مقاله تاًثیرات تقویت تراکمی بر روی استحکام برشی تیرهای پل بتن مسلح

لینک پرداخت و دانلود *پایین مطلب*
فرمت فایل:Word (قابل ویرایش و آماده پرینت)
تعداد صفحه: 89

«تاًثیرات تقویت تراکمی بر روی استحکام برشی تیرهای پل بتن مسلح»

ظرفیت برشی پیش بینی شده از تیرهای بتن مسلح موجود یک موضوع مهمی است که لازم است به تفصیل بیشتری ذکر شود. توجه در خصوص اینکه آیا کد ارزیابی پل جاری برای انگلستان خیلی محافظه کارانه است هنگامی که مقاومت برش تیرهای بتن موجود ارزیابی می گردد که حاوی مقادیر قابل ملاحظه ای از فولاد می باشد در طی ارزیابی نا دیده گرفته می شود. این مقاله به تاثیرات سودمند چنین فولاد تراکمی ای بر روی استحکام برش تیرهای بتن مسلح توجه دارد. نتایج بررسی آزمایشگاهی با پیش بینی های کد جاری برای استحکام برش تیرهایی مقایسه می شوند که فرض می شوند صرفاً حاوی فولاد کشش می باشد. فشردگی های بعدی با یک راه حل پلاستیسیتة حدّ بالایی انجام می شوند که قادر است تمام تقویت فولاد را در یک تیر بتن در نظر بگیرد. دلایل متعددی وجود دارند که چرا پل ها مخازن پنهان استحکام را، نشان می دهند و عمل غشاء فشاری احتمالاً از همه مهمتر است. با این حال، دلایلی از قبیل حضور فولاد فشاری به استحکام پنهان کمک می کند طوری که تحقیق از این نوع، برای ارزیابی درست و انجام پیش بینی های استحکام لازم است. و نشان داده می شود که حضور فولاد با فشردگی زیاد دارای تأثیر چشمگیری بر روی ظرفیت تیرهای پل بتن مسلح است که دارای تقویت نهایی برش می باشد.

نمادها(نمادگذاری):

Abs مساحت فولاد تحتانی در تیر                  d عمق مؤثر تیر

Ats مساحت فولاد فوقانی در تیر                   a طول دهانه برش

                 D  نرخ  پراکندگی یا پراکنش انرژی در واحد حجم    

                bs d فاصله از نقطة دوران تا فولاد کف(تحتانی)

                ts d فاصله از نقطه دوران تا فولاد سر(فوقانی)

 ED               نرخ پراکنش انرژی کل در سیستم

EDc              پراکنش انرژی ناشی از بتن (صرفاً)

EDci  پراکنش انرژی ناشی از بتن در هر نقطه در امتدادخط ناپیوستگی

 EDs              پراکنش انرژی ناشی از فولاد (صرفاً)

fc  استحکام فشاری مؤثر بتن (  fc=yfcu                    fcn   )  استحکام مکعب فشاری بتن

ft  استحکام کشش بتن                                    

fy استحکام تسلیم فولاد

Pهر بار بکار رفته (N )

aزاویة بین جهت     Si  و خط ناپیوستگی

Sبردار جابجایی نسبی در عرض یک خط ناپیوستگی

Siبردار جابجایی نسبی در هر نقطه در امتداد یک خط از ناپیوستگی

IPفاصله از خط دوران تا بار نقطة اول(mm)

Lstirrap طول دهانة برش که بر روی آن رکاب ها(Stirrups) بطور مؤثر لنگر می شوند.

nتعداد رکاب هایی که ناپیوستگی مفروض را قطع می کند

Uجابجایی افقی نمادی از بخش صلب

WDکار خارجی کل انجام شده بر روی سیستم

Xعمق تا محور خنثی بصورت یک تناسب از d   

 aزاویةبین    S   و خط ناپیوستگی

¦دوران بفش صلب

Æزاویة داخلی اصطحکاک برای بتن

Vضریب تأثیر برای بتن

PS                 درصد فولاد طولی در تیر

Psv              درصد فولاد رکاب (Stirrup)در تیر

مقدّمه:

