فهرست مطالب

  • سال پنجم شماره 2 (پاییز و زمستان 1392)
  • تاریخ انتشار: 1392/11/18
  • تعداد عناوین: 8
|
  • حسن افشین، لیلا معراجی، کریم عابدی صفحات 7-18
    بتن پودری واکنش پذیر (RPC) به عنوان نوعی بتن فوق توانمند، در سال های اخیر توجه زیادی را به خود جلب کرده است. این بتن با مقاومت فشاری حداقل 150 مگاپاسکال، دارای تراکم حجمی بالا، نفوذپذیری بسیار کم، دوام زیاد، مقاومت سایشی و خوردگی بسیار بالایی می باشد. الیاف فولادی ریز به کار رفته در این بتن، باعث افزایش مقاومت خمشی و شکل پذیری زیاد آن شده است. در این تحقیق سعی شده است با استفاده از مصالح موجود در کشور بتوان به این نوع بتن دست یافت و مناسب ترین مصالح را از بین مصالح در دسترس، انتخاب نمود. همچنین تاثیر انواع روش های عمل آوری بر خواص این بتن بررسی شده است. نتایج نشانگر این نکته است که با استفاده از مصالح موجود و به کار بردن الیاف و با عمل آوری گرمایی می توان به مقاومت فشاری حدود 160 مگاپاسکال و مقاومت خمشی 25 مگاپاسکال در این نوع بتن دست یافت.
    کلیدواژگان: بتن پودری واکنش پذیر، عمل آوری، روانی، مقاومت فشاری، مقاومت خمشی، طاقت خمشی
  • جواد برنجیان، مرتضی حسن نژاد صفحات 19-31
    استفاده از مطالعات در ریزساختار، این امکان را می دهد که با شناخت خلل و فرج نسبت به چگال تر شدن و افزایش دوام و افزایش مقاومت بتن روی آورد. در این مطالعه که یک پژوهش آزمایشگاهی است، به بررسی مقاومت فشاری و سرعت امواج فراصوت در سنین مورد نظر و ریزساختار ناحیه انتقال بتن با استفاده از سنگدانه هایی از جنس سیلیس، دولومیت، آهک و گرانیت در سنین مورد نظر پردخته شده است. با استفاده از دستگاه مولد امواج فراصوت (Ultrasonic) و میکروسکوپ الکترونی روبشی SEM)1) به مطالعه در ریزساختار ناحیه انتقال پرداخته شد. نتایج نشان داده است، جنس سنگدانه اثر زیادی در مقاومت فشاری این بتن دارد، و با افزایش مقاومت و تغییر جنس سنگدانه سرعت امواج فراصوت در این بتن تغییر می کند و نیز اثر آن در ریزساختار و ضخامت در اطراف ناحیه انتقال بسیار متفاوت است و با افزایش ضخامت ناحیه انتقال سرعت انتقال امواج فراصوت در بتن کاهش می یابد.
    کلیدواژگان: جنس سنگدانه، بتن مقاومت بالا، ریزساختار، ناحیه انتقال، امواج فراصوت
  • علیرضا حبیبی، آروین وزیری، آرمان محمدی صفحات 33-44
    هدف از این پژوهش تعیین رابطه مقامت فشاری با مقاومت کششی و وزن مخصوص بتن سبک سازه ای، ساخته شده از دانه های سبک معدنی (پوکه) استخراجی از معادن موجود در کردستان ایران، است. به این منظور از افزودنی های معدنی و شیمیایی در طرح اختلاط و ساخت بتن سبک استفاده گردیده است. با در نظر داشتن جنبه های اجرایی این نوع بتن، متغیرهایی که در طرح اختلاط مورد نظر هستند، عبارت اند از: نسبت مقاومت فشاری به وزن مخصوص بتن، مقدار پوکه از کل حجم سنگدانه. پس از ساخت بتن و عمل آوری نمونه ها به منظور بررسی تاثیر نسبت متغیرهای ذکر شده آزمایشات لازم بر روی آنها انجام می گیرد. نتایج حاصل از تحقیق نشان می دهد که با به کاربردن سبکدانه پوکه در طرح اختلاط بتن سبک به عنوان سنگدانه و ثابت نگه داشتن میزان سیمان و سایر مصالح مصرفی، ضمن کاهش وزن مخصوص بتن، در بیشتر موارد می توان به مقاومت فشاری مطلوبی دست یافت.
