پايان نامه براي دريافت درجه كارشناسي ارشد رشته عمران گرایش سازه

عنوان:

بررسی تأثیر دمای زیاد در طول گیرش بر روند کسب مقاومت و ظرفیت جذب آب بتن

استاد راهنما:

دكترمحمود نیلی

پژوهشگر:

آتنا شیرشکار

چكيده پايان نامه:

       بتن تازه و سخت شده، در محیط‌های گرم و تحت شرایط عمل‌آوری با دمای زیاد بخشی از عملکرد مطلوب خود را از دست می‌دهد. به صورتی‌که با افزایش دما زمان‌های گیرش بتن کاهش یافته و در روند تشکیل محصولات هیدراسیون تغییراتی ایجاد می‌گردد، تغییر در نحوه و زمان تشکیل محصولات هیدراسیون تأثیر قابل توجهی در خواص بتن تازه و سخت شده ایجاد می‌نماید بنابراین آگاهی از زمان گیرش بتن و کنترل آن از اهمیت بالایی برخوردار است.  بدین منظور در تحقیق حاضر اثرات دمای زیاد در طول گیرش  را بر روند کسب مقاومت و ظرفیت جذب آب بتن مورد بررسی قرار گرفته است.

     در بخش اول مطالعات زمان های گیرش اولیه و نهائی  12 طرح مخلوط با نسبت های آب به سیمان 4/0 و 5/0 تحت دماهای 25، 40، 55 و 70 درجه سلسیوس به کمک روش استاندارد تعیین  و با یکدیگر مقایسه شدند.  در بخش دوم دو سری بتن تهیه گردید.  سری اول آزمونه ها تا زمان گیرش نهائی در دماهای مذکور نگهداری  و سپس تا سنین آزمایش در آب نگهداری شده‌اند. سری دوم متعلق به آزمونه هائی است که تا 24 ساعت در دماهای از پیش تعیین شده نگهداری شده  و سپس به حوضچه های استاندارد انتقال یافته اند. در تعدادی از طرح ها خاکستر بادی به میزان 25 در صد جایگزین سیمان شده است. بدین ترتیب تاثیر عوامل مختلف (دمای عمل‌آوری، نسبت آب به سیمان و جایگزینی خاکستر بادی) بر روی مقاومت فشاری ، جذب آب و تصویر برداری الکترونی (SEM) مورد بررسی قرار گرفته است.

      نتایج حاکی از آن است که بتن با نسبت آب به سیمان 5/0 تحت شرایط عمل‌آوری تا رخ‌داد گیرش نهایی و در دمای 40 درجه سلسیوس بیشترین مقاومت فشاری و کمترین درصد جذب آب را داشته است؛ در بتن با نسبت آب به سیمان 4/0 با عمل‌آوری تا زمان گیرش نهایی در دماهای بیشتر از 40 درجه سلسیوس  و در عمل‌آوری تا 24 ساعت بعد از شروع هیدراسیون در دماهای کمتر از  40 در جه سلسیوس بهترین روند کسب مقاومت مشاهده گردیده است، در مورد جذب آب این نمونه‌های بتنی با نسبت آب به سیمان 4/0، عکس شرایط مذکور کمترین درصد جذب آب را  نشان داده است. بنابراین بتنی که بر اثر دمای عمل آوری زیاد مقاومت بالایی کسب نموده‌است لزوماً دوام بالاتری نخواهد داشت. در بتن حاوی خاکستر بادی نیز دمای 55 درجه سلسیوس به عنوان دمای بهینه در روند کسب مقاومت و درصد جذب آب محسوب می‌شود.

