یکی از بزرگترین چالشهای محیط زیستی موجود در اطراف کلان شهرها در جهان نحوه بازیافت و حذف مواد لاستیکی زائد از چرخه زیست محیطی می باشد. صنعت بازیافت لاستیک هایفرسوده ای که اصطلاحا به آن تایر ضایعاتی گفته می شود در خارج از کشور صنعت پر سودی به شمار می آید ولی برعکس در کشور ما این لاستیک های پاره شده یا نشده هیچ تفاوتی با زباله ندارد.یکی از کاربردهای جدید پودر لاستیک حاصل از تایرهای فرسوده، مصرف آنها به عنوان بخشی ازسنگدانه، در بتن های سیمانی جهت بهبود برخی از خواص مکانیکی آن است. معمولا جایگزینی کامل مصالح سنگی درشت دانه(شن) و ریزدانه (ماسه) با لاستیک بدلیل کاهش مقاومت شدید مناسب بنظر نمی رسد. ولی با جایگزینی نسبت کمی از آن با سنگدانه ها کاهش مقاومت کمتری صورت می گیرد و می توان از مزایایی که استفاده از این مواد بر برخی خواص دیگر می گذارند بهره مند شد.در این تحقیق پودر لاستیک جایگزین ماسه ی محاسباتی شده است. همچنین از الیاف پروپیلن و الیاف فلزی بازیافتی استخراج شده از لاستیک در طرح های اختلاط بتن استفاده شده است تااز کلیه ی اجزای لاستیک فرسوده در بتن استفاده شود و هیچ بخشی از تایر ها دور ریخته نشود.همچنین برای جبران این افت مقاومت های مکانیکی از مواد افزودنی مانند میکرو سلیس و فوق روان کننده استفاده شده است.بر این اساس 14 طرح اختلاط ساخته شد. نمونه هایی که حاویپودر لاستیک به میزان 3 ، 5 و7 درصد جایگزین وزنی ماسه با و بدون الیاف نخی و همچنین نمونه هایی حاوی الیاف فلزی به میزان 0.1 ، 0.3 و 0.5 درصد حجمی بتن با و بدون الیاف نخی بودند. عیار سیمان در تمامی نمونه ها kg/m3 450 بود و نسبت آب به سیمان 0.4 انتخاب شده است.هدف از انجام این تحقیق بررسی خواص مکانیکی اینگونه بتن ها مانند مقاومت فشاری، مقاومت کششی، مقاومت خمشی، مدول الاستیسیته، جذب انرژی و جذب آب می باشد.

ز آنجایی که سدها بندرت بر روی زمینهای ناتراوا ساخته می شوند معمولاً فرار آب مخزن از پی سد یکی از مسائل سدهای بزرگ به شمار می آید که برکارایی سد و ایمنی تأسیسات دائمی سد تأثیرگذار است. از آنجا که کنترل نشت به جهت عملکرد ایمن سد های خاکی بسیار حائز اهمیت است در صورتی که از بتن نرمال برای ساخت المان آببند بهره گرفته شود به علت صلبیت این بتن با تغییر شکل سد خاکی و پی آن تخریب دیوار آببند در پی آن رخ می دهد. بنابراین بایستی مصالحی در ساخت این المان مورد استفاده قرار گیرد که بتواند تغییر شکل های متناسب با تغییر شکل های پی داشته باشد. بتن پلاستیک به دلیل داشتن مقاومت بالا، خواص شکل پذیری مناسب و در عین حال نفوذپذیری کم ماده ای مناسب جهت ساخت دیواره های آببند می باشد. با توجه به استفاده روز افزون از این بتن در سد ها و دیوارهای آب بند تحقیق پیرامون رفع نواقص و پیشبرد نقاط قوت و تواناییش ضرورتی اشکار است. همچنین باید به این نکته توجه داشت که بیشتر حجم بتن پلاستیک را سنگدانه ها تشکیل می دهند و با توجه به استفاده بی رویه از شن و ماسه رود خانه ها لطمات جبران ناپذیری بر محیط زیست وارد می شود از این رو باید جهت کاهش اثرات مخرب زیست محیطی و حفظ منابع سنگی به سمت استفاده از سنگدانه های مصنوعی در بتن حرکت کنیم. این نکته مد نظر قرار گرفت که با استفاده از پودر لاستیک در بتن به جهت جایگزینی درصدی از سنگدانه ها ( با توجه با این که استفاده از درصدهای پایین آن اثر منفی بر بتن ندارد ) می تواند با توجه به حجم گسترده استفاده از بتن مقدار مصرف سنگدانه های طبیعی را کاسته و آسیب های ناشی از توسعه بر محیط زیست را کاهش دهد. هدف از این پژوهش در ابتدا به دست اوردن مقدار بهینه بنتونیت در طرح اختلاط بتن پلاستیک و سپس به وسیله طرح اختلاط بهینه به دست اوردن درصد مجاز جایگزینی پودر لاستیک ضایعاتی با ماسه با حفظ خاصیت مکانیکی مناسب می باشد. در ادامه بررسی میزان تغییرات در خواص مکانیکی بتن پلاستیک حاوی لاستیک ضایعاتی به ازای درصدهای مختلف این ضایعات که جایگزین وزنی ماسه می شود مد نظر می باشد. برای این منظور در طرح های اختلاط این پژوهش از پودر لاستیک ضایعاتی در اندازه کوچکتر از ? میلیمتر و جایگزینی درصد های وزنی ?