تحقیق رایگان درباره الياف، ليکاي، ميباشد.، ميشود.

دانلود پایان نامه ارشد

، 8، 16، 30، 50، 100) و تقسيم حاصل جمع بر عدد 100 بدست مي‌آيد. در جدول 2-8، جدول حاصل از دانهبندي ماسه به کار رفته در اين تحقيق، که مدول نرمي از آن بدست ميآيد، قابل مشاهده ميباشد. بنابر استاندارد فوق مدول نرمي براي سنگدانه‌هاي ريز نبايد كمتر از 3/2 و يا بيشتر از 1/3 باشد [38].

جدول 2-8- مدول نرمي ماسه مصرفي
شماره الک
اندازه دانه (mm)
مانده روي الک (g)
درصد مانده روي الک
درصد گذشته هر الک
درصد تجمعي مانده روي الک
8/3
5/9
4
4/0
6/99
4/0
4
75/4
36
6/3
96
4
8
36/2
136
6/13
4/82
6/17
16
18/1
199
9/19
5/62
5/37
30
6/0
278
8/27
7/34
3/65
50
3/0
111
1/11
6/23
4/76
100
15/0
157
7/15
9/7
1/92

ضريب نرمي = 929/2

ماسه مورد استفاده در اين تحقيق، از جنس آهکي بوده و داراي چگالي ويژه SSD kg/m3 2360، و درصد جذب رطوبت 6/2% ميباشد.
2-10- سيمان مصرفي
سيمان مورد استفاده از نوع پرتلند تيپ II ساخت كارخانه سيمان اردستان مي‌باشد. دانسيتة سيمان مذكور برابر با kg/m33150 ميباشد.
2-11- پودر سنگ آهك4
در اين تحقيق از پودر سنگ آهكي با دانسيته kg/m32700 و سطح مخصوص m2/kg 480 بعنوان عنصر پركننده (فيلر) استفاده بعمل آمد. پركننده‌هايي چون پودرسنگ آهك به دليل دارابودن ذرات بسيارريز، باعث پركردن فضاي خالي و حفرات موجود بين ذرات سيمان شده و لذا باعث كاهش تخلخل و افزايش درجه توپري بتن مي‌گردند. همچنين اين دسته از عناصر پركننده به دليل دارابودن سطح مخصوص بسيار زياد، اصطكاك بيندانه‌ايي را افزايشداده و باعث افزايش لزجت بتن مي‌گردند، لذا استفاده از فوق‌روان‌كننده‌ها به منظور افزايش رواني بتن در ساخت چنين بتنهايي اجتناب‌ناپذير مي‌باشد.

2-12- ليکا
همانگونه که ذکر شد، جهت سبک سازي در اين پروژه، از سبکدانه ليکا استفاده شد. اين سبکدانه از عملآوري خاک رس در کوره حاصل ميشود. ليکا از عمل آوري نوعي خاک رس به اسم ايليت يا مونت موريونيت حاصل ميشود که اولين معدن اين نوع خاک رس در ايران در روستايي در اطراف ساوه کشف شد واين امر باعث شد اولين کارخانه توليد ليکا در ايران، در ساوه تأسيس شود. ليکاي مصرفي در اين پروژه از محصولات همين کارخانه ميباشد. محصولات اين کارخانه از لحاظ اندازه، بازه 0 تاmm 3 ،mm 3 تا mm 10 و mm 10 تا mm 25، را شامل ميشود. هر يک از محصولات دستهبندي شده در اين بازهها، با توجه به وزن مخصوص خود، کاربرد خاصي دارند.در اين تحقيق از ليکاي بين 0 تاmm 3 و mm 10 تا mm 25 استفاده شده که در ادامه مسير به علت پايين بودن وزن مخصوص ويژه ليکاي mm 10 تا mm 25، و مشاهده پديده جداشدگي در مخلوط بتن و کاهش مقاومت بتن به علت اين جداشدگي، اين اندازه از ليکا از برنامه حذف شد.

