شماره ركورد
33114
پديد آورنده
رضا متولي عنبراني
عنوان
بررسي خواص رئولوژيكي بتن خودتراكم حاوي سنگدانههاي بازيافتي حاصل از ضايعات ساختماني و تخريب بتن قديمي
مقطع تحصيلي
كارشناسي ارشد
رشته تحصيلي
مهندسي عمران
سال تحصيل
1400
تاريخ دفاع
1403/10/04
استاد راهنما
پرويز قدوسي
استاد مشاور
علي اكبر شيرزادي
دانشكده
عمران
چكيده
اين پژوهش به بررسي خواص رئولوژيكي، مكانيكي و ريزساختاري بتن خودتراكم (SCC) حاوي سنگدانههاي بازيافتي حاصل از نخالههاي بتني (RCA) و آجر فشاري (RBA) پرداخته است. RCA با مقادير 25، 50، 75 و 100 درصد و RBA با مقادير 10، 20، 30، 40 و 50 درصد جايگزين سنگدانههاي طبيعي شدند. همچنين، اثربخشي تركيبي از روشهاي اصلاحي شامل اشباعسازي سنگدانهها با سيليكات سديم و مخلوط كردن دو مرحلهاي (TSMA) ارزيابي شد.
نتايج نشان داد با افزايش درصد جايگزيني RCA و RBA، مقادير تنش تسليم استاتيكي (τ_0s )، تنش تسليم ديناميكي (τ_0d ) و ويسكوزيته پلاستيك (μ) نسبت به نمونه مرجع با مقادير (μ=49.13 Pa.s ,τ_0d=9.34 Pa ,τ_0s=10.75 Pa) افزايش مييابد. اشباعسازي با سيليكات سديم در تركيب با TSMA اين مقادير را كاهش داده و بهبودهاي قابلتوجهي در جريانپذيري، عبورپذيري و مقاومت در برابر جداشدگي ايجاد نمود. براي نمونههاي حاوي RCA، كاهش تنش تسليم استاتيكي، تنش تسليم ديناميكي و ويسكوزيته پلاستيك بهطور ميانگين برابر با 28.07، 23.89 و 7.01 درصد بود، در حاليكه اين مقادير در نمونههاي حاوي RBA بهطور ميانگين بهميزان 18.57، 17.38 و 4.1 درصد كاهش يافت. درخصوص خواص مكانيكي، مقاومت فشاري 7 روزه و 28 روزه نمونهها با افزايش درصد جايگزيني سنگدانههاي بازيافتي (RA) نسبت به نمونه مرجع با مقادير (f ́_(c,28)=56.8 Mpa ,f ́_(c,7)=45.1 Mpa ) كاهش يافت؛ با اين حال، اشباعسازي RA با سيليكات سديم اين كاهش را بهويژه در نمونههاي حاوي RBA جبران كرد و اثرات جذب آب و تخلخل بالاتر اين سنگدانهها را كاهش داد. نتايج ريزساختاري اين پژوهش نيز نشان ميدهد كه اشباع سنگدانههاي بازيافتي با محلول سيليكات سديم، با كاهش هيدروكسيد كلسيم و توزيع يكنواختتر كلسيم سيليكات هيدراته، تخلخل ناحيه انتقالي را كاهش ميدهد. تركيب اين روشهاي اصلاحي با كاهش فضاهاي خالي و افزايش تراكم، خواص مكانيكي SCC حاوي RA را بهبود ميبخشد.
اين پژوهش نشان ميدهد كه استفاده از سنگدانههاي بازيافتي اصلاحشده، علاوه بر بهبود خواص بتن، رويكردي پايدار و مقرون بهصرفه از لحاظ مالي را براي مديريت پسماندهاي ساختماني و كاهش وابستگي به منابع طبيعي ارائه ميدهد.
تاريخ ورود اطلاعات
1403/12/14
عنوان به انگليسي
Investigating the rheological and microstructure properties of self-compacting concrete containing recycled aggregates obtained from construction debris and demolition of old concrete
تاريخ بهره برداري
1/1/1900 12:00:00 AM
دانشجوي وارد كننده اطلاعات
سيد رضا متولي عنبراني
چكيده به لاتين
This study investigates the rheological, mechanical, and microstructural properties of self-compacting concrete (SCC) incorporating recycled concrete aggregates (RCA) and recycled brick aggregates (RBA) derived from construction and demolition waste. RCA was substituted at replacement levels of 25%, 50%, 75%, and 100%, while RBA was incorporated at replacement levels of 10%, 20%, 30%, 40%, and 50%. Additionally, the effectiveness of treatment methods to improve the quality of recycled aggregates (RA), including pre-saturation with sodium silicate and a two-stage mixing approach (TSMA), was evaluated.
The results revealed that increasing the replacement levels of RCA and RBA led to an increase in the static yield stress (τ_0s ), dynamic yield stress (τ_0d ), and plastic viscosity (μ) compared to the reference mix (τ_0s=10.75 Pa ,τ_0d=9.34 Pa ,μ=49.13 Pa.s). However, pre-saturation with sodium silicate, combined with TSMA, reduced these values and significantly enhanced flowability, passing ability, and segregation resistance. For RCA-containing mixtures, the reductions in static yield stress, dynamic yield stress, and plastic viscosity were 28.07%, 23.89%, and 7.01%, respectively, while the reductions for RBA-containing mixtures were 18.57%, 17.38%, and 4.1%, respectively.
In terms of mechanical properties, the 7-day and 28-day compressive strengths decreased with increasing recycled aggregate (RA) replacement levels compared to the reference mix (f ́_(c,7)=45.1 Mpa ,f ́_(c,28)=56.8 Mpa). However, the pre-saturation of RA with sodium silicate mitigated this reduction, particularly in RBA-containing samples, by reducing water absorption and porosity. Microstructural analysis demonstrated that sodium silicate treatment decreased the Interfacial Transition Zone (ITZ) porosity by reducing calcium hydroxide content and promoting a more uniform distribution of calcium silicate hydrate (C-S-H). The combined effect of these modification techniques enhanced the mechanical properties of SCC incorporating RA by reducing voids and increasing density.
This study demonstrates that the utilization of treated recycled aggregates not only improves concrete properties but also offers a sustainable and cost-effective solution for managing construction waste and reducing dependence on natural resources.
كليدواژه هاي فارسي
بتن خودتراكم , سنگدانه بازيافتي , روشهاي بهبود كيفيت , خواص رئولوژيكي , خواص ريزساختاري
كليدواژه هاي لاتين
Self-Compacting Concrete , Recycled aggregate , Treatment methods , Rheological properties , Microstructural properties
Author
Reza Motevalli Anbarani
SuperVisor
Dr. Parviz Ghoddousi