عنوان پایان نامه:

ارزیابی رفتار خزشی بتن سبک توانمند

 

استاد راهنما:

دكتر محمود نیلی

 

پژوهشگر:

آرمان منتظریان

 

اساتید داور:

دکتر فریدون رضایی

دکتر محمد شوشتری

مکان :

آمفی تئاتر دانشکده مهندسی

زمان :

05/04/95 ساعت 18

چکیده

    بتن سبک توانمند ترکیبی از بتن توانمند و بتن سبک سازه‌ای است که پتانسیل خوبی جهت به‌کارگیری در سازه‌های بلند و پل‌ها دارد. اغلب مصالحی که دارای رفتار الاستیک می‌باشند پیش‌بینی تغییر شکل در آن‌ها به‌راحتی و با روش‌های ساده‌ای امکان‌پذیر است. در مصالح الاستوپلاستیک ازجمله بتن که دارای ریزساختار پیچیده است، تخمین کرنش‌های تحت بار که در طول زمان رخ می‌دهد بسیار مشکل است.

    وجود ترک‌های ریز در لایه‌های مرزی در بتن و همچنین حفرات ژلی موجود در خمیر سیمان باعث بروز پیچیدگی در رفتار تنش کرنش بتن گردیده‌است. لذا لزوم بررسی کرنش‌های ناشی از بار در کوتاه‌مدت و به‌ویژه طولانی‌مدت که همان خزش نامیده می‌شود جهت حفظ ایمنی در سازه‌ها اجتناب‌ناپذیر است. تاکنون مطالعات گسترده‌ای در خصوص خواص مکانیکی بتن سبک توانمند انجام شده‌است اما مطالعات بسیار اندکی در خصوص بررسی خزش بتن سبک توانمند صورت گرفته‌است.

    هدف از انجام این پژوهش نیز بررسی تأثیر جایگزینی سبکدانه پیش اشباع با سنگدانه معمولی بر میزان خزش بتن توانمند است. در این پژوهش کرنش‌سنج و پردازش تصوير جهت بررسی تغییر‌شکل‌های دراز مدت بتن در اثر خزش مورد استفاده قرار می‌گیرد.

    نتاج نشان می دهند که در نسبت‌های آب به سیمان پایین، استفاده از سبکدانه از قبل اشباع شده، عملکرد بتن توانمند را بهبود می‌دهد استفاده از سبکدانه از پیش اشباع، به کمک عمل‌آوری داخلی بتن، ساختار ناحیه ITZ را متراکم‌ و در نهایت خزش بتن توانمند را کاهش می‌دهد. پردازش تصویر نیز نتایج حاصل از آزمایش اندازه‌گیری کرنش خزشی به کمک کرنش سنج را تایید می‌کند. به نظر می‌رسد روش پردازش‌تصویر می‌تواند به عنوان یک روش ساده و مطمئن جزئی‌ترین کرنش‌های رخ داده در حین خزش بتن را نشان دهد.

واژه های کلیدی: بتن توانمند، بتن سبک توانمند، خزش، سبکدانه، ITZ، پردازش تصویر

 

 

Abstract

High performance lightweight concrete is a combination of high-performance concrete and structural lightweight concrete which has a good potential to be used in high structures and bridges. Prediction of deformation in materials with elastic behavior is easily possible by simple methods. In elasto-plastic materials such as concrete, which have complex microstructure, estimation of strains under loading, occurred in duration, is very difficult.

Presence of fine cracks in boundary layers of concrete, as well as gel pores of cement matrix may cause complexity in stress- strain behavior of concrete. Therefore, necessity of study of strains due to loading, in short-term and particularly in long-term, which are called creep, is inevitable for safety of structures. Up to now, extensive studies have been done on mechanical characteristics of high performance lightweight concrete, but a few studies have been done about creep of high performance lightweight concrete.

The objective of this study is to review the effect of substituting typical aggregates with pre-saturated lightweight aggregates on the amount of creep in high-performance concrete. In the research, strain gauge and image processing are used to study long-term deformation of concrete due to creep.

The results show that at lower ratios of water to cement, performance of HPC may be improved using pre-saturated lightweight aggregate. Application of pre-saturated lightweight aggregate, with the contribution of internal curing, compact the structure of ITZ and finally decrease the creep of HPC. Image processing also confirms the results of creep strain measurement test by strain gauge. It appears that image processing, as a simple and reliable method, may demonstrate the smallest strains occurred during creep of concrete.

key words: High-performance concrete, High performance lightweight concrete, creep, Lightweight aggregate, ITZ, Image processing