    کلیدواژگان: بتن سبک، مقاومت فشاری، مقاومت کششی، وزن مخصوص، دانه سبک معدنی
  • سید حمید هاشمی، حمید رضا صدیقی صفحات 45-53
    در این مقاله با بررسی کارآیی روش تاگوچی و توانایی آن در یافتن طرح اختلاط بهینه بتن حاوی نانوسیلیس، میکرو سیلیس و فاکتورهای مختلف همچون نسبت آب به سیمان (w/c)، سیمان با عیار مختلف kg/cm3)350،400،450) در سنین 7 و 28 روز مورد ارزیابی قرار گرفته است. نتایج حاصل از 9 طرح اختلاط با روش تاگوچی مورد بررسی قرار گرفته تا طرح اختلاط بهینه بتن با بیشترین مقاومت فشاری، مقاومت چسبندگی بتن و میلگرد و کمترین میزان جذب آب بدست آید، سپس طرح پیشنهادی روش تاگوچی، در آزمایشگاه ساخته شده و نتایج آن مورد بررسی قرار گرفته تا بهینه ترین طرح اختلاط بدست آید. در این پژوهش علاوه بر انجام آزمایش های مکانیکی و نفوذپذیری، که در مقیاس ماکرو انجام می شود، آزمایش پراش اشعه ایکس (XRD) نیز در مقیاس میکرو انجام گردید، تا بتوان دلایلی برای اثبات تغییر نتایج حاصل از آزمایش ها، با توجه به افزوده شدن نانوسیلیس و میکروسیلیس به بتن بدست آورد. مقایسه بین نتایج روش تاگوچی و نتایج آزمایشگاهی میزان اعتبار روش تاگوچی در بهینه نمودن طرح های اختلاط بتن را نشان می دهد.
    کلیدواژگان: روش تاگوچی، مقاومت فشاری، چسبندگی بتن و میلگرد، نفوذپذیری، آرایه های متعامد، آزمایش پراش اشعه ایکس
  • تاثیر مواد نانو بر خواص مهندسی ملات خودتراکم حاوی خاکستر بادی
    رحمت مدندوست، ملک محمد رنجبر، احسان محسنی صفحات 55-67
    اخیرا مواد نانو ساختار با توجه به عملکرد برتر خود مورد توجه قرار گرفته اند.در این میان صنعت بتن نیز با توجه به نیازهای خود از نظر استحکام و دوام، از استفاده کنندگان مهم مواد نانوساختار می باشد. لذا، مطالعات بتن و ملات حاوی افزودنی هایی در مقیاس نانو برای توسعه مصالح ساختمانی جدید حائز اهمیت می باشد.
    هدف از این مطالعه بررسی ملات خودتراکم با استفاده از نانوذرات به عنوان جایگزین بخشی از سیمان است. در راستای کاهش مقدار سیمان و رسیدن به کارایی بهتر، 25 درصد خاکستر بادی جایگزین سیمان شد. به کارگیری نانوذرات در کاهش مصرف سیمان به عنوان نمودی از کاربرد فناوری نانو در این راستا است. در این مقاله به بررسی خواص مهندسی ملات خودتراکم ساخته شده با به کارگیری 1 تا 5 درصد نانوذرات سیلیس، آهن و مسپرداخته شده است. خواص ملات تازه توسط آزمایش های جریان اسلامپ و جریان قیف V شکل و خواص مکانیکی ملات سخت شده با آزمایش های مقاومت فشاری و مقاومت خمشی در سنین 3، 7، 28 و 90 روزه و جذب آب نمونه ها در سن 28 روزه بررسی شدند. نتایج آزمایش ها نشان دهنده عملکرد مناسب نانو ذرات مذکور به خصوص نانوسیلیس و مس در بهبود کارایی، خواص مکانیکی و دوام ملات خودتراکم می باشد.
