فهرست مطالب

تحقیقات بتن ایران - سال سیزدهم شماره 2 (تابستان 1399)

مجله تحقیقات بتن ایران
سال سیزدهم شماره 2 (تابستان 1399)

  • تاریخ انتشار: 1399/07/28
  • تعداد عناوین: 10
|
  • محمدرضا شیرین کام، جواد رزاقی لنگرودی * صفحات 5-18

    یکی از راه های افزایش شکل پذیری و جلوگیری از توزیع خسارات لرزه ای در کل سازه، استفاده از میراگرها می باشد. میراگر فولادی جعبه ای شکل (BSD) یک نوع جدید از میراگرهای جاری شونده است که به تازگی معرفی شده است. پارامترهای متنوع هندسی موجود در این میراگر به طراح اجازه می دهد تا به راحتی مشخصات میراگر مورد نیاز جهت اتلاف انرژی لرزه ای در سازه را انتخاب نماید. تولید میراگرهای فلزی به تکنولوژی بالای نیاز ندارد. از این رو در کشور ما استفاده از از این روش نسبت به روش های دیگر، همانند جداساز لرزه ای و میراگرهای ویسکوز، ارزان تر و دست یافتنی تر است. در این پژوهش میراگر BSD در ترکیب با قاب خمشی بتن آرمه با شکل پذیری متوسط مورد بررسی قرار گرفته است. 22 مدل که 20 مدل از آنها شامل استفاده از میراگر مذکور در دوحالت استقرار مختلف در قابهای 6 و 9 طبقه است، با استفاده از تحلیل های استاتیکی غیرخطی بررسی شده وپاسخ های لرزه ای از قبیل تغییرمکان هدف، برش پایه، بیشترین تغییرمکان درون طبقه و ضریب رفتار مقایسه شده اند. نتایج حاصله نشان می دهند که استفاده از میراگر BSD تغییرمکان هدف و بیشترین تغییرمکان درون طبقه را به میزان قابل توجهی کاهش می دهد. در قاب های 6 و 9 طبقه، بیشترین میزان کاهش تغییرمکان هدف به ترتیب 42 و 36 درصد مشاهده می گردد. همچنین متوسط ضریب رفتار محاسبه شده در مدل ها حداقل 20% بیشتر از مقدار آیین نامه ای در قابهای خمشی بتن آرمه می باشد.

    کلیدواژگان: میراگر جعبه ای شکل (BSD)، میراگر جاری شونده، ضریب رفتار، عملکرد لرزه ای، قاب خمشی بتن آرمه
  • پرویز قدوسی * صفحات 19-30

    خوردگی آرماتور در سازه های بتن آرمه از مهم ترین عوامل آسیب در سطح دنیا محسوب می شود. یون های کلرید در اکثر موارد عامل خوردگی میلگردها هستند. بنابراین در مکان هایی مانند سواحل خلیج فارس و دریای عمان، ارزیابی بتن ها باید بر اساس دوام انجام شود که اندازه گیری ضریب انتشار کلرید در بتن از اهمیت ویژه ای برخوردار است. برای اندازه گیری ضریب انتشار کلرید از انواع روش های مستقیم و غیرمستقیم مانند پروفیل کلرید و استفاده از قانون فیک، آزمایش تسریع شده انتشار کلرید، رسان پذیری و یا مقاومت الکتریکی استفاده می شود. تمام تلاش پژوهشگران در افزایش دقت ارزیابی انتشار کلرید و یا ارایه مدل های ساده در 30 سال گذشته بوده است. در سال های اخیر بسیاری از پژوهشگران برای تخمین انتشار کلرید در بتن از عامل شکل گیری استفاده کرده اند. عامل شکل گیری، نسبت مقاومت الکتریکی بتن به محلول منافذ و یا رسان پذیری محلول منافذ به رسان پذیری بتن است. این عامل به عنوان یک شاخص مهم تاثیرگذار در عملکرد بتن در مقابل انتشار کلرید محسوب می شود. زیرا این شاخص هم دربرگیرنده مقاومت الکتریکی بتن و هم مقاومت الکتریکی محلول منافذ است. به عبارت دیگر عامل شکل گیری نشان دهنده مقدار تخلخل در بتن و نوع و مقدار یون ها در منافذ است. عوامل تخلخل و نوع و مقدار یون ها تعیین کننده شدت انتشار کلرید در بتن هستند. در این مقاله علاوه بر مروری بر منابع، مدل ساده پیش بینی ضریب انتشار کلرید برای اولین بار ارایه شده است. براساس این مدل با تخمین رسان پذیری محلول منافذ و اندازه گیری مقاومت فشاری می توان انتشار کلرید در بتن را برآورد کرد.

