پديد آورنده :
رضايي، محمدرضا
عنوان :
بررسي تجربي مقاومت ضربهاي بتن اليافي ساخته شده با ضايعات كارخانجات سنگبري
مقطع تحصيلي :
كارشناسي ارشد
محل تحصيل :
اصفهان : دانشگاه صنعتي اصفهان
صفحه شمار :
پانزده، 110ص. : مصور، جدول، نمودار
استاد راهنما :
محمدرضا افتخار
توصيفگر ها :
مقاومت ضربهاي , بتن سبز , لجن كارخانجات سنگبري , ميكروسيليس , الياف
استاد داور :
محمدعلي رهگذر، عليرضا سلجوقيان
تاريخ ورود اطلاعات :
1399/09/20
رشته تحصيلي :
مهندسي عمران
تاريخ ويرايش اطلاعات :
1399/09/22
چكيده فارسي :
چكيده بسياري از سازهها در طول عمر بهره برداري خود تحت تأثير اشكال مختلفي از بارهاي ضربهاي مانند انفجار اثرات بارهاي ترافيكي و برخورد پرتابهها قرار ميگيرند اثرات مخرب اين بارها بر سازهها لزوم بررسي رفتار موادي كه به عنوان مصالح ساختماني در آنها به كار برده ميشوند را دو چندان ميكند از آنجاييكه بتن از پرمصرفترين مصالح در ساخت و ساز ميباشد بررسي عملكرد آن در برابر اينگونه از بارها و راههاي تقويت آن ضروري است از طرفي در ساليان اخير افزايش ميزان زبالههاي صنعتي نگرانيهاي زيادي را در مورد محيط زيست به وجود آورده است يافتن راهكاري براي استفادهي مجدد از اين زبالهها و مواد دور ريز امري حياتي براي متوليان امر در حوزهي مديريت پسماندها است استفاده از اين مواد دور ريز در ساخت بتن باعث به وجود آمدن مفهومي تازه به نام بتن سبز شده است بتن سبز عالوه بر رفع مشكالت زيست محيطي ناشي از زبالهها باعث كاهش ميزان استفاده از منابع طبيعي نيز ميشود يكي از صنايعي كه با مشكل مواد دور ريز مواجه است صنعت سنگهاي ساختماني ميباشد در واحدهاي سنگبري به ميزان زيادي قطعات سنگ غير قابل استفاده و لجن كه ناشي از عمليات برش و شكلدهي سنگها است توليد ميشود در اين تحقيق از اين قطعات سنگ و لجن در توليد بتن استفاده شده است در پژوهش حاضر براي نيل به اهداف تحقيق ضايعات 3 نوع سنگ مرمريت تراورتن و گرانيت به عنوان درشت دانه و لجن هركدام از اين سنگها به عنوان بخشي از سيمان مصرفي مورد استفاده قرار گرفتند همچنين با توجه به اين كه هدف اصلي در اين پاياننامه بررسي رفتار بتن در برابر ضربه ميباشد از الياف هيبريدي فوالدي پلي پروپيلن با نسبتهاي حجمي 5 2 52 2 فوالدي و 52 2 پلي پروپيلن و 1 5 2 فوالدي و 5 2 پلي پروپيلن استفاده شده است براي هر نوع درشت دانهي مصرفي 9 طرح اختالط كه جمعا 72 طرح ميشود در نظر گرفته شد نوع لجن استفاده شده در هر طرح مطابق با نوع درشت دانهي مصرفي در طرحها بود براي هر دسته از طرحهاي اختالط يك طرح شاهد در نظر گرفته شد و اثر استفاده از الياف لجن و ميكروسيليس نسبت به طرح شاهد مورد بررسي قرار گرفت لجن سنگها در برخي از طرحها به تنهايي جايگزين 21 از سيمان شدند و در برخي ديگر همراه با 21 ميكروسيليس جايگزين 22 از سيمان مصرفي گرديد براساس نتايج آزمايشات لجن سنگ تراورتن تاثير مثبتي بر روي مقاومت ضربهاي مقاومت فشاري و مقاومت خمشي نمونهها ميگذارد اما لجن سنگهاي مرمريت و گرانيت باعث افت مقادير خواص مكانيكي ذكر شده ميشوند به طوري كه اين لجنها مقاومت ضربهاي بتن را با معيار انرژي شكست به ترتيب به ميزان 33 و 61 كاهش ميدهند استفادهي همزمان از ميكروسيليس و لجن سنگها تاثير چشمگيري بر روي پارامترهاي مقاومتي بتن ميگذارد كه به نوعي نشاندهندهي همافزايي مثبت اين مواد با يكديگر براي ارتقاي عملكرد بتن است استفاده از 5 2 الياف هيبريدي قابليت جذب انرژي نمونهها را در اثر ضربه براي ترك خوردگي و شكست نهايي به ترتيب تا 3 3 و 4 برابر افزايش ميدهد الزم به ذكر است كه استفاده از الياف سبب به وجود آمدن قابليت تحمل ضربات بعد از ترك اوليه ميشود اما نمونههاي فاقد الياف با ايجاد اولين ترك در اثر ضربه گسيخته ميشوند مقاومت فشاري و مدول گسيختگي بر خالف مقاومت ضربهاي در اثر استفاده از 5 2 الياف به ترتيب تا 8 82 و 1 52 كاهش پيدا ميكنند با افزايش درصد حجمي الياف هيبريدي از 5 2 به 1 تمامي خواص مكانيكي ذكر شده بهبود پيدا ميكنند اما تأثير افزايش درصد الياف بر مقاومت ضربهاي بتن بسيار زياد است به طوري كه تعداد ضربات الزم براي ايجاد ترك اوليه و شكست نهايي به ترتيب تا 7 9 و 11 برابر نسبت به نمونههاي شاهد افزايش پيدا ميكند در مورد تأثير نوع درشت دانه نيز ميتوان گفت كه درشت دانهي مرمريت نسبت به گرانيت و هر دوي آنها نسبت به تراورتن مقاومت فشاري و مدول گسيختگي بيشتري را براي بتن فراهم ميكنند در مورد ضربه نيز تأثير درشت دانههاي مرمريت و گرانيت تقريبا به يك اندازه ميباشد و نسبت به درشت دانهي تراورتن تعداد ضربات الزم براي ترك خوردگي و شكست نهايي نمونهها را تا 13 افزايش ميدهند كلمات كليدي مقاومت ضربهاي بتن سبز لجن كارخانجات سنگبري ميكروسيليس الياف
چكيده انگليسي :