به دلیل افزایش ترافیک و وزن بالاتر کامیونها،هر پل ای در انگلستان از لحاظ استحکام برش و انعطاف پذیری اش ،بصورت بخشی از برنامة ارزیابی پل انگلستان مورد ارزیابی قرار می گیرد. مؤسسةبزرگراه ها،ناحیه(مساحت) ای از بتن را تعریف کرده است. موسوم به ارزیابی استحکام برش تیرهای پل بتن، که حاوی مقادیر قابل توجهی از فولاد (متراکم) است. راهنمای ارزیابی پل انگلیسی BD 44/95 حضور فولاد(متراکم) فوقانی را نادیده می گیرد هنگامی که استحکام برشی یک تیر بتن مسلح را پیش بینی می نماید این موارد در طی یک فرآیند طراحی قابل بررسی می باشند.با این حال، ارزیابی فعلی با استفاده از نظریة الاستیک یک درک محافظه کارانه از استحکام یک پل بتن موجود را ارائه می کند اکثر پل های بتنی موجود دارای مقادیر کافی از فولاد برای ایجاد یک قفسه برای ساختمان Stirrup هستند. اما این فولاد(ثانویه)در طی ارزیابی نادیده گرفته میشود.این امر منجر به ترمیز غیرضروری شده و از لحاظ بالقوه برای جامعه در طی ارزیابی یک پل موجود،گران قیمت است.

کار زیادی برای چندین دهه به صورت ضرایب گوناگون انجام شده است که بر روی استحکام برشی تیرهای بتن تأثیر می گذارد(استحکام بتن،درصد تقویت کششی،درصد تقویت Itirrup ).

با این حال، کار کمی برای تعیین تأثیرات فولاد بر استحکام برشی تیرهای بتن انجام شده است کانینر و گروه محققان تمام فولاد را در تحلیل های خودشان با توسعة نظریة میدان فشرده انجام داده اند.

آنها متوجه شده انداستحکام فشار بتن در ارتباط با پهنا و تعداد ترک های کششی از بین میرود که موازی با تنش فشاری می باشد  . Kemp وalsafi  استفاده از راه حل پلاستیک ـ صلب مرز بالایی را پیشنهاد کردند که توسط نیلسن و براستروپ بدست آمد. امّا از یک روش دیگر استفاده کرد که پیشنهاد می کند که: دوران های بلوک های صلب  در نقص برشی رخ می دهد شبیه به روش توسعه یافته توسط Ibell I .

روش پلاستیسیته مرز بالایی ، ارتباط خوب با نتایج آزمایش را فراهم می کند، هنگامی که ضریب تأثیر صحیح برای بتن انتخاب می شود .

Hamadi  وRegan   بیان کرده اند که منطقة فشردگی در تیر های بتن تا 40 %  مقاومت برش کل را فراهم می نماید. بنابراین:شخص انتظار دارد که از تأثیرات سودمند بهره ببرد. با این حال،این امر در تحلیل آنها نادیده گرفته شد. تایلور انتقال نیرو را در ترک ها مطالعه کرد و پیشنهاد کرد که مقاومت برشی یک تیر توسط سه مؤلفه شکل گرفت:

عمل (dowel  )،اصطحکاک ترک و برش منطقة فشاری. برش منطقة فشاری 20 الی %40 مقاومت برشی است. Anderson و Ramiret نشان دادند که فولاد top بالایی در معرض خمیدگی (buckling ) در غیاب رکاب (stirrups ) می باشد اما مجدداً این امر در تحلیل نادیده گرفته شد. Wilby نتیجه گرفت که وقتی میله های تقویت کننده در مناطق فشردگی از تیر های مستطیلی لحاظ شدند که بطور ناکافی با stirrup ها دوباره کرنش دار شدند، خمیدگی تمایل دارد تا رخ دهد.

Regan یک بررسی جامع انجام داد که نشان می دهد که آنالوژی فرپای Morsch 45 چگونه توسط محققان گوناگون در بررسی رفتار برشی در بتن توسعه یافته و تمام تأثیرات فولاد بالایی نادیده گرفته شد. روشهای تحلیلی بکار رفته برای ارزیابی برش پله های بتن باید واقع بینانه و دقیق باشد شاید استفاده از یک روش پلاستیسیتة ارزیابی مناسب باشد نظریه توسط Ibell توسعه می یابد و رفتار واقعی پل را در هنگام فروریزش با نتایج خوب نشان می دهد. یک مدل پلاستیسیته مرز بالایی در اینجا پذیرفته می شود و سعی دارد نشان دهد که حضور تقویت در تیرهای بتن تأثیر چشمگیر بر روی استحکام برش تیر دارد. با بررسی انواع فولاد و برش ها، اعتبار پیش بینی های نظریة پلاستیسیته شرح داده شد.