    کلیدواژگان: انتشار کلرید، رسان پذیری، محلول منافذ، مدل انتشار
  • فرید سیف اللهی ننه کران، یعقوب محمدی * صفحات 31-43

    استفاده از بتن غلتکی در روسازی نسبتا جدید و تکنولوژی آن در حال پیشرفت است. بتن غلتکی، بتنی با اسلامپ صفراست که در حالت تازه، قابلیت تحمل وزن غلتک و تراکم را داشته باشد. این نوع بتن در احداث سازه های مهندسی در دو زمینه مورد استفاده قرار می گیرد: در احداث سدها و روسازی ها. در این مطالعه استفاده از بتن غلتکی صرفا در زمینه روسازی مورد مطالعه قرار می گیرد. با هدف رفع نقایص بتن غیرمسلح و بهبود مشخصات مکانیکی و دوام بتن غلتکی روسازی، از الیاف فولادی و ذرات نانوسیلیس استفاده شده است. افزودن الیاف فولادی به بتن غلتکی تا 1 درصد حجم بتن، باعث افزایش مقاومت فشاری، مقاومت کششی شکافت و مقاومت خمشی به ترتیب به مقدار 18.9، 62.8 و 87.2 درصد می شود و افزودن نانوسیلیس به بتن غلتکی تا 1 درصد وزن سیمان، باعث افزایش مقاومت فشاری، مقاومت کششی شکافت و مقاومت خمشی به ترتیب به مقدار 6.8، 13.8 و 11.2 درصد می شود. افزودن الیاف فولادی و نانوسیلیس به بتن غلتکی باعث افزایش زمان وی-بی و کاهش کارایی مخلوط شده و همچنین نانوسیلیس با افزایش لزجت خمیر سیمان باعث کاهش خارج شدن ملات سیمان از بتن در مدت تراکم می شود.

  • محمد امیری*، پریسا تنیده صفحات 45-57
    زمینه و هدف

    بتن ژیوپلیمری ماده نوینی در صنعت ساخت و ساز با عملکرد و کارایی مطلوب است. از سوی دیگر بتن ژیوپلیمری دارای خصوصیات مکانیکی و دوامی مناسبی در برابر حملات شمیایی است. تغییرات ریزساختاری بر خواص مکانیکی بتن ژیوپلیمری در محیط های سولفاته می تواند به شدت تاثیر گذار باشد. بر این اساس هدف این مقاله بررسی ریز ساختاری تاثیر شرایط محیطی سولفاته بر خواص مکانیکی بتن ژیوپلیمری است.

    روش بررسی

    در این راستا برای ساخت بتن ژیوپلیمری بر پایه سرباره کوره آهنگدازی و محلول هیدروکسید سدیم با غلظت 10 مولار و سیلیکات سدیم به عنوان مواد فعال ساز استفاده شده است. در این تحقیق 200 نمونه به مدت 3 ماه به صورت مستغرق در دمای محیط در آب و محلول های نگهدارنده با غلظت های 1/0، 25/0، 5/0، 1، 5/2، 5 و 5/7 درصد از اسیدسولفوریک عمل آوری شده است. آزمایش های مقاومت فشاری، امواج فراصوت و بررسی تغییرات pH محیط نگهدارنده در سنین 1، 3، 7، 14، 28 و90 روز بر روی آزمونه ها انجام شد. همچنین برای بررسی ریزساختاری از آزمایش تصویر میکروسکوپ الکترونی روبشی (SEM) استفاده شده است.

    بحث و نتیجه گیری

    نتایج مقاله حاضر نشان می دهد که مقاومت نمونه های نگهداری شده در محیط سولفاته با غلظت 5/7 درصد اسید سولفوریک بعد از گذشت 90 روز حدود 45% کاهش یافته است. در واقع حمله اسید سولفوریک به نمونه منجر به جداسازی شبکه آلومیناسیلیکات موجود در ساختار ژیوپلیمر و تشکیل ساختار زیولیت می شود که در نتیجه با کاهش مقاومت فشاری و از دست دادن جرم و همچنین کاهش سرعت امواج فراصوت همراه است.

