افزایش آلودگی زیست محیطی و مصرف بالای انرژی در تولید سیمان مهندسین را بر آن داشته تا راهکاری مناسب جهت کاهش مصرف سیمان با استفاده از زئولیت به عنوان بخشی از سیمان مصرفی دربتن بیابند، بکار گیری زئولیت علاوه بر کاهش هزینه در مقایسه با مواد پوزولانی دیگر مانند میکروسیلیس, متاکائولین و خاکستر بادی باعث افزایش چسبندگی، کاهش آب انداختگی و تا حدودی افزایش مقاومت فشاری بتن می شود. همچنین به دلیل احتمال زیاد قرارگیری سازه های بتنی در معرض درجه حرارت های مختلف نیاز به مطالعه جامع بر روی رفتار آنها را بیشتر آشکار می نماید. در این پایان نامه به ارزیابی آزمایشگاهی تاثیردرجه حرارت های مختلف (200 .400 و 600 درجه سانتیگراد) به طور جداگانه در سه مرحله برروی مخلوط های مختلف که عبارت است از ، بتن حاوی درصد های مختلف زئولیت (5%،10%، 15% و20%) ، تغییر در نسبت آب به سیمان، در بتن های حاوی 10% زئولیت و بتن های حاوی زئولیت تقویت شده با درصد های مختلف الیاف پلی پروپیلن(0.3% ، 0.7% و 1%) می باشد. جهت بررسی رفتار بتن در دماهای بالا، بین 200 تا ? 600، آزمایش های مقاومت فشاری ، مقاومت کششی به روش شکافت، سرعت امواج اولتراسونیک و درصد جذب آب انجام گرفته است. نتایج نشان می دهند که در دمای معمولی افزودن درصد های مختلف زئولیت موجب افزایش مقاومت فشاری، مقاومت کششی، سرعت امواج اولتراسونیک و کاهش درصد جذب آب می گردد. همچنین در طرح های حاوی زئولیت تقویت شده با درصد های مختلف الیاف پلی پروپیلن، با افزایش دما این مقادیر کاهش و درصد جذب آب افزایش یافت. در بررسی آزمایشات نمونه های حرارت دیده نتایج این تحقیق نشان می دهد که مقاومت فشاری، مقاومت کششی، سرعت امواج اولتراسونیک بتن در همه اختلاط ها در دمای 200 درجه سانتیگراد به مقدار کم و در دمای 400 درجه نسبت به 200 درجه سانتیگراد درصد بیشتری از مقاومت فشاری خود را از دست می دهد و در دمای 600 درجه بتن دارای بیشترین افت مقاومت فشاری بوده است. همچنین درصد جذب آب در همه اختلاط ها در دمای 600 درجه نسبت به دمای معمولی افزایش چشم گیر داشته است. کلمات کلیدی: بتن، زئولیت، درجه حرارت، مقاومت فشاری

گسترش صنعت بتن آماده در کشور و کاهش کارایی بتن به علت طولانی شدن زمان انتقال، شبیه سازی شرایط انتقال بتن در تراک میکسر را ضروری می نماید. چرا که برای تحویل بتن آماده، تاخیر زمانی در برخی موارد نظیر خرابی تراک میکسر یا پنچری لاستیک، ترافیک، مسافت زیاد تحویل یا تاخیر در بتن ریزی، اختلاط، و عملیات نهایی بر روی بتن قابل اجتناب نیست. لزوم توجه به مقوله زمان انتقال جهت حفظ کارایی در بتن خودتراکم به دلیل نسبت آب به سیمان پائین تر نقش مهمتری ایفا می کند. در این پایان نامه با استفاده از چهار پرکننده خاکستر بادی، پودرسنگ آهک، خاکستر پوسته برنج و پودرشیشه به بررسی خواص رئولوژی و سخت شده بتن خودتراکم با گذشت زمان انتقال پرداخته می شود. همچنین سعی بر آن شد که حدالامکان بتن های خودتراکم ساخته شده با این پرکننده ها دارای مقاومت فشاری مناسبی باشند که به راحتی بتوان از آنها در اعضای سازه ای بهره برد. بدین ترتیب از نانوسیلیس جهت افزایش مقاومت استفاده گردید. در مطالعه انجام شده نسبت آب به مواد پودری ثابت و برابر 38/0 است و همچنین 5-2% وزنی مواد سیمانی با نانو¬سیلیس به عنوان افزودنی معدنی در تمامی طرحهای اختلاط جایگزین شده است. ضمناً جهت تعیین درصدهای بهینه پرکننده های مذکور ابتدا با ساخت ملات خودتراکم جایگزین درصدهای وزنی متفاوتی از سیمان شده اند. این درصدهای جایگزینی برای خاکستر بادی 40-20%، برای پودر سنگ آهک و خاکستر پوسته برنج 20-5% و برای ترکیب پودر شیشه و خاکستر بادی 20-5% پودر شیشه در کنار 20% خاکستر بادی بوده است. نتایج آزمایشات نشان می دهد که با افزایش میزان نانوسیلیس جریان اسلامپ و جذب آب اولیه و نهایی نمونه ها کاهش یافته و نیز میزان فوق روان کننده موردنیاز، زمان قیفv ، ویسکوزیته، مقاومت فشاری، مقاومت کششی و سرعت عبور امواج اولتراسونیک افزایش مییابد. با توجه به خواص بتن تازه، این نتیجه حاصل شد که میتوان با این چهار پرکننده بتنهای خودتراکمی تولید کرد که توانایی ابقاء جریان اسلامپ حتی تا 60 دقیقه زمان انتقال را دارند.