      براساس نتایج تحلیل میکروسکوپ الکترونی روبشی، با افزایش دمای عمل‌آوری تا 55 درجه سلسیوس طول سوزن‌های اترینگایت کاهش یافته است اما در دمای 70 درجه سلسیوس مجدداً در تصاویر قابل مشاهده می‌باشد که از پیامد‌های تشکیل اترینگایت ثانویه در این تحقیق، افت مقاومت نمونه‌ها در دمای 70 درجه ‌سلسیوس می‌باشد. افزودن خاکستر بادی به بتن موجب تراکم بیشتر و بهبود ریزساختار بتن و درنتیجه کاهش جذب آب گردیده است که علاوه بر صرفه اقتصادی (به‌دلیل جایگزینی با سیمان)، جنبه زیست محیطی آن نیز مد نظر قرار می‌گیرد.

زمان:  4/11/1394 ساعت 10

مكان:  سمینار 2 عمران


 

چكيده:

      بتن تازه و سخت شده، در محیط‌های گرم و تحت شرایط عمل‌آوری با دمای زیاد بخشی از عملکرد مطلوب خود را از دست می‌دهد. به صورتی‌که با افزایش دما زمان‌های گیرش بتن کاهش یافته و در روند تشکیل محصولات هیدراسیون تغییراتی ایجاد می‌گردد، تغییر در نحوه و زمان تشکیل محصولات هیدراسیون تأثیر قابل توجهی در خواص بتن تازه و سخت شده ایجاد می‌نماید بنابراین آگاهی از زمان گیرش بتن و کنترل آن از اهمیت بالایی برخوردار است.  بدین منظور در تحقیق حاضر اثرات دمای زیاد در طول گیرش  را بر روند کسب مقاومت و ظرفیت جذب آب بتن مورد بررسی قرار گرفته است.

      در بخش اول مطالعات زمان های گیرش اولیه و نهائی  12 طرح مخلوط با نسبت های آب به سیمان 0.4 و 0.5 تحت دماهای 25، 40، 55 و 70 در جه سلسیوس به کمک روش استاندارد تعیین  و با یکدیگر مقایسه شدند. [d1]  در بخش دوم دو سری بتن تهیه گردید.  سری اول آزمونه ها تا زمان گیرش نهائی در دماهای مذکور نگهداری  و سپس تا سنین آزمایش در آب نگهداری شده اند. سری دوم متعلق به آزمونه هائی است که تا 24 ساعت در دماهای از پیش تعیین شده نگهداری شده  و سپس به حوضچه های استاندارد انتقال یافته اند. در تعدادی از طرح ها خاکستر بادی به میزان 25 در صد جایگزین سیمان شده است. بدین ترتیب تاثیر عوامل مختلف (دمای عمل‌آوری، نسبت آب به سیمان و جایگزینی خاکستر بادی) بر روی تصاویربرداری الکترونی (SEM) مورد بررسی قرار گرفته است[d2] .

      نتایج حاکی از آن است که بتن با نسبت آب به سیمان 5/0 تحت شرایط عمل‌آوری تا رخ‌داد گیرش نهایی و در دمای 40 درجه سلسیوس بیشترین مقاومت فشاری و کمترین درصد جذب آب را داشته است؛ در بتن با نسبت آب به سیمان 4/0 با عمل‌آوری تا رخ‌داد گیرش هایی در دماهای بیشتر از 40 درجه سلسیوس  و در عمل‌آوری تا 24 ساعت بعد از شروع هیدراسیون در دماهای کمتر از  40 در جه سلسیوس بهترین روند کسب مقاومت مشاهده گردیده است، در مورد جذب آب این نمونه‌های بتنی با نسبت آب به سیمان 4/0، عکس شرایط مذکور کمترین درصد جذب آب را  نشان داده است. بنابراین بتنی که بر اثر دمای عمل آوری بالا مقاومت بالایی کسب نموده‌است لزوماً دوام بالاتری نخواهد داشت. بتن حاوی خاکستر بادی نیز جهت کسب مقاومت نیازمند عمل‌آوری حرارتی بوده و حساسیت بالایی نسبت به دمای عمل‌آوری دارد.