21134

۲۱۱۳۴

ساخت بتن هوشمند و بكارگيري آن درالمان سازه اي

كارشناسي ارشد

مديريت ساخت

۱۳۹۵

۱۳۹۵/۴/۱۷

دكتر محسنعلي شايانفر - دكتر مسعود جمشيدي

عمران

استفاده از مواد هوشمند روز به روز فراگير تر ميشود. در اين ميان ساخت و بكارگيريِ مصالح هوشمند نيز حايز اهميت گرديده است. بتن مصالح اساسي ساخت سازه هاي گوناگون در دو قرن اخير بوده است. در سالهاي اخير مطالعاتي جهت ساخت بتني با خصوصيات خود پايشي صورت گرفته است. تحقيق پيش رو گامي در همين راستا است. در تحقيق پيش رو به ساخت و آزمايش بر روي بتن داراي الياف كربن مبادرت گرديده است. هدف تحقيق مطالعه به روي خواص الكتريكيِ بتن داراي الياف كربن بوده است. بطور اخص شاخصه مقاومت الكتريكيِ بتن مورد مطالعه بوده است. در ادامه نشان داده شده كه ميتوان از بتن داراي الياف كربن به عنوان مصالحي هوشمند براي پايش سازه هاي بتني در مراحل مختلف ساخت آن، بهره برد. قسمت عمده اين رساله به توضيح در ارتباط با ساخت بتن داراي الياف كربن و انجام آزمايشِ مقاومت الكتريكي به روي نمونه هاي ساخته شده و تفسير و توضيح نتايج حاصل از آن اختصاص دارد. در بخش انتهايي امكان پايش يك سازه در حال ساخت با استفاده از بتن ريزي در يك المان منتخب از بتن هوشمند در آن، مورد بررسي قرار گرفته است. آزمايشهاي انجام شده به روي نمونه هاي بتني ساخته شده عمدتن از نوع فشاري بوده است. آزمايش خمشي نيز به روي نمونه هاي با طول بلندتر انجام شده است. در آزمايشهاي انجام شده رابطه مشخصي بين افزايش مقدار تنش و تغييرات در مقاومت الكتريكيِ نمونه ها به مشاهده شده است كه به تفصيل در فصول مربوط آورده شده است. در مورد نمونه هاي خمشي تغييرات محسوسي در مقدار مقاومت الكتريكي بر اثر تغييرات در مقدار تنش، ثبت نگرديده است. بعد از توضيح در ارتباط با سازه بتن آرمه مدل شده توسط نرم افزار ETABS ، ميتوان به اين نتيجه رسيد كه تغييرات در مقدار مقاومت الكتريكي بر اثر ايجاد تغييرات در تنش هاي موجود در المان ميتواند به عنوان شاخصه اي براي كنترل سازه حين مراحل اجرا، بصورت عملي بكار گرفته شود. اين تحقيق شامل واژه هايي چون الياف كربن - بتن هوشمند - مقاومت الكتريكي بتن - پيزورزيستيويتي - آستانه نفوذ - تنش فشاري - تنش خمشي - روش دو گمانه اي - روش چهار گمانه اي ميباشد.

1398/07/08

Producing and utilization of carbon reinforced concrete in a key structural elemnt

7/7/2016 12:00:00 AM

Today using smart materials becoming of a high interest almost in all industrial fields. Concrete is the most used structural material in recent centuries. in recent years many studies have been undergone for producing self-sense concrete. The main subject of this paper is tied with production and implementation of the smart concrete. In this paper, firstly producing the fiber-reinforced concrete has been in focus. The main character of concrete which has been studied was its electrical properties. Finally it has showed that it is possible to monitor a structural element with the benefit of the self-sensing concrete. The main body of the research is dedicated to explanation of the smart concrete production and it’s procedure. At the end with the help of a software the possibility of using such a concrete in a structural element has been studied. The main mechanical test which has been carried on the samples was of compression test. In addition, bending test also has been carried for the samples with longer length. A meaningful relation between increasing compression tension and the electrical resistivity of the samples have been observed. Anyhow there was no stable connection between the bending tension and electrical resistivity of the samples. In the second part with utilization of software (specifically ETABS), it was showed that it is possible to use the Piezoresistivity properties (of carbon reinforced concrete) for monitoring a structure. Key words: carbon fibers, smart concrete, electrical resistivity of concrete, Piezoresistivity, percolation threshold, compression stress, bending stress, two probe method, four probe method