بتن خودتراکم از جمله بتن های با کارائی بالا محسوب میشود که قادر است بدون تراکم خارجی در مکان های با حجم بالای آرماتور، بدون جداشدگی و آب انداختگی جریان پیدا نموده وفضای قالب را پر نماید. برای تولید بتن خودتراکم علاوه بر استفاده از افزودنی های شیمیائی، احتیاج به استفاده از نسبت بالای ریزدانه و افزایش میزان پودر داریم. بدین ترتیب برای ارزیابی خواص بتن خودتراکم ابتدا می بایست میزان بهین? مواد افزودنی شیمیایی و همچنین میزان پودر را با ساخت ملات خودتراکم ارزیابی نمود. این مطالعه به بررسی و شناخت دقیقتر تأثیر نسبت آب به مواد سیمانی ونیز اثر حضور پرکننده هابر خواص رئولوژی و مکانیکی ملات خودتراکم پرداخته است. بدین منظور مخلوط هایی حاوی ترکیب های مختلف خاکستر بادی (fa) و پودر شیشه(rg) در نسبت های آب به مواد سیمانی 35/0، 4/0 و 45/0 تهیه گردیدند و با انجام آزمایشات اسلامپ کوچک و قیف v شکل کوچک بر روی نمونه های ملات تازه و همچنین آزمایشات مقاومت فشاری و خمشی، جذب آب و انقباض بر روی نمونه های سخت شده ، خواص مخلوط ها مورد ارزیابی قرار گرفت. نتایج نشان داد که بکارگیری پرکننده های مذکور در مقادیر بهینه برای هر یک از نسبت های آب به مواد سیمانی می تواند خصوصیات تازه و سخت شده ی ملات خودتراکم را بهبود بخشد.

استفاده از پرکننده ها به عنوان جایگزین بخشی از سیمان در تولید بتن خودتراکم می تواند باعث کاهش هزینه ها، کمتر شدن آلودگی زیست محیطی، صرفه جویی در مصرف انرژی و بهره مندی از محصولات جانبی کارخانجات تولیدی شود. با اینحال، هر چند وجود پرکننده ها می تواند باعث بهبود خاصیتی از بتن شود ولی ممکن است باعث تنزل خاصیت دیگری شود. برای رفع این مشکل، استفاده از پرکننده ها بصورت ترکیبی اخیراً توسط محققین توصیه شده است. در این رساله، اثرات پاره ای از پرکننده ها در بتن خودتراکم به صورت ترکیبی در مقیاس های میکرو و نانو مورد مطالعه قرار گرفت. این پرکننده ها شامل دوده سیلیس، متاکائولن، زئولیت، خاکستر پوسته برنج و نانو سیلیس می باشد. جهت رسیدن به اهداف این مطالعه، خواص بتن تازه خودتراکم توسط جریان اسلامپ، زمان جریان (t50)، قیف v شکل، جعبه l شکل، شاخص پایداری چشمی و آزمایش پایایی الک مطالعه شده است. خواص مکانیکی بتن خودتراکم توسط مقاومت فشاری در سنین مختلف، مقاومت کششی و مدول الاستیسیته مورد بررسی قرار گرفته است. مشخصه های دوام بتن خودتراکم برای جذب آب اولیه و نهایی، مقاومت الکتریکی و همچنین مقاومت خوردگی (با استفاده از خوردگی تسریع شده توسط جریان) نیز آزمایش شده است. برای مدلسازی رفتار واقعی بتن خودتراکم، تغییرات جریان اسلامپ و مقاومت فشاری بتن با گذشت زمان انتقال مورد مطالعه قرار گرفت و با استفاده از ابزارهای رگرسیون و شبکه عصبی پیش بینی شده است. نتایج بتن تازه نشان می دهد که با استفاده از انواع پرکننده ها بصورت مجزا و ترکیبی و تنظیم میزان کاهنده شدید آب، بتن خودتراکم با محدوده جریان اسلامپ در رده