    کلیدواژگان: بتن ژئوپلیمری، ریز ساختار، C-S-H، مقاومت فشاری، SEM
  • ساناز موذن چی*، اصغر وطنی اسکویی صفحات 59-76

    هدف این تحقیق تولید بتن ژیوپلیمری به منظور کاهش مصرف سیمان در صنعت ساختمان جهت حفظ منافع زیست محیطی است. در این مطالعه، تولید بتن ژیوپلیمری با استفاده از خاک های معدنی مناطق مختلف ایران و مواد جانبی صنعت، بررسی شده و پارامترهایی همچون نوع ماده ی اولیه، دمای عمل آوری، اعمال فشار هنگام ساخت، نوع محلول قلیایی و سن نمونه ها روی مقاومت فشاری نمونه های بتنی مطالعه شده است. 120 نمونه ی مکعبی با ابعاد 50× 50 میلیمتر و 64 نمونه ی مکعبی با ابعاد 100× 100 میلیمتر جهت آزمایش مقاومت فشاری، 76 نمونه ی استوانه ای با قطر 150 و ارتفاع 300 میلیمتر جهت بررسی مقاومت فشاری وکششی و 9 تیر با ابعاد 150×150×1200 میلیمتر جهت بررسی مقاومت خمشی ساخته شدند. شکل پذیری و بار نهایی قابل تحمل نمونه های بتن ژیوپلیمری و سیمانی مقایسه شده و نتایج مورد تحلیل و بررسی قرار گرفتند. مقاومت فشاری بتن ژیوپلیمری تولید شده در این تحقیق با استفاده از مواد آلومینوسیلیکاتی سرباره که مصالح جانبی صنعت است و خاک های معدنی زیولیت، پرلیت و بنتونیت، بین 10 تا 62 مگاپاسکال در شرایط عمل آوری مختلف به دست آمد. بتن ژیوپلیمری نتایج بهتری نسبت به بتن سیمانی متداول در آزمایش های کشش روی نمونه های استوانه ای و خمش چهارنقطه ای روی تیرهای مسلح با میلگرد فولادی از خود نشان داد. شکل پذیری نمونه های تیر ساخته شده از بتن ژیوپلیمری حاوی زیولیت و سرباره در آزمایش مقاومت خمشی به ترتیب حدود %14 و %43 بیشتر نسبت به نمونه های ساخته شده از بتن سیمانی است.

    کلیدواژگان: بتن ژئوپلیمری، مواد آلومینوسیلیکاتی، ظرفیت نهایی، شکل پذیری، مقاومت فشاری و خمشی
  • میثم صمدی*، علی برزنونی، مسعود عطاریان صفحات 77-91

    ژیوپلیمرها گروهی ازپلیمرهای معدنی هستند که عمدتا ریزساختاری آمورف یا نیمه بلورین درمقیاس نانو داشته ومعمولا دردمای محیط یا دماهای حداکثر زیر 120 درجه سانتیگراد ازطریق پلیمریزاسیون مونومرهای آلومینوسیلیکاتی درمحلولهای قلیایی تولید می شوند. مقدار مقاومت فشاری بتنهای ژیوپلیمری تابعی از ترکیبات شیمیایی مواد تشکیل دهنده شامل مواد آلومینوسیلیکاتی و حلال های قلیایی است. از میان 14 نوع خاک آلومینوسیلیکاتی منطقه خراسان، یک نوع پوزولان برای ساخت بتن ژیوپلیمری در محیط قلیایی هیدروکسید سدیم انتخاب شد. در این مقاله نتایج آزمایشهای انجام شده روی بتنهای ژیوپلیمری ساخته شده با خاک پوزولانی مزبور ارایه شده و در آن به بررسی اثر پارامترهای مختلف نظیر نسبت حلال به جامد ، نسبت هیدروکسید سدیم به سیلیکات سدیم ، دمای عمل آوری ، زمان عمل آوری ، غلظت هیدروکسید سدیم، آب موجود در نمونه ها ، نسبت سیلیس به آلومینا و همچنین درصد مواد تشکیل دهنده سیلیکات سدیم بر مقاومت فشاری بتن ژیوپلیمری حاصل پرداخته شده است. نتایج آزمایش نشان داد که افزایش مقادیر سیلیکات سدیم، سیلیس، غلظت هیدروکسید سدیم و دمای عمل آوری، منجر به افزایش مقاومت بتن ژیوپلیمری حاصل می شود. از سوی دیگر با افزایش مقدارهای آب، اکسید سدیم و نسبت سیلیکات سدیم به هیدروکسید سدیم مقاومت بتن ژیوپلیمری حاصل کاهش می یابد.

