فهرست مطالب

  • سال سوم شماره 2 (تابستان و پاییز 1389)
  • تاریخ انتشار: 1389/05/15
  • تعداد عناوین: 7
|
  • پیام حسینی، علیرضا خالو، عباس بوشهریان صفحات 9-16
    در این مقاله به بررسی عملکرد ملات با کارایی بالا جهت استفاده در بتن ریزی المان های کم ضخامت فروسمنت با به کارگیری ذرات نانوسیلیس، پرداخته شده است. پارامترهای متغیر شامل مقدار نانو سیلیس نسبت به مقدار سیمان در مخلوط ملات سیمان پرتلند معمولی (1%-2%-3%) و فوق روان کننده کاهنده آب برای رسیدن به کارپذیری یکسان هستند. برای مقایسه مخلوط ها با هم، ملات هایی با کارایی بالا و یکسان ساخته شد که این امر در جهت پمپ پذیری یکسان آنها برای ساخت المان های فروسمنت می باشد. عملکرد ملات ها با بررسی مقاومت فشاری و روند کسب مقاومت فشاری صورت گرفت. همچنین ریز ساختار ملات ها با انجام تست میکروسکوپ الکترونی روبشی (SEM) مورد بررسی قرار گرفت.
    کلیدواژگان: فرو سمنت، نانو سیلیس، مقاومت فشاری، SEM، روند کسب مقاومت
  • پیام حسینی، هادی بهادری، ابراهیم اسلامی، سیاوش وحیدی صفحات 17-25
    در این مقاله به بررسی جایگزینی سیمان با نانوذرات سیلیس می پردازیم. این جایگزینی به نسبت 1 به 1 نمی باشد. چراکه تاکنون جایگزینی سیمان با هر ماده پوزولانی یا پودری به مقداری بود که سیمان کاسته شده است. بر همین اساس، در این پژوهش نانوذرات سیلیس در حد مقادیر کم (3-0%) به مخلوط بتن اضافه گردیدند، اما کاهش سیمان با درصد بالاتر و ثابتی صورت پذیرفت (10% کاهش مقدار سیمان). این موضوع به چند دلیل صورت پذیرفت. اول آنکه نانوذرات به سبب سطح ویژه بالایشان به راحتی در کل مخلوط پخش نمی شوند و ممکن است در بعضی از نواحی انتقالی داخلی کلوخه های کم مقاومتی را ایجاد نمایند. لذا به کارگیری درصدها یا مقادیر بالای نانوذرات در راستای بهبود ویژگی های مقاومتی و دوامی بتن های حاصله به سرانجام نخواهد رسید. دومین علت که علت اصلی این پژوهش نیز می باشد بدین صورت است که هدف بررسی اثر جایگزینی مقادیر کم نانوذرات با مقادیر به نسبت بالاتر سیمان می باشد. چراکه به علت قیمت بالای نانوذرات سیلیس، به کارگیری مقادیر بالای این ماده حتی با وجود امکانات مناسب پخش این ذرات مقرون به صرفه نخواهد بود. از طرفی کاهش سیمان نیز در حد معقول جایگزینی های معمولی و متعارف صورت پذیرفته باشد و بدین گونه توانایی نانوذرات سیلیس به خوبی آشکار می گردد. چراکه سیمان ماده اصلی چسبندگی در بتن و مصالح پایه سیمانی می باشد و کمبود آن طبیعتا با کاهش مقاومت بتن های ثانویه نسبت به طرح مبنا همراه خواهد بود.
    کلیدواژگان: نسبت نانوذرات به سیمان کاهش یافته، بتن های پرمقاومت، مقاومت فشاری، مقاومت خمشی، ریزساختار
  • مهدی مهدی خانی، علی اکبر رمضانیانپور، ابراهیم قیاسوند، محمد احسان کاملی صفحات 27-37
    در این مقاله، نتایج بررسی آزمایشگاهی بر روی اثر پودر سنگ آهک بر دوام بتن های قرار گرفته در محیط های سولفاتی با غلظت بالا ارائه می شود. به این منظور، نمونه ها با 5 سطح جایگزینی سیمان توسط پودر سنگ آهک، ساخته شد. در سنین مختلف آزمایش های تغییر مقاومت فشاری و وزن بر روی نمونه های بتنی که در محلول های سولفات سدیم و منیزیم 10 درصد قرار داشتند انجام شد. همچنین نمونه های منشوری ملات به منظور بررسی انبساط نمونه ها در محلول های سولفات سدیم و منیزیم 5 و 10 درصد نگه داری شدند. به طور کلی با افزایش میزان پودر سنگ آهک، از مقدار مقاومت فشاری کاسته می شود و شدت تخریب نمونه ها در هر دو محلول سولفات با افزایش غلظت محلول، تشدید می شود.
