18128

18128

بررسي مخلوط هاي بتن خودتراكم با تغليظ پذيري هاي متفاوت بر مبناي كاربردهاي ساخت

كارشناسي ارشد

مهندسي و مديريت ساخت

تير ماه 1396

دكتر پرويز قدوسي - دكتر علي اكبر شيرزادي جاويد

عمران

بتن خودتراكم به واسطه رواني بالاي مخلوط، در كنار ويژگي هاي مثبت كاربردي داراي ويژگي هايي است كه تمايل به استفاده از آن در پروژه هاي بتن ريزي درجا را با ترديد همراه مي سازد. شاخص ترين اين ويژگي ها، فشار جانبي بالاي مخلوط مي باشد كه هزينه هاي مربوط به قالب بندي را افزايش داده و به لحاظ اقتصادي نقش پررنگي در كاهش اقبال به استفاده گسترده از آن دارد. يكي از مهم ترين خواص بتن كه نقش قابل توجهي در مشخصات فشار قالب دارد، خاصيت تغليظ پذيري است. روش هاي مختلفي براي اندازه گيري اين ويژگي پيشنهاد شده و مورد آزمايش قرار گرفته اند كه از اين ميان 3 روش از درجه اعتبار و تعداد ارجاع بيشتري در تحقيقات مرتبط برخوردارند. بر اساس اهداف تعيين شده در اين تحقيق، 4 دسته مخلوط در قالب 15 نسبت اختلاط متفاوت طراحي شده است. نسبت آب به سيمان، مقدار سيمان، جايگزيني مواد افزودني به صورت وزني و حجمي به عنوان متغير هاي نسبت اختلاط لحاظ شده اند. در اين دسته بندي ها ضمن انجام ازمايش هاي كارايي، با استفاده از 3 روش اندازه گيري سطح تغليظ پذيري، به بررسي تأثير دسته بندي مصالح بر تغليظ پذيري بتن پرداخته شده و به عنوان يكي از اهداف اصلي تحقيق، ارتباط نتايج حاصل از اين روش ها بر اساس شاخص هاي آماري مقايسه و رتبه بندي گرديده است. در بخش ديگر ابتدا دستگاه آزمايشگاهي براي شبيه سازي فشار جانبي قالب باز طراحي شده و مورد آزمايش قرار گرفت. در اين بخش نيز تأثير دسته بندي مصالح بر مشخصات فشار قالب بررسي و تحليل شد. به عنوان ديگر هدف اصلي تحقيق، ارتباط ميان نتايج تغليظ پذيري به روش هاي مختلف و مشخصات فشار قالب مورد بررسي قرار گرفت تا مبناي انتخاب روش مناسب، كاربرد در پروژه هاي ساخت (مشخصاً فشار قالب) قرار گيرد. نتايج نشان مي دهد ميزان همبستگي دو به دو براي هر سه روش تغليظ پذيري مورد آزمايش؛ يعني روش هاي مساحت شكست ساختار (خياط)، مساحت هيسترزيس (گرينبرگ) و نرخ رشد تنش جاري استاتيك (راسل) بر اساس ضريب همبستگي داراي مقدار 79/0R2 > بوده كه حاكي از ارتباط قابل قبول نتايج مي باشد. در اين ميان نتايج روش هاي مساحت شكست ساختار و هيسترزيس به جهت تشابه مكانيزم اندازه گيري تغليظ پذيري، از همبستگي بالاتري (94/0R2 = ) برخوردار بودند. در بخش ديگر، مقايسه نتايج روش هاي سه گانه به همراه شاخص هاي تركيبي (حاصلضرب 2به2 مقادير تغليظ پذيري در روش هاي مذكور) حاكي از همبستگي خوب نتايج اين روش ها (77/0R2 >) با مشخصات فشار قالب بود. نكته جالب توجه در اين بخش، افزايش ملموس مقادير ضريب همبستگي در شاخص هاي تركيبي با مشخصات فشار قالب بود كه در فصل 4 به بحث در مورد علت آن پرداخته شده است. واژه‌هاي كليدي: بتن خودتراكم، مشخصات فشار قالب، تغليظ پذيري، دستگاه شبيه سازي فشار قالب

1396/09/13

3/21/2018 12:00:00 AM

Abstract: Self-consolidating concrete (SCC) is a new class of high-performance concrete that can flow readily under its own weight and consolidate without mechanical vibrations. SCC has been successfully used in North America in the precast industry; however, the use of SCC in cast-in-place applications has been hindered by some technical issues, including formwork pressure exerted by SCC. One of the most important properties of concrete that can affect this issue is Thixotropy. In this study, thixotropy is rather used to assess the effect of various mixture parameters on formwork pressure. Thixotropy is determined by the eva​luation of the structural buildup at rest using a concrete rheometer and based on 3 most common test methods; including Breakdown Structure Aria (by Khayat), Hysressis aria (by Ferron) & Static yield stress growing rate (by Roussel). Pressure device is employed to eva​luate the formwork pressure characteristics. These characteristics include the initial maximum pressure after casting and pressure decay. In total, 15 SCC batches were prepared with various w/c ratios, cement contents, and some mineral admixtures to eva​luation of workability, thixotropy level and formwork pressure. The results showed that concrete of greater level of thixotropy can develop greater structural build-up when left in rest and displays lower lateral pressure during placement and rapid decay of pressure thereafter. The first part of examination was study on Correlations between thixotropy test methods’s results. Coefficient of correlations (R2) were good between all methods. The second was eva​luation of correlations between 3 main methods and 6 suggested thixotropic indices and formwork pressure characteristics. All of thixotropic indices show good correlations with the relative initial maximum lateral pressure (K0) and pressure decay [ΔK(0 − tc)] but Khayat method and Hystressis method have greater R2 with initial maximum lateral pressure and pressure decay,respectively. Keywords: Self-Consolidating Concrete, Workability, Mineral admixture, Formwork pressure