    کلیدواژگان: بتن ژئو پلیمری، خاک آلومینوسیلیکاتی، حلال قلیایی، مقاومت فشاری
  • منصور باقری*، امین وداد، سید حسن حسینی صفحات 93-104

    نحوه آرایش مراکز جرم، مقاومت و سختی، تاثیر زیادی در پایداری سازه و رفتار آن در مقابل زلزله دارد. در این مطالعه، سه مدل با تعداد طبقات 6، 9 و 12 طبقه با سیستم دوگانه قاب خمشی فولادی متوسط و دیوار برشی بتنی درسه حالت منظم، نامنظم با خروج از مرکزیت سختی و با خروج از مرکزیت مقاومت، مدل سازی و منحنی های شکنندگی مربوط به سطوح عملکردی مختلف ترسیم شده است. بررسی نتایج نشان می دهد که در سطح عملکرد استفاده ی بی وقفه بدلیل اینکه سازه هنوز در ناحیه خطی قرار دارد، احتمال فراگذشت از این سطح عملکرد در مدل نامنظم با خروج از مرکزیت سختی نسبت به سایر مدل ها بالاتر است. همچنین، احتمال فراگذشت از سطح عملکرد آستانه ی فروریزش در مدل نامنظم با خروج از مرکزیت مقاومت بدلیل اینکه سازه از حالت خطی خارج شده و وارد ناحیه غیرخطی و پلاستیک می گردد، نیز از سایر مدل ها بیشتر می باشد.

    کلیدواژگان: قاب خمشی فولادی، دیوار برشی بتنی، خروج از مرکزیت سختی، خروج از مرکزیت مقاومت، منحنی شکنندگی
  • مهدی اسفندی سرافراز * صفحات 105-117

    استفاده از سنگدانه های بازیافت شده از پسماند بتن در ساخت بتن جدید، راه حلی مناسب جهت جلوگیری از آلودگی محیط زیست و مصرف منابع طبیعی در جهان میباشد. در این تحقیق به بررسی تاثیر استفاده از نانو ذرات سیلیس و الیاف پلی وینیل الکل در بهبود خصوصیات مکانیکی بتن ساخته شده از ریزدانه و درشتدانه بازیافتی پرداخته میشود. با این روش میزان مصرف سنگدانه های طبیعی به مقدار قابل ملاحظه کاهش می یابد. ریزدانه و درشتدانه با دانهبندی مشابه سنگدانه طبیعی با نسبت 0%، 50% و 100% با سنگدانه طبیعی جایگزین میشود. برای بهبود مشخصات مکانیکی بتن، ذرات نانوسیلیس و الیاف پلی وینیل الکل با نسبت های مختلف (0، 2، 4 و 6 درصد وزنی برای نانوسیلیس و 0، 5/0 و 1 درصد حجمی برای الیاف پلی وینیل الکل) به بتن اضافه گردید. پارامترهای مختلف مورد بررسی شامل مقاومت فشاری، مقاومت کششی، مقاومت خمشی و میزان جذب انرژی می باشد. همچنین ریز ساختار تعدادی از مخلوط های ساخته شده با استفاده از میکروسکوپ الکترونی روبشی بررسی گردید. نتایج تحقیق نشان داد که استفاده از نانو سیلیس و الیاف پلی وینیل الکل باعث بهبود مقاومت فشاری، کششی و خمشی بتن ساخته شده از مصالح بازیافتی می شود. همچنین در صورت استفاده از4 درصد نانوسیلیس و 5/0 درصد الیاف پلی وینیل الکل، بتن ساخته شده از 50 درصد درشت دانه و ریزدانه بازیافتی رفتاری بهتر از بتن معمولی حاوی سنگدانه طبیعی از خود نشان می دهد.

