پديد آورنده :
شاه رجبيان، فاطمه
عنوان :
بررسي تاثير نانو ذرات بر دوام بتن قليا فعال سربارهاي در برابر چرخههاي يخ و ذوب
مقطع تحصيلي :
كارشناسي ارشد
محل تحصيل :
اصفهان: دانشگاه صنعتي اصفهان، دانشكده عمران
صفحه شمار :
شانزده، 155ص.: مصور، جدول، نمودار
يادداشت :
ص.ع. به فارسي و انگليسي
استاد راهنما :
كياچهر بهفرنيا
استاد مشاور :
محمدرضا افتخار
توصيفگر ها :
بتن , قليا فعال سربارهاي , چرخه يخ و ذوب , مقاومت فشاري , نانو رس , نانو آلومين , نانوسيليس , الياف پليپروپيلن
استاد داور :
مرتضي مدح‌خوان، مريم داعي
تاريخ ورود اطلاعات :
1396/07/10
چكيده فارسي :
1 چكيده بتن به عنوان يكي از مهمترين و پركاربردترين مصالح ساختماني ارزان قيمت با شكلپذيري مناسب در صنعت سااختمان مايباشاد باا توجاه باه ميزان مصرف باالي بتن و نياز روزافزون به توليد سيمان و توجه به اثرات مخارب زيسات محيطاي ايان مااده ارائاه محصاوالت جاايگزين مانناد بتنهاي قليا فعال سربارهاي جهت حركت در مسير توسعهي پايدار اصلي ضروري به شمار ميآيد بتن تحت شرايط محيطي مخرب به سرعت و در مدتي كمتر از زمانيكه به عنوان عمر مفيد براي آن در نظر گرفتاه شاده اسات آسايب دياده و مقاومت خود را از دست ميدهد اين مسئله در سازههايي كه عمر بهرهبارداري از آنهاا بسايار زيااد باوده و هزيناه تعميار و نگهاداري آنهاا در بسياري از موارد از هزينه اوليه ساخت باالتر است از اهميت ويژهاي برخوردار است از عوامل مخرب فيزيكاي مايتاوان باه فرآيناد ياخ و ذوب اشاره نمود چنانچه بتني دوام كافي در برابر چرخههاي يخ و ذوب را نداشته باشد با قرار گيري در شرايط يخبندان در مدتي بسيار كمتر از عمر مفيد خود از بين خواهد رفت هرچند بتنهايي با مقاومت فشاري باال معماوال مقاومات بايشتاري در برابار حماالت فيزيكاي و شايميايي محايط مخرب از خود نشان ميدهند اما عوامل ديگري چون نفوذپذيري و تراكم ساختار داخلي بتن و چيدمان حفارههااي داخلاي موجاود در باتن نياز ميتواند تاثير بسزايي در دوام بتن داشته باشد هدف اصلي از انجام اين تحقيق توليد بتن قليا فعال سربارهاي با ساختار متراكمتر نفوذپذيري كمتار و دوام بايشتار در برابار چرخاههااي ياخ و ذوب ميباشد تحقيقات نشان داده است كه اضافه كردن پوزوالنهايي همچون خاكستر بادي ميكروسيليس سارباره كاوره بلناد متاكاائولين و موادي همچون الياف پليپروپيلن و نانو ذرات نفوذپذيري و دوام بتن معمولي را در برابر چرخههاي يخ و ذوب بهبود ميدهند از ايانرو باراي اولين بار در اين تحقيق بهمنظور دستيابي به بتن قليا فعاال ساربارهاي باا دوام بايشتار در برابار چرخاههااي ياخ و ذوب از ناانو ماواد و نياز اليااف پليپروپيلن استفاده شده است از ديگر نوآوريهاي اين تحقيق استفاده از نانو رس در بتن قليا فعال سربارهاي ميباشد عالوه بر نانو رس اثر نانو سيليس و نانو آلومين نيز بر دوام بتن قليا فعال سربارهاي مورد بررسي قرار گرفته است بتن قليا فعاال ساربارهاي از طرياق فعاالساازي سارباره باه كمك محلول قليايي متشكل از هيدروكسيد سديم و سيليكات سديم و تركيب با سنگدانه معمولي توليد شده است به دليل اينكه در اين تحقيق هدف بررسي تاثير نانو مواد و الياف بوده است در همه طرح هاا از ياك طارح اخاتالط ثابات اساتفاده شاده اسات و تنهاا پارامترهااي متغيار در طرحهاي اختالط مقادير نانو مواد و الياف مورد استفاده ميباشد در تهيه طرحها از يك طرح شاهد فاقد نانو مواد و سه طرح با جايگزيني مقادير 1 و 0 و 3 درصد وزني نانو مواد نانو سيليس نانو آلومين و نانو رس استفاده شده است طرح ديگري با اضافه كردن 1 2 درصد حجمي اليااف پليپروپيلن به طرحهاي مذكور به دست آمده است بنابراين با در نظر گرفتن حالتهاي تركيبي در مجماوع از 20 طارح اخاتالط اساتفاده شاده است بر روي نمونهها آزمايش مقاومت فشاري و آزمايشهاي مربوط به چرخههاي يخ و ذوب انجام شده اسات نموناههاا مطاابق باا اساتاندارد ASTM C666 B انجام گرديد براي مقايسه عملكرد طرحهاي اختالط در برابر چرخههاي يخ و ذوب آزمايشهاي مقاومات فشااري تغييار طول تغيير وزن و تغيير جذب آب بعد از اتمام سيكلهاي يخ و ذوب بر روي نمونهها انجام شد نتايج آزمايشها نشان داد كه در درجه اول نانو سيليس و سپس نانو رس در بهبود مقاومت فشاري و دوام بتن قليا فعال سربارهاي تحت سيكلهاي يخ و ذوب نسابت باه ناانو آلاومين عمالكارد مطلوبتري دارند با اين حال تاثير نانو رس و نانو آلومين در بهبود مقاومت فشاري و دوام بتن قليا فعال سربارهاي در برابر چرخههاي يخ و ذوب ناچيز ميباشد و با توجه به هزينه باالي اين ذرات استفاده از آنها توصيه نميشود اضافه كردن بيش از 1 وزني نانو سيليس در بتنهاي الياافي و بتنهاي فاقد الياف تاثير چنداني در بهبود مقاومت فشاري و دوام بتن قليا فعال سربارهاي تحت شرايط يخ و ذوب ندارد كلمات كليدي بتن قليا فعال سربارهاي چرخه يخ و ذوب مقاومت فشاري نانو رس نانو آلومين نانوسيليس الياف پليپروپيلن