    کلیدواژگان: حمله سولفاتی، پودر سنگ آهک، مقاومت فشاری، انبساط نمونه های ملات
  • کیاچهر بهفرنیا، محسن حسن زاده، محسن اعتمادی، همایون بزرگپور صفحات 39-47
    یکی از بحرانی ترین مسائل دنیا دفع مواد ضایعاتی است. لاستیک ضایعاتی یکی از مواد است که به علت تجزیه ناپذیری مورد توجه می باشد. همچنین هر ساله در ایران بیش از 10 میلیون تایر فرسوده از دایره مصرف خارج می شود. بازیافت تایرهای فرسوده جهت استفاده در بتن، راهکار مناسبی برای نیل به دو هدف دفع مواد زاید و دستیابی به خواص مثبت در بتن می باشد. به منظور بررسی خصوصیات مکانیکی بتن حاوی ذرات لاستیک تایر ضایعاتی، یک سری مطالعات آزمایشگاهی انجام پذیرفت. در این تحقیقات، لاستیک تایر کامیون بدون سیم مش 20-15 (اندازه ذرات mm 01/1-32/1) جایگزین 12درصد و 18 درصد زیردانه در طرح اختلاط بتن گردید و بدین ترتیب 3 گروه بتن و در مجموع 18 نمونه ساخته شدند. طرح اختلاط بتن براساس BS انجام شد و نسبت آب به سیمان در طرح های ثابت برابر 54/0 در نظر گرفته شد. مقاومت فشاری نمونه های 3 روزه و درصد جذب آب نمونه ها مورد آزمایش قرار گرفتند. همچنین وزن مخصوص خشک و اشباع نمونه ها نیز تعیین گردیدند. براساس نتایج به دست آمده، وجود ذرات لاستیک در بتن باعث کاهش مقاومت فشاری، افزایش درصد جذب آب اما کاهش وزن مخصوص بتن می گردد. در این مقاله بر اساس نتایج به دست آمده، نمودارهای مربوطه ترسیم و حالت بهینه نیز تعیین گردیده است.
    کلیدواژگان: بتن، ذرات لاستیک تایر ضایعاتی، خصوصیات مکانیکی
  • محسن تدین، هانی هنرمند، موسی کلهری صفحات 49-57
    حفظ محیط زیست و نیاز به مصرف متعادل منابع طبیعی به ویژه سوخت های فسیلی و کاهش آلودگی و گازهای گلخانه ای، ایجاب می کند که از مصرف سیمان به ویژه کلینکر سیمان بکاهیم. بنابراین در ساخت بتن ها و ملات ها باید کاهش مصرف سیمان را تا حد امکان مدنظر قرار داد بدون این که به حجم ساخت و سازها در کشور لطمه ای وارد گردد.
    در این پژوهش، در نسبت آب به سیمان ثابت (w/c) اقدام به کاهش عیار سیمان شده است تا در یک نسبت آب به سیمان ثابت اثرات کاهش عیار سیمان بر روی برخی مشخصات بتن تازه و سخت شده مورد بررسی قرار گیرد. در ادامه با کاهش نسبت آب به سیمان (در چهار نسبت متفاوت) مجددا عیار سیمان کاهش داده شده تا اثرات این کاهش در نسبت های پایین آب به سیمان نیز در بتن تازه و سخت شده مورد بررسی قرار گیرد. بدیهی است با کاهش خمیر سیمان (کاهش عیار سیمان و کاهش نسبت آب به سیمان) کارایی و تراکم پذیری بتن به شدت کاهش یافته که برای جبران این نقیصه از روان کننده ها و فوق روان کننده های مختلف استفاده شده است.
    با توجه به نتایج حاصل از آزمایش های انجام شده بر روی بتن تازه و سخت شده می توان نتیجه گرفت که کاهش عیار سیمان (در محدوده 450 تا 340 کیلو گرم در متر مکعب) در نسبت آب به سیمان ثابت، سبب بهبود خواص مقاومتی و دوامی بتن می گردد. از طرفی دیگر می توان با کاهش نسبت آب به سیمان و استفاده از افزودنی فوق روان کننده به منظور ایجاد روانی و کارایی مطلوب، به بتن هایی با دوام و مقاومت بسیار بالا دست یافت.