یافته های مفیدی بدست آمدندو تأثیرات فولاد بررسی شد،و پل ها ارزیابی شدند.

نظریة پلاستیسیته مرز بالایی ـ مفروضات تحلیلی مقدماتی:

فرض شد که a در مدل ازکارافتادگی برخورد پلاستیک رخ دهد و استحکام کامل موجود باشد، فقط ناحیة پلاستیک از رفتار تغییر شکل در نظر است. تغییر شکل الاستیک کم می باشد و نادیده گرفته می شود

(b) معیار کرامب ـ موهر اصلاح شده با برش کششی غیر صفر برای بتن در نظر می باشد.زاویة داخلی اصطحکاک     Æ   برای تمام ترکیبات تنشی°37 است.

(C) میله های فولاد نیروهای تنش محوری دارند و هر تأثیر dowel نادیده گرفته میشود.

(d) به ضریب V برای استحکام فشردگی بتن بکار می رود.

برنامةآزمایش:

چهار تیر بررسی گردید هر کدام دارای کمیت های گوناگون تقویت کف،پایین و برش بودند. یک آزمایش چهار نقطه ای بر روی هر کدام از تیر ها انجام گرفت . شکل  5 ابعاد نمونه های تیر را نشان می دهد. حداکثر بار مورد نیاز برای تمام آزمایشات با استفاده از یک سیستم بار گذاری کف افقی بدست آمد ( شکل  6 ) .

دو بلوک الوار نمونه را پشتیبانی ( تکیه گاه ) کردند و دو ورق P T FE  ( برای حداقل سازی اصطکاک ) ، برای رابط های فصل مشترک ها ، تکیه گاه استفاده شدند. بیست های تکیه گاه در داخل ریل ها بر روی کف ،ثابت شدند که یک متر فاصله داشتند بار بکار رفته توسط دیوار قوی مقاوم شد.

یک جک هیدرولیک برای بکارگیری بار به ( تیر انتقال) استفاده شد که دو بار نقطه ای مورد نیاز برای تیر را انتقال داد. بارهای ( نقطه ای ) و تکیه گاه ها از طریق یاتاقان های صفحة فولادی به ابعاد100* 100 * 25 mm  بدست آمدند بالشتک های لاستیکی نیز بین یاتاقان های صفحه و بتن قرار گرفتند، تا بار را به طور یکنواخت در سطح تیر توزیع کنند. زیرا بطور کامل هموار نبود . همچنین، این بالشتک های لاستیکی اجازة حرکت جانبی ، و جلوگیری از تأثیرات غشاء را داد. شکل  7 یک راه اندازی دستگاه آزمایش را نشان می دهد .

نمونه های آزمایش:

تمام تیرها دارای سطح مقطع کلی یکسان بودند. تقویت فولاد کشش طولی در تیرهای دو نمونة اول شامل، میله های با استحکام زیاد T16 بودند اولین تیر حاوی فولاد کف و دومین تیر حاوی،فولاد بالا و پایین برابر (2 . 30 % ) بود. سومین نمونه حاوی دو میله T16 برای فولاد پایین با سیم های فولاد ملایم 3 mm برای فولاد فشاری بود . این امر برای ایجاد یک قفسه برای فولاد S tirrup برش بود و حضور فولاد بالایی در این نمونه می تواند ناچیز فرض شود . Stirrup ها شامل سیم فولادی ملایم 3 mm بودند و در فاصله 75 mm مرکز تا مرکز در سراسر طول تیر ،با Stirrup های اضافی بود که در هر سر تیر قرار داشت تا از خرابی احتمالی جلوگیری کند.

نمونه چهارم حاوی دو میله T16 با تسلیم زیاد برای فولاد کف و دو میله T16 با تسلیم زیاد برای فولاد بالایی بود. Stirrup ها حاوی سیم فولاد ملایم 3 mm بود و در فاصلة 75 mm مرکز تا مرکز در سراسر طول تیر قرار داشت . مجدداً ،Stirrup های اضافی در انتهای هر تیر قرار داشت تا از خرابی جلوگیری گردد. شکل  8 جزئیات تقویت را برای چهار آزمایش نشان می دهد. دامنة لازم برای استحکام فشاری مکعب بتن   4  0 _ 5 0

mpa بود که بطور ایده آل به Sompa  نزدیکتر است زیرا اکثریت پل های موجود دارای استحکام بتن در این محدوده است . مخلوط طراحی شده و بکار رفته به شرح زیر بود: ( بصورت تناسبی از مقدار سیمان به ازای وزن ): نتایج و بحث آزمایش

