مطالعه تجربی و ارزیابی عددی رژیم حرارتی بتن حجیم خودتراکم

نوع: Type: رساله

مقطع: Segment: دکتری

عنوان: Title: مطالعه تجربی و ارزیابی عددی رژیم حرارتی بتن حجیم خودتراکم

ارائه دهنده: Provider: امیرحسین قربانخانی - رشته عمران

اساتید راهنما: Supervisors: دکتر محمود نیلی

اساتید مشاور: Advisory Professors:

اساتید ممتحن یا داور: Examining professors or referees: دکتر رحمت مدندوست - دکتر محمد رنجبر - دکتر محمد شوشتری

زمان و تاریخ ارائه: Time and date of presentation: 1400/11/25

مکان ارائه: Place of presentation: کلاس شماره دو مجازی دفاع دانشکده مهندس

چکیده: Abstract: استفاده از بتن در سازه‌های خاص همواره با چالش‌هایی در اجرا مواجه است. در اعضای حجیم بتن مسلح با تراکم زیاد میلگرد، استفاده از بتن خودتراکم باعث سهولت اجرا خواهد شد. از طرف دیگر با افزایش مقدار سیمان جهت افزایش مقاومت، گرادیان حرارتی بین سطح و مرکز افزایش یافته و تنش حرارتی را افزایش خواهد داد و لذا شناخت رفتار حرارتی بتن خودتراکم و ارزیابی ترک‌خوردگی آن، ضروری می‌نماید. در رساله حاضر مطالعه آزمایشگاهی مشخصات حرارتی و مکانیکی بتن خودتراکم حجیم و تحلیل تنش حرارتی انجام گرفته است. چهارده طرح مخلوط بتن با سه نسبت آب به سیمان 44/0، 37/0 و 3/0 با دو مقدار سیمان 418 و 518 کیلوگرم در هر متر مکعب بتن در نظر گرفته شده و آزمایش‌های مشخصات مکانیکی شامل مقاومت‌های فشاری، کششی، خمشی و مدول الاستیسسیته انجام گرفته است. مشخصات حرارتی شامل اندازه‌گیری کرنش و رژیم حرارتی و تحلیل تفصیلی تنش حرارتی با نرم‌افزارهای 4C-Packing انجام شده است، رویکرد جداسازی اجزا با هدف سنجش تاثیر هر یک از عوامل مورد ارزیابی قرارگرفته است و علاوه بر مطالعه آزمایشگاهی و بررسی ریزساختاری تصاویر میکروسکوپ الکترونی روبشی، ارزیابی عددی تحلیل‌های شبکه عصبی مصنوعی و حساسیت نیز توسط نرم‌افزارهای تخصصی مرتبط انجام گرفته است. نتایج حاکی از آن است که به‌منظور کاربرد بتن خودتراکم در المان‌های حجیم بامقاومت زیاد، این بتن در مقایسه با بتن معمولی علاوه بر مشخصات مکانیکی مطلوب‌تر در سطح و مرکز بتن حجیم، رژیم حرارتی متفاوت و مناسب‌تری داشته است .در شرایط نسبت آب به سیمان و مقدار سیمان مشابه، مقاومت‌های کششی و فشاری بتن خودتراکم در طرح بهینه مقاومتی به‌ترتیب شصت و صد درصد نسبت به بتن معمولی افزایش داشته و مدول الاستیسیته بتن خود تراکم در طرح با نسبت آب به سیمان 37/0 و مقدار سیمان 418 نسبت به بتن معمولی متناظر تا هشتاد درصد افزایش داشته است. در بتن خودتراکم، علاوه بر مقدار کرنش کمتر، با توجه به تفاوت ماهیت رژیم حرارتی این بتن در زمان واحد افزایش دمای کمتری ایجاد شده و با افزایش زمان رخداد تبدیل تنش، ریسک ترک‌خوردگی تا سی‌و‌شش درصد کاهش یافته است. از منظر اجرایی نیز ارزیابی زمان قالب‌برداری دو روز پس از ساخت بتن و هندسه مقطع به‌صورت شکل دایره‌ای توصیه می‌شود. نتایج تحلیل حساسیت گویای تاثیر بیشتر نوع بتن نسبت به راه‌کار خارجی افزودن سرباره و پارامترهای طرح مخلوط بتن بوده و شبکه عصبی مصنوعی پیش‌بینی رفتار حرارتی بتن حجیم را به‌خوبی و با خطای زیر پانزده درصد نسبت به نتایج آزمایشگاهی امکان‌پذیر می‌نماید.

فایل: ّFile: تنزيل فایل