    کلیدواژگان: بتن، عیار سیمان، فوق روان کننده، جذب آب، عمق نفوذ آب
  • ایمان مهدی پور، محمد شکرچی زاده، نیکلاس علی لیبر صفحات 59-69
    با توسعه بتن خودتراکم به خاطر قابلیت روانی زیاد آن، امکانات جدیدی در صنعت ساختمان فراهم آمده است. بتن خودتراکم برای تامین کارپذیری لازم دارای حجم خمیر بیشتر و حجم درشت دانهکمتری نسبت به بتن سنتی می باشد. از این رو مقدار جمع شدگی و پتانسیل توسعه ترک به دلیل افزایش تنش های کششی ناشی از جمع شدگی در بتن خودتراکم نسبت به بتن سنتی افزایش می یابد. یک روش بسیار موثر در کنترل ترک خوردگی ناشی از جمع شدگی، مسلح کردن بتن با الیاف، ازجمله الیاف پلی پروپیلن است. الیاف پلی پروپیلن با توزیع تصادفی خود، نیرو های اتصال دهنده ای در عرض ترک ها ایجاد می کنند و به این ترتیب از گسترش آنها جلوگیری می کنند. از طرفی استفاده بیش از مقدار بهینه از الیاف باعث کاهش کارپذیری و ایجاد ناهمگنی در بتن می شود و این امر استفاده از الیاف را در داخل بتن خود تراکم محدود می کند.
    از این رو، هدف در این مقاله کنترل پارامتر جمع شدگی توسط الیاف پلی پروپیلن (با توجه به حفظ خواص رئولوژی و کارایی مناسب) در ملات خودتراکم است. می توان ملات فوق روان را به عنوان یک نوع ترکیب سیمانی خودتراکم دسته بندی کرد. در حقیقت ارزیابی ویژگی های ملات خودتراکم پایه ای برای ارزیابی آن ویژگی ها در بتن خودتراکم می باشد.. 9 طرح اختلاط با مقادیر 0، 1/0، 3/0، 5/0 و 7/0 درصد حجمی الیاف پلی پروپیلن با طول های 6 و 12 میلیمتر مورد آزمایش قرار گرفته اند. به منظور مطالعه جمع شدگی از نمودار-های کرنش - جمع شدگی 6 ماهه استفاده گردیده است. به علاوه خواص رفتار شناسی نیز توسط آزمایش اسلامپ کوچک و مقاومت فشاری، کششی و خمشی 28 روزه نیز اندازه گیری شده است. نتایج آزمایش ها نشان می دهد که مقدار بهینه الیاف پلی پروپیلن در ملات فوق روان برای دست یابی به مشخصات رئولوژی و مکانیکی قابل قبول در کنار کنترل مناسب جمع شدگی 3/0 درصد حجمی ملات برای هر دو طول 6 و 12 میلی متر می باشد.
    کلیدواژگان: بتن خودتراکم، ملات خودتراکم، رفتارشناسی، جمع شدگی، خصوصیات مکانیکی، الیاف پلی پروپیلن
  • عبدالله رشیدی، سید محسن ساداتیان، فرشاد وزین رام، Piet N.L. Lens صفحات 71-79
    در این تحقیق اثر جایگزینی سنگدانه های معمول بتن با سنگدانه های آهکی بر دوام بتن در مقابل خوردگی اسیدی بررسی گردیده است. بدین منظور، نمونه های استوانه ای بتنی ساخته شده و در محلول اسید سولفوریک 1 درصد قرار داده شدند. تغییرات وزن، ابعاد و مقاومت نمونه ها در فواصل مختلف زمانی سنجیده شد، و نتایج حاصل به همراه مشاهدات صورت پذیرفته بر روی نمونه ها و محلول خورنده مبنای قضاوت قرار گرفت. براساس آزمایش های صورت پذیرفته در طی 145 روز مشاهده گردید که نمونه های ساخته شده با سنگدانه آهکی مقاومت بیشتری نسبت به محیط خورنده اسیدی دارند. با استفاده از شاخص های کاهش وزن، ابعاد و مقاومت، نمونه های آهکی بالغ بر 50% بهبود دوام نسبت به شرایط خورنده اسیدی را نشان داده اند. لذا با توجه به دسترسی ارزان و سهل به سنگدانه های آهکی در جای جای کشور ایران، بررسی بیشتر درمورد استفاده از این سنگدانه ها برای بالا بردن دوام بتن معقول به نظر می رسد.