Experimental Study on Impact Resistance of Fiber Reinforced Concrete Made with Stone Cutting Industry Waste Mohammadreza rezaei Mohammadreza rezaei96@cv iut ac ir Date of Submission October 21 2020 Department of Civil Engineering Isfahan University of Technology Isfahan 84156 83111 IranDegree M Sc Language FarsiSupervisor Dr Mohammadreza Eftekhar eft@cc iut ac irAbstractMany structures are subjected to various impact loads during their service life such as the effects of the blast thetraffic loads and the projectile collision loads It is necessary that research about the behavior of the constructionmaterials due to the destructive effects of these loads Concrete is one of the most widely used materials inconstruction Therefore the performance and the reinforcement ways of this material should be investigate In recent years environmental concerns have been raised due to the increase in industrial waste Finding a way ofreducing and recycling these wastes is required in the waste management field Using these wastes in theproduction of concrete has been created a new concept named green concrete In addition to solving theenvironmental problems caused by the waste green concrete also reduces the use of natural resources The buildingstones industry is one of the industries that are faced with the problem of waste materials In stone cutting industrialunits many unusable stone fragments and sludge due to the stone cutting and shaping operations are produced Inthis research these pieces of stone and sludge have been performed in the production of concrete In the present study to achieve the research objectives the wastes of 3 types of marble travertine and granitestones and the sludge of each of these stones have been used as coarse aggregate and partial replacement of cement respectively Hybrid fibers steel polypropylene with volume fractions of 0 5 0 25 steel and 0 25 polypropylene and 1 0 5 steel and 0 5 polypropylene have been used to investigate the behavior ofconcrete subjected to impact loads as the primary purpose of this research Nine mix designs have been consideredfor each type of coarse aggregate 27 mix designs Collectively The type of sludge used in each design isproportional to the type of consumption coarse aggregate in that design A control design was considered for eachcategory of mix designs and the effects of using fibers sludge and microsilica was investigated In some designs 10 cement was replaced by Sludge of stones and in others 20 cement was replaced by 10 sludge and 10 microsilica Based on the results of experiments travertine sludge has a positive effect on impact compressive and flexural strength of concrete specimens But marble and granite sludge decreased the values of the mentionedmechanical properties So that these sludges decreased the impact resistance of concrete by 33 and 16 respectively Simultaneous use of microsilica and sludge has significantly affected the mechanical properties ofconcrete which is a kind of positive synergism of these materials to improve concrete performance Using 0 5 hybrid fibers increases the energy absorption capacity of specimens to 3 3 and 4 times for initial cracking andultimate failure respectively due to the impact In addition load bearing capacity subjected to impact loads wouldbe occurred by the fibers after the initial crack but the nonfibrous concrete specimens subjected to the impactloads are ruptured after the first crack Due to using 0 5 fibers compressive strength and modulus of rupture incontrast to the impact resistance are reduced up to 28 8 and 25 1 respectively All the mentioned mechanicalproperties have been improved by increasing the fiber volume fraction from 0 5 to 1 However the effect ofincreasing fiber volume fraction is very significant on the impact resistance Compared to the control specimens the number of required blows increased to 9 7 and 11 times for initial cracking and ultimate failure respectively Regarding the effect of coarse aggregate t
استاد راهنما :
محمدرضا افتخار
استاد داور :
محمدعلي رهگذر، عليرضا سلجوقيان