    کلیدواژگان: سنگدانه بازیافتی، نانو سیلیس، بتن الیافی، مقاومت فشاری، ریزساختار
  • مهزاد اسمعیلی فلک، رضا سرخانی بنماران، رسول سیفی صفحات 119-134

    به کارگیری افزودنی های معدنی ازجمله روش های مورد استفاده در افزایش مقاومت مکانیکی و پایایی بتن است. با توجه به نیاز به احداث و بهره برداری ساختمان رفاهی و خدماتی در محل آبگرم قوتورسویی، در این مقاله پس از حصول شناخت ساختگاه مذکور، به بررسی تاثیر افزودنی های معدنی (خاکستر بادی و میکروسیلیس) از دیدگاه پارامترهای مکانیکی و دوام، توسط آزمایش های متعارف دوام و نیز تاثیر غوطه وری بر پارامترهای مکانیکی و پایایی، پرداخته شده است. در نمونه های حاوی افزودنی تک جزیی (فقط میکروسیلیس) و دوجزیی، سیمان نوع 2 در کوتاه مدت و سیمان نوع 5 در میان و بلند مدت مقاومت فشاری و دوام بیشتری نتیجه می دهند. در مورد نمونه های حاوی افزودنی، برای بهبود پارامترهای دوام، افزایش میکروسیلیس توصیه می شود. همچنین، خاکستر بادی در بلندمدت تاثیر مثبت تری بر مقاومت فشاری دارد. علاوه بر این، بیشترین مقاومت فشاری در افزودنی دوجزیی، مربوط به ترکیب 10 درصد خاکستر بادی-10 درصد میکروسیلیس می باشد. در نمونه های حاوی افزودنی دو مولفه ای در محیط سولفاتی شدید مانند ساختگاه مطالعه حاضر (آبگرم قوتورسویی)، استفاده از درصدهای جایگزینی بالاتر (بالای 10%) برای میکروسیلیس و درصدهای جایگزینی پایین تر (حدود 5%) برای خاکستر بادی نتایج بهتری در بردارند.

    کلیدواژگان: بهسازی بتن، حمله سولفات، نفوذ یون کلرید، پایایی بتن، آبگرم معدنی قوتورسویی
  • الهام اسراری*، جهانشیر نریمانی صفحات 135-143

    امروزه بازیافت نخاله های ساختمانی و ساخت بتن های همسو با محیط زیست طرفداران بسیاری پیدا کرده است. ازطرفی فلزات سنگین از جمله کروم، یکی از مهم ترین آلاینده های زیست محیطی می باشد. دراین پژوهش از مصالح ب شیشه و آجر که از تخریب ساختمان ها حاصل می شود جهت ساخت بتن استفاده شده است. این بتن، خصوصیات بتن استاندارد غیر سازه ای را دارا می باشد که با اضافه شدن جاذب بنتونیت جهت حذف کروم از فاضلاب های صنعتی ، استفاده گردید . حداکثر جذب در غلظت کروم 25 میلی گرم در لیتر، زمان تماس 8 ساعت، دوز جاذب 8 درصد و pH برابربا 6 اتفاق می افتد. حداکثر جذب در شرایط بهینه 65/95 درصد و ظرفیت جذب 123/0 میلی گرم بر گرم بدست آمد. میزان جذب 28/97 درصد روی نمونه واقعی فاضلاب صنعتی به دست امد. جذب فلز کروم از مدل شبه درجه دوم و ایزوترم جذب از مدل فروندلیچ پیروی می کند. مقاومت 28 روزه نمونه شاهد114 کیلوگرم بر سانتیمتر مربع، پس از تماس با محلول حاوی کروم با پارامترهای بهینه آزمایشگاهی2/101 کیلوگرم بر سانتیمتر مربع و پس از تماس با نمونه واقعی فاضلاب حاوی کروم 4/127 کیلوگرم بر سانتیمتر مربع بدست آمد. بنابراین می توان نتیجه گرفت که در این روش با استفاده از ضایعات ساختمانی شیشه و آجر در بتن اختلاط سبز (بدون نیازبه شن و ماسه) و با استفاده از بنتونیت به عنوان جاذب ارزان قیمت ، جهت حذف فلز سنگین کروم از فاضلاب، روشی موثر است .