    کلیدواژگان: خوردگی، بتن، سنگدانه آهکی، سنگدانه سیلیسی، دوام
|
  • Pages 9-16
    In this study، the application of high performance mortar in order to cast thin ferrocement element by the use of nano-silica particles is investigated. Variable parameters consist of the amount of nano-silica particles respect to cement quantity in the ordinary Portland cement mortar (1%، 2%، and 3%) and super-plasticizer used to achieve similar workability. To compare the mixes، mortars with high and similar workability were casted which guarantee the identical pomp-ability of ferrocement to cast the elements. In addition، regarding to examining the micro-structure and mechanical properties of recycled concrete، Scanning Electron Microscopy (SEM) test and compressive strength have been applied respectively.
    Keywords: Ferrocement, nano, SiO2 partic, les, compressive strength, SEM, Rate of Compressive strength
  • Pages 17-25
    In this study the replacement of cement by nano-silica particles is investigated. This replacement ratio is not one by one. Up to now، the replacement of cement by any kind of pozzolanic or powder material has been held equal to the percent of cement reduction. Consequently، in this investigation، nano-silica particles were added in low quantities (0-3%)، while concurrently the reduction of cement was applied with constant higher percentage (10% cement reduction). This trend was considered based on different reasons. Firstly، nano-particles do not scatter in the mixture appropriately because of their high specific surface area; so they may produce clogs with low strength transition zone. Hence the application of large amounts of nano-silica particles to develop the strength and durability of concrete is not practical and useful. The second reason، which is the main objective of this study، is replacement of high amount of cement by relatively low amount of nano-particles. Using nano-particles even with the existence of proper apparatus to disperse these particles are not economical regarding their high expenses. On the other hand، the reduction of cement in conventional and logical amounts have been applied which clearly manifests the nano-particles ability. According to the high usage of cement as the main binding material، the lower cement quantity will result in lower strength of secondary concretes respect to basic mixture
    Keywords: nano, particles to reduced cement quantity proportions, high strength concrete, compressive strength, flexural strength, micro, structure
  • Pages 27-37
    Sulfate attack is one of the most important problems concerning the durability of concrete structures. In this paper، the sulfate resistance of concrete and mortar specimens made from ordinary Portland cement containing limestone powder was studied. Strength reductions and mass changes of concrete specimens immersed in 10% Na2SO4 and MgSO4 solutions and Expansion of mortar prisms immersed in 5% and 10% Na2SO4 and MgSO4 solutions were monitored. It was observed that compressive strength decreases with the limestone replacement percent and also، deterioration is severer، the higher the concentration content sulfate.
    Keywords: Sulfate attack, limestone powder, Compres, sive Strength, Cement mortar expansion
  • Pages 39-47
    One of the critical problems in the world is disposal of waste materials. One of this waste materials is tire rubber that is not decomposable and so is noticed. Annually exceeding of 10 million waste tire rubber are stockpiled in iran. Recycling of waste tire rubber is a suitable way for both disposal waste materials and reach to positive properties of concrete. On the basis of researchers studies، using of waste tire rubber in concrete cause to improve mechanical and dynamic properties of concrete such as energy absorption، ductility and cracking resistance. A series of experimental studies were carried out to evaluate mechanical properties of concrete containing waste crumb tire rubber. In this study، 12% and 18% of fine aggregates were replaced with truck waste crumb tire rubber without wire with mesh 15-20 in concrete mix design and then 3 groups of concrete، totally 18 samples، were constructed. Concrete mix design was according to BS and was 0. 54 constantly. 3 day compression strength and water absorption percent of samples were studied. Dry and saturated specific weight also determined. On the basis of results، Use of crumb tire rubber in concrete cause to decrease compression strength and specific weight but increase water absorption percent of concrete. In this article، based upon the results، charts are presented and optimum data are also determined.