چكيده انگليسي :
156 Investigation of effects of nanoparticles on freeze thaw resistance of alkali activated slag concrete Fatemeh Shahrajabian f shahrajabian@cv iut ac ir June 10 2017 Department of Civil Engineering Isfahan University of Technology Isfahan 84156 83111 IranDegree M Sc Language FarsiSupervisor Dr Kiachehr Behfarnia kia@cc iut ac irAbstractDue to the vast application of concrete in construction industry growing need of cement production and itsharmful environmental effects it is necessary to provide an alternative production material such as alkaliactivated slag concrete in order to move through sustainable development Concrete rapidly loses its strength in a priod of time less than the service life considered for it under destructiveenvironmental conditions This issue is more important in structures with long term service life in which themaintenance cost is more than the initial construction cost Freezing and thawing process is one of the physicaldestructive factors If the concrete has not enough durability against freeze thaw cycles it will deteriorate in atime period much shorter than its service life Although concrete with high compressive strength is usually moreresistant against physical and chemical harmful environmental attacks but some other factors such aspermeability and internal structure density may have excessive influence in concrete durability The aim of this research is production of alkali activated slag concrete with less permeable and more freeze thawresistance Researches showed that adding Pozzolans such as micro silica and Metakaolin and materials such as Polypropylene fibers and nanoparticles improve the permeability and freeze thaw resistance of regular concretes Therefore nano particles and polypropylene fibers have been used in this research in order to improve freeze thaw resistance alkali activated slag concrete Another innovation in this study is the use of nano clay in alkaliactive slag concrete In addition to nano clay the effects of nano silica and nano alumin have also beeninvestigated on the durability of alkali active slag concrete Alkali activated slag concrete is a mixture of activated slag by alkaline solution containing sodium hydroxide sodium silicate and conventional aggregates According to the goal of this research which is investigating theeffect of nano particles and fibers a constant mixture is used and the only variable parameters are the quantity ofnano particles and fibers A control mixture is used without any nano particles and in the other three mixtures 1 2 and 3 percentage of nano particles nano clay nano SiO2 nano Al2O3 are used Another design is obtained byadding 0 1 volumetric percentage of polypropylene fiber to the four described mixtures The compressivestrength and freeze thaw cycle tests were done on all mixture designs The specimens were tested under freezingand thawing conditions according to ASTM C666 B standard To compare the performance of mixtures underfreeze thaw cycles changing the length weight and water absorption ratio and compressive strength ofspecimens were tested after the completion of freezing and thawing cycles The results showed that nano silicaand nano clay respectively perform better in improving the strength and durability of concrete alkali activatedslag under freeze and thaw cycles than the nano alumina However the use of nano clay and nano aluminum forimprovement of the compressive strength and durability of alkali activated slag concrete is not recommended dueto the high cost of these particles Adding more than 1 of nano silica to fiber reinforced concrete and fiber freeconcrete has little effect on improving the compressive strength and the durability of alkali activated slagconcrete key words alkali activated slag concrete freeze thaw cycles nano clay nano SiO2 nano Al2O3
استاد راهنما :
كياچهر بهفرنيا
استاد مشاور :
محمدرضا افتخار
استاد داور :
مرتضي مدح‌خوان، مريم داعي
