مصالح چندجنسی مانند خاک، سنگ، بتن آسفالتی و بتن سیمانی، یا بصورت طبیعی وجود دارند و یا ساخته ی دست بشر هستند. اجزاء تشکیل دهنده ی این مواد غیریکنواخت بوده و شامل کانی ها ، خاکه ها ، ماسه، شن، سنگ، فضاهای خالی و ترک ها می باشند. هر یک از این اجزاء، خصوصیات فیزیکی و مکانیکی مشخصی تحت بارگذاری خارجی دارند. بررسی ادبیات فنی موجود آشکار می کند که (1) بطور کلی ناهمگنی مصالح چندجنسی نقش مهمی در تعیین رفتار گسیختگی مصالح چندجنسی تحت بارگذاری دارد. (2) در اکثر تحقیقات مربوط به مصالح چندجنسی از دو روش پدیدارشناختی برای میان ساختار مصالح چندجنسی همگن و روش آماری برای در نظر گرفتن میان ساختار مصالح چندجنسی استفاده شده است. در این پژوهش روش پردازش تصاویر دیجیتال و روش اجزاء محدود (dip-fem ) برای در نظر گرفتن غیریکنواختی مصالح واقعی بتن در تحلیل های مکانیکی، مورد توجه قرار گرفته است. در این روش داده های حاصل از پردازش تصاویر دیجیتال به داده های برداری تبدیل شده و سپس از داده های برداری و روش های عددی معمول برای تحلیل بهره گرفته می شود. روش ناحیه بندی و روش آشکارسازی لبه برای شناسایی یا جدا کردن فازهای مصالح در عکس-های دیجیتال تهیه شده از مصالح بتن بکار می روند. برای تبدیل میان ساختار دیجیتالی مصالح بتن به فضای برداری و تحلیل اجزاء محدود، از نرم افزارهای r2v و آباکوس استفاده شده است. تحلیل تنش خطی نشان می دهد که غیریکنواختی مصالح و توزیع تنش، در ساختار چندجنسی تأثیر می-گذارد. یافته های دیگر عبارتند از: (1) dip-fem می تواند میان ساختارهای 2d را به تحلیل مکانیکی مربوط سازد. (2) dip-fem ابزار مناسبی برای مطالعه خصوصیات فیزیکی مصالح چندجنسی تحت انواع بارگذاری ها است. (3) می توان مدول الاستیسیته ی بتن را با استفاده از تحلیل تنش مصالح میان ساختار به خوبی تخمین زد.

مصالح چندجنسی مانند خاک، سنگ، بتن آسفالتی و بتن سیمانی، یا بصورت طبیعی وجود دارند و یا ساخته ی دست بشر هستند. اجزاء تشکیل دهنده ی این مواد غیریکنواخت بوده و شامل کانی ها ، خاکه ها ، ماسه، شن، سنگ، فضاهای خالی و ترک ها می باشند. هر یک از این اجزاء، خصوصیات فیزیکی و مکانیکی مشخصی تحت بارگذاری خارجی دارند. بررسی ادبیات فنی موجود آشکار می کند که (1) بطور کلی ناهمگنی مصالح چندجنسی نقش مهمی در تعیین رفتار گسیختگی مصالح چندجنسی تحت بارگذاری دارد. (2) در اکثر تحقیقات مربوط به مصالح چندجنسی از دو روش پدیدارشناختی برای میان ساختار مصالح چندجنسی همگن و روش آماری برای در نظر گرفتن میان ساختار مصالح چندجنسی استفاده شده است. در این پژوهش روش پردازش تصاویر دیجیتال و روش اجزاء محدود (dip-fem ) برای در نظر گرفتن غیریکنواختی مصالح واقعی بتن در تحلیل های مکانیکی، مورد توجه قرار گرفته است. در این روش داده های حاصل از پردازش تصاویر دیجیتال به داده های برداری تبدیل شده و سپس از داده های برداری و روش های عددی معمول برای تحلیل بهره گرفته می شود. روش ناحیه بندی و روش آشکارسازی لبه برای شناسایی یا جدا کردن فازهای مصالح در عکس-های دیجیتال تهیه شده از مصالح بتن بکار می روند. برای تبدیل میان ساختار دیجیتالی مصالح بتن به فضای برداری و تحلیل اجزاء محدود، از نرم افزارهای r2v و آباکوس استفاده شده است. تحلیل تنش خطی نشان می دهد که غیریکنواختی مصالح و توزیع تنش، در ساختار چندجنسی تأثیر می-گذارد. یافته های دیگر عبارتند از: (1) dip-fem می تواند میان ساختارهای 2d را به تحلیل مکانیکی مربوط سازد. (2) dip-fem ابزار مناسبی برای مطالعه خصوصیات فیزیکی مصالح چندجنسی تحت انواع بارگذاری ها است. (3) می توان مدول الاستیسیته ی بتن را با استفاده از تحلیل تنش مصالح میان ساختار به خوبی تخمین زد.