    کلیدواژگان: ملات خودتراکم، خواص مهندسی، دوام، مصالح در مقیاس نانو
  • علی صدر ممتازی، حسن نصرتی صفحات 69-83
    با توجه به مزایای فراوان بتن خود تراکم مانند عدم نیاز به ویبره، کیفیت بالا، کاهش آلودگی صوتی هنگام اجرا و... تمایل به استفاده از این نوع بتن به طور روز افزون در حال افزایش است. از سوی دیگر، یافتن راهی برای استفاده از سبکدانه های مصنوعی به منظور کاهش وزن مرده سازه، کاهش اثرات مخرب زیست محیطی و حفظ منابع مصالح سنگی موجود، ما را به سمت استفاده از مصالح جدید سوق می دهد. در این مقاله تاثیر به کارگیری دو نوع مصالح سبک مصنوعی شامل رس منبسط شده (LECA) و پلی استایرن منبسط شده (EPS) در بتن خودتراکم ارزیابی شده و الزامات بتن خودتراکم در حالت تازه و امکان قرار گیری در رده بتن خودتراکم سبک سازه ای در حالت سخت شده، مورد بررسی قرار گرفته است. به منظور ارزیابی امکان استفاده از بتن خودتراکم سبک سازه ای در اعضای باربر خمشی، تیرهای بتن مسلح با توجه به ضوابط آیین نامهACI 318M11 طراحی شده و در آزمایشگاه تحت بارگذاری قرار داده شدند. نتایج بارگذاری تیرها در هر سه سطح ترک خورگی، بهره برداری و نهایی مورد بررسی قرار گرفته است. نتایج به دست آمده نشان می دهدکه استفاده از روابط آیین نامه ACI 318M11 درمورد به کارگیری بتن خودتراکم سبک سازه ای حاوی سبکدانه رس منبسط شده کاملا در جهت اطمینان است. در این حالت ضریب تاثیر بتن سبک λ که توسط آیین نامه ACI 318M11 به دست می آید کوچکتر از مقدار به دست آمده در آزمایشگاه می باشد. روابط آیین نامه لنگرهایی کوچکتر از لنگر حقیقی تیر و خیزهایی بزرگتر از خیز حقیقی آن را نشان می دهند. این در حالی است که استفاده از سبکدانه EPS در ساخت تیر بتن مسلح سبک سازه ای از هماهنگی کامل با روابط آیین نامه برخوردار نمی باشد.در این حالت ضریب تاثیر بتن سبک λ که توسط آیین نامهACI 318M11 به دست می آید بزرگتر از مقدار به دست آمده در آزمایشگاه است و در حد ترک خوردگی مدول گسیختگی و لنگر ترک خوردگی محاسباتی بزرگتر از مقدار واقعی آنهاست که این امر در خلاف جهت اطمینان است.