%، ?%، ??% به جای ریزدانه با مقادیر مختلف بنتونیت و نسبت آب به سیمان ?/? به مقایسه خصوصیت مکانیکی آن با بتن پلاستیک معمولی پرداخته می شود. برای بررسی خصوصیات بتن پلاستیک آزمایش های مقاومت فشاری، کششی، خمشی، مدول الاستیسیته، جذب آب، انقباض، التراسونیک و عکس برداری با میکروسکوپ الکترونی انجام شده است. نتایج نشان دهنده این نکته است که با افزایش میزان پودر لاستیک شاهد کاهش میزان مقاومت فشاری، خمشی، کششی و مدول الاستیسیته بتن پلاستیک می باشیم. اما می توان با افزایش مقدار بنتونیت در بتن پلاستک تا حدی این تاثیر منفی را کنترل کرد و بتنی با خصوصیات مشابه با بتن پلاستیک اولیه و حاوی پودر لاستیک ضایعاتی ساخت.

خاک طبیعی موجود در محل پروژه ها، همواره برای استفاده مناسب نمی باشد و ممکن است در اثر اعمال بار نشست های قابل توجهی در خاک نا مرغوب بوجود آید. تقویت خاکهای ضعیف و نامناسب جهت بکارگیری در شیروانیها، پی ها، بستر جاده ها، سدها و ... برای ایجاد پیکربندی خاکی با ویژگیهای دلخواه، امری ضروری است. پدیده استفاده از الیاف، جهت ارتقای خصوصیات رفتاری مواد گوناگون، یک ایده قدیمی می باشد و امکان ساخت و استفاده از بتن های شکل پذیر در اعضای سازه ای همواره مورد توجه محققین بوده است. از طرفی استفاده از بتن پلاستیک به عنوان ماده پرکننده و شکل پذیر در صنعت ساخت امری رایج است. این بتن از آن جهت پ?ستیک نامگذاری شده است که دارای قابلیت تغییر شکل زیاد و پ?ستیسیته با?یی است. از الزامات اصلی بتن های پ?ستیک مدول ارتجاعی پایین، تغییر شکل زیاد و نفوذپذیری کم می باشد. همچنین ?زم است بتن پ?ستیک دارای مقاومت کافی جهت تحمل بارهای وارده باشد. مشکل اصلی در استفاده از بتن پ?ستیک مقاومت فشاری پایین آن می باشد. از اهداف اصلی در این رساله ، بررسی عملکرد کائولینیت و متاکائولن به عنوان جایگزین بنتونیت و تاثیر الیاف پلی پروپیلن در بتن پلاستیک و استفاده از آن در اعضای سازه ای بوده است. اما با توجه به اینکه مقاومت فشاری بتن های پ?ستیک عمدتا پایین می باشد سعی شده تا با کاهش نسبت آب به مواد سیمانی به مقاومت های المان های سازه ای رسید. از طرفی بررسی منابع فنی نشانگر این است که کاربرد دوده سیلیسی و متاکائولن در بتنهای معمولی تاثیر عمده ای در افزایش مقاومت فشاری بتن دارد. با توجه به اینکه این نوع بتن می تواند تغییر شکل های بیشتری نسبت به بتن معمولی تحمل کند استفاده از این نوع بتن در سازه می تواند باعث کاهش خسارت در هنگام زلزله گردد. در این رساله سعی بر این شده تا تاثیر مقادیر ??.? ، ??.? ، ??.?? و ??.?? کیلوگرم بر متر مکعب کائولینیت و متاکائولن و درصدهای حجمی ?.? ، ?.?? ، ?.? و ?.?? الیاف پلی پروپیلن بر روی خواص فیزیکی و مکانیکی بتن پلاستیک مورد بررسی قرار گیرد. بررسی نتایج آزمایشات نشان می دهند که ??.?? کیلوگرم بر متر مکعب متاکائولن و کائولینیت (مخلوط 50:50 کائولینیت و متاکائولن) مقدار بهینه بوده و مقاومت فشاری ، کششی وخمشی را بهبود می بخشد ، باعث افزایش مدول الاستیسیته و کاهش شکل پذیری می گردد. جایگزینی میکروسیلیس با سیمان منجر به کاهش درصد جذب آب شده است . نتایج نشان دهند اثر کاهنده افزودن کائولینیت و متاکائولن و میکروسیلس بر روند جذب آب است همچنین نشان دهنده وجود رابطه مستقیم پدیده انقباض بتن با مقدار پوزولان مصرفی می باشد. با اضافه نمودن الیاف پلی پروپیلن به بتن پلاستیک مقاومت کششی بهبود یافته و باعث افت مقاومت فشاری خواهد شد. همچنین به کار بردن درصد های بیشتر از ?.? درصد الیاف باعث افت مقاومت خمشی خواهد شد. حضور ?.? درصد الیاف پلی پروپیلن در بتن پلاستیک حاوی کائولینیت باعث افزایش مدول الاستیسیته گردید است و با افزودن درصد های ببیشتر الیاف به نمونه ها مدول الاستیسیته ها کاهش یافته است. در تمام طرح های اختلاط ساخته شده نتایج آزمایشات بتن سخت شده شامل مقاومت فشاری ، کششی ، خمشی ، مدول الاستیسیته ، جذب آب و انقباض مورد بررسی قرار گرفته اند. بعلاوه ، تصویر برداری sem بر روی بعضی از نمونه ها انتخابی انجام شده است.

