کاملترین تحقیق در مورد بتن

لینک پرداخت و دانلود *پایین مطلب*
فرمت فایل:Word (قابل ویرایش و آماده پرینت)
تعداد صفحه: 33

مقدمه

بتن غلطکی (RCC) بعنوان مصالحی جدید در صنعت سدسازی در حال حاضر مورد توجه سدسازان بزرگ دنیا و مؤسسات تحقیقاتی می‌باشد. یکی از مسائل این نوع بتن در اجرا، بالابودن ضریب تراوایی آن می‌باشد که بعضا در سدهای بزرگ تزریق‌های دوغاب پس از انجام ساختمان را طلب می‌کند. در طرح اختلاط این بتن می‌توان از برخی مواد جایگزین سیمان (غیرچسبنده) به منظور کاهش فضاهای خالی موجود در جسم بتن غلطکی و واکنش‌های ثانویه بهره گرفت که تاثیر این مواد بر پارامترهایی چون مقاومت‌های فشاری و برشی در محل درزهای سد بایستی در نظر گرفته شد. در مقاله حاضر میزان نفوذپذیری در جسم بتن غلطکی و در محل درزها و چگونگی کنترل آنها مورد مطالعه و بررسی قرار گرفته است . این تحقیق با کار آزمایشگاهی بر روی نمونه‌های بتن غلطکی که با استفاده از طرح اختلاط های مختلف با و بدون ماده پوزولانی آماه شده بود صورت گرفته است . براساس نتایج بدست آمده روند تغییرات بدین تربیت است که با افزایش میزان وزن مخصوص و مقاومت فشاری میزان ضریب نفوذپذیری کاهش می‌یابد. همچنین نتایج آزمایشگاهی نشان می‌دهد که بتن غلطکی که دارای مواد جایگزین سیمان مانند پوزولان‌ها می‌باشد دارای ضریب نفوذپذیری کمتری نسبت به نمونه‌هایی که بدون پوزولان هستند، می‌باشد.

تعریف بتن غلطکی

بتن غلتکی بتنی است که در اجرای سازه های حجیم ( سدها ، شالوده های بزرگ و... ) کاربرد دارد و برای اجرای آن از ماشین آلات راهسازی و عملیات خاکی استفاده می شود .
چنین روش اجرایی نتایج و تبعات اولیه زیر را به دنبال خواهد داشت :

انرژی لازم برای اجرا و جا دادن این گونه مصالح بیش از مقداری است که با لرزاننده های ( ویبراتور ) معمولی تامین می گردد . به همین دلیل در صورت استفاده از مصالح و مواد سیمانی مشابه آنچه در بتن لرزاننده سنتی (CVC) یا بتن متعارف به کار برده می شوند و با اجرای لایه های متوالی بتن ، می توان به کیفیتی بهتر از کیفیت بتن متعارف (CVC) دست یافت . از سوی دیگر ، مانند سدهای خاکی ، ناحیه بین دو لایه متوالی و ناحیه واقع در درون لایه ها با یکدیگر متفاوتند . روش اجرای بتن غلتکی در مقایسه با بتن متعارف ، امکان دستیابی به سرعت زیادتری را فراهم می سازد که مزایای اقتصادی چون صرفه جویی در قیمت واحد حجم بتن و کاهشی قابل ملاحظه در زمان ساخت و همچنین در قالب بندی و ... را در پی خواهد داشت .

بتن غلتکی همچون تمامی انواع موجود بتن ، مخلوطی از مصالح سنگی خنثی ، مواد سیمانی و آب است .
بتن غلتکی مصالح و روشی نوین برای ساخت اقتصادی سازه های حجیم از جمله سدهای وزنی می باشد . در این نوع بتن ترکیبی از ویژگی های تکنولوژی بتن و خاک به کار گرفته شده و با استفاده از ماشین الات ساخت سدهای خاکی حمل ، پخش و متراکم می شود . بنابراین بتن ریزی سریعتر و هزینه اجرا به شدت کاهش می یابد .
امروزه سدهای بتن غلتکی در بسیاری از کشورهای در حال توسعه ساخته می شوند . زیرا این سدها مزایای اقتصادی و سرعت زیاد اجرای سدهای خاکی و ایمنی سدهای بتنی را تواماً در بردارند . فهرست سدهایی که در ایران به این روش مطالعه شده اند در جدول شماره 1 آمده است . پیشرفت حاصل در تکنولوژی بتن حجیم به منظور کاهش درصد سیمان منجر به پیدایش روش بتن غلتکی گردیده است . در این روش با منظور نمودن عوامل زیر درصد سیمان مصرفی کاهش یافته و بتن ریزی سریعتر و با هزینه ای کمتر انجام می شود:

استفاده از سنگدانه های با حداکثر ابعاد بیشتر و دانه بندی خاص استفاده از پوزولان استفاده از مواد افزودنی حباب ساز و روان کننده استفاده از ماشین آلات حمل ، پخش و تراکم در عملیات خاکی و استفاده از ویبره سنگین در بتن ریزی

این نوع بتن به دلیل شرایط خاص اجرایی باید دارای روانی مناسب باشد . هنگامی که بتن غلتکی خیلی سفت باشد دانه بندی و چسبندگی مناسب جهت تراکم یکنواخت را نداشته باشد ، قسمت های تحتانی لایه تراکم مناسب را نمی بیند و هرگاه روانی این بتن خیلی زیاد باشد تحمل وزن غلتک را نداشته و غلتک لرزاننده نمی تواند مورد استفاده قرار گیرد . بنابراین در این نوع بتن انتخاب مصالح و نسبت های اختلاط از اهمیت خاصی برخوردار می باشد .

ملاحظات اساسی در انتخاب نسبت اختلاط مناسب بتن غلطکی عبارتند از :

روانی مناسب ( توجه به دانه بندی و درصد آب مناسب برای تراکم ) مقاومت کافی ( تامین خواص مکانیکی و چسبندگی درزها ) آب بندی ( کنترل تراوش ) حرارت هیدراتاسیون کم ( محدود نمودن پتانسیل ترک های حرارتی )

2- سه روش طراحی سد بتن غلتکی :

روش طراحی سد بتن غلتکی در سال های 1970 به سه طریق متفاوت در حال شکل گیری و تبیین بود . در ایالات متحده نوع کم سیمان آن مبتنی بر روش های مربوط به مصالح و اجرای سدهای خاکی توسط گروه مهندسین ارتش (Army Corps of Engineers ) توسعه یافت. مهندسین انگلیسی گزینه دیگری با خمیر سیمان زیاد به صورت تلفیقی از طرح اختلاط بتن متدوال و روش های ساخت سدهای خاکی را در نظر داشتند . گروه مهندسین ژاپنی روش دیگری را تعقیب نمودند که سد بتنی متراکم شده با غلتک (  RCD ) نامیده می شد . از سه حالت فوق RCD محافظه کارانه ترین حالت نسبت به سد بتنی مرسوم و تجارب اجرایی آن می باشد.

2-1- روش طرح مخلوط با خمیر زیاد (روش انگلیسی):

روش طراحی مخلوط با خمیر زیاد اولین بار توسط مهندسی به نام دانستان (Dunstan ) ابداع گردید و اداره عمران ایالات متحده بعداً تغییراتی در آن اعمال نمود که در سد آپراستیل واتر (Upper Still Water ) به کار برد . این روش با مفاهیم طراحی سد بتن غلتکی با خمیر زیاد منطبق بوده و در آن کل سازه غیرقابل نفوذ منظور می شود و چسبندگی بین لایه ها با توجه به ویژگی مخلوط فراهم می گردد . به منظور دستیابی به چنین معیارهایی مواد شیمیایی بیشتر در مخلوط مصرف می شود تا بتن غلتکی با خمیر زیاد حاصل شود . 

 2-2- روش سد بتنی متراکم شده با غلطک RCD  ( روش ژاپنی) :

معیارهای طراحی مخلوط در روش RCD به شرح زیر است :

مقدار سیمان بایستی حتی الامکان کم در نظر گرفته شود در حالی که با مشخصه های مقاومت در نظر گرفته شده سازگار باشد . مقداری خاکستر بادی به عنوان ماده افزودنی مصرف شده تا بدین وسیله گرمای هیدراتاسیون و نیازهای آب مخلوط کاهش یابد . لازم است نسبتی از ماسه به مصالح سنگدانه ای درشت دانه بیش از نسبت در نظر گرفته شده برای بتن حجیم معمولی منظور شود تا جدا شدن دانه ها کاهش یافته و تسهیلاتی در عمل تراکم با غلتک های ارتعاشی فراهم آورد .

2-3- روش کم سیمان (گروه مهندسین ارتش آمریکا) :

این روش مبتنی بر تجارب حاصله در هفت پروژه بتن غلتکی می باشد . روش مذکور از دستورالعمل ACI شماره 3/211 تحت عنوان روش استاندارد برای انتخاب نسبت های اختلاط در بتن بدون اسلامپ پیروی می کند . دستورالعمل فوق شامل چند جدول است که از روی تجربیات مذکور در ارتباط با بتن غلتکی تهیه شده است . این روش تعیین نسبت های اختلاط می تواند برای دامنه وسیعی از مصالح و مشخصات پروژه مورد استفاده قرار گیرد .