    کلیدواژگان: کروم، بنتونیت، اختلاط سبز، بتن
|
  • M.R. Shirinkam, J. Razzaghi * Pages 5-18

    Box-shaped damper (BSD) is a new type of yielding dampers that have been introduced recently. It does not require sophisticated technology and can be easily mounted in any type of diagonal steel brace. Adjustable geometrical parameters available in this damper allow the designer to easily select appropriate properties needed for dissipating seismic energy induced in the structure. In this research, behavior of reinforced concrete moment resisting frame with intermediate ductility and strengthened by BSD dampers were numerically studied. In total twenty-two frames were considered for numerical analyses. The models consisted of 6 and 9 story frames with different configurations of BSD dampers. All models were subjected to seismic forces and analyzed by nonlinear static methods. The results show that implementing the BSD dampers in reinforced concrete moment resisting frames, significantly reduces target displacement. Also, the average response modification factor calculated from the analyses is at least 20% higher than those of bare frames.

    Keywords: Box-shaped dampers (BSD), Yielding Damper, Modification factor, SeismicPerformance, Concrete MRF
  • parviz ghoddousi* Pages 19-30

    Corrosion of reinforcement in concrete structure is the main factor of determination in the world. Therefore evaluation of concrete on durability base is essential for construction in coast of Persian Gulf and Oman sea. The most important test method is measurement or prediction of diffusion coefficient of concrete. There are different direct and indirect methods for determining of diffusion coefficient. The methods include, chloride profile and Fick law, rapid chloride permeability test, conductivity, and resistivity. Formation factor is considered as an important indicator of concrete performance against chloride diffusion. Because this indicator contains both the resistivity of the concrete and resistivity of the pore solution. In otherwords, the formation factor indicates the amount of porosity in the concrete and the type and amount of ions in the pores. The porosity and ions determine the intensity of chloride diffusion in concrete. The target of researchers is to achieve accurate diffusion methods or proposing simple models, in last 30 years. In this paper beside literature review, a novel and simple model for prediction of diffusion is presented.

    Keywords: Chloride diffusion, Conductivity, Pore solution, Diffusion model
  • farid seifollahi, Yaghoub Mohammadi * Pages 31-43

    Roller Compacted Concrete is defined as a concrete with zero slump. It will support a roller while being compacted in its unhardened state. RCC is used in two general areas of engineered constructions: dams and pavements. In this study, RCC will be discussed only in the context of its use in pavements. In this regard, Some material savings may be possible due to the lower cement content normally needed in RCC pavement mixtures to achieve strengths equivalent to those of conventional concretes. The other advantages of using RCC include cost savings as a result of the construction method and the increased placement speed of the pavement.Unreinforced concrete has a low tensile strength and a low strain capacity at fracture. It was reported in many studies that NS significantly improved the mechanical properties and durability of cement-based materials. In this study we carried out a comprehensive investigation of the results caused by the addition of steel fibers and nano silica particles in mechanical properties of RCCP. Therefore, with varying amounts of steel fibers (0.00%, 0.33%, 0.67% and 1.00% by the volume of concrete) and nano silica particles (0.0%, 0.5%, 1.0% and 1.5% by the weight of cement), RCCP was prepared and consistency and mechanical properties (compression strength, tension strength, flexural strength, and thoughness) were investigated. The results indicated that the addition of steel fibers and nano silica leads to positive mechanical properties of RCCP.

    Keywords: Roller compacted concrete pavement, Mechanical properties, steel fibers, Nano silica, Toughness
  • mohammad amiri *, parisa tanideh Pages 45-57
    Background and Objective

    Geopolymer concrete is a new material in the construction industry with optimal performance and efficiency. On the other hand, geopolymer concrete has mechanical characteristics and durability against chemical attacks. Microstructural changes on the mechanical properties of geopolymer concrete in sulfate environments can be strongly affected. Accordingly the present study is a microstructrul analysis of the influence of sulfate environmental condition on the mechanical propertiese of geopolymer concrete.