استفاده از بتن در ساخت سازه های عمرانی کاربرد بسیار گسترده ای دارد که همواره در جهت بهبود کیفیت آن تلاشهای بسیار صورت میگیرد. یکی از این تلاشها جایگزینی سیمان با مصالح دیگر است. همچنین بتن در طی زمان در اثر عوامل محیطی مختلف دچار تخریب شده و دوام خود را از دست می دهد. از جمله این عوامل می توان به محیط های مخرب اسیدی و قلیایی اشاره کرد که با نفوذ در بافت بتن، باعث کاهش مقاومت آن می شوند. از اینرو محققان با استفاده از مواد و پوزولان های مختلف در پی افزایش بهبود خصوصیات فیزیکی ومکانیکی بتن هستند. از مزیای استفاده از بتن سبک کاهش بار وارده بر سازه درنتیجه آن کاهش نیروی موثر زلزله و دیگر بارهای جانبی و همچنین کاهش ابعاد سازه ای و غیر سازه ای می باشد. هدف از این تحقیق بررسی تاثیر جایگزینی ساروج و میکروسیلیس و نانوسیلیس با سیمان بر روی مقاومت بتن در محیط های عمل آوری شده معمولی ، اسیدی و قلیایی میباشد. برای این کار بتن سبک با جایگزینی 100 درصد شن با لیکا ساخته شد و ساروج در مقادیر 0 و 25 و 50 درصد وزن سیمان و میکروسیلیس در مقادیر5 و 10 و 15 درصد وزن سیمان بصورت تکی و ترکیبی جایگزین وزنی سیمان گردیدند. سپس به هر یک از دو طرح که شامل 25 درصد ساروج و 10 و 15 درصد میکروسیلیس بودند ، 5 درصد نانوسیلیس با آنها ترکیب شد. برای عمل آوری نمونه های بتنی در محیط معمولی (آب)، آزمایش های مقاومت فشاری، خمشی، کششی ، انبساط ، انقباض و جذب آب انجام شد. برای نمونه های بتنی عمل آوری شده در محیط های اسیدی و قلیایی که برای ایجاد این محیط به ترتیب از اسید سولفوریک و نمک طعام استفاده شده است، آزمایش های مقاومت فشاری ، خمشی و کششی انجام شد. نتایج حاصل از آزمایش های صورت گرفته نشان دهنده تاثیر مثبت میکروسیلیس و نانوسیلیس بر روی خصوصیات فیزیکی و مکانیکی بتن سبک در هر سه محیط معمولی، اسیدی و قلیایی می باشد. در بین طرح های تکی حاوی میکروسیلیس ، طرح حاوی 10 درصد میکروسیلیس بهترین مقاومت را از خود نشان داده است. همچنین با توجه به آزمایش های صورت گرفته ساروج به تنهایی تاثیر مثبتی بر روی مقاومت و دوام بتن نداشته ولی با افزودن درصدهای ترکیبی پوزولان های میکروسیلیس و نانوسیلیس، مقاومت آنها در هر سه محیط عمل آوری افزایش یافته است.

بناهای تاریخی که در آن ها از ساروج استفاده شده است موید این نکته است که این مصالح سازگاری با محیط این منطقه را دارا است. در حال حاضر سیمان پرتلند به عنوان اصلی ترین چسباننده در بتن استفاده می شود که تولید آن اثرات زیست محیطی را در بر دارد، از این رو محققان در صدد جایگزینی سیمان با مواد دیگر بر آمدند. ساروج یکی از ملاتهای پر اهمیت در ایران قدیم بوده که مخلوطی از آهک و خاکستر فضولات حیوانی مخلوط با آب و گل است که پس از خشک شدن در کوره و نرم کردن به صورت پودر سیمانی مصرف می شود. میکروسیلیس یکی از معروفترین پوزولانهایی است که به بتن اضافه میشود و باعث بهبود چشمگیر خواص بتن میگردد.هدف از این پایان نامه استفاده از کائولینیت به جای خاک رس معمولی در ساخت ساروج و بررسی خواص مکانیکی و نفوذپذیری آن در طرح های اختلاط می باشد و همچنین دستیابی به بهترین طرح اختلاط برای این ملات با استفاده جایگزینی پوزولان ها و سیمان و همچنین الیاف پلی پروپیلن بر آن. در تحقیق حاضر 20 طرح ساروجی ساخته شده با درصد های مختلف پوزولان ها و سیمان که جایگزین ساروج گشته است استفاده شد. در تمامی طرح ها نسبت آب به سیمان ثابت و برابر 0.7 در نظر گرفته شده است. برای بررسی خواص مهندسی ساروج، آزمایش های مقاومت فشاری، مقاومت خمشی، جذب آب و چگالی تر و خشک، مقاومت الکتریکی بر روی نمونه های ساخته شده انجام گرفت. در این تحقیق چهار نوع ساروج با نسبت های مختلف ساخته شد.که از بین آن ها دو طرح با نسبت های حجمی 2*2 و 2.5*1.5 با توجه به ساخت بهتر و همچنین روانی بیشتر و نیاز به فوق روان کننده کمتر در ادامه تحقیق استفاده گردید. سپس طرح هایی حاوی 15% میکروسیلیس، 15% متاکائولن و 15% زئولیت با دو نسبت های ذکر شده ساخته شد. سپس ساروج تولیدی با هریک از طرح ها با در صد های 5%،10%،15% ،20% سیمان جایگزین شده است. برای بررسی خواص مهندسی ساروج، آزمایش های مقاومت فشاری، مقاومت خمشی،جذب آب و چگالی تر و خشک، مقاومت الکتریکی بر روی نمونه های ساخته شده انجام گرفت. نتایج نشان می دهند که ساروج سبب کاهش مقاومت مکانیکی بتن می شود و این کاهش با افزایش مقدار جانشینی آن بیشتر می شود. مقاومت ملات های ساروجی در تمام سنین با حضور پوزولان ها در جانشینی 15 درصد از مقاومت فشاری نمونه ساروج خالص بیشتر شده است. همچنین نتایج بهتری در مقاومت فشاری، مقاومت خمشی ،جذب آب، چگالی، تغییرات طولی و مقاومت فشاری از خود نشان می دهد.

در سال های اخیر استفاده از مواد کامپوزیتی (frp) بمنظور تقویت ساختمان ها مورد توجه قرار گرفته است. روش های مختلفی جهت ترمیم و تقویت تیرهای بتن مسلح وجود دارد که یکی از آنها استفاده از پلیمرهای کربنی مسلح شده به الیاف (cfrp) می باشد. در مطالعه حاضر به بررسی رفتار تیرها و ستون های بتن مسلح تقویت شده با پوشش cfrp با هدف افزایش ظرفیت باربری آنها پرداخته شد. برای این منظور پنج تیر و سه ستون بتن مسلح که دارای مشخصات هندسی و میلگردگذاری یکسانی بودند، به روش اجزای محدود شبیه سازی شدند و با چیدمان های مختلف ورق های cfrp تحت بارگذاری قرار گرفتند. اعتبارسنجی روش المان محدود به کار رفته، با استفاده از شبیه سازی عددی یک تیر بتن مسلح عمیق دارای بازشو که در آن از الیاف cfrp استفاده گردید، انجام شد و نشان داده شد که نتایج حاصل از روش مورد استفاده در این پژوهش که با استفاده از نرم افزارabaqus/cae 6.11 انجام می گیرد، نسبت به نتایج آزمایشگاهی از تطابق نسبتا خوبی برخوردار می باشد. همچنین نتایج حاصل از این مطالعه نشان می دهند که استفاده از ورق های cfrp می توانند تاثیر بسزایی در افزایش ظرفیت باربری خمشی تیرها و ظرفیت محوری ستون های بتن مسلح داشته باشند؛ به طوریکه در مدل های عددی مورد مطالعه، مشاهده گردید که استفاده از ورق های cfrp، حداکثر باعث افزایش 25 درصدی ظرفیت باربری محوری ستون ها و نیز باعث افزایش 17 درصدی ظرفیت خمشی تیرها شده است.

چکیده ندارد.