    Keywords: concrete, waste crumb tire rub, ber, mechanical properties
  • Pages 49-57
    Preservation of our environment، the need to a balanced consumption of the natural resources، particularly fossil fuels، and the need to reduce greenhouse gas emissions will all make us decrease our cement consumption especially clinker. As a result، in producing the concrete and the mortar، we must take a lower consumption of cement in to our account as much as possible without hurting the volume of construction in the country. In this article، we have shown that cement content is reduced with a constant w/c ratio and its impacts on the fresh and hardened concrete are studied. In continuation of the research، we reduced the w/c ratio (in 4 different ratios) and again the cement content was reduced in order to study the impacts of this reduction on lower ratios of w/c. It is clear that by reducing the cement mix (reducing cement content and w/c ratio)، the workability of the concrete will be highly reduced. To treat this problem، we can use plasticizers and superplasticizers which are explained thoroughly in the following sections. According to the obtained test results on fresh and hardened concrete، it can be concluded that reducing cement content (360kg to 450kg per m3) at the constant water / cement ratio will result in better strength and slump. On the other hand with reduction of w/c and adding super plasticizers for having better workability and flows more durability and higher strength could be gained.
    Keywords: concrete, water, cement ratio, super, plasticizer, water absorbsion, water penetration
  • Pages 59-69
    Self-consolidating concrete (SCC) is a new generation of high-performance concrete that can exhibit high deformability and can be compacted under its own weight without any external consolidation and with limited signs of segregation. Mortar serves as the basis for the workability properties of self-compacting concrete (SCC) and these properties could be assessed by self-compacting mortars (SCM). In fact، assessing the properties of SCM is an integral part of SCC design. In general، the tested SCC mixtures had higher cracking potential than the reference high-performance and conventional concretes. This may be due to the higher paste volume of SCM that resulted in greater drying shrinkage. One of the most important properties regarding the design and the durability of structures is shrinkage which seems to be increased for SCC. One highly effective technique of controlling shrinkage cracking is by reinforcing concrete with fibers. Randomly distributed fibers of steel، polypropylene، etc. provide bridging forces across cracks and thus prevent them from growing. This research focuses on the development of shrinkage in self-compacting mortar (SCM) cured at temperature of 20 ± 3°C and rein -forced with polypropylene fiber. Nine mortar mixtures are prepared containing 0 to 0. 7 per -cent of 6 and 12 mm length polypropylene fibers. The shrinkage measurements of hard -ened mortar were obtained since removing the molds and the measurements were continued up to six months. The effect of fiber content on total shrinkage of mortar was investigated by the shrinkage curves. Besides، the rheological properties of fresh fiber reinforced mortar are investigated by mini-slump test and the 28 days compressive، tensile and flexural strength of the mixtures are determined. Test results indicated that synergistic effects resulting from fibers with optimum volume fraction allow to develop SCMs in which excellent shrinkage control and mechanical properties can be obtained without jeopardizing the flow properties.
    Keywords: Self compacting Concrete, self com, pacting mortar, Rheology, shrinkage, mechanical properties, polypropylene fiber
  • Pages 71-79
    Concrete corrosion in Water and wastewater network pipes، treatment factory structures، slaughterhouse and structures in industrial zone with acidic rain always is a serious problem. Concrete corrosion in water and wastewater environment is usually generated and accelerated by biological activities. Hydrogen sulfide in wastewater، efflux in sewer atmosphere and with biologic activities of special bacteria on concrete surface، it changed to sulfuric acid. Generated sulfuric acid can corrode concrete. Also acidicrain in polluted industrial zones can corrode concrete structures in these locations. In this research effect of using limestone Lime aggregate instead of silicic aggregate on concrete durability against 1 percent sulfuric Acid solution is evaluated. Only the paste of the concrete that was made by silicic aggregate can react with corrosive solution. So concrete surface becomes rough and there are many places for growing bacteria and penetrating corrosive solution between paste and aggregate. After corrosion development، uncorroded aggregate without paste، is disparted from concrete bulk. But in the case of the concrete that was made by limestone aggregate، paste and aggregate are corroded in same rate and there is more material to react with corrosive solution. Also in the case of limestone aggregate، there is a micro neutralized environment around concrete surface، that is prevent corrosion process. For evaluating this change in concrete material، chemical accelerated corrosion test method according to ASTM-C267-01 standard is used. There are two sets of cylindrical concrete speci -men that was submerged into 1 percent sulfuric acid solution. These two sets are similar in water/ cement ratio، size of aggregates، cement type، molding and curing conditions. But there is just one difference about using silicic aggregate for first series and limestone aggregate for second series of samples. Weight، dimension، pressure strength and appearance of specimen were measured at different immersion periods. Data analyses showed that using limestone aggregate has a good effect on concrete durability. According to test results، in comparison to silicic concrete، the limestone concrete showed about 50% increase in durability against acidic corro -sion.
    Keywords: Acidic Corrosion, Limestone Aggre, gate, concrete, Durability