پژوهش حاضر نتایج بررسی آزمایشگاهی تأثیر مقادیر مختلف نسبت آب به مواد سیمانی، نسبت میکروسیلیس به مواد سیمانی، عیار مواد سیمانی و نوع سنگدانه برخواص مکانیکی و دوام انواع بتن، خصوصاً دوام آنها در برابر خوردگی میلگردها را نشان می دهد. مخلوط های مطالعه شده در این پژوهش دارای نسبت آب به مواد سیمانی 0/35، 0/40و 0/45 می باشد که برای هر یک ازآنها سه نسبت میکروسیلیس به مواد سیمانی 0%، 7%و 10% دو مقدار مواد سیمانی 350، 400 کیلوگرم در متر مکعب استفاده شده است. درتهیه مخلوط ها سیمان پرتلند نوع یک تهران و دو درشت دانه متفاوت شامل درشت دانه نیم سبک سازه ای لیکا و شن طبیعی بکار رفته اند و افزودنی فوق روان کننده از نوع مورد استفاده قرار گرفته است. آزمایش های انجام گرفته در این پژوهش شامل آزمایش مقاومت فشاری، جذب آب موئینه، مقاومت الکتریکی و آزمایش پیشنهادی تعیین ضریب انتشار یون کلرید به صورت تسریع شده است. پس از تهیه آزمونه ها، عمل آوری و انجام آزمایش ها در زمان های مشخص، مشاهده شد که با ثابت نگه داشتن عیار مواد سیمانی و نسبت میکرو سیلیس به مواد سیمانی، کاهش نسبت آب به سیمان موجب بهبود خصوصیات مکانیکی و دوام مخلوط ها می گردد. همچنین در هر یک از نسبت های آب به مواد سیمانی و در یک عیار مواد سیمانی ثابت، افزایش مقدار درصد میکروسیلیس به مواد سیمانی موجب افزایش مقاومت فشاری، افزایش مقاوت الکتریکی، کاهش ضریب جذب موئینه آب s می گردد و کاهش عیار مواد سیمانی از 400 به 350 کیلوگرم بر متر مکعب نیز موجب بهبود خواص مکانیکی و دوام مخلوط ها می شود. تأثیر میکروسیلیس در ضریب انتشار یون کلرید بتن به علت وجود محدودیت زمانی در انجام آزمایش ها، نشان دهند? کاهش نفوذ پذیری یون کلرید به میزان قابل ملاحظه ای بود بطوریکه در بتن های میکروسیلیسی عملاً نفوذی مشاهده نشد. البته در آینده می توان با افزایش زمان تحقیق از نتایج کّمی برای ضریب انتشار یون کلرید در بتن های توانمند آگاهی یافت. با توجه به نتایج حاصله از این پژوهش توصیه می گردد که برای ساخت بتن های معمولی و نیمه سبک سازه ای با خواص مکانیکی و دوام مناسب، در کنار پایین نگه داشتن نسبت آب به مواد سیمانی و افزایش مقدار میکروسیلیس، مقدار عیار مواد سیمانی موجود در آنها را نیز در محدوده 350 کیلو گرم در مترمکعب انتخاب نمود. در ادام? تحقیق با مدلسازی های برازشی مقادیر ضریب انتشار یون کلرید در بتن های مورد آزمایش بدست آمده اند. این ضریب انتشار نهایتاً در مدلسازی های اجزاء بتن به صورت دو بعدی به منظور تحلیل و شبیه سازی حالات گوناگون بکار گرفته شده اند. حالات مورد مطالعه شامل مقایسه انتشار یک بعدی شبیه سازی شده یون کلرید با نتایج آزمایش های واقعی، انتشار دو بعدی یون کلرید در مقاطع تیرهای بتن مسلح، انتشار دو بعدی یون کلرید در مقاطعی با تخلخل و ترک می باشد. این نمونه ها نشان دهند? این واقعیت هستند که می توان نتایج آزمایشگاهی را با تئوری انتشار یون کلرید در بتن در عمل ترکیب نمود و گزینه های مطرح را با شبیه سازی مورد مطالعه قرار داد و از نتایج حاصله زمان آغاز خوردگی را بدست آورد و مدیریت تعمیر و نگهداری سازه هایی مانند پل ها را پیش برد.