آزمایش 1 :

ترک های انعطافی آغاز شد تا در امتداد کف تیر در بار بکار رفتة کلی از I SKN   ظاهر گردد. تحت بار  KN 45 ، ترک های برشی آغاز شد تا در دهانه های برش شکل بگیرد. بار تا  KN 53 ، افزایش یافت، تا اینکه خرابی برش رخ داد. هشدار خیلی کوچک قبل از فروپاشی کل، داده شد که خیلی       بود و یک صدای بلند و تیز تولید گردید. نمونه های از کار افتاده علائم حرکت جسم صلب را نشان داد. همانطور که در شکل 9  می توان ملاحظه کرد خرابی سنگر کردن نهایی نیز پس از رسیدن به بار اوج رخ داد، که به سبب ترک در امتداد خط تقویت تا انتهای تیر بود. بار پس مانده توسط تیر ، هنگامی که تیر شکسته شد رخ داد که فقدان چکش خواری را نشان می دهد. این بار باقیمانده KN 9.8  بود بنابراین ،بار باقیمانده در از کارافتادگی فقط 20 %  بار اوج بود . طرح خمیدگی بار برای آزمایش 1  در شکل  10  دیده می شود.

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

مقایسه بتن همراه با میکروسیلیس، بتن همراه با براده چوب و بتن متخلخل

• مقاله با عنوان: مقایسه بتن همراه با میکروسیلیس، بتن همراه با براده چوب و بتن متخلخل  

• نویسندگان: نوید آقاجانی ، سمیه حریمی  

• محل انتشار: نهمین کنگره ملی مهندسی عمران - دانشگاه فردوسی مشهد - 21 تا 22 اردیبهشت 95  

• فرمت فایل: PDF و شامل 6 صفحه می باشد.

چکیــــده:

کاربرد های خاص در مصرف بتن، امروزه راهی را به سوی تولید بتن های توانمند باز کرده است که محققین با استفاده از مواد افزودنی و یا تغییر در طرح اختلاط بتن باعث بهبود عملکرد آن می شوند. در مقاله حاضر به مقایسه عملکرد سه نوع بتن با خواص متفاوت پرداخته ایم؛ بتن میکروسیلیس، بتن همراه با براده های چوب و بتن متخلخل؛ در دو بتن ابتدایی با استفاده از مواد افزودنی و در بتن سوم با تغییر در طرح اختلاط بتن عملکردی متفاوت ایجاد شده است. در صنعت بتن میکروسیلیس، یکی از معروف ترین موادی است که نقش مهمی در چسبندگی و پرکنندگی بتن با عملکرد بالا ایفا می کند. در میکروسیلیس حرارت زایی بتن تا حد زیادی ناشی از همان مکانیزم هایی است که باعث افزایش دوام و مقاومت بتن می شود، در حقیقت خواص پرکنندگی و واکنش پزولانی میکروسیلیس می تواند باعث کاهش حرارت زایی بتن شود. از آن جایی که وزن بتن قسمت بزرگی از بارها وارده بر سازه را شامل می شود، بنابراین استفاده از بتن سبکتر در کارهای ساختمانی تاثیر قابل توجهی در کاهش وزن سازه حاصل خواهد داشت. در سال های اخیر توجه محققین به مواد زائد بازیافتی برای استفاده در بتن سبک معطوف شده است. استفاده از براده چوب علاوه بر کامپوزیت ساختن بتن و کاهش وزن، جاذب رطوبت است که می تواند جهت عمل آوری داخل بتن موثر واقع شود. بتن متخلخل مخلوطی است از سنگدانه درشت، آب، سیمان و ماسه (گاهی فاقد ماسه) و همچنین افزودنی های هوازا که در آن فضای خالی بوجود آورده که موجب سبکتر شدن بتن می شود.

________________________________

** توجه: خواهشمندیم در صورت هرگونه مشکل در روند خرید و دریافت فایل از طریق بخش پشتیبانی در سایت مشکل خود را گزارش دهید. **

** درخواست مقالات کنفرانس‌ها و همایش‌ها: با ارسال عنوان مقالات درخواستی خود به ایمیل [e-mail] پس از قرار گرفتن مقالات در سایت به راحتی اقدام به خرید و دریافت مقالات مورد نظر خود نمایید. **

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

تحقیق درباره آشنایی با بتن الیافی و کاربرد آن

فرمت فایل : word (قابل ویرایش) تعداد صفحات : 23 صفحه

مقدمه

تکنولوژی بتن الیافی نمونه دیگری از کاربرد کامپوزیت ها به عنوان یک فن آوری نوین در صنعت ساخت و ساز می باشد. بدین منظور مطلب حاضر سعی در معرفی این تکنولوژی خواهد داشت.

از جمله مواد جدیدی که جایگاه ویژه ای در ساخت و ساز به خود اختصاص داده، افزودنی‌های بتن و الیاف تقویت کننده می باشد. استفاده از افزودنی های بتن باعث بهبود خواص مطلوب بتن، همچون مقاومت آن می گردد و در بعضی موارد با کاهش وزن بتن، مصالح بسیار سبکی را فرا راه مهندسین بنا قرار می دهد. بدون بهره گیری از این افزودنی ها بنای برج بزرگ میلاد در شهر تهران امکان پذیر نمی بود. الیاف تقویت کننده نیز از دیگر مواد عصر حاضر هستند که کاربرد های فراوانی در قسمت های مختلف ساختمان یافته اند.

 این الیاف که بیشتر شامل الیاف شیشه، پلی پروپیلن و گاه کربن نیز می شود، در ساخت انواع بتن های الیافی کاربرد فراوان دارد. همچنین از الیاف شیشه می توان در تولید آرماتورهای سبک و بسیار مقاوم در برابر خوردگی بهره برد. این الیاف جایگاه نسبتاً مناسبی در تعمیر بناها و تقویت سازه های صدمه دیده دارند و می توانند مقاومت پیچشی و برشی مناسبی پدید آورند. علاوه بر اینها از ورقه های پارچه‌ای فایبر گلاس نیز در تقویت انواع قطعات ساخته شده از بتن مسلح می توان استفاده نمود.

بتن الیافی در حقیقت نوعی کامپوزیت است که با بکارگیری الیاف تقویت کننده داخل مخلوط بتن، مقاومت کششی و فشاری آن، فوق العاده افزایش می یابد. این ترکیب کامپوزیتی، یکپارچگی و پیوستگی مناسبی داشته و امکان استفاده از بتن به عنوان یک ماده شکل پذیر جهت تولید سطوح مقاوم پرانحنا را فراهم می آورد. بتن الیافی از قابلیت جذب انرژی بالایی نیز برخوردار است و تحت اثر بارهای ضربه ای به راحتی ازهم پاشیده نمی شود. شاهد تاریخی این فن آوری، کاربرد کاهگل در بناهای ساختمان است. در واقع بتن الیافی نوع پیشرفته این تکنولوژی می باشد که الیاف طبیعی و مصنوعی جدید، جانشین کاه، و سیمان جانشین گل بکار رفته در کاهگل شده است. امروزه با استفاده از الیاف شیشه، پلی پروپیلن، فولاد و بعضاً کربن، تولید انواع بتن های کامپوزیتی در کاربردهای مختلف صنعتی ممکن گردیده و بکارگیری آنها در کشورهای پیشرفته دنیا مورد قبول صنعت ساختمان واقع شده است.

تاکنون مشخص شده است که انواع الیافها می توانند ظرفیت کرنش مقاومت دربرابر ضربه میزان جذب انرژی مقاومت سایشی و مقاومت کششی بتن را افزایش دهند. بطور کلی برای کاربرد در سازه الیاف فولادی میتواند نقش مکملی برای میلگرد داشته باشد. الیاف فولادی با پخش ترکها مقابله میکنند ومقاومت بتن را در برابر خستگی ضربه جمع شدگی وتنشهای حرارتی افزایش داده و بتن در همه مدهای شکست روی خواص مکانیکی بتن تاثیر مثبت میگذارد.از اهم متغیرهایی که بر خواص بتن با الیاف فولادی اثر میگذراند میتوان به خواص ماتریس بتن بازدهی الیاف و مقدار الیاف اشاره کرد.تکنولوژی بتن پرمقاومت توسعه ای جدید در صنعت ساخت سازه های بتنی محسوب میشود. در بتن سخت شده مقاومت و دوام دو عامل اصلی بوده وهر چه مقاومت فشاری بتن بیشتر می شود بتن تردتر شده ودر نتیجه مقاومت کششی آن به نسبت افزایش مقاومت فشاری افزایش نمی یابد و نیز از تحمل کرنش پایینتر برخوردار است. بدین دلیل نیاز به استفاده از الیاف در بتن پرمقاومت کاملا مشهود است .جهت افزایش مقاومت کششی و جلوگیری از گسترش ترک و بویژه افزایش نرمی از الیاف در بتن استفاده میشود. مقدار افزایش با تغییر این مقاومت ها بستگی به مقاومت بتن بدون الیاف شکل الیاف ودرصد الیاف دارد.