این فقط قسمتی از متن مقاله است . جهت دریافت کل متن مقاله ، لطفا آن را خریداری نمایید

پروژه مقاومت مصالح

لینک پرداخت و دانلود *پایین مطلب*

فرمت فایل:Word (قابل ویرایش و آماده پرینت)

تعداد صفحه31

پروژه مقاومت مصالح

             

جزوه آموزشی آزمایشگاه مقاومت مصالح

جزوه آموزشی آزمایشگاه مقاومت مصالح

تحقیق در مورد آزمایش مقاومت مصالح

لینک پرداخت و دانلود *پایین مطلب*
فرمت فایل:Word (قابل ویرایش و آماده پرینت)
تعداد صفحه: 24

آزمایش شماره 1: روابط پیچش در حالت ارتجاعی

تئوری آزمایش

فرض های اساسی

برای برقراری رابطه بین لنگر پیچشی و تنشهای ایجاد شده در محورهای استوانه ای تو پر " Circular " و یا توخالی " Tubular " لازم است مفروضاتی در نظر گرفته شود. این فرضها که علاوه بر همگن بودن مصالح هستند به قرار ذیل می باشند:

-1  مقاطع صفحه ای عمود برمحور استوانه ای، پس از اعمال پیچش" Torsion "به صورت صفحه ای باقی می مانند، به عبارت دیگر هیچ گونه اعوجاجی " War page " در صفحات موازی عمود بر محور طولی عضو به وجود نمی آید. در واقع این فرض دلالت بر این دارد که صفحات موازی عمود بر تیر، در فاصله ای ثابت از یکدیگر باقی می مانند. اگر تغییر شکل بزرگ باشد این موضوع صحت نخواهد داشت. لیکن از آنجایی که تغییر شکلهای معمول بسیار کوچک هستند، تنشهایی که در اینجا مورد توجه قرار نمی گیرند، قابل چشم پوشی هستند.

-2  در یک میله استوانهای که تحت تاثیر پیچش قرار دارد، کرنش برشی γ به طور خطی از محور مرکزی تغییر می کند. این فرض که در شکل زیر نشان داده شده است، بدان معنی است که یک صفحۀ فرضی نظیر AO1O3C پس از اعمال پیچش به صفحۀ A΄O1O3C تبدیل شود. به عبارت دیگر اگر امتداد شعاع فرضی O3C ثابت فرض شود، شعاع های مشابهی که امتداد اولیه آنها O2B و O1A می باشد، به وضعیت جدید O1A΄ و O2B΄ در آیند. همچنین این شعاع ها به صورت مستقیم نیز باقی می مانند.

باید تاکید شود که این فرضیات فقط برای میله استوانه ای تو پر یا تو خالی صحیح می باشد. برای این اعضا این فرضیات حتی در تنشهای بالای رفتار ارتجاعی عضو نیز اعتبار خود را حفظ می کند. لیکن اگر توجه ما فقط محدود به حالت ارتجاعی خطی باشد، قانون هوک نیز مورد استفاده قرار می گیرد.

   -3 با استفاده از قانون هوک، فرض سوم ما این است که تنش برشی متناسب با کرنش برشی می باشد.

توجیه دو فرض اول در داخل یک جسم مشکل می باشد. لیکن پس از تعیین روابط تنش و تغییر شکل بر پایه فرضیات فوق، انطباق بدون ابهامی بین مقادیر اندازه گیری شده و محاسبه شده پیدا می شود. البته صحت مفروضات بالا به طور دقیق به کمک روشهای تئوری ارتجاعی، که بر پایه شرایت سازگاری کرنشها و قانون تعمیم داده شده هوک قرار دارند، اثبات می شود.

رابطه پیچش

در حالت ارتجاعی، چون تنش با کرنش متناسب است و از طرفی در یک مقطع دایره شکل، کرنش به صورت خطی از محور مرکزی عبور می کند، تنش نیز به صورت خطی از محور مرکزی تغییر خواهد کرد. تنش هایی که توسط تغییر شکلهای مفروض تولید می شوند، تنش های برشی هستند و در صفحه ای عمود بر محور میله قرار دارند. در شکل زیر تغییرات تنش برشی نشان داده شده است.