    Materials and Methods

    In this regard, for the production of geopolymer concrete-based slurry, a sodium bicarbonate solution with sodium concentration of 10 M and sodium silicate as activating material have been used. This study evaluated about 200 concrete samples. The samples were preserved for 3 months in simulated environments with 0.1%, 0.25%, 0.5%, 1%, 2.5%, 5% and 7.5% sulfuric acid concentrations. Compressive strength, weight percentage, ultrasonic wave, permeability and pH change tests were then performed after 1, 3, 7, 14, 28 and 90 days on all the samples in the preserving environment.

    Result and discussion

    The results indicate that the strength of samples preserved in the sulfate environment compared to the control sample depended on the amount of sulfate. After 90 days, the compressive strength of samples preserved in the 7.5% concentration sulfuric acid sulfate environment was reduced by about 45% compared to control samples. This reduction in compressive strength is inversely related to the results from the ultrasonic test of samples preserved in the 7.5% percent concentration sulfate environment.

    Keywords: Geopolymer concrete, microstructural, C-S-H, compressive strength, SEM
  • sanaz moazzenchi *, Asghar Vatani Oskouei Pages 59-76

    The purpose of this research is producing geopolymer concrete in order to reduce the consumption of cement in the construction industry to preserve environmental benefits. In this study, the production of geopolymer concrete using mineral soils of different regions of Iran and industrial by-products has been studied and parameters such as type of raw material, curing temperature, applying pressure during construction, type of alkaline solution and age of samples on compressive strength of concrete samples have been studied. 120 cubic samples with dimensions of 50 × 50mm and 64 cubic samples with dimensions of 100 × 100mm for compressive strength test, 76 cylindrical specimens with a diameter of 150 mm and a height of 300 mm for compressive and tensile strength test and 9 beams with dimensions of 150×150×1200 mm for flexural strength test were made. The ductility and load bearing capacity of the geopolymer and cement concrete samples were compared and the results were analyzed. The compressive strength of the geopolymer concrete produced in this study by using slag, which are the by-products of the industry, and the mineral soils of zeolite, perlite and bentonite, was obtained between 10 and 62 MPa under different curing conditions. Geopolymer concrete showed better results in tensile tests on cylindrical specimens and four-point bending tests than conventional concrete on steel reinforced beams. The ductility of beam samples made of geoplymer concrete containing zeolite and slag is about 14% and 43% higher than that of cement concrete samples in the flexural strength test, respectively

    Keywords: Geopolymer concrete, aluminosilicate materials, final capacity, Compressive, Flexural Strength
  • Maysam Samadi *, Ali Barzanoni, Masoud Attarian Pages 77-91

    Geopolymers, as a type of mineral polymers, are nano-structural Amorphous solid. They are usually produced in temperatures below 120 °C by polymerization of aluminosilicate monomers in alkaline solutions. The compressive strength of geopolymer concretes mainly depends on its chemical ingredients, including Aluminosilicate minerals and alkaline solution. This paper presents the results of an experimental study on compressive strength of geopolymer concretes made by using Khorasan province pozzolan. Effects of various parameters such as solution-to-solid ratio, sodium silicate-to-sodium hydroxide ratio, setting tempertature, setting time, Sodium hydroxide Concentration, base water, silice-to-aluminium ratio, sodium silicate chemical composition on geopolymer compressive strength was studied. It was observed that the compressive strength of geopolymer concrete is increased by increasing the sodium silicate and silica in the mixture and increasing sodium hydroxide molarity and setting temperature, the concrete compressive strength is increased. On the other hand, increasing the water and sodium oxide weights in the mixture and sodium silicate-to-sodium hydroxide ratio results in decreasing the concrete strength.

    Keywords: Geopolymer concrete, aluminosilicate minerals, alkaline solutions, compressive strength
  • Mansour Bagheri *, Amin vedad, Seyyed Hasan Hosseini Pages 93-104

    The arrangement of the centers of mass, resistance and stiffness has a great influence on the stability of the structure and its behavior against the moderate and strong earthquakes. In this study, three structural models with 6, 9 and 12 stories with dual bending system of intermediate steel frame coupled with concrete shear walls in three types of regular, irregular with stiffness and resistance eccentricity has been modeled using finite element software and fragility curves are depicted for different structural performance levels. Survey results showed that at immediate occupancy (IO) performance level the structure is still in the linear region and the probability of exceeding from collapse prevention (CP) performance level in the stiffness eccentricity model is higher compared to other models. Also, the probability of exceeding from the CP performance level in the resistance eccentricity model is higher than the other models because the structure arrives at the plastic region.

