محصور کردن بتن به علت ممانعت از انبساط جانبی آن مزایای زیادی از قبیل افزایش در مقاومت فشاری، سختی و شکل‏پذیری را به همراه دارد. هر چند در روش های مرسوم محصور شدگی، اتساع اولیه بتن پیش از آغاز عمل محصور شدگی و ترک های ریز ناشی از آن منجر به تنزل در خصوصیات فشاری بتن می‏شود، پیش تنیدگی لوله‏های محصور کننده می‏تواند مانع از ترک های زودهنگام بتن محصور شده ‏شود. روش های متعددی برای ایجاد پیش تنیدگی در محصور شدگی (محصور شدگی فعال) از طرف محققین پیشنهاد شده است که همگی به بهبود رفتار فشاری در ستون‏های محصور شده منجر شده‏اند. یکی از این روش ها که مطالعات معدودی در مورد آن انجام گرفته است محصور شدگی فعال بتنِ تر با لوله‏های فولادی پیش‏تنیده می‏باشد. از مزایای حائز اهمیت این روش در مقایسه با سایر روش های محصور شدگی فعال این است که علاوه بر پیش تنیدگی لوله‏های فولادی، بتن فشرده شده و خصوصیات مکانیکی آن بهبود می‏یابد. جهت استفاده از این روش در کاربردهای سازه‏ای، لازم است تا معادلات کافی برای پیش بینی رفتار فشاری بتن‏های محصور شده با این نوع محصور شدگی ارائه شود. از این رو ، هدف از این تحقیق ارائه معادلات محصور شدگی فعال بتنِ تر در لوله‏های فولادی پیش‏تنیده با توجه به پارامترهای موثر در محصور شدگی می باشد. در این تحقیق مطالعات آزمایشگاهی گسترده‏ای صورت گرفته است تا علاوه بر بررسی رفتار فشاری بتن محصور شده، معادلات مربوط به محصور شدگی فعال ارائه شوند. برای نیل به این هدف، یک دستگاه حفظ فشار طراحی و ساخته شد که قادر است هر فشار مشخصی را به طور یکسان به 12 نمونه متوالی از لوله‏های فولادی پر شده از بتن اعمال کند و آن‏را برای هر مدت زمان دلخواهی حفظ کند. برای بررسی دقیق رفتار فشاری بتن محصور شده‏ی فعال، مطالعات آزمایشگاهی به دو قسمت کلی تقسیم شده است. در یکی از آنها رفتار فشاری بتن فشرده به تنهایی تحقیق شده و در دیگری رفتار فشاری بتن محصور شده در لوله‏های فولادی پیش‏تنیده مورد بررسی قرار گرفته است، تا نقش هر یک از اجزای مقطع مرکب در بهبود رفتار فشاری آن تعیین شود. همچنین مطالعات پارامتری برای بررسی عوامل موثر در محصور شدگی فعال شامل مقاومت مبنای بتن، فشار نهایی (میزان پیش تنیدگی)، مدت حفظ فشار و درصد آب مخلوط بتن، انجام گردیده است. نتایج این تحقیق نشان داد که مقاومت فشاری و مدول الاستیسیته در نمونه‏های بتنی محصور شده به صورت فعال (با پیش تنیدگی) به طور قابل توجهی بیشتر از نمونه‏های محصور شده به صورت غیر فعال (بدون پیش تنیدگی) می‏باشد. همچنین فشردن بتنِ تر خصوصیات مکانیکی بتن سخت شده را به طور قابل توجهی بهبود می بخشد. معادلات محصور شدگی بدست آمده از نتایج آزمایشگاهی نشان داد که روش محصور شدگی حاضر به ازای مقاومت‏های پایینِ بتن مبنا می‏تواند موثرتر ‏باشد. علاوه بر این، حفظ فشار برای مدت زمان طولانی تأثیر چندانی بر رفتار فشاری بتن محصور شده فعال ندارد.

روشن است که مدل فنرهای مجزا (مدل وینکلر) نمی تواند رفتار واقعی خاک، برای تعیین اندرکنش میان خاک و پی را بدرستی نشان دهد. در واقع خاک پیرامونی پی در معرض نشست هایی قرار می گیرد که مدل وینکلر نمی تواند این پدیده را در نظر بگیرد. در حالی که خاک در معرض تغییرمکان هایی بسمت پایین قرار می گیرد، خاک پیرامونی در مقابل آن مخالفت می کند. بنابراین اندرکنش میان خاک پیرامونی، پی و خاک زیر پی منجر به تغییرشکل های کاسه ای پی می گردد. بمنظور اینکه مدل وینکلر بتواند چنین رفتاری را نشان دهد، در این پژوهش فنرهایی در لبه پیرامونی پی گسترده و فنرهای نقطه ای متمرکز در دو انتهای پی نواری بکار برده شده است. سختی فنرهای گوشه درصدی از سختی فنرهای وینکلر بوده بگونه ای که مجموع سختی فنرهای گوشه و میانی برابر مجموع سختی فنرهای وینکلر می باشد. از آنجا که تحلیل های انجام شده برای یافتن لنگرهای بدست آمده از بارگذاری برای محاسبه میزان میلگرد طراحی پی می باشد، بنابراین هدف ما یافتن ضریبی است تا لنگرهای بدست آمده از این مدل بتواند با لنگرها مدل مرجع مطابقت داشته باشد. برای بررسی اثر خاک زیر پی نیز فنرها با سختی متغیر بکار برده شده و سپس به بررسی مدل پسترنک که از جمله مدل های پرکاربرد در تحلیل پی های الاستیک می باشد، پرداخته شده است. این پژوهش هر دو نوع پی گسترده و نواری را مورد بررسی قرار می دهد. برای پی نواری، نوارهایی به طول 3، 6 و 12 متر به عرض 1 متر در نظر گرفته می شود. برای پی به طول 3 متر با سختی بستر 345 تن بر متر مربع، ضخامت های 2/. ، 3/. ، 45/. ، 5/. ، 6/. و 9/. متری و برای ضخامت 6/. متر ks های 345، 684، 853، 1022، 1528و 2033 تن بر متر مربع بکار برده شد. برای پی گسترده ابعاد 12×12، 12×18 و 12×24 متر با ضخامت های 6/. ، 1 و 2 متر مورد بررسی قرار گرفته اند. در نهایت می توان نتیجه گرفت که اصلاح روش وینکلر با بکار بردن فنرهای کناری موجب بهبود نتایج تحلیل می شود. بکار بردن روش پسترنک نیز لنگرها را به لنگر مدل مرجع نزدیک تر می نماید. همانگونه که از نتایج آشکار می شود بکار بردن روش فنرهای متغیر به شیوه ای که بیان شد اثر چشمگیری در بهبود لنگرهای بدست آمده ندارد.

مقاومت اتصال خوب بین سطح قدیمی و جدید بتن یک فاکتور کلیدی در عملکرد تعمیرات بتنی است. هدف این پایان نامه بررسی و ارزیابی مقاومت اتصال بین سطح بتن قدیمی و بتن اضافه شده است. در این پایان نامه یک تحقیق آزمایشگاهی برای اندازه گیری مقاومت برشی سطوح اتصال بتنی که در زمان های متفاوتی بتن ریزی شده اند انجام شد. این سطوح با روش های سندبلاست، خراش با برس فلزی، سوراخ شدگی توسط مته و حالت صاف آماده سازی شدند. برای اتصال این سطوح از چسب های latex , epoxy iv و epoxy v موجود در بازار داخلی کشور از شرکت های طراحان بتن، نامیکاران، آبادگران و بتن شیمی خاتم تهیه و استفاده شد. همچنین برای مقایسه با حالت نرمال آزمایشی بدون استفاده از چسب و تنها با ریختن بتن تازه به طور مستقیم به روی سطوح قدیمی انجام شد. علاوه بر آن برای بررسی تأثیر مقاومت بتن در مقاومت اتصال از بتن با مقاومت های 20 ، 30 و40 مگاپاسکال استفاده شد. برای انجام آزمایش از آیین نامه ی astm c 882 و astm c 1042 استفاده شد. نتایج آزمایش ها نشان داد که افزایش مقاومت بتن در صورت وجود عامل اتصال، موجب افزایش مقاومت اتصال با شیب ملایمی می شود در حالی که در صورت اتصال مستقیم، تاثیر چشمگیری در مقاومت اتصال خواهد گذاشت. همچنین افزایش زبری سطح در صورت وجود عامل اتصال تغییر محسوسی در مقاومت اتصال ایجاد نکرد اما در صورت نبود عامل اتصال، سند بلاست می تواند بهترین شرایط را برای آماده سازی سطح مهیا کند. به طور کلی استفاده از عوامل چسبنده ی مناسب اقتصادی ترند و نتایج بهتری نسبت به آماده سازی های گران و پر دردسر دارند.