بر خلاف تنش قائم  موجود در مقطع میله تحت تاثیر بار محوری، شدت تنش فوق یکنواخت نیست. حداکثر تنش برشی در دورترین نقاط نسبت به مرکز O اتفاق می افتد و با τmax نشان داده می شود. این نقاط همانند نقطه C در شکل بالا، در محیط دایرهای به شعاع c از مرکز قرار دارند. اگر تغییرات تنش فوق را خطی فرض کنیم، در هر نقطه دلخواه به فاصله  ρ از مرکز دایره، مقدار تنش برشی مساوی (ρ/c)τmax  می شود.

با معلوم بودن توزیع تنش در یک مقطع، می توان مقاومت مقطع در مقابل لنگر پیچشی را بر حسب تنش پیدا کرد. لنگر پیچشی مقاوم مقطع باید معادل مجموع لنگرهای پیچشی داخلی مقطع باشد. این تساوی را می توان به صورت رابطه زیر نوشت:

و ادامه ...

مقاله کامل در مورد بتن

لینک پرداخت و دانلود *پایین مطلب*
فرمت فایل:Word (قابل ویرایش و آماده پرینت)
تعداد صفحه: 20
فهرست مطالب:

مقدمه

فلسفه بکارگیری بتن سبک پر مقاومت وکاربردها:

ساخت بتن نیمه سبکدانه پر مقاومت مصالح ونسبت ها:

بتن نیمه سبکدانه پر مقاومت در ایران:

ویزگی های بتن سبک با مفاومت زیاد(نسبت آب به سیمان کم ):

کار برد بتن سبک با نسبت آب به سیمان:

نتیجه گیری

مقدمه

همواره سبکی بتن،همراه مقاومت کم آن تلقی شده است .سبکدانه های درشت نقش مهمی را در تغییر مقاومت بتن سبکدانه بازی می کنند .نزدیک به دو دهه پیش مطالعه برای تولید بتن سبکدانه با مقاومت زیاد به ویژه در پروژه های نفتی آغاز شد وتوانستند با استفاده از سبکدانه های  خاص وبکارگیری مرغوب اعم از سیمان، دوده سیلیسی وفوق روان کننده ها به مقاومت های فشاری فراتر ازMPa20  دست یابند.در ایران نیز تلاشهایی برای دست یابی به بتن سبکدانه پرمقاومت با مصالح موجود در ایران آغازشد؛اما به دلیل ضعف سبکدانه های  درشت ،محدویت های جدی دراین راه وجود دارد .با این حال احساس می شودبتن از سبکدانه از مقاومت زیاد  یا متوسط به عنوان بتن بادوام جهت بتن ریزی در قطعات بتن مسلح در حاشیه خلیج فارس ودریای عمان استفاده نمود.

اگر بتوان علیرغم کاهش وزن مخصوص بتن ،مقاومت مناسبی را به دست آوردویا نسبت مقاومت به وزن مخصوص را بالا برد وبار مرده سازه های بتنی را کاهش داد،وضعیت مطلوبی حاصل می شود.گاه سبکی بتن یک خواسته درپروژه خاص می باشد.با استفاده از سبکدانه می توان بتن سبکدانه تولید کرد.علیرغم تلاشهایی که قبل از دهه 80میلادی(به ویژه در دهه 70)صورت گرفته بود .عملا مقاومت های فشاری بتن سبکدانه رشد قابل توجهی نداشت و به  50MPaمحدود می شد.به دلیل نیاز برخی شرکت های نفتی درامریکا ونروژبرای ساخت سازه هاو مخازن ساحلی وفرا ساحلی وسکوهای نفتی تلاش هایی در دهه80و اوایل دهه90صورت گرفت .آنها توانستند با استفاده از دوده سیلیسی وفوق روان کننده وهمچنین سبکدانه های مرغوب و پر مقاومت به مقاومت هایی فراتر از70MPaوحتی به مرزهای 100MPaبرسند.در این پروژه ها مسئله دوام بتن ها به ویژه موضوع خوردگی میلگرد ها و پایایی در یخ بندان وآب شدگی وهمچنین مجاورت با آب دریا اهمیت زیادی داشت.این مطالعات و اجرایی این بتن ها راه را برای اقدامات مشابه در سایر کشورها باز نمود .اما جالب است بدانیم ازنیمه دوم دهه 90تاکنون تحقیقات ناچیزی برروی بتن ها انجام ومنتشر شده است.و به نظر می رسد نیاز به تحقیقات گسترده تراحساس نمی شود ویا منابع مالی لازم در اختیار محققین قرار نمی گیرد.در ایران  نیز از حدود سال هایآخر دهه 70 هجری شمسی(اواخر دهه 90م)تلاشهایی برای تولید بتن سبک پر مقاومت آغاز شد که نتایج آن در این مقاله از نظر می گذرد.