    Keywords: steel moment frame, concrete shear wall, stiffness eccentricity, resistance eccentricity, fragility curves
  • Mehdi Esfandi Sarafraz* Pages 105-117

    The reusing of recycled aggregates produced from waste concrete is a sustainable solution to reduce the shortage of natural resources. This paper presents the effects of the addition of Nano silica and polyvinyl alcohol (PVA) fiber on the mechanical and microstructural properties of recycled aggregate concrete containing coarse and fine recycled aggregates. Recycled aggregate concrete was produced by 50% and 100% volume substitution of natural fine and coarse aggregate with recycled aggregate. In total, 21 series of concretes are evaluated. The Nano silica in weight ratios of 0%, 2%, 4%, and 6%, and the polyvinyl alcohol fibers in volume fraction of 0%, 0.5%, and 1% were used. The compressive strength, tensile strength, and flexural strength at the different ages of 7, 28, and 90 days are measured in this research. Also, the microstructure of the recycled aggregate concrete was studied via scanning electron microscopy on the selected mixtures.Test results show that the addition of Nano-silica and polyvinyl alcohol fiber can improve the mechanical and microstructural properties of the recycled aggregate concretes. Also, it was seen that polyvinyl alcohol fiber improves the post-peak behavior of specimens. Moreover, high ratios of Nano silica and PVA fiber in the concrete mixture caused negative effects on the compressive strength of recycled aggregate concrete.

    Keywords: recycled aggregate, Nano silica, Fiber reinforced concrete, compressive strength, Microstructure
  • Mahzad Esmaeili Falak *, Reza Sarkhani Benemaran, Rasoul Seifi Pages 119-134

    Mineral additives are one of the used methods to prevent the decrease in strength of concrete against sulfate attack. In this paper, after identifying the characteristics and properties of Qotursui spa construction site, the effects of mineral additives (fly ash and micro-silica) on mechanical and durability parameters of the concrete specimens have been investigated before and after immersion in the Qotursuyi spa pool. Results showed that, in the improved samples with single component additives (e.g. micro-silica only) and two components, in the short-term cement type II and in the medium and long-term cement type V has been resulted greater compressive strength and durability. Fly ash has more positive effect on compressive strength in the long-term. The compressive strength of concrete samples containing type V cement with microsilica showed a greater increase than that of type II cement. Optimum amount of microsilica for concretes made of type II and type V cements are 10-15 percent and 10 percent replaced with cement, respectively. Similarly, optimum amount of flyash for concretes made of type II and type V cements are 15 for both, percent replaced with cement. The highest compressive strength in the two component additives is the F10S10 compound.

    Keywords: Concrete Improvement, Sulfate attack, Chloride ion penetration, Concrete durability, Qotursuyi Spa
  • Jahanshir Narimani * Pages 135-143

    Today, Concrete is one of the main materials used in the industry. Today, the recycling of construction waste and the construction of concretes with the environment has found many fans. Heavy metal chromium is one of the most important environmental pollutants. In this study, glass and bricks recycled from building demolition are used to build concrete (green mixing concrete). This concrete has non-structural standard concrete properties, which was added by adding bentonite adsorbent to remove chromium from industrial wastewater. Various samples were made with different absorbent percentages . Concrete samples were mixed with various concentrations of chromium mg / L, different pH at different contact times Solution 6, was tested and compared in vitro. The results showed that maximum adsorption in the concentration of sewage was 25 mg / L, contact time 8 hours, absorbent dose of 8% and pH, 6 in laboratory (25 ° C). Maximum adsorption in optimal conditions was 95.65% and the absorption capacity was 123.3 mg / g. Experiment with optimal parameters obtained on the actual sample of industrial wastewater was repeated and the rate of adsorption was 97.29%. Absorption of chromium from a quasi-second-order model and absorption isotherm follows the Freundlich model. 28-day resistance of concrete specimens with optimum mixing plan before contact with chromium metal at 114 kg / cm2, after contact with chromium-containing solution with optimal laboratory parameters of 101.1 kg / cm2 and after contact with the actual sample of sewage containing chromium 4 / 127 kg per square centimeter.

    Keywords: chrome, Bentonite, green mixing, concrete