مقاومت خمشی یا مدول راپچر بتن، بر اساس گسیختگی تیرهای بتنی بدون آرماتور در اثر خمش، تعیین می شود. جهت طراحی دالهای کف و باند فرودگاه که کشش ناشی از خمش بحرانی می باشد، تعیین مدول گسیختگی مفید و مناسب می باشد. در این تحقیق، تاثیرات متقابل میکروسیلیس و پلیمر استایرن بوتادین بر کارآیی، مقاومت فشاری و خمشی بتن بررسی شده است. تجزیه و تحلیل نتایج آزمایشات مقاومت فشاری و خمشی 32 مخلوط بتنی حاوی دو نسبت آب به مواد سیمانی (35/0 و 45/0 ) و چهار درصد جایگزینی میکروسیلیس (%0، %5، % 5/7 و %10) به همراه چهار درصد (%0، %5، %10 و %15) پلیمر انجام پذیرفته است. در این تحقیق، سه روش عمل آوری ترکیبی( عمل آوری مرطوب: 14،7و 28 روز در آب به همراه 53، 46 و 32 روز عمل آوری خشک در دمای آزمایشگاه) در نظر گرفته شده است. نتایج آزمایشات با نتایج تحقیقات محققین دیگر مقایسه شده است. دو مدل ریاضی برای تعیین مقاومت فشاری و خمشی بر اساس نسبتهای آب، میکروسیلیس و پلیمر استایرن بوتادین به مواد سیمانی و زمان نگه داری نمونه در آب پیشنهاد شده است. سازگاری خوبی بین مدل پیشنهادی و نتایج به دست آمده از آزمایشات مشاهده می شود. این مدلهای ساده جهت تعیین نسبت اختلاط بتنهای حاوی پلیمر استایرن بوتادین و میکروسیلیس مفید و مناسب می باشند. همچنین یک رابطه تجربی جهت ارتباط مقاومت خمشی با مقاومت فشاری، پیشنهاد شده است. نتایج آزمایشات نشان می دهند که تاثیر پلیمر استایرن بوتادین در افزایش روانی بتن بیشتر از تاثیر میکروسیلیس در کاهش روانی بتن می باشد. به ازای مقادیر مشخص پلیمر و میکروسیلیس، مقاومت فشاری و خمشی افزایش می یابد. اما هنگامی که نسبت پلیمر یا میکروسیلیس به مواد سیمانی، افزایش می یابد، مقاومت فشاری و خمشی بتن کاهش می یابند.