بتن پرمقاومت شامل الیاف فولادی، ترکیبی است از سیمان، مصالح سنگی، آب، فوق روان کننده، دوده سیلیس وهمچنین درصدی از الیاف فولادی که بطور درهم و کاملا اتفاقی ودر جهات مختلف در مخلوط پراکنده شده است. وجود الیاف فولادی مشخصات مکانیکی بتن را نسبت به حالت بهبود می‌بخشد. بتن پرمقاومت یک ماده ترد وشکننده است در حالیکه افزودن الیاف فولادی به بتن پرمقاومت سبب بهبود رفتار ترد بتن وتغییرمد شکست آن می‌گردد. مزایای بتن الیافی در مقایسه با بتن بدون الیاف را می توان بطور خلاصه بشرح ذیل بیان داشت:

مقاومت د‍ر مقابل تورق وسایش مقاومت در مقابل تنش های خستگی مقاومت عالی در مقابل ضربه قابلیت کششی وظرفیت زیاد تغییر شکل نسبی قابلیت باربری بعد از ترک خوردگی افزایش در میزان جذب انرژی

قابلیت انعطافی که بتن الیافی دارد همانند خواص مواد پلاستیکی باعث می شود که بتن الیافی گسیختگی ناگهانی نداشته باشد. از آنجا که الیاف فولادی در جسم بتن در همه جهات پراکنده می شود در صورت تشکیل یک ترک در جهات مختلف الیاف اتصالاتی را بوجود آورده و از گسترش ترک جلوگیری می نماید. بنابراین رشته های الیاف بطور فعال در محدود کردن عرض ترک وارد عمل شده و با تشکیل ریز ترکهای زیاد قابلیت بهره برداری بتن را افزایش می دهند

تحقیق در مورد بتن آسفالتی گرم

لینک پرداخت و دانلود *پایین مطلب*
فرمت فایل:Word (قابل ویرایش و آماده پرینت)
تعداد صفحه: 32
فهرست مطالب:

بتن آسفالتی گرم

مصالح سنگی

قیر

طرح اختلاط بتن آسفالتی گرم

تهیه بتن آسفالتی

تنظیم کارخانه آسفالت

آماده کردن سطح راه

پخش بتن آسفالتی

کوبیدن لایه های بتن آسفالتی

آسفالت مخلوط در محل (مخلوط در راه)

بتن آسفالتی گرم

این نوع مصالح که مرغوبترین نوع آسفالت محسوب می شود از یک استخوان بندی مصالح سنگی خوب دانه بندی شده با حداقل فضای خالی که قیر سطح دانه ها را اندود کرده و آنها را بیدیگر چسبانده است تشکیل می شود. بتن آسفالتی در کارخانه آسفالت پزی که ممکن است ثابت یا سیار باشد ساخته شده و سپس به حل مصرف حمل می شود. برای ساختن بتن آسفالتی مصالح سنگی دانه بندی شده و همچنین قیر بین 130 تا 170 درجه سانتی گراد حرارت داده شده و با یکدیگر بخوبی مخلوط می شوند تا لعاب نازکی از قیر سطح تمام دانه ها را اندود نماید. آسفالت تهیه شده در حالی که هنوز گرم است با کامیونهای مخصوص به محل مصرف حمل شده و بصورت گرم و با استفاده از ماشینهای پخش آسفالت در سطح آماده شده راه پخش و با غلتک زدن متراکم می شود (حدود 120 درجه سانتی گراد).

مصالح سنگی

مصالح سنگی بتن آسفالتی گرم شامل مصالح سنگی درشت، مصالح سنگی ریز و گرد سنگ (قیر) است. این مصالح را از جهت سهولت تهیه و انبار کردن و برای آنکه دانه بندی مصالح در اثر جابجا کردن مصالح بهم نخورد بطور جداگانه در سیلوهای مجزا انبار می‌کنند.

