19704

۱۹۷۰۴

بررسي رئولوژي بتن خودتراكم حاوي مواد افزودني معدني

كارشناسي ارشد

مديريت و مهندسي ساخت

۱۳۹۴-۱۳۹۶

۱۳۹۷/۰۹/۲۲

دكتر پرويز قدوسي - دكتر علي‌اكبر شيرزادي جاويد

عمران

در اين پژوهش هدف اصلي آزمايش هاي انجام گرفته بررسي اثر مواد افزودني معدني جايگزيني سيمان در رئولوژي بتن خودتراكم مي باشد. به طور كلي در مخلوط هاي بتن خودتراكم تازه، پارامتر هاي رئولوژي نقش مهمي در رفتار بتن تازه دارند. از طرفي براي بهبود خواص بتن و همچنين كاهش مصرف سيمان با استفاده از مواد افزودني معدني جايگزين به بررسي رئولوژي مي پردازيم. همچنين در اين تحقيق سعي بر ساخت مخلوط هاي با حداقل سيمان، در جهت كاهش CO2 توليد شده ناشي از سيمان مي باشد. در اين تحقيق نمونه هاي ساخته شده به سه گروه تقسيم مي شود. گروه اول شامل ۱۳ مخلوط با سه افزودني دوده سيليس، متاكائولن و سرباره است. دوده سيليس با درصد هاي 4، 8 و 15، متاكائولن با درصد هاي 15، 20 و 25، سرباره با درصد هاي 20، 30 و 40 در مخلوط ها به عنوان افزودني جايگزين سيمان به كار رفته است. همچنين تركيب افزودني ها به صورت دوتايي و سه تايي نيز ساخته شده است. گروه دوم شامل ۷ مخلوط با سه افزودني دوده سيليس ۸ درصد، متاكائولن ۲۰ درصد و سرباره ۳۰ درصد به عنوان جايگزين در سيمان به صورت تكي و تركيب افزودني ها دوتايي و سه تايي كه تمامي مخلوط ها حاوي ۱۰۰ كيلوگرم بر متر مكعب پودرسنگ مي باشد. گروه سوم با هدف ساختن مخلوط هايي با حداقل سيمان شامل سه مخلوط با افزودني سه تايي دوده سيليس، متاكائولن و سرباره است. در اين دسته مقدار دوده سيليس 8 درصد و متاكائولن 20 درصد براي سه مخلوط ثابت و سرباره در درصد هاي 15، 30 و 45 در سه مخلوط جايگزين سيمان مي شود كه تمامي مخلوط هاي حاوي ۱۰۰ كيلوگرم بر متر مكعب پودر سنگ است. براي اين تحقيق دو مخلوط كنترل ساخته شده است. براي مخلوط گروه اول بتن خودتراكم همراه با اصلاح كننده ويسكوزيته (VMA) و براي گروه دوم و سوم بتن خودتراكم همراه با پودر سنگ مي باشد. تمامي مخلوط هاي سه گروه با اسلامپ ثابت 30±700 ميلي متر و دماي آن ها 2±21 درجه سيليسيوس مي باشد. آزمايش هاي انجام شده بر روي بتن تازه شامل آزمايش هاي كارايي (جريان اسلامپ، زمان جريان (T50) و ... )، آزمايش رئولوژي به وسيله رئومتر مي باشد. آزمايش بتن سخت شده شامل مقاومت فشاري در سنين 7 و 28 روز است. نتايج به دست آمده از اين تحقيق نشان مي دهد كه افزودني دوده سيليس باعث افزايش تنش جاري و كاهش ويسكوزيته پلاستيك مي شود. در افزودني متاكائولن و سرباره شاهد كاهش تنش جاري در عين كاهش ويسكوزيته مي باشيم. با تركيب دو تايي و سه تايي اين افزودني ها اثرات منفي در پارامترهاي رئولوژي به دليل افزايش مقدار جايگزيني، افزايش مي يابد. همچنين با تركيب ۳ تايي از اين افزودني ها براي ساخت مخلوط هايي با حداقل سيمان تا جايگزيني ۷۳ درصد، ساخته شده كه به كم شدن هر دو پارامتر رئولوژي مخلوط ها منجر شده است ولي اثري از جداشدگي ديده نشده و داراي پايداري مناسب و مقاومت فشاري ميان رده است.

1397/08/20

Investigation of self consolidating concrete rheology containing mineral admixtures

12/20/2017 12:00:00 AM

In this study the main purpose of experiment was to investigate the effect of mineral admixture on self-consolidating concrete rheology. Rheological parameters are important in the behavior of fresh SCC. On the other hand, we investigated rheology for improved concrete properties and reduced the cement consumption with using mineral admixtures. Also in this research, we tried to make mixture with the least cement in order to reduce the CO2 produced by cement. In this research, the samples were divided into three groups. The first group consists of 13 mixtures with silica fume (SF), metakaolin (MK) and granulated blast-furnaced slag (GGBS). Silica fume with 4, 8 and 15 percent, metakaolin with 15, 20 and 25 percent, granulated blast-furnaced slag with 20, 30 and 40 percent in mixtures were used as replacement of Portland cement. Also, the combination of admixtures were utilized in binary and ternary. The second group consists of 7 mixtures with 8 percent silica fume and 20 percent metakaolin replacement for all mixtures and the granulated blast-furnaced slag in 15, 30 and 45 percent. All mixtures contained 100 kg/m3 limestone powder. All mixture of three groups with constant slump were 700±30 mm with temperature of 21±2 °C. The fresh properties were investigated by workability tests (slump flow, T50 and...) and rheology test. The hardened properties were tested for compressive strength at the age of 7 and 28 days. The fresh concrete test result revealed that silica fume increased yield stress and decreased plastic viscosity. Metakaolin and granulated blast-furnaced slag decreased yield stress and plastic viscosity. By combining two and three of these admixtures, the negative effects on the rheological parameter increased due to the increase in the amount of replacement. Also, combining three of these admixtures to make mixtures with minimum of cement up to 73% replacement, resulted in reduction of both rheological parameters, but no trace of separation has been observed and had good stability and acceptable compressive strength.