امروزه با توجه به مزایای سازه های بتنی در محیط های مختلف، شاهد رشد قابل ملاحظه ای درتعداد سازه های بتنی می باشیم. از آنجا که سازه های بتنی درهر صورت از خرابی ها و انواع اضمحلال کاملا مصون نمی باشند، ضرورت برنامه ریزی و زمان بندی برای تعمیر، نگهداری و ترمیم سازه ها اهمیت می یابد. ایجاد سیستم مدیریت مناسب، نیازمند اطلاعاتی کامل و جامع و نتیجه گیری صحیح از این اطلاعات می باشد، که این اطلاعات بر اساس داده های حاصل از دو نوع بازرسی چشمی و بازرسی به کمک روش های پیشرفته بدست می آید. روند معمول موجود برای کسب اطلاعات و نتیجه گیری از آن دارای عدم قطعیت، عدم دقت و ابهام می باشد و با توجه به تاثیر شرایط محیطی و رفتار پیچیده سازه ها بر اطلاعات کسب شده، و تصمیم گیری مبتنی بر این نوع اطلاعات، نتایج حاصل با ابهام بیشتری همراه می باشد، درصورتی که تصمیم گیری صحیح نیازمند نتایج عاری از ابهام و تشخیص دقیق نوع خرابی سازه بتنی و مقدار پیشروی آن نوع خرابی می باشد. ارزیابی نوع خرابی نیازمند بررسی کامل خرابی ها می باشد تا مشخص شود علت بوجود آمدن هر نوع خرابی و نشانه های بوجود آمده در سازه کدامند. نشانه های ایجاد شده، همان اطلاعات حاصل ازبازرسی ها می باشند، که دارای عدم قطعیت، عدم دقت و ابهام می باشند و علل هر نوع خرابی نیز از بررسی متون تکنولوژی بتن حاصل می گردد. حال ما با ایجاد سیستم خبره فازی، از داده ها(نشانه های بوجود آمده در سازه و اطلاعات کسب شده)، نوع خرابی ایجاد شده را تشخیص می دهیم. سیستم خبره فازی، برنامه کامپیوتری هوشمند در محیط نرم افزار متلب می باشد که برپایه علم منطق فازی طراحی شده است. این سیستم قادر به پذیرش داده های همراه با ابهام، عدم قطعیت و عدم دقت می باشد، که با استفاده از عملیات فازی برروی 770 قانون فازی، 41 داده (نشانه های خرابی و اطلاعات حاصل از بازرسی) را پذیرش، و سپس نوع و درصد ایجاد 24 نوع خرابی سازه های بتنی را مشخص می نماید. حال با تشخیص نوع خرابی سازه بتنی، سیستم مدیریتی می تواند تصمیم گیری صحیح تری در برنامه ریزی برای تعمیر، نگهداری و ترمیم سازه ها داشته باشد.

بتن جزو مصالح چند جنسی شامل سیمان، آب، سنگدانه ها و مواد افزودنی است و می توان آنرا در سطوح مختلف ماکرو، مزو، میکرو و نانو مورد بررسی قرار داد. با توجه به هزینه و زمان بر بودن بررسی های آزمایشگاهی و با پیشرفت های رایانه ای، روش عددی یکی از بهترین گزینه ها برای بررسی سطوح مختلف بتن می باشد. برای استفاده از روش عددی برای تحلیل یک مسئله، ابتدا نیاز است که هندسه مدل تعریف گردد تا بتوان با اعمال فرضیات مناسب منطبق با واقعیت و روش انتخابی تحلیل عددی، آنرا حل نمود. هدف این پژوهش ارائه هندسه صحیح و بدست آوردن نظم هندسی سنگدانه ها در داخل خمیر سیمان می باشد. این مسئله جزء مسائل “چیدمان ذرات” است و الگوریتم ارائه شده “برداشتن و گذاشتن اصلاح شده” می باشد که در آن سرعت اجرای الگوریتم افزایش یافته است. مدل هندسی تولید شده با نرم افزار آباکوس مورد تحلیل اجزای محدود قرار گرفته و نتایج تحلیل با نتایج آزمایشگاهی مقایسه گردیده و نشان داده شده است که نتایج تحلیل عددی انطباق خوبی با نتایج آزمایشگاهی دارد.

