• پایان نامه کارشناسی ارشد مهندسی عمران گرایش سازه با عنوان: بتن با مقاومت بالا و تاثیر بزرگترین اندازه سنگدانه در آن
• دانشگاه علوم و فنون مازندران
• استاد راهنما: دکتر جواد برنجیان ، دکتر حسینعلی بیگی
• پژوهشگر: سلیمان سلیمانی
• سال انتشار: زمستان 1376
• فرمت فایل: PDF و شامل 143 صفحه
چکیــــده:
امروزه در اکثر دنیا تحول عظیمی در تکنولوژی بتن برای دستیابی به بتن با مقاومت بالا پدید آمده است. اگرچه اغلب آئین نامههای بتن هنوز مقاومت بتن مورد استفاده در سازهها را به 65Mpa محدود میکنند لیکن آئین نامههای جدید در کشورهای پیشرفته حدی بالاتر از 105Mpa را معرفی نمودهاند.
ریزی بسیار زیاد و فعالیت پوزولانی میکرو سیلیس، کاسته شدن آب مصرفی و کارایی مناسب توسط فوق روان کننده و ایجاد سطح چسبندگی مناسب بین خمیر سیمان و سنگدانهها با انتخاب یک اندازه بهینه برای بزرگترین سنگدانه، سبب کاهش خلل و نفوذپذیری و افزایش دوام و مقاومت در بتن ها شده است.
یک ماده پوزولانی یک ماده سیلیسی است که به خودی خود ارزش چسبندگی ندارد، اما پودر شده آن در حضور رطوبت و در دمای معمولی با مواد موجود در سیمان (هیدروکسید کلسیم) واکنش شیمیایی ایجاد کرده و ترکیباتی را که دارای چسبندگی میباشند ایجاد میکند.
میکروسیلیس بسیار نرم و بصورت پودر میباشد و مرکب از مواد غیر بلوری است و میزان (Sio2) آن بین 85 تا 98 درصد میباشد. مواد معدنی مختلفی برای ساخت بتن با مقاومت بالا وجود دارد، از این مواد برای بهبود و توسعه کارایی بتن تازه و دوام بتن سخت شده استفاده میشود. موثرترین آنها میکروسیلیس میباشد که به عنوان پرکننده بین اجزا متشکله بتن عمل نموده و نه تنها باعث جسبندگی بین ذرات سیمان میشود بلکه چسبندگی بین سیمان و سنگدانه را افزایش میدهند.
این رساله مروری است بر تحقیقاتی که در سالهای اخیر پیرامون بتن با مقاومت زیاد انجام گرفته و سپس روشهای رسیدن به این مقاومتها با مصالح موجود در منطقه مازندران و ارائه و آزمایشات مربوط انجام گرفت. نقش مصالح تشکیل دهنده بتن، از جمله میکروسیلیس فوق روان کننده و بخصوص بزرگترین سنگدانه در رسیدن به مقاومت بالا مورد تجزیه و تحلیل قرار گرفت. روابط بین مقاومتهای فشاری، کششی و خمشی و مدول الاستیسیته در بتنهای با مقاومت معمولی و زیاد و بتن بدون میکروسیلیس جهت مقایسه نیز مورد بررسی قرار گرفته است، که خلاصه نتایج بدست آمده به صورت زیر ارائه میگردد:
1- به دلیل ریزتر شدن بزرگترین اندازه سنگدانه، میزان سطح اتکا سنگدانهها به هم در واحد حجم بیشتر شده و عامل تمرکز تنش که منجر به شکست سنگدانه و در نهایت ترک در بتن میگردد، کمتر شده و مقاومت زیاد میشود.
2- با ریزتر شدن بزرگترین اندازه سنگدانه، مقدار باند (سطح چسبندگی) بین سیمان و سنگدانه در واحد حجم بیشتر شده و سهم تحمل نیرو بوسیله خمیر سیمان بیشتر میشود که در نهایت مقاومت بتن بیشتر میشود.
3- به دلیل وجود میکروسیلیس در بتن، اکثر خلل و فرج ما بین سنگدانهها و سیمان پر شده و جسم همگن و یکپارچهای ایجاد شده که باعث افزایش سطح تماس گردیده، میزان تنش کمتر شده و مقاومت بیشتر میشود.
4- به علت وجود فوق روان کنندهها، نسبت آب به سیمان (که در بتن عامل تعیین کنندهای برای مقاومت است) کاسته شده و مقاومت بتن افزایش مییابد.
5- احتمال وجود ترکهای ریز (ناشی از تولید سنگدانه در ماشینهای سنگ شکن) که مقاومت بتن را کم میکند و سنگدانههای کوچکتر کمتر است.
