22010

22010

بررسي خواص مقاومتي و جذب امواج صوتي بتن حاوي مگنتيت براي استفاده در روسازي بتني

كارشناسي ارشد

راه و ترابري

1395

1398/7/15

دكتر حميد بهبهاني

دكتر سجاد ميرولد

عمران

مگنتيت (نوعى فريت)، ويژگى هاى فيزيكى و شيميايى و كاربردهاى مختلفي در مصارف صنعتى دارد كه در اين پژوهش معرفي شده است. امروزه در ايران رويه‌هاي بتني به عنوان يك رويكرد نسبتا جديد در ساخت خيابان‌ها، بزرگراه‌ها و باند فرودگاه‌ها محسوب مي‌شود. هدف از اين مطالعه بررسي تاثيرات مگنتيت به عنوان سنگدانه در مخلوط‌هاي بتني و جاگزين بخشي از سيمان در مخلوط ملات استاندارد در عملكرد و مقاومت سازه‌هاي بتني بوده كه در صورت رعايت الزامات آيين‌نامه‌ها مي‌توان از آن در همه‌ي مطالعات و مزايايي كه از مگنتيت در علم راهسازي و مخلوط‌هاي آسفالتي و همچنين ديگر پديده‌ها به كار گرفته شده همچون خاصيت مغناطيسي، جذب انرژي گرمايي و ذخيره آن، جذب ريزموج‌ها و ... استفاده كرد. از سوى ديگر با توجه به اينكه مگنتيت خاصيت كاهش نويز دارد، ويژگى امكان استفاده از آن در مخلوط‌هاى بتني به منظور جذب امواج صوتي براي استفاده در رويه‌هاي بتني توسط روش جديدي موسوم به امپدانس تيوب بررسي شده است. ابتدا نمونه‌هايي با مقادير مختلف 0، 10، 20، 30، 40، 50 درصد شن و ماسه مگنتيت به عنوان جايگزين سنگدانه (هم درشت‌دانه هم ريز‌دانه) و سپس مقادير مختلف 0، 1، 2، 5/3، 5، 5/7، 10، 15، 20 درصد پودر كنستانتره مگنتيت به عنوان جايگزين سيمان در ملات استاندارد ساخته شد و پس از آن آزمايش‌هاي متداولي بر روي بتن و ملات تازه نظير اسلامپ و چگالي و ميز جريان و همچنين آزمايش‌هاي مقاومت فشاري، مقاومت خمشي، جذب آب، مقاومت الكتريكي و امپدانس تيوب بر روي مخلوط‌ها براي ارزيابي و بررسي آنها صورت پذيرفت. طبق نتايج با افزودن سنگدانه هاي مگنتيت مقدار چگالي بتن افزايش و اسلامپ اوليه آن 50% كاهش مي‌يابد. ميزان رواني ملات‌ها بدون تغيير محسوس بوده و در محدوده استاندارد قرار گرفت. در بتن حاوي مگنتيت مقاومت فشاري و مقاومت خمشي در سن 28 روز داراي برابري نسبي نسبت به بتن مرجع و البته اندكي روند افزايشي در همه سنين است اما مقاومت فشاري ملات حاوي مگنتيت نشان از 39% كاهش مقاومت فشاري در سن 28 روز نسبت به ملات مرجع دارد. همچنين مقاومت سايشي و مقاومت الكتريكي در سن 28 روز در بتن حاوي مگنتيت نسبت به بتن مرجع به ترتيب 24% و 61% كاهش مي يابد. در آزمايش جذب آب، هم در نمونه‌هاي بتني هم ملات حاوي مقادير مختلف مگنتيت افزايش اندك ميزان جذب آب اوليه در 6 ساعت اول آزمايش و نامنظمي مقادير جذب آب ثانويه در سن 8 روز متوالي نسبت به نمونه‌هاي مرجع مشاهده شد. ضريب جذب صدا توسط امپدانس تيوب نشان از افزايش ضريب جذب صدا در بتن حاوي مگنتيت نسبت به بتن مرجع بود و بتن حاوي 50% مگنتيت با حداكثر مقدار ضريب جذب 1/0 در بازه فركانسي 315 تا 400 داري بيشترين ضريب جذب صدا در بين نمونه‌هاي مختلف و 5/2 برابر حداكثر مقدار ضريب جذب صدا در بتن مرجع مي‌باشد.

1398/09/29

Laboratory Evaluation of Mechanical Properties And noise absorbation of concrete containing magnetite for their use in Portland cement concrete pavement

12/19/2019 12:00:00 AM

Magnetite physical and chemical properties have many applications in industry. Nowadays concrete coatings are being considered as a material for streets, expressways and runways constructions.The purpose of this study is to investigate the effects of Magnetite as aggregate inside of the concrete mixtures to replace a small part of the cement in standard mortar mixture and perceive its mechanism and strength. In which by heeding the codes’ requirements Magnetite can be used in all studies. Magnetite advantages such as magnetic features, thermal energy absorption, thermal energy-saving and microwave absorption make can be used in road construction and asphalt mixtures. On the other hand, Magnetite has Noise regulation feature, the main feature of using Magnetite concrete mixtures to absorb sound waves in magnetite mixtures is investigated by a new method called impedance tube. At the beginning the specimens with the aggregates are replaced by Magnetite with following patterns: 0, 10, 20, 30, 40, 50 and after that 0, 2, 3.5, 5, 7.5, 10, 15 and 20 percent of the cement is replaced by Magnetite concentrate was made. Also, slump, density, flow table test, compressive strength, flexural strength, water absorption, electrical resistivity, and impedance tube was conducted. The results indicate that by adding magnetite aggregates the density of the concrete increases, the slump of the specimens decreases by 50% but still is in the standard zone. 28-day age flexural strength of the Magnetite concrete is the same as the reference specimens but with an incremental rate strength gaining against the reference specimens. However, the compressive strength of magnetite concrete indicates a 39% decrement decrement oppose to the reference specimens. The wearing and resistivity strengths decrease 24% and 61% compared to the reference specimens at 28-day age of magnetite concrete and in absorption tests the water absorption of the magnetite concrete specimens have a slightly more value in the first 6-hours of the test and for the next eight days there are some irregularities oppose to the reference specimens. Coefficient of sound absorption conducted by impedance tube test, shows that the coefficient of the magnetite concrete specimens has a more significant value oppose to the reference concrete specimens, Magnetite concrete specimens with 50% magnetite and 0.1 absorb coefficient in 315 to 400 frequency interval has the most value of the sound absorption in all of the specimens and 2.5 times larger than the sound absorbation maximum value of reference specimens.

مگنتيت، روسازي بتني ، ملات استاندارد، خواص مكانيكي، امپدانس تيوب

magnetite, concrete pavement, standard mortar, mechanical properties, empedance tube