شناخت خواص مکانیکی اعضای تشکیل دهنده ی یک سازه، از دیر باز اهمیت فراوانی در مهندسی عمران داشته است. تا کنون، محققین روش های زیادی را برای اندازه گیری جابجایی یک نقطه ی خاص در سازه تحت بار های مختلف، ارائه داده اند.یکی از این روش ها، استفاده از حس گرهای الکترونیکی مانند کرنش سنج و l.v.d.t، در آزمایشگاه ها و هم چنین پروژه های تحقیقاتی و سازه های کامل، می باشد.هزینه ی زیاد، نیازمندی به تبحر و وجود محدودیت های دیگر در استفاده از این وسایل، کاربرد چنین ابزاری را در اکثر موارد توجیه نکرده و باعث گردیده تا محققین در طی سال های اخیر به دنبال ارائه ی روشی جدید و نو باشند.یکی از روش هایی که توسط پژوهش گران زیادی پیشنهاد و ارائه گردیده است، بر استفاده از اصول پردازش تصاویر دیجیتال استوار است.در این تحقیق، کوشش می گردد که از علم پردازش تصویر و ویدئو جهت تعیین جابجایی در نقاطی از سازه استفاده شده و سیستمی ساده و کارا ارائه گردد.محققین این اثر، برای نشان دادن قابلیت های علم پردازش تصاویر دیجیتال در مهندسی عمران، از این روش جدید و نو، جهت المان های ساده ی سازه ای، تحت بار های استاتیکی و دینامیکی استفاده نموده اند.در این پژوهش، نتایج حاصل از اندازه گیری بر اساس روش پردازش ویدئو و حسگر های الکترونیکی و روش های قابل قبول دیگر، با هم مقایسه شده و بر روی نتایج دریافت شده از این روش تحلیل انجام گرفته است.نتایج حاصل از آزمایش های انجام گرفته در این پژوهش، گواه این مطلب است که این روش را می توان به عنوان جایگزینی مناسب برای روش های سنتی مورد استفاده قرار داد. این روش هم چنین، می تواند جایگاه مناسبی در نظارت و بازرسی سازه های مهندسی از جمله پل ها داشته باشد.از آنجایی که این روش تا کنون مورد بررسی و تحقیق قابل بیانی قرار نگرفته است، این پژوهش می تواند پایه ی تحقیقاتی مناسبی جهت توسعه ی روش قلمداد گردد.

در این پایان نامه به مطالعه و بررسی رفتار سازه های متعارف فولادی، درمقابل انهدام پیش رونده پرداخته ایم. این سیستم ها شامل قاب خمشی،قاب مهاربندی همگرا و قاب مهاربندی واگرا می باشد. هر یک از این سیستم ها، در سه ارتفاع متفاوت و به صورت5 ،10 و 20 طبقه و به صورت 3 بعدی ،مدل سازی شده اند. تحلیل انجام شده به صورت تحلیل تاریخچه زمانی غیرخطی می باشد. روش مورداستفاده، روش مسیر جایگزین بار است که در استاندارد dod 101 استفاده شده است. سناریوهای بحرانی به صورت حذف ستون گوشه، ستون نزدیک به وسط ضلع بلندتر و ستون نزدیک به وسط ضلع کوتاه تر، در سه طبقه بحرانی شامل طبقه همکف، طبقه وسط و طبقه آخرتعریف شده اند. نرم افزار مورد استفاده نسخه 14 نرم افزار sap 2000 می باشد. نتایج حاصل نشان داد که سیستم قاب خمشی کوتاه و بلند مرتبه، در سناریوهای بحرانی طبقات همکف و وسط، پاسخ های قابل قبولی داشته و می تواند فرآیند حذف ستون را با شکل پذیری و جذب انرژی مناسب، پشت سر بگذارد. این در حالی است که همین سیستم در سناریوهای بحرانی طبقه آخر، بسیار ضعیف عمل می کند.درمقابل، قاب های مهاربندی شده، در سناریوهای بحرانی طبقه آخر، موفق عمل کرده اند. این سیستم ها، در تعداد قابل توجهی از سناریوهای بحرانی طبقات همکف و وسط نیز، دچار انهدام کلی نشده و نیاز به تقویت اعضا نداشته اند، اما با توجه به شکل پذیری پائین این سیستم ها، نمی توان عملکرد آن ها را کاملا" مطلوب و بی خطر ارزیابی کرد. قاب مهاربندی واگرا، درمقایسه با قاب مشابه با مهاربندی همگرا، شکل پذیری و جذب انرژی بیشتری نشان داده و تغییر شکل های بزرگ تری را در ناحیه خطی، پشت سر گذاشته است. همچنین نتایج حاصل نشان داد که در سیستم های مورد بررسی، محل تشکیل مفاصل پلاستیک متفاوت بوده است؛ به این ترتیب که در سیستم قاب خمشی، تیرها،و در سیستم های مهاربندی، مهاربندها، وارد محدوده رفتار غیر خطی شده اند.

