توصيفگر ها :
سنگ دانه بازيافتي سراميك پرسلان , بتن سبز , بتن قليافعال تك جزئي , الياف فولادي و الياف پلي پروپيلن , حرارت , مقاومت فشاري , مقاومت كششي , مقاومت خمشي
چكيده فارسي :
امروزه بتن يكي از پرمصرف ترين مصالح ساختماني موجود در جهان مي باشد كه با توسعه و گسترش شهرها روزبه روز مصرف آن در جهان افزايش مي يابد. استفاده از بتن در سازه هاي كوچك و بزرگ به دليل ويژگي هاي منحصربه فرد آن از جمله مقاومت فشاري بالا، شكل پذيري، مقاومت در برابر حرارت نسبت به سازه هاي ديگر و دوام خوب در مقابل عوامل محيطي بيش از پيش افزايش يافته است. اما استفاده از بتن در صنعت ساخت وساز با عث به وجود آمدن يكسري مشكلاتي از جمله افزايش آلودگي هوا و تخريب محيط زيست مي گردد. يكي از راه حل هاي مقابله با اين مشكلات استفاده مجدد از ضايعات ساختماني مي باشد كه با گسترش شهرنشيني و نياز به تخريب و بازسازي و همچنين توليد بيشتر مصالح و افزايش ضايعات ناشي از جابه¬جايي مصالح روزبه روز به مقدار آنها افزوده مي گردد و از طرفي ديگر با مشكل دفع اين زباله ها در محيط زيست روبه رو خواهيم شد. به همين منظور با استفاده مجدد اين ضايعات كمك شاياني به محيط زيست مي گردد. با قرارگرفتن بتن در معرض حرارت هاي بالا سنگ دانه هاي طبيعي و ماده چسباننده موجود در بتن به دليل ماهيت آهكي خود تجزيه شده و مقاومت خود را از دست مي دهد وتخريب مي گردد. به همين منظور با جايگزيني سنگ دانه هاي طبيعي با ضايعات سراميك هاي پرسلان و بازيافت آنها به عنوان ريزدانه و درشت دانه در بتن باعث افزايش مقاومت بتن در برابر حرارت شده و آلودگي هاي زيست محيطي نيزكاهش داده مي شود. ازطرفي با جايگزيني سيمان پرتلند معمولي در بتن با چسباننده هاي قليافعال از تجزيه چسباننده در دماهاي بالا جلوگيري خواهد شد و بتني با مقاومت بالا در برابر حرارت ساخته مي گردد. همچنين به منظور جلوگيري از فشارهاي منفذي داخلي بتن كه از تبخير آب محبوس در بتن توليد مي شود و افزايش مقاومت كششي و خمشي بتن از الياف پلي پروپيلن و الياف فولادي در مخلوط بتن استفاده مي گردد. با افزودن الياف پلي پروپيلن در بتن در دماهاي بالا اين الياف ذوب شده و باعث به وجود آمدن شبكه هايي در بتن شده كه بخار حاصل از تبخير آب هاي محبوس در بتن از مسير آن خارج مي گردد. از طرفي ديگر با افزودن الياف فولادي در مخلوط بتن به دليل ماهيت رسانايي، حرارت در سطح بتن به صورت يكنواخت پخش شده و از به وجود آمدن گراديان حرارتي كه باعث تخريب و پوسته كن شدن بتن در حرارت هاي بالا مي شود جلوگيري مي گردد. مقدار مصرف اين الياف در بتن متفاوت مي باشد.
در اين تحقيق ابتدا به منظور ارزيابي تأثير استفاده از سنگ دانه هاي بازيافتي سراميك پرسلان در مخلوط بتن قليافعال سرباره اي تك جزئي نمونه هايي بدون الياف با سنگ دانه هاي طبيعي و سنگ دانه هاي بازيافتي سراميك پرسلان تهيه گرديد و خواص مكانيكي آنها ارزيابي گرديد و با يكديگر مقايسه شدند. نتايج نشان داد استفاده از سنگ دانه هاي بازيافتي سراميك پرسلان سبب بهبود و افزايش خواص مكانيكي بتن مي-گردد. همچنين به منظور افزايش مقاومت بتن در برابر حرارت از 100 درصد جايگزيني ضايعات سراميك پرسلان به عنوان ريزدانه و درشت دانه و از چسباننده قليافعال تك جزئي در ساخت بتن استفاده شد. همچنين به منظور ارزيابي كاربرد الياف در بتن و تأثيرمقدار الياف در مخلوط بتن از درصد جايگزيني0، 0/3 ، 0/5 و 1 درصد الياف فولادي و0 و 0/2 درصد الياف¬پلي¬پروپيلن و تركيب هردو در بتن استفاده شد. تأثيرات مقادير الياف در بتن تحت درجه حرارت هاي 20، 200، 400 و800 درجه سانتيگراد از نظر خواص مكانيكي ارزيابي شده است.
نتايج نشان داد كه با افزايش دما خواص مكانيكي تمامي نمونه ها كاسته شده و مقاومت فشاري، مقاومت خمشي و مقاومت كششي آنها كاهش پيدا خواهد كرد. با افزايش دما تا 400 درجه سانتيگراد مقاومت فشاري حدود 4 درصد، مقاومت خمشي حدود 33 درصد و مقاومت كششي حدود 38 درصد كاسته گرديد. همچنين با افزايش دما تا 800 درجه سانتيگراد مقاومت فشاري حدود 74 درصد، مقاومت خمشي حدود 55 درصد و مقاومت كششي حدود 73 درصد كاهش پيدا كرد. با افزودن الياف فولادي و پلي پروپيلن در مخلوط بتن ميزان مقاومت نمونه ها در برابر حرارت افزايش پيدا كرد. با افزودن الياف فولادي به مخلوط بتن گراديان حرارتي كاسته شده و مشخص شد با افزودن الياف پلي پروپيلن به مخلوط بتن از پوسته كن شدن بتن در معرض حرارت جلوگيري مي گردد.
چكيده انگليسي :
by replacing natural aggregates with waste porcelain ceramics and recycling them as fine and coarse grains in concrete, the resistance of concrete against heat is increased and environmental pollution is also reduced. On the other hand, by replacing ordinary Portland cement in concrete with active alkali binders, the decomposition of the binder at high temperatures will be prevented and concrete with high heat resistance will be made. Also, in order to prevent the internal pore pressures of concrete, which is produced by the evaporation of water trapped in concrete, and to increase the tensile and bending strength of concrete, polypropylene fibers and steel fibers are used in the concrete mixture. By adding polypropylene fibers in concrete at high temperatures, these fibers melt and create networks in the concrete, through which the steam from the evaporation of the water trapped in the concrete escapes. On the other hand, with the addition of steel fibers in the concrete mixture due to its conductive nature, the heat is spread evenly on the surface of the concrete and the formation of a thermal gradient that causes destruction and flaking of the concrete at high temperatures is prevented. The consumption of these fibers in concrete is different. In this research, firstly, in order to evaluate the effect of using recycled porcelain ceramic aggregates in single-component alkali activated slag concrete mix, samples without fibers were prepared with natural aggregates and recycled porcelain ceramic aggregates, and their mechanical properties were evaluated and with were compared to each other. The results showed that the use of recycled porcelain stoneware improves and increases the mechanical properties of concrete. Also, in order to increase the resistance of concrete against heat, 100% replacement of porcelain ceramic waste as fine and coarse grains and single-component alkaline binder was used in concrete production. Also, in order to evaluate the use of fibers in concrete and the influence of the amount of fibers in the concrete mixture, replacement percentages of 0, 0.3, 0.5 and 1% of steel fibers and 0 and 0.2% of polypropylene fibers and the combination of both were used in concrete. The effects of fiber amounts in concrete under temperatures of 20, 200, 400 and 800 degrees Celsius have been evaluated in terms of mechanical properties.The results showed that with the increase in temperature, the mechanical properties of all the samples will decrease and their compressive strength, bending strength and tensile strength will decrease. By increasing the temperature to 400 degrees Celsius, the compressive strength decreased by about 4%, the bending strength by about 33%, and the tensile strength by about 38%. Also, by increasing the temperature to 800 degrees Celsius, the compressive strength decreased by about 74%, the bending strength by about 55%, and the tensile strength by about 73%. Also, by adding steel fibers to the concrete mixture, the specific weight of concrete increased, but by adding polypropylene fibers, the specific weight of the samples decreased slightly. By adding steel fibers and polypropylene in the concrete mixture, the heat resistance of the samples increased.
