30612

بررسي شاخص‌هاي دوام بتن خودتراكم حاوي توف و دوده‌سيليس با در نظر گرفتن چگالي انباشتگي

كارشناسي ارشد

مهندسي عمران- مهندسي و مديريت ساخت

1400

1402/10/17

پرويز قدوسي - علي اكبر شيرزادي جاويد

مهندسي عمران

در اين پايان‌نامه به بررسي شاخص‌هاي دوامي بتن خودتراكم حاوي توف و دوده‌سيليس و ارتباط آن با چگالي انباشتگي پرداخته‌شده‌است. سالانه‌، هزينه‌هاي بسياري توسط دولت‌ها، صرف ساخت سازه‌هاي بتني مي‌شود، از سوي ديگر آلودگي ناشي از توليد CO2، منجر به افزايش گاز‌هاي گلخانه‌اي و عواقب جبران‌ناپذير آن مي‌شود. از طرفي، وجود غني مواد معدني طبيعي، همچون توف سبز در ايران، به همراه دوده‌سيليس، مي‌تواند جايگزين بخشي از سيمان مورد استفاده در فرايند بتن‌سازي شود كه كاهش هزينه‌ها و كاهش توليد گاز CO2 را با خود به همراه دارد. با در نظر گرفتن چگالي انباشتگي،به عنوان معياري جهت نشان‌دادن چگونگي قرارگيري ذرات جامد در مخلوط، تركيب بهينه سنگ‌دانه درشت‌دانه و ريزدانه و تاثير آن بر ضخامت لايه خمير و شاخص‌هاي دوام، بررسي شد. طي اين تحقيق، 7 نمونه بتني كه هر كدام شامل 15 آزمونه بودند، ساخته‌شد و شاخص‌هاي مكانيكي مانند مقاومت فشاري و شاخص‌هاي دوامي مانند جذب آب، سرعت امواج فراصوت، مقاومت الكتريكي و مهاجرت تسريع‌شده يون كلريد، در سن‌هاي 7، 28 و 90 روز مورد بررسي قرار گرفت. نتايج اين تحقيق نشان داد كه در نمونه‌هاي بدون مواد مكمل سيماني با حداكثر اندازه سنگدانه 19ميلي‌متر، از 2/0n= تا 3/0n=، چگالي انباشتگي به ترتيب از 7975/0 به 8168/0 افزايش يافت و با افزايش n به مقدار 35/0 چگالي انباشتگي، كاهش يافت. همچنين، جايگزين كردن توف و دوده‌سيليس نيز چگالي انباشتگي را به مقدار ناچيزي نسبت به نمونه مرجع، افزايش دادند. افزايش مدول توزيع از 2/0=n تا 3/0=n، منجر به افزايش 58/11% مقاومت فشاري، 35% كاهش جذب آب، 31% افزايش مقاومت الكتريكي و 49% كاهش انتشار يون كلريد در بتن، شد. بتن حاوي توف، در سنين اوليه، عملكرد ضعيفي نسبت به بتن مرجع داشت؛ در سن 90 روز نسبت به بتن مرجع، مقاومت فشاري 11% افزايش، جذب آب 27% كاهش، مقاومت الكتريكي 127% افزايش و انتشار يون كلريد 54% كاهش يافت. جايگزيني دوده‌سيليس در بتن، نيز با بهبود كيفيت بتن مقاومت الكتريكي و مقاومت در برابر انتشار يون كلر را به ترتيب 175% و 86% افزايش داد.

1402/12/20

Investigating the durability indices of self-consolidating concrete containing tuff and silica fume by considering the packing density

1/6/2025 12:00:00 AM

In this thesis, the durability indices of self-consolidating concrete containing tuff and silica fume and their relationship with packing density have been investigated. Governments spend a lot of money every year on building concrete structures. However, the CO2 production caused by this leads to an increase in greenhouse gases and their irreparable consequences. On the other hand, the abundant presence of natural minerals like green tuff in Iran, along with silica fume, can replace a portion of the cement used in the concreting process, resulting in reduced costs and CO2 gas production. Taking into account the density of accumulation as a criterion to show how solid particles are placed in the mixture, we investigated the optimal combination of coarse and fine aggregates and their effect on the thickness of the concrete layer and durability indicators. During this research, we made 7 concrete samples, each containing 15 specimens, and measured mechanical indicators such as compressive strength and durability indicators such as water absorption, ultrasonic wave speed, electrical resistance, and accelerated migration of chloride ions at the ages of 7, 28, and 90 days. The results of this research showed that in samples without supplementary cementitious material and with a maximum aggregate size of 19 mm, packing density increased from 0.7975 to 0.8168 as n increased from 0.2 to 0.3, respectively. However, as n increased to 0.35, the packing density decreased. Additionally, replacing tuff and silica fume slightly increased the packing density compared to the reference concrete. Increasing the distribution modulus from n=0.2 to n=0.3 resulted in an 11.58% increase in compressive strength, a 35% decrease in water absorption, a 31% increase in electrical resistance, and a 49% decrease in chloride ion diffusion in concrete. Concrete containing tuff performed poorly compared to the reference concrete at early ages. At the age of 90 days, compared to the reference concrete, compressive strength increased by 11%, water absorption decreased by 27%, electrical resistance increased by 127%, and chloride ion diffusion decreased by 54%. The replacement of silica fume in concrete also increased the electrical resistance and chloride ion diffusion resistance by 175% and 86%, respectively, by improving the quality of the concrete.

بتن خودتراكم , شاخص هاي دوام , چگالي انباشتگي , توف , دوده‌سيليس

Self-consolidating concrete , Durability indices , Packing density , tuff , Silicafume

Hoormazd Allahyari

Dr. Ghoddoosi