ارزیابی شرایط موجود و اثرات اضمحلال در پلهای بتن مسلح تصمیمات مدیریتی از قبیل بازرسی نگهداری و تعمیر را قویا تحت تاثیر قرار می دهد. به علت عوامل متعدد عدم قطعیت در مدلهای اضمحلال، یک رویکرد احتمالاتی برا ی این امر مناسب می باشد.آنالیز قابلیت اعتماد شامل اطلاعات احتمالاتی از تمام متغیر های مربوط به بار و مقاومت معیاری فراهم می آورد که توسط آن می توان ایمنی، کار آمدی هزینه، و بقیه ملاحظات مدیریتی را تعیین یا مقایسه کرد. علاوه بر این یک سیستم پایش سلامت می تواند به طور موثری برای کاهش عدم قطعیت ها استفاده شود که از طریق آن اطلاعات مربوط به عملکرد سازه ای می تواند در مدیریت پلها دخیل شود. هدف این تحقیق ارائه یک مدل احتمالاتی قابلیت اعتماد سازه برای محاسبه احتمال انهدام سازه است این مدل شامل یک روش برای بروز رسانی عملکرد پلهای بتنی در معرض اضمحلال می باشد. این هدف توسط یک مدل قابلیت اعتماد محاسباتی و شبیه سازی مونت کارلو انجام شده است. یک مثال ساده تاثیراتی که این روش در قابلیت اعتماد وابسته به زمان سازه دارد بیان می کند و فواید استفاده از سیستم پایش سلامت در مدیریت پلهای در معرض اضمحلال را روشن می سازد.

در سال های اخیر، پوزولان های طبیعی به علت کاهش تولید گازهای گلخانه ای و اثرات مثبت آن ها بر روی خواص بتن، به عنوان جایگزین های مناسب برای سیمان در نظر گرفته شده اند. مارن به عنوان یکی از این مواد با پایه کلسیم است که برخواص مختلف بتن اثرات مثبتی داشته و مصرف سیمان را کاهش می-دهد. در این پژوهش نمونه های بتنی با جایگزینی مارن به مقدار0، 10 و20 درصد و میکروسیلیس به مقدار0،7 و10 درصد وزنی سیمان در 3 نسبت آب به مواد سیمانی 38/0 ، 42/0 و 45/0 تهیه شده اند. مقاومت فشاری و کششی و مدول گسیختگی نمونه ها تعیین شده است، همچنین آزمایش های مقاومت الکتریکی و اولتراسونیک نیز انجام شده اند. نتایج آزمایش های نشان می دهد که مارن در نسبت آب به مواد سیمانی 38/0 تا جایگزینی 20 درصد به جای سیمان مقاومت و برخی از مشخصه های دوام بتن را بهبود می بخشد. در نسبت های آب به مواد سیمانی 42/0 و 45/0 جایگزینی 10 درصدی مارن به جای سیمان، خواص مکانیکی و برخی از مشخصه های دوام بتن را بهبود می بخشد و جایگزینی 20 درصدی آن باعث افت خواص مکانیکی و برخی از مشخصه های دوام بتن می شود. به طور کلی جایگزینی مارن و میکروسیلیس به صورت ترکیبی به جای سیمان در اکثر طرح های اختلاط باعث بهبود خواص مکانیکی و برخی از مشخصه های دوام بتن می شود.

