش مس باره در بتن تا 30% حجم ماسه، الزامات آيين نامهي EFNARC را به خوبي ارضا ميكند و اين مقدار ميتواند حداكثر مقدار مس باره جايگزين شده با ماسه در بتن خودمتراكم باشد.

2-5- تاثير ضايعات لوله هاي PVC بر بتن خود متراكم
ضايعات لولههاي PVC به علت ساختار پليمري خود، يكي از آلودهكنندگان محيط زيست ميباشد. از اين رو ايدهي استفاده از اين ضايعات در بتن خودمتراكم، علاوه بر كاهش آلودگي محيط زيست، ميزان تخريب محيط زيست براي استخراج ماسه را نيز كاهش ميدهد. شکل 2-2 ضايعات PVC خرد شده و قابل استفاده در بتن به جاي ماسه را نشان ميدهد.

شکل 2-2- ذرات خرد شده PVC [33]
مرجع [33]، طي آزمايشي تأثير ضايعات PVC بر بتن خودمتراكم را مورد بررسي قرار داده است. در اين مرجع، 7 طرح اختلاط با ميزان ذرات PVC با درصدهاي حجمي0 %،5%، 10%، 15% ، 20% ، 25% و 30% به جاي سنگدانههاي ريز، تهيه شده و در آن تنها متغير مقدار ذرات PVC گرفته شده است تا اثر اين ماده بر بتن خودمتراكم بررسي شود.
پس از انجام اختلاط، آزمايشهاي مربوط به بتن تازهي بتن خودمتراكم روي آن صورت گرفته است. جهت سنجش جريانپذيري و قابليت پركنندگي آزمايش جريان اسلامپ، براي ارزيابي چسبندگي، ويسكوزيته و قابليت پركنندگي آزمايش قيف V، براي سنجش قابليت عبور و پركنندگي و سازگاري بين درشتدانه و فاصلهي آرماتورها، آزمايش جعبهي L استفاده شده است. اين آزمايشها طبق استاندارد EFNARC [19] صورت گرفته است.
علاوه بر آزمايشهاي فوق در اين مرجع جهت تعيين تغييرات نتايج آزمايش جريان اسلامپ نسبت به گذشت زمان و تخمين حداكثر زمان مجاز انتقال بتن از كارگاه به محل بتن ريزي، آزمايش جريان اسلامپ پس از min 30، min 60 وmin 90 از آزمايش جريان اسلامپ اوليه انجام شده است. در شکل 2-3، 2-4 و 2-5 نتايج اين آزمايشها قابل مشاهده ميباشد.

شکل 2-3- اثر افزودن PVC بر جريان اسلامپ [33]

شکل 2-4- اثر افزودن PVC بر جريان اسلامپ با گذر زمان [33]

شکل 2-5- اثر افزودن PVC بر زمان جريان اسلامپ T50 با گذر زمان [34]
نتايج آزمايش جريان اسلامپ با گذشت زمان،در شکل 2-4، نشان ميدهد كه تأخير بيش از min 30 دررساندن اين بتن به كارگاه، موجب كاهش شديد جريان اسلامپ ميگردد. همچنين مشاهده ميشود كه افزايش درصد PVC موجب كاهش جريان اسلامپ مي باشد و افزايش درصد PVC بيش از 15%، جريان اسلامپ را از مقدار مجاز اين آيين نامه كه cm 60- cm 70 مي باشد، پايينتر ميآورد.
به همين ترتيب افزايش درصد جايگزيني PVC با ماسه، موجب افزايش زمان قيف V شكل ميشود. با مقايسهي نتايج فوق، متوجه ميشويم كه افزايش PVC نياز به فوقروانكننده را براي نسبت آب به پودر ثابت، براي حفظ جريان اسلامپ در محدودهي مجاز افزايش ميدهد و اين بدين معني است كه بتن خودمتراكم حاوي ذرات PVC، نسبت به بتن خودمتراكم معمولي، رواني كمتري دارد كه اين به علت تيز گوشه بودن ذرات

پایان نامه
Previous Entries تحقیق رایگان درباره سبکدانه، ○، چگالي، توليد Next Entries تحقیق رایگان درباره الياف، ليکاي، ميباشد.، ميشود.