دوم بتن خودتراکم )بر اساس(efnarc تولید می گردد. در این حالت لزجت در تمامی مخلوط ها، به اندازه کافی بالا می باشد تا باعث افزایش مقاومت در برابر جداشدگی و همچنین محدود نمودن فشار بیش از حد به قالب شود. همچنین بر اساس نتایج آزمایش های پایایی الک و شاخص پایداری چشمی نمونه های بتن خودتراکم حاوی پرکننده های مختلف حتی بدون استفاده از اصلاح کننده لزجت، دارای مقاومت مطلوب در برابر جداشدگی، قابلیت تراکم و پایداری مناسب هستند. نتایج تغییرات مقاومت فشاری نشان می دهد که مخلوط متاکائولن در مقایسه با دوده سیلیس، در کوتاه مدت (تا 14 روزگی) عملکرد بهتری در افزایش مقاومت فشاری بتن خودتراکم از خود نشان می دهد. اما هر دو پرکننده ی زئولیت و خاکستر پوسته برنج، در بلند مدت عملکرد بهتری دارند. با اینحال بالاترین میزان مقاومت در بین ترکیبات مختلف بتن خودتراکم، در ترکیب سه گانه سیمان-دوده سیلیس-زئولیت بدست آمده است. جریان پذیری در تمامی نمونه ها با افزایش زمان انتقال کاهش می باید هرچند سرعت کاهش جریان در نمونه های حاوی زئولیت بیشتر است. همچنین افزایش مقاومت فشاری در نمونه هایی که جریان اسلامپ آنها با گذشت زمان انتقال بالاتر از 550 میلیمتر است، مشاهده شده است. با در نظر گرفتن مشخصه های دوام، جذب آب پایین (کمتر از 3 درصد در 30 دقیقه) برای نمونه های بتن خودتراکم حاوی دوده سیلیس و خاکستر پوسته برنج تخمین زده شده است که در رده بتن با کیفیت "خوب" طبقه بندی می گردد. همچنین بر اساس اندازه گیری مقاومت الکتریکی، تمامی اختلاط های حاوی ترکیب دو گانه و سه گانه سیمان-دوده سیلیس-خاکستر پوسته برنج در احتمال خوردگی آرماتور مدفون "متوسط رو به پایین" و یا "پایین" طبقه بندی می شوند. نتایج مقاومت خوردگی ها با استفاده از خوردگی تسریع شده نیز نشان داد که اگرچه استفاده مجزا از دوده سیلیس و خاکستر پوسته برنج زمان ایجاد ترک را به تاخیر می اندازد، ولی بیشترین زمان، مربوط به استفاده ترکیبی از دوده سیلیس و خاکستر پوسته برنج می باشد. در همین راستا صرفنظر از میزان و نوع پرکننده مصرفی، اگرچه پس از اعمال درصد های پایین خوردگی (زیر 1 درصد)، میزان تنش چسبندگی نسبت به حالت خورده نشده تا 19 درصد افزایش یافت ولی با افزایش میزان خوردگی به مقادیر بالاتر از 1 درصد تنش پیوستگی نسبت به حالت خورده نشده کاهش یافته است. مدلسازی تنش پیوستگی آرماتور و بتن خودتراکم اطراف با استفاده از مدل ghosh-amleh در نرم افزار المان محدود abaqus جهت بررسی تاثیر درجه خوردگی بر تنش چسبندگی صورت پذیرفته است. نتایج نشان داد که این مدل تخمین پایین تری از منحنی تنش پیوستگی-لغزش در بتن خودتراکم ارائه می دهد. هرچند با افزایش میزان خوردگی این تفاوت کاهش می یابد. در نهایت نتایج این مطالعه نشان می دهد که شبکه عصبی مصنوعی نسبت به ابزارهای رگرسیون در مجموع توانایی بالاتری در تخمین جریان اسلامپ و مقاومت فشاری بتن خودتراکم در زمان های مختلف انتقال دارد.

چکیده ندارد.