لازم به ذکر است که کوچک کردن بزرگترین اندازه سنگدانه در دانه بندی نیز محدود است. یعنی نمیتوان چنین استدلال نمود که، هر چه مصالح درشت دانه کوچکتر باشد مقاومت بالاتر میرود.
______________________________
** توجه: خواهشمندیم در صورت هرگونه مشکل در روند خرید و دریافت فایل از طریق بخش پشتیبانی در سایت مشکل خود را گزارش دهید. **
** توجه: در صورت مشکل در باز شدن فایل PDF ، نام فایل را به انگلیسی Rename کنید. **
** درخواست پایان نامه:
با ارسال عنوان پایان نامه درخواستی خود به ایمیل civil.sellfile.ir@gmail.com پس از قرار گرفتن پایان نامه در سایت به راحتی اقدام به خرید و دریافت پایان نامه مورد نظر خود نمایید. **
فرمت فایل: ورد قابل ویرایش
تعداد صفحات: 31
شرح مختصر:
آزمایش فشاری سنگدانه ها
شن مهمترین عامل مقاومت فشاری بتن ها میباشد . حداقل مقاومت شن میباید از 800 کیلوگرم بر سانتیمتر مربع بیشتر باشد . شنها به دو دسته بادامی و نخودی دسته بندی میشوند . سایز 5-10 میلیمتر شن را شن نخودی و 10-20 میلیمتر را شن بادامی مینامند . ما در این آزمایش یک نمونه سنگدانه شنی را از نظر مقاومت فشاری مورد آزمایش قرار میدهیم .
برای این آزمایش 3000 گرم شن را داخل سیلندر استوانه ای مخصوص ریخته و روی آن را صفحه فولادی قرار میدهیم و به مدت 2.5 دقیقه زیر فشار 21 تن جک هیدرولیک قرار میدهیم . پس از آن محصول را با الک 8 میسنجیم و غربال میکنیم . باقیمانده روی الک را وزن میکنیم . برای این
آزمایش ما نیاز به وزن سنگدانه خرد شده عبوری داریم و برای این که آزمایش دقیق باشد و درصد خطا کاهش پیدا کند ما باقیمانده روی الک را حساب میکنیم .
با احتساب وزن اولیه ، وزن رد شده از الک و فرمول فوق میتوانیم درصد عبوری را محاسبه کنیم .
حال با استفاده از جدول و دانستن درصد دانه های خرد شده میتوانیم مقاومت فشاری را حساب کنیم . در این آزمایش مقاومت فشاری ما 600 میباشد که برای ساخت بتن مناسب نمیباشد .
فهرست مطالب:
بخش اول: آزمایش مقاومت فشاری 1
بخش دوم: مقاومت سایشی سنگدانه 3
بخش سوم: آزمایش وزن حجمی 5
بخش چهارم: وزن مخصوص ظاهری 7
بخش پنجم: مقاومت فشاری نمونه های مکعبی 9
بخش ششم: دانه بندی دانه های سنگی 10
بخش هفتم: آزمایش اسلامپ و وزن حجمی بتن 15
بخش هشتم: نمونه گیری بتن 17
بخش نهم: مقاومت فشاری نمونه های مکعبی 18
بخش دهم: مقاومت کششی بتن (نمونه های استوانه ای) 20
دانلود آزمایش دانه بندی سنگدانه ها Sieve Analysis of Fine and Coarse Aggregates که شامل 63 صفحه و بشرح زیر میباشد:
نوع فایل : Word
فهرست محتوا
آزمایش دانه بندی سنگدانه ها
(Sieve Analysis of Fine and Coarse Aggregates)
[ASTM-C136]
مقدمه:
یکی از عوامل موثر در مقاومت بتن (بطور غیرمستقیم)، رعایت ضوابط دانه بندی شن و ماسه است که در طرح مخلوط بتن اهمیت زیادی دارد. از نظر تئوری، دانه بندی خوب به قسمی است که دانه های ریزتر فضای خالی بین دانه های درشت تر را پر کنند و باعث تراکم هرچه بیشتر شن و ماسه در بتن شوند. تراکم بیشتر بتن باعث افزایش وزن مخصوص و همچنین مقاومت آن نسبت به نمونه مشابه می شود. با مقاومت ثابت، بتن با دانه بندی بهتر احتیاج به سیمان کمتری دارد و چون سیمان از مصالح نسبتاً گران است، لذا دانه بندی بهتر اقتصادی تر است…….