مصالح سنگی درشت به مصالحی اطلاق می شود که بر روی الک شماره 8 (الک شماره 10 در بعضی آئین نامه ها) باقی می ماند. این مصالح باید از سنگ یا شن شکسته و یا از مخلوط آند و تهیه شده و باید تمیز و سخت و بادوام باشد. برای تعیین میزان شکستگی، تمیزی، سختی و دوام مصالح بترتیب از آزمایشات تعیین درصد شکستگی هم ارز ماسه، سایش لوس‌آنجلس و دوام بطوریکه شرح آنها در بند 6-2 گذشت استفاده می شود.

مصالح سنگی ریز به مصالحی اطلاق می شود که از الک شماره 8 عبور می کنند. این مصالح باید از شکستن سنگ و یا شن و یا از ماسه طبیعی و یا از مخلوط آنها تهیه شده و باید تمیز و سخت و بادوام باشد.

فیلر به مصالحی اطلاق می شود که از الک شماره 200 عبور می کند و باید عاری از مواد رسی و آلی باشد. در مواردی که فیلر حاصل از شکستن سنگ و شن برای تأمین مقدار فیلر مورد نیاز بتن آسفالتی کافی نبوده و یا فیلر حاصل مرغوب نباشد می توان از گردسنگ آهکی، آهک شکفته و یا سیمان پرتلند برای این منظور استفاده کرد. دانه بندی فیلر طبق آئین نامه سازمان برنامه و آئین نامه BCEOM و آئین نامه‌های ASTM و انستیتو آسفالت در جدول 6-4 داده شده است.

مهمترین نقش فیلر در بتن آسفالتی افزایش عمر روسازی و ازدیاد مقاومت آن در برابر تأثیر آب است. علاوه بر اینها استفاده از فیلر در بتن آسفالتی سبب ازدیاد قدرت باربری، کاهش تغییر شکل نسبی، افزایش مقاومت در برابر ضربه، افزایش مقاومت برشی و فشاری، افزایش کند روانی و کاهش شکنندگی آن می شود. باید توجه داشت که با وجود این محسنات مصرف مقدار زیاد فیلر در بتن آسفالتی سبب کاهش تخلخل، افزایش مقاومت در برابر تراکم و کاهش استقامت (بعلت کاهش اصطکاک داخلی) مصالح می شود.

پس از آنکه مصالح سنگی درشت، مصالح سنگی ریز و فیلر لازم برای ساختن بتن آسفالتی تهیه و در سیلوهای مربوطه که به سیلوهای مصالح سردا موسوم است انبار شد از این مصالح نمونه برداری شده و دانه بندی آنها تعیین می شود. سپس با در دست داشتن دانه بندی این مصالح و حدود منحنی های دانه بندی مطلوب نسبت های لازم از هر یک از این مصالح تعیین می شود تا با اختلاط آنها منحنی دانه بندی مطلوب بدست آید. حدود منحنی های دانه بندی مطلوب برای مصالح سنگی بتن آسفالتی تابعی از نوع لایه آسفالتی، ضخامت لایه، اندازه درشت ترین دانه و آئین نامه فنی مورد استفاده است. حدود دانه‌بندی‌های مطلوب بتن آسفالتی در جداول 6-5 و 6-6 و 6-7 داده شده است که بترتیب طبق آئین نامه سازمان برنامه، آئین نامه BCEOM و آئین نامه انستیتو آسفالت است. دانه بندی های داده شده در جدول 6-5 و دانه بندی های گروه IV در جدول 6-7 ، مناسب برای بتن آسفالتی رویه و آستر هستند. دانه بندیهای گروه III در جدول 6-7  دارای قسمت درشت دانه بندی «ب» در جدول 6-5 (دانه بندی IV-B جدول 6-7) در ایران به دانه بندی توپکا مشهور بوده و قشر رویه بتن‌ آسفالتی بر اساس آن ساخته می شود.

باید توجه داشت که دانه بندی های پیشنهاد شده توسط آئین نامه‌های فنی کلاً جنبه راهنما داشته و اگر در منطقه ای استفاده از دانه‌بندی هائی بغیر از آنچه که این‌ آئین نامه ها مشخص کرده اند نتیجه خوبی داده باشد می توان از اینگونه مصالح برای ساختن بتن آسفالتی استفاده نمود.