    کلیدواژگان: تیر بتن مسلح، روابط طراحی، بتن خودتراکم سبک سازه ای، رس منبسط شده، EPS
  • فریدون رضایی، سپیده فرجی مقدم صفحات 85-99
    در چند دهه اخیر برای دست یابی به سیستم باربر جانبی که مجموعه پارامترهای مقاومت، سختی و شکل پذیری را تامین کند، تحقیقات زیادی صورت گرفته است. در سال های اخیر در بسیاری از کشورها، سیستم جدیدی به نام دیوار برشی فولادی استفاده شده است. این سیستم، به دلیل سختی و مقاومت بالا، قابلیت جذب انرژی زیاد، نصب سریع، اقتصادی بودن و سادگی اجرا بیشتر در بهسازی ساختمان های فولادی موجود بکار رفته است. در حالی که سیستم دیوار برشی فولادی را می توان به راحتی به صورت یکپارچه در قاب های فولادی موجود به کاربرد، تناسب استفاده از این سیستم در قاب های بتنی هنوز در مرحله توسعه است. در حال حاضر بر روی رفتار قاب های بتن مسلح تقویت شده با دیوار برشی فولادی کار تحقیقی بسیارکمی صورت گرفته است. کاربرد بتن و فولاد در کنارهم، به دلیل رفتار متفاوت و پیچیده آن ها، همواره مورد علاقمندی محققان بوده است. در این پژوهش ابتدا مدل عددی دیوار برشی فولادی با نتایج آزمایشگاهی صحت سنجی گردید و سپس به مطالعه رفتار و پدیده پس کمانش قاب های بتنی که با دیوار برشی فولادی تقویت شده اند پرداخته شده است. نتایج، نشان دهنده رفتار مناسب ساختمان تقویت شده با دیوار برشی فولادی بوده و بدین طریق ظرفیت باربری، سختی، جذب انرژی و شکل پذیری افزایش یافته است. مقدار نسبت تغییر مکان واقعی طبقات با بکارگیری دیوار برشی فولادی نیز کاهش چشمگیری یافته است.
    کلیدواژگان: تقویت ساختمان بتنی، رفتار غیرخطی، دیوار برشی فولادی با ورق نازک، پدیده پس کمانش
  • جمشید اسماعیلی، جمیل کسائی صفحات 101-111
    بتن سبک؛در این مقاله اثر ماسه سبک اسکوریای از پیش اشباع شده بر جمع شدگی خودزا و خصوصیات مقاومتی و انتقالی ملات های سیمانی مورد بررسی و ارزیابی قرارگرفته است. ملات های سیمانی مختلف با نسبت آب به سیمان ثابت 34/ 0 و جایگزینی ماسه معمولی توسط ماسه سبک اسکوریا به صورت حجمی با دانه بندی ثابت در پنج درصد جایگزینی 0، 10، 50،20 و 100 تهیه شده اند. آزمایش های مربوط به جمع شدگی خودزا، مقاومت های فشاری و خمشی، کارائی، سرعت پالسی، درصد جذب آب و جذب آب کاپیلاره (آهنگ جذب آب) در تمامی نمونه های ملات انجام گرفت. در نهایت با ارزیابی نتایج مشخص گردید که بکارگیری ماسه سبک اسکوریای از پیش اشباع شده در ملات سیمانی به عنوان ماده عامل عمل آوری داخلی، می تواند به طور موفقیت آمیزی منجر به کنترل جمع شدگی خودزا گردد اما در عین حال آثار معکوسی بر دیگر ویژگی های ملات (خصوصیات مقاومتی و انتقالی) دارد که بایستی حتما مورد توجه قرار گیرد. به نظر می رسد که کاربرد بهینه و به اندازه ماسه سبک اسکوریا می تواند منجر به بهبود تمامی ویژگی های ملات و بتن گردد.
    کلیدواژگان: عمل آوری داخلی، ملات سیمانی، ماسه اسکوریا، جمع شدگی خودزا، خواص مقاومتی، خواص انتقالی
|
  • Pages 7-18
    Reactive powder concrete (RPC), as a new type of ultra-high-performance concrete, has attracted a lot of attention in recent years. This type of concrete with a compressive strength of more than 150 MPa, has high packing density, very low permeability, superior durability and very high abrasion and corrosion resistance. Small steel fibers, used in RPC, cause the increase of flexural strength and ductility. In the present study, it has been tried to produce reactive powder concrete using the most suitable available materials in Iran. Also, the effects of different curing methods on the properties of RPC have been investigated. The results show that using the available materials together with steel fibers and conducting heat treatment, reactive powder concrete with compressive strength up to 160 MPa and flexural strength of 25 MPa was produced.
    Keywords: Reactive Powder Concrete, curing, Flowability, compressive strength, flexural strength, toughness
  • Pages 19-31
    Use of the investigation on microstructure, have advantage that recognition on void and denser and durable and higher strength on concrete accorded. In this experimental study, investigated on compressive strength and velocity of ultrasonic waves and microstructure of interface transition zone on concrete with use of aggregates type of sillces, dolomite, limestone and granite on age of a polestar. By using of the Ultrasonic and Scanning Electron Microscope (SEM)set studied on microstructure on interface transition zone of concrete. The result shows the stuff of aggregate effect on compressive strength and so, the role of its on microstructures and thickness on interface transition zone. With increase of thickness of interface transition zone the velocity of ultrasonic waves on concrete decreased.
    Keywords: Aggregate Type, high strength concrete, Microstructure, Interface Transition Zone, Ultrasonic Waves
  • Pages 33-44
    Objective of this study is to determine relation between compressive strength and tensile strength, and also special weight of concrete made with lightweight aggregate exploited fromthe existing mines in Kurdistan of Iran. For this purpose, mineralandchemicaladmixtures are used in concrete mix design and to produce lightweight concrete. The variables considered in the mix design are the ratio of compressive strength to concrete special weight, and the ratio of lightweight aggregate to the total volume of aggregate.An experimental study was carried out to examineeffect of the mentioned variables,after making and curingconcrete specimens. The results of the study show thatin most of cases, favorable compressive strength can be obtained by using the lightweight aggregate and constant amounts of cement and other materials in the mix design.
    Keywords: Lightweight Concrete, Compressive Strength, Tensile Strength, Special Weight, Mineral Lightweight Aggregate
  • Pages 45-53
    The current study is focused on gaining optimum concrete mixture design which contains nano-silica or mirco-silica, by employing different evaluation factors such as water to the cement ratio, cement grade and different age of investigation (7 and 28 days), using a robust predictive method that is called Taguchi. Nine mixture designs are optimized by Tguchi method to achieve maximum compression strength, maximum bonding strength between concrete and rebar and minimum water absorption. Obtained mixture designs are then employed in the laboratory and the results are investigated for the optimization process. In this study the XRD test is used in addition to mechanical concrete tests and permeability test in the macro scale. Obtained results show the reliability of the Taguchi method in the prediction of the concrete mixture design.
    Keywords: Taguchi Method, Compression Strength, Concrete, Bar Bonding, permeability, Orthogonal Arrays, XRD Test
  • Effect of Nano Materials on Engineering Properties of Self Compacting Mortar Containing Fly Ash
    Pages 55-67
    Nano-structurematerials recently attracted much scientific interest due to their superior performance. As well as concrete industry، according to its needs both in terms of strength and durability is one of the important users of nano structured materials. Therefore، concrete and mortar studies containing additive in nano scale is so important to development of new building materials. The aim of this study is to assess the self compacting mortars (SCMs) by using nano particles as a replacement of cement. In addition to reducethe amount of cement and to achieve the better workability، 25% fly ash was replaced in cement in all samples. Reduction of cement usage is a symbol of sustainable development and application of nano particles is a mark of nano technology helping in the same direction to make a brighter future. In this paper، the engineering properties of SCMs made by using of 1- 5% of SiO2، Fe2O3 and CuO nano particles are investigated. The fresh properties of mortar determined using mini V-funnel and mini slump flow tests and the hardened properties that determined by compressive strength، flexural strength tests at 3، 7، 28 and 90 days and water absorption test determined at 28 days. The results of experiments show the appropriate performance of the mentioned nanoparticles especially for SiO2 and CuO nano particles in improvement of workability، mechanical properties and durability of self compacting mortars.
    Keywords: Self Compacting Mortar, engineering properties, Durability, Nano Scale Materials
  • Pages 69-83
    The use of lightweight materials in construction industry reduces dead weight of structure and earthquake force acting upon it. On the other hand, the use of lightweight aggregates consider as a way to conserve existing natural aggregate mines. Self-CompactingConcrete (SCC) isa new type ofhighperformanceconcretes that flowsunderits own weight, passes through the reinforcements and fills all the corners of frameworks completely, The use of SCC is growing increasingly because of its great advantagessuch as eliminating the vibration of the concrete, reducing noise pollutionduring the construction time, having high workability and et. In this paper the effects of using two different artificial lightweight materials including light Expanded Clay Aggregates (LECA) and Expanded Poly-Styrene (EPS) on SCC are investigated. Fresh concrete requirement and the possibility of classification as lightweight self compacting concrete at hardened condition is determined.in order to evaluate structural lightweight self compacting beams, reinforced concrete beams were made of LECA and EPS and their design coefficient, bending capacity, modulus of rupture and deflection, compared with the normal weight SCC and also compared with the corresponding calculated values based on ACI 318.The results Shaw that the proposed relationships by ACI 318 code, are reliable when LECA is applied as lightweight aggregates, In this type of concrete, coefficient of lightweight concrete (λ) and bending capacity calculated by ACI 318 is smaller than corresponding experimental values, and calculated deflection is greater than experimental deflection. but the proposed design relationships by ACI 318 code, aren’t reliable when EPS is applied as lightweight aggregates, In EPS concrete, coefficient of lightweight concrete (λ), bending capacity and modulus of rupture calculated by ACI 318 is greater than corresponding experimental values.
    Keywords: Beam, Design Relations, Structural Lightweight self Compacting Concrete, LECA, EPS
  • Pages 85-99
    In recent decades, to reach the lateral load resisting system which can satisfy a set of parameters, strength, hardness and flexibility, a lot of researches have been done. In recent years, in many countries, a new system called, steel plate shear wall (SPSW) has been used. Due to hardening and high strength, high energy absorption capability, speedy erection, economical and easy performance, the system has been used more in rehabilitation of existing steel buildings. While SPSW system can be easily integrated into existing steel frames, its suitability in concrete frames is still in the developmental stage. Currently on the behavior of reinforced concrete frame reinforced with SPSW research work has been slowly, because of have varied and complex behavior, researchers have always been interested in the use of concrete and steel together. In this study, first the numerical model has been verified by experimental results and then the behavior and the phenomenon of post-buckling in concrete frames reinforced with SPSW has been discussed. The results shows the suitable behavior of structure reinforced with SPSW and thereby it indicates load capacity, stiffness and energy absorption and flexibility of system increased. The actual drift ratio of floors using SPSW was also significantly reduced.
    Keywords: Strengthening of Concrete Structure, Nonlinear Behavior, Thin Steel Plate Shear Wall, Phenomenon of Post, Buckling
  • Pages 101-111
    In this paper, the effect of pre-soaked local lightweight scoria fine aggregates on autogenous shrinkage, strength and transport properties of cement mortars is investigated. Different cement mortars with a constant water/cement ratio of 0.34 were prepared substituting normal fine aggregates by lightweight scoria fine aggregates with the same grading at five different volume fractions of 0%, 10%, 20%, 50% and 100%. Autogenous shrinkage, compressive and flexural strength, workability, pulse velocity, water absorption and sorptivity (rate of water absorption), were measured in all mortars and compared with reference specimen. It has been found that incorporation of pre-soaked lightweight scoria sand in cement mortars as internal curing agent can successfully control the autogenous shrinkage, but effects inversely on other properties (strength and transport properties) of mortars that should be significantly considered. It seems that an optimum use of pre-soaked lightweight scoria sand can modify all properties of mortars and concretes.
    Keywords: Internal Curing, Cement Mortar, Scoria Fine Aggregates, Autogenous Shrinkage, Strength properties, Transport Properties