آزمایش ارزش ماسه ای
(Sand Equivalent Value)
[ASTM – D2418]
مقدمه:
سه گروه کلی از مواد زیان آور وجود دارند که ممکن است در سنگدانه ها یافت شوند: ناخالصی ها، دانه های ضعیف یا ناسالم، و قشرهای پوششی (ریزدانه های ناخواسته) ناخالصی ها در فرآیند هیدراتاسیون سیمان دخالت می کنند و می توانند در واکنش ها اختلال بوجود آورند؛ دانه های ضعیف و ناسالم و پوسیده دلیل نداشتن مقاومت کافی خواص مکانیکی بتن را تحت تاثیر قرار می دهند؛ قشرهای پوششی (ریزدانه های ناخواسته) از توسعه پیوستگی کامل بین سنگ دانه و خمیر سیمان جلوگیری بعمل می آورند. این آزمایش به منظور تعیین مقدار نسبی مواد ریزدانه مانند رس، سیلت، لای و یا گرد و غبار که ممکن است بصورت قشری از لایه های سطحی بر روی ماسه وجود داشته باشند بکار می رود. اندازه این ذرات ریز دانه، کوچکتر از 0.075 mm (زیر الک No.200) می باشد……
آزمایش مقاومت فشاری سنگدانه ها
(Compressive Strength of Aggregates)
[BS812-P110]
مقدمه:
سنگدانه ها در بتن حدود 65% تا 75% حجم آنرا تشکیل می دهند، لذا طبیعتاً خصوصیات سنگدانه ها در خصوصیات بتن ساخته شده با آنها، تاثیر گذار است. از بین خصوصیات مختلف سنگدانه ها، در این آزمایش توجه خود را به مقاومت فشاری آنها معطوف می کنیم.
مسلم است که مقاومت فشاری بتن، نمی تواند به میزان قابل توجهی از مقاومت قسمت عمده سنگدانه هایی که در آن قرار دارند، بیشتر باشد. حتی مشخص شده است که مقاومت لازم برای سنگدانه ها، به میزان قابل توجهی بیشتر از حدود مقاومت های معمولی بتن می باشد: زیرا تنش های واقعی اعمال شده در فصل مشترک هر یک از ذرات در داخل بتن، ممکن است خیلی بیشتر از تنش فشاری اسمی اعمال شده به بتن باشد……
طرح اختلاط بتن
(Concrete Mix Design)
[ACI 211.1]
مقدمه:
مسئله طرح اختلاط بتن، اساساً عبارتست از انتخاب مقادیر مناسب سیمان، سنگدانه های ریز (ماسه)، سنگدانه های درشت (شن)، و آب، برای ساخت بتنی با خواص معین که اقتصادی نیز باشد (این مقادیر معمولاً بر حسب وزن اجزا در واحد حجم بتن بیان می شوند). در بسیاری از مواقع مواد دیگری نیز بعنوان مواد افزودنی بکار می روند….
جداول طرح اختلاط بتن
(ACI 211.1)
جدول 1 . اسلامپ های پیشنهادی
جدول 2 . تخمین مقدار آب و حباب هوا
جدول 3. انتخاب نسب آب به سیمان
جدول 4. تخمین مقدار سنگدانه درشت (شن)
جدول 5. تخمین اولیه جرم واحد حجم بتن تازه
آزمایشات کارایی بتن تازه
(Fresh Concrete Workability Tests)
مقدمه:
کارایی یکی از خصوصیات بسیار مهم بتن تازه است. با توجه به پیچیدگی مفهوم آن، تعاریف زیادی برای آن در ادبیات فنی ارائه شده است که در اینجا به تعدادی از آنها اشاره می شود. ….
آزمایش مقدار هوای بتن تازه به روش فشاری
(Air Content of Freshly Mixed Concrete
by the Pressure Method)
[ASTM-C231]
مقدمه:
تخلخل (فضای خالی) موجود در بتن به سه قسم است: تخلخل ژنی، تخلخل موئینه، و حباب های هوا.
حباب های هوا که اغلب کروی شکل هستند، خود در دو گروه زیر طبقه بندی می شوند:
حباب های هوای غیرعمدی (Entrapped Air) : هوایی که در حین مخلوط نمودن اجزاء بتن، به طور اتفاقی در مخلوط محبوس می شود. این حباب ها با چشم قابل تشخیص بوده و ممکن است به قطر تا mm mm5 باشند.
حباب های هوای عمدی (Entrained Air) : هوایی که با استفاده از مواد افزودنی حباب زا به طور عمدی در بتن ایجاد می شود. این حباب ها با چشم به سختی دیده می شوند و دارای قطر μm 50 تا 200 هستند…………….