یکی از موضوعات مهم در تحقیقات سازه ای امروز، موضوع پایش سلامت سازه shm است،که مسائلی همچون تشخیص، بررسی آسیب و ارزیابی ایمنی سازه را تحت الشعاع قرار می دهد. وجود خرابی در سازه باعث تغییرات قابل توجهی در رفتار دینامیکی سازه می شود. تا کنون روش های زیادی برای آشکار سازی خرابی و مشخص کردن مکان آن بر مبنای این تغییرات به کارگرفته شده است. این روش ها براساس پارامتری که مبنای محاسبات آن ها قرارمی گیرد، تقسیم بندی متفاوتی دارند. میزان دقت هر کدام از این روش ها نیز قابل اندازه گیری است. با توجه به گسترش استفاده از شبکه عصبی مصنوعی ann در این تحقیق نیز از این روش برای تشخیص آسیب و مشخص کردن محدوه آن در پل های بتنی استفاده شده است. برای ارزیابی مدلهای ann در این مقاله، مدل های عددی از پل بتنی دو دهانه در نرم افزار sap 2000 ساخته شده است. سناریو های آسیب مختلفی که بوسیله کاهش سختی اعمال می گردد، در مکان های متفاوت عرشه پل در نظر گرفته شده است. نتایج حاصل از مدل های عددی نشان می دهد که این روش قادر به تشخیص خرابی، محدوده و شدت آن در پل با دقت قابل قبول می باشد.

بتن به عنوان بزرگترین مصرف کننده منابع طبیعی و دومین عامل اصلی تولید کننده دی اکسید کربن جهان، اثرات منفی جوی و نیز عواقب زیست محیطی زیادی به همراه دارد. یکی از راه حلهایی که در چند دهه اخیر مورد توجه بسیاری از متخصصین تکنولوژی بتن قرار گرفته است، استفاده از منابع طبیعی است که قابلیت جایگزینی با سیمان را داشته باشند و ضمن کاهش مصرف سیمان، در واکنشهای هیدراتاسیون، نقش پوزولانی ایفا کرده و منجر به بهبود رفتار مکانیکی و دوام بتن گردد. کائولن ([al2si2o5(oh)4]) یکی از این مواد است که در این تحقیق به تنهایی و در بعضی موارد در کنار میکروسیلیس مورد مطالعه قرار گرفت. کائولن خام از معادن کائولینیت واقع در گناباد، استان خراسان رضوی استخراج شد که پس از آسیاب شدن، فراوری آن در دمای ثابت c?750 به مدت 3 ساعت انجام گرفت.به منظور شناخت خواص فیزیکی و شیمیایی آن از آزمایشهایxrf،psa ، dta و tg استفاده شد. برای تشخیص تاثیرات مواد فوق در رفتار مکانیکی و دوام بتن، تعداد 27 طرح اختلاط با سه نسبت آب به سیمان38/0، 42/0 و 45/0 همچنین با سه درصد 0، 10 و20برای متاکائولن و 0، 7 و 10 برای میکروسیلیس به عنوان مواد پوزولانی و جایگزین بخشی از سیمان در نظر گرفته شد. نمونه هایبتنی در سه شکل استوانه ای، مکعبی و منشوری جهت آزمایشهای مقاومت فشاری، کششی، خمشی، التراسونیک و مقاومت الکتریکی تهیه و مورد مطالعه قرار گرفت. نتایج بدست آمده نشان میدهد که این مواد در بهبود رفتار مکانیکی و دوام بتن نقش بسیار ارزنده ای را ایفا می کنند.

بتن پلاستیک بعنوان گونه ای پر کاربرد در پی سدهای خاکی و سنگریزه ای مورد توجه قرار گرفته است. ویژگیهای اصلی این بتن عبارتند از:ضریب ارتجاعی متناسب با خاک اطراف، مقاومت فشاری مناسب جهت تحمل تنش ها،نفوذپذیری مناسب. بنابراین کاهش نفوذپذیری بدون تغییر فاحش در ضریