پديد آورنده :
بهرامي، الله وردي
عنوان :
بررسي و مطالعه ي خصوصيات مكانيكي بتن قليا فعال سرباره اي اليافي تك جزئي با رفتار سخت شدگي كرنشي
مقطع تحصيلي :
كارشناسي ارشد
محل تحصيل :
اصفهان : دانشگاه صنعتي اصفهان
صفحه شمار :
بيست و دو، 176ص. : مصور (رنگي)، جدول، نمودار
استاد راهنما :
كياچهر بهفرنيا
توصيفگر ها :
كامپوزيت هاي سيماني مهندسي شده (ECCs) , سرباره قليا فعّال تك جزئي , روش غير مستقيم بررسي رفتار كششي , نرم افزار هم بسته نمودن تصاوير (DIC) , انحناي تير خمشي , الياف پلي پروپيلن
استاد داور :
داوود مستوفي نژاد، محمدعلي رهگذر
تاريخ ورود اطلاعات :
1398/06/05
تاريخ ويرايش اطلاعات :
1398/06/05
چكيده فارسي :
چکیده کامپوزیتهای سیمانی مهندسی شده نوع مخصوصی از کامپوزیتهای سیمانی مسلح به الیاف میباشند که با استفاده از میزان متوسطی از الیاف رفتار شبه کرنش سخت شدگی با ظرفیت کرنش کششی باال از خود بروز میدهند استفاده از این کامپوزیتها در زیرساختها به دلیل عملکرد چشمگیر سازهای و دوام باالی آنها گام بلندی در راستای توسعهی پایدار خواهد بود ا ا چون به طور معمول این م کامپوزیتها با مقادیر باالی سیمان پرتلند معمولی تولید میگردند و با توجه به مصرف زیاد انرژی و اثرات زیست محیطی نامطلوب تولید سیمان اعتبار حرکت در جهت توسعهی پایدار در این تکنولوژی تا اندازهای کاهش مییابد در این پژوهش با جایگزین نمودن تمامی سیمان پرتلند با سرباره قلیا ف ال و با استفاده از الیاف پلیپروپیلن انواع مختلفی از کامپوزیتهای سیمانی مهندسی شده با اثرات زیست محیطی ع کمتر تولید گردید و مشخصات آنها مورد بررسی قرار گرفت اگر چه در تولید سرباره قلیا ف ال با استفاده از حالت پودر و جامد ف ال ع ع کنندهی قلیایی سرباره قلیا ف ال تک جزئی به جای محلول قلیایی به طور کلی خصوصیات فیزیکی و مکانیکی سرباره قلیا ف ال کاهش ع ع مییابد در این روش مشکالت ناشی از استفاده از محلول قلیایی حذف میگردد در سرباره قلیا ف ال تک جزئی با ترکیب نمودن پودر ع جامد ف ال کنندهی قلیایی با سرباره واکنشهای شیمیایی در ترکیب حاصل همانند سیمان پرتلند فقط با اضافه نمودن آب آغاز میگردند ع که این شباهت در نحوهی ساخت قابلیت تجاری سازی سرباره قلیا ف ال را افزایش خواهد داد در مرحلهی اول این پژوهش به مقایسهی ع اثرات دو نوع متفاوت سدیم متاسیلیکات بدون آب و پنج آبه به عنوان ف ال کنندهی قلیایی جامد بر مشخصات مالت سرباره قلیا ف ال ع ع تک جزئی پرداخته شده است در این مرحله با استفاده از 80 0 ف ال کنندهی قلیایی نسبت به سرباره بیشترین مقاومت فشاری و با استفاده ع از 21 0 ف ال کنندهی قلیایی نسبت به سرباره سریعترین روند کسب مقاومت فشاری به دست آمده است در مرحلهی دوم پژوهش با تغییر ع در نسبتهای مواد اولیه ی سرباره قلیا ف ال مهندسی شده شامل سرباره سدیم متاسیلیکات پنج آبه میکروسیلیس آب فوق روان کننده ع پودر ماسه سیلیسی و الیاف پلیپروپیلن انواع مختلفی از این کامپوزیتها تولید گردید نمونههای ساخته شده در دمای 60 C به مدت 42 ساعت تحت عملآوری حرارتی قرار گرفته و خصوصیات مکانیکی آنها مورد مطالعه قرار گرفت هم چنین تأثیر نوع عملآوری با آزمایش نمونههایی در سنین 7 و 82 روز با عملآوری تحت پوشش پالستیک و در دمای آزمایشگاه مورد بررسی قرار گرفت در این پژوهش انواع مختلفی از سرباره قلیا ف ال مهندسی شده با مقاومت و مدول االستیسیته فشاری متوسط به همراه ظرفیت کرنش کششی باال و یا با مقاومت و ع مدول االستیسیته فشاری باال و ظرفیت کرنش کششی مطلوب تولید شده است با توجه به مشکالت آزمایش کشش مستقیم مواد سیمانی به عنوان مرحلهی سوم پژوهش روش نوینی برای بررسی غیر مستقیم عملکرد این کامپوزیتها در کشش مستقیم و تخمین مدول االستیسیتهی فشاری ارائه گردید در این روش ابتدا تغییر شکل سطح نمونهها در آزمایش خمش چهار نقطهای به کمک نرمافزار هم بسته نمودن تصاویر DIC بررسی گردیده و انحنا در سرتاسر تیر خمشی و در طول مراحل بارگذاری مطالعه میشود با اختیار یک مدل مناسب برای رفتار کامپوزیت در فشار و کشش مستقیم و حل معادالت تعادل لنگر و نیرو در مقطع خمشی با استفاده از نتایج حاصل از آزمایش خمش چهار نقطهای لنگر مقاوم در لحظهی بار نهایی و انحنای خمشی به دست آمده در یک سوم میانی تیر در لحظهی بار نهایی مقاومت و ظرفیت کرنش کششی و مدول االستسیتهی فشاری کامپوزیت تخمین زده میشود نتایج حاصل از این روش با دو روش غیر مستقیم دیگر روش استاندارد JCI و روش UM مقایسه و تفاوتهای موجود مورد مطالعه قرار گرفت کلمات کلیدی کامپوزیتهای سیمانی مهندسی شده ECCs سرباره قلیا ف ال تک جزئی روش غیر مستقیم بررسی رفتار کششی نرمافزار هم بسته ع نمودن تصاویر DIC انحنای تیر خمشی الیاف پلیپروپیلن بیست و سه
چكيده انگليسي :
Investigation the Mechanical Behavior of Strain Hardening One Part Fiber Reinforced Alkali Activated Slag Concrete Allahverdi Bahrami a bahrami@cv iut ac ir Date of Submission June 30 2019 Department of Civil Engineering Isfahan University of Technology Isfahan 84156 83111 IranDegree M Sc Language FarsiSupervisors Dr Kiachehr Behfarnia kia@cc iut ac ir Abstract Engineered cementitious composites are a special type of fiber reinforced cementitiouscomposites that exhibit pseudo strain hardening behavior and high tensile strain capacity while usinga moderate amount of fibers Due to the high structural performance and high durability of thesecomposites the use of them in infrastructures will be a big step towards sustainable development But as these composites are typically manufactured with high amounts of conventional Portlandcement and due to the high energy consumption and adverse environmental effects of cementproduction the credibility of moving towards sustainable development in this technology has beenreduced to some extent In this study by replacing all Portland cement with alkali activated slag andusing polypropylene fibers different types of engineered cementitious composites with lowerenvironmental impact were produced and their properties were investigated Although in theproduction of alkali activated slag by using powdered and solid alkali solids one part alkali activated slag rather than the alkaline solution generally the physical and mechanical properties ofthe alkali activated slag are deteriorated this method removes problems of using the alkalinesolution In one part alkali activated slag technology by mixing solid alkali activating powder withslag in the resulting compound chemical reactions begin only by adding water such as in Portlandcement technology This similarity in manufacturing will increase the commercial capability ofalkali activated slag In the first stage of this study the effects of two different types of sodiummetasilicate anhydrous and pentahydrate as solid alkali activator on the properties of One Partalkali activated slag mortars are compared At this stage using 0 08 alkali activator to slag ratioaffords the highest compressive strength and using 0 12 alkali activator to slag ratio provides thefastest compressive strength growth In the second stage of the research by altering the initial ratiosof raw materials including slag sodium metasilicate pentahydrate microsilica water high rangewater reducer fine silica sand and polypropylene fibers various types of strain hardening alkali activated slag were produced The specimens were heat cured at 60 C for 24 hours then theirmechanical properties were studied Also the effects of type of curing were studied by investigatingthe mechanical properties of specimens at ages 7 and 28 days which cured under plastic coating andstored at laboratory temperature In this study different types of strain hardening alkali active slagwith moderate compressive strength and modulus of elasticity and high tensile strain capacity or withhigh compressive strength and modulus of elasticity and desired tensile strain capacity wereproduced Due to the problems of uniaxial tensile test of cementitious materials as the third stage ofthe research a new method for indirect obtaining of tensile behavior and compressive modulus ofelasticity of these composites was proposed In this method firstly the surface deformation of thespecimens in the four point bending test is investigated with a digital image correlation DIC software and the curvature throughout the bending beam is studied during the loading steps By usinga suitable model for compressive and tensile behavior of composites and solving the moment andforce equilibriums in bending cross section using the results of four point bending test ultimate loadmoment and the calculated bending curvature at the ultimate load moment tensile strength andstrain capacity and compressive modulus of elasticity of the composite are estimate
استاد راهنما :
كياچهر بهفرنيا
استاد داور :
داوود مستوفي نژاد، محمدعلي رهگذر