آزمایش مقاومت فشاری بتن
Compressive Strength of Concrete
[ASTM – C39]
مقدمه:
متداول ترین آزمایش از بین آزمایش های بتن سخت شده، آزمایش مقاومت فشاری می باشد که تا حدی به دلیل ساده بودن آن است و تا حدی به دلیل اینکه بسیاری از خواص مورد نظر بتن از نظر کیفی با مقاومت ارتباط دارند. دو هدف اصلی از انجام این آزمایش، کنترل کیفیت و انطباق با مشخصات تعیین شده است.
در این آزمایش، نمونه های بتن با اعمال نیروی محوری فشاری با سرعتی مشخص، به حد مقاومت نهایی شان می رسند (تا جاییکه دیگر قادر به تحمل نیروی بیشتری نباشند). مقاومت فشاری از تقسیم حداکثر نیروی تحمل شده توسط نمونه، به سطح مقطع آن بدست می آید. لذا منظور از مقاومت فشاری، حداکثر تنش فشاری اعمال شده به نمونه و نه حداکثر نیروی فشاری اعمال شده می باشد…..
آزمایشات مقاومت کششی بتن
(Tensile Strength of Concrete)
مقدمه:
هرچند معمولاً بتن بحنوی طراحی نمی شود که تنش کششی مستقیم تحمل نماید، اما مقاومت بتن در مقابل کشش، از دیگر خواص مهم بتن می باشد که در مواردی از قبیل طرح دال های بزرگراه ها و فرودگاه ها، سدهای بتنی غیرمسلح، مقاومت برشی، مقاومت در مقابل ترک خوردگی و محاسبات مربوط به میلگردهای حداقل در تیرها مورد توجه می باشد.
با توجه به ماهیت مقاومت بتن، مقاومت های فشاری و کششی با هم ارتباط هستند، ولی هیچ تناسب مستقیمی وجود ندارد و نسبت این مقاومت ها به سطح کلی مقاومت بتن بستگی دارد. نتایج آزمایشات نشان می دهند که هرچه مقاومت بتن بالاتر رود، نسبت مقاومت کششی به فشاری کمتری می شود (بعنوان مثال اگر مقاومت فشاری بتن پنج برابر شود، مقاومت کششی آن کمتر از پنج برابر می شود). بطوری تقریبی، مقاومت کششی بتن 8/1 تا 12/1 مقاومت فشاری آن است……….
آزمایش مدول الاستیسیته بتن
(Modulus of Elasticity of Concrete)
[ASTM-C469]
مقدمه:
طبق تعریف، مدول الاستیسیته یا مدول یانگ، عبارتست از نسبت تنش به کرنش همجهت با آن (شیب منحنی تنش – کرنش) در بارگذاری تک محوری، و یا از نظر کیفی، مقاومت مصالح در برابر تغییر شکل (سختی). مدول الاستیسیته دارای کاربردهای فراوانی در مسائل تحلیلی و مکانیک جامدات است، زیرا یکی از پارامترهای مهم توصیف کننده رابطه بین تنش و کرنش محسوب می شود……
آزمایش تأثیر افزودنی ها بر خواص بتن
(Influence of Admixtures on Concrete Properties)
مقدمه:
با اینکه مواد افزودنی بر خلاف سیمان، سنگدانه و آب جزء ترکیبات بنیادی مخلوط بتن نمی باشند. لیکن از اجزای مهم بتن بوده و بصورت فزاینده ای مصرف می شوند. علت رشد زیاد مواد افزودنی آن است که این مواد قادرند امتیازات فیزیکی و اقتصادی قابل ملاحظه ای برای بتن ایجاد نمایند که از آن جمله می توان به بهبود کارایی، تسریع یا تعویق زمان گیرش، کنترل افزایش مقاومت و ... اشاره کرد……..
آزمایشات خواص مکانیکی ملات ماسه سیمان
(Mechanical Properties of Cement Mortar)
مقدمه:
مقاومت مکانیکی سیمان سخت شده، خاصیتی از سیمان است که شاید بیش از هر خاصیت دیگر از لحاظ کاربرد سازه ای، مورد نیاز می باشد. به همین دلیل، آزمایش های مقاومت در کلیه استانداردهای ویژگی های سیمان، تجویز شده اند، این آزمایشات، جزو آزمایشات کنترل کیفی سیمان بوده و هدف صرفاً تحقیق و اطلاع از خواص مکانیکی سیمان مورد استفاده است و نتایج بدست آمده برای تطبیق با مشخصات خاصی بکار نمی روند………..