شکل 2-12- ليکاي درشت (mm 25- mm 10)

شکل 2-13- ليکاي ريز (mm 3 -0)

شکل 2-14- انسداد بتن توسط ليکاي درشت

شکل 2-15- بروز پديده جداشدگي در بتن ناشي از مصرف ليکاي درشت
شکلهاي 2-12 و 2-13 ليکاي مصرفي و شکلهاي 2-14 و 2-15 جداشدگي ناشي از ليکاي درشت را نشان ميدهند. وزن مخصوص ليکاي درشت3 kg/m531 و وزن مخصوص ليکاي ريز kg/m 31005، با درصد جذب آب 24 ساعته با سطح خشک (شرايط SSD ) 26% براي هر دو نوع ليکا محاسبه شد که همانگونه که مشاهده ميگردد، چگالي پايين ليکاي درشت عامل جداشدگي شديد ميشود. سبکدانه ليکا به علت تخلخلي که در درون خود دارد، با ذخيره آب در درون خود، و انتقال آن به ژله سيمان براي ادامه عمل هيدراسيون پس از قالبگيري، سبب عملآوري بهتر بتن، حتي در صورت دور ماندن بتن از آب، ميشود. آب ذخيره شده در ليکا از حفرات داخل ليکا به ژله سيمان منتقل ميشود و سبب پيشبرد عمل هيدراسيون شده که به اين عمل، عملآوري داخلي گفته ميشود [39]. همچنين وجود همين حفرات هوا، سبب ميشود تا در آتشسوزي، فشار ناشي از بخار آب درون بتن، به خصوص در بتن خودمتراکم، سبب تخريب و لايه شدن بتن نشود و بخار آب فضايي بيشتري در اختيار داشته باشد.
آخرين نکته در مصالح مصرفي، ترتيب اختلاط مصالح ميباشد که موضوعي مهم ميباشد. ترتيب اختلاط مصالح ميتواند تأثير مهمي در خواص رئولوژيکي و مکانيکي بتن داشته باشد. ترتيب اختلاط مصالح در بسياري از تحقيقها و همچنين اين تحقيق، از درشتدانه به ريزدانه ميباشد. پس از تحقيق و بررسيهاي انجام شده اين نتيجه کسب شد که بهترين ترتيب اختلاط مصالح به اينگونه است که ابتدا ليکاي درشت، ليکاي ريز و دوسوم ماسه و يک سوم آب در بتونير ريخته شود. بعد ازmin 5 تا min 7 اختلاط، بقيه ماسه، نصف سيمان، نصف پودرسنگ و يک سوم ديگر آب در بتونير ريخته ميشود. بعد ازmin 5 تا min 7 اختلاط، مابقي سيمان و پودرسنگ و آب را ريخته و چند دقيقه اختلاط خواهند داشت تا مصالح و سيمان به خوبي مخلوط شده و حالت گلوله شدن پيش نيايد. سپس ميکروسيليس به اختلاط افزوده شده و مخلوط خوب به هم زده ميشود تا مخلوطي همگن ايجاد شود. سپس فوقروانکننده مصرفي را نيز در حين اختلاط به بتن افزوده و اختلاط را ادامه ميدهيم تا از لحاظ ظاهر، بتني همگن ايجاد شود. پس از آن بتن مورد نظر آماده ميباشد. شکل 2-16 مصالح مصرف شده را نشان ميدهد.

شکل 2-16- مصالح بهکار رفته در طرح اختلاط
2-13- الياف و کاربرد آن
2-13-1- مقدمه
مزايايي که بتن دارد، سبب رشد گسترده آن بين مهندسان شده است. اغلب تودههاي بتن، اعم از ريزدانه (ماسه)، درشتدانه (شن) و سبکدانه (ريز و درشت)، در فشار خوب ولي در کشش ضعيف عمل ميکنند و سبب ايجاد خاصيت تردي بتن ميشود [40]. بکارگيري بتن غير مسلح به علت تردي آن، کاربرد چنداني ندارد. اين مشکل عمده، با مسلح کردن آن به وسيله آرماتورها برطرف ميگردد. اما استفاده از آرماتور نيز مشکلاتي دارد که مهمترين آن اين است که بخش کوچکي از مقطع بتن را تشکيل ميدهد و باعث غير همگني ميشود. به منظور رفع اين نقص و نيز به منظور ايجاد شرايط ايدهآل، و نيز کاهش ضعف شکنندگي، در چند دهه اخير از رشتههاي نازک و دراز که در تمام حجم بتن به طور همگن و درهم پراکنده ميگردد، استفاده ميشود [40]. کاربرد اينگونه رشته ها با الياف در بتن به بطور کلي در ملاتها قدمت تاريخي دارد.
انواع اليافي که در ربع قرن اخير بطور وسيع در بتن و ملاتهاي سيماني مورد استفاده قرار ميگيرد، الياف شيشهاي، پلياتيلين، فولادي، آزبست و نايلوني و کتان ميباشد که اثر هر يک از انواع الياف بر خواص و تکنولوژي بتن مبحث جداگانه و طولاني را به خود اختصاص ميدهد.
طبق تعريف آيين نامه بتن آمريکا بتن اليافي، بتني است که با سيمان هيدروليکي، مصالح سنگي ريزدانه و درشتدانه و…. و الياف مجزا و غيرپيوسته ساخته ميشود. اين الياف باعث کاهش ترکخوردگي و افزايش شکلپذيري شده و حتي ميتواند جايگزيني براي آرماتور باشد [40]. نخستين کاربرد الياف، به صورت نوين، در نيمه دوم دهه 1800، به شکل سيمان پرتلند تقويت شده با آزبست بود. چنين شيوهاي از ديرباز مورد توجه بوده است و ملات کاهگل، دليلي بر اين ادعاست.
نظري گذرا به آمار مصرف الياف فولادي در کارهاي بتني در کشورهاي صنعتي نشان ميدهد که تنها ظرف 10 سال گذشته بالغ بر چندينm2 100000 از کف سالنهاي صنعتي، باند فرودگاه، روسازي بزرگراه و … با بتن مسلح به الياف فولادي اجرا شده است.
2-13-2- ويژگيهاي فيزيکي الياف
الياف داراي خصوصيات فيزيکي زير ميباشند [40]:
1- نسبت ظاهري الياف (نسبت طول به قطر الياف): اين ويژگي، تأثير به سزايي در افزايش مقاومت ماتريس دارد. الياف درون ماتريس، زير بار، به دو دليل زير گسيخته ميشوند:
1- اگر الياف طولي کمتر از طول بحراني5 ، به دليل از دست دادن خاصيت پيوستگي، داشته باشند.
2- چنانچه الياف، طولي بيش از طول بحراني داشته باشند. معمولاً نسبت ظاهري براي الياف، با طولهايmm 6 تا mm 76 ، معادل 30-150 ميباشد.
2- ضريب ارتجاعي الياف: هر اندازه ضريب ارتجاعي الياف بيشتر باشد، تنشي که ترکيب با ماتريس سيماني (ملات يا بتن)، تحمل ميکند، بيشتر است که عامل مهمي براي مقايسه و تشخيص مزاياي اليافها ميباشد.
3- پيوستگي الياف به ماتريس: يکي از ويژگيهاي مهم در خاصيت مقاومتدهي ، پيوستگي الياف به ماتريس ميباشد. شيوههاي پيوستگي الياف به ماتريس، شامل چسبندگي، اصطکاک و درگيري مکانيکي، مشابه آرماتورهاي فولادي در بتن مسلح است.
4- خاصيت ارتجاعي: اگر الياف خاصيت ارتجاعي اندکي داشته باشند، و خصوصياتي مانند خزش تحت بار از خود نشان دهد، مقاومتدهي آنها، با زمان کاسته ميشود. اين مورد در الياف پروپيلن، محسوستر ميباشد.
5- مقاومت کششي الياف: هرگاه مقاومت کششي الياف بيشتر از ماتريس باشد، مقاومت کششي ترکيب، افزايش مييابد که عملاً به همين دليل از الياف استفاده ميشود.
6- کرنشپذيري الياف: کرنش نهايي الياف در بتن، بايد بيشتر از کرنش ترکخوردگي ماتريس باشد و از آنجايي که معمولاً ماتريسهاي سيماني شکنندهاند، اين موضوع براي اکثر الياف صدق ميکند. وقتي ماتريس تحت بار قرار دارد، الياف درون آن سبب ميشود که ابتدا سرعت گسترش ترکها آهسته باشد و با افزايش ميزان بار، مقدار ترکها به تدريج بيشتر زياد شود. از طرفي الياف اين خاصيت را دارند که با پل زدن بين ترکها، تنش و کرنش را حمل کنند. همچنين بار بوسيله تنش برشي در سطح مشترک ماتريس- الياف، از ماتريس، به الياف منتقل ميشود. در جدول 2-9، برخي خصوصيات فيزيکي انواع الياف به صورت تقريبي بيان شده است.

جدول 2–9- مشخصات مکانيکي انواع الياف [40]
الياف
وزن مخصوص
(g/cm3)
ضريب ارتجاعي
(GPa)
مقاومت کششي
(GPa)
کرنش گسيختگي
(%)
فولاد
8/7
200
0/3-0/1
4-3
شيشه
6/2
80
4-2
5/3-2
آزبست
4/3
196
5/3
3-2
کربن
9/1
230
6/2
1
پليپروپيلن
9/0
5
5/0
20
نايلون
1/1
4
9/0
15-13
کولار49
5/1
133
9/4
6/2
کولار29
5/1
69
9/2
4
پلياستر
4/1
2/8
9/0-7/0
13-11
پلياتيلن
9/0
1/0-4/0
7/0
10

2-13-3- شيوه قرار گرفتن و توزيع الياف در ماتريس
شيوه قرار گرفتن الياف در محور ترک، در انتقال نيرو به سطح ترک موثر است. اليافي که موازي ترک باشند، به انتقال نيرو کمک نميکنند. اما اليافي که عمود بر محور ترک قرار گرفته باشند، حداکثر تأثير را دارند. الياف به 3 صورت ممکن است در بتن پخش شود که به ترتيب زير ميباشد:
1- الياف به موازات تنش وارده توزيع شود.
2- زماني که الياف در صفحهاي به موازات تنش وارده در دو بعد به صورت تصادفي توزيع شوند.

3- زماني که الياف به صورت سه بعدي و تصادفي توزيع شوند.
در بتنريزيهاي حجيم، الياف به صورت سهبعدي و در پوستهها و شاتکريت، الياف به صورت دوبعدي پخش ميشوند. همانگونه که ذکر شد، جهت قرارگيري اين الياف بسيار مهم بوده و در صورت داشتن جهت مناسب، باعث استفاده بهينه و حداکثري از الياف ميشود.
2-13-4- موارد مصرف محصولات سيماني تقويت شده با الياف
استفاده از سيستمهاي کامپوزيت سيماني تقويت شده با الياف، امکان توليد اجزاي ساختماني با ابعاد کمتر و مقاومت خمشي و ضربهاي بيشتر را ممکن ساخته است. در جدول 2-10، نمونههايي از کاربرد فرآوردههاي سيماني تقويت شده با الياف مشاهده ميشود [40].

جدول 2–10- موارد استفاده از انواع الياف [40]
نوع الياف
مصارف
شيشه
پانلهاي پيشساخته، ديوارنما، لولههاي فاضلاب، سقفهاي پوستهاي بتني
فولاد
بلوکهاي بتني سقفي مجوف، روکش جادهها، کف پلها، سازههاي مقاوم در برابر انفجار، پي ماشينآلات صنعتي، سازههاي دريايي، پوشش تونلها، ساختمان بدنه کشتي
نايلون و
پليپروپيلن
شمعهاي معمولي و پيشتنيده، پانلهاي نما، واحدهاي شناور براي عبور و تخليه بار در دريا، ترميم روسازيها، پوشش سطحي لولههاي زير آب، دالهاي بتني
آزبست
ورقهها، لولهها، صفحهها، مواد عايق و ضد آتش، لولههاي فاضلاب، ورقههاي صاف يا موجدار سقف، پوششهاي سطحي ديوارها
کربن
واحدهاي موجدار جهت کفسازي، جداکنندههاي موجدار، بدنه قايقها، تختههاي داربست
کولار
همانند الياف کربن
بامبو
صفحات ساختماني(اجزاي چوبي در

پایان نامه
Previous Entries تحقیق رایگان درباره اسم مستعار Next Entries تحقیق رایگان درباره آزمايش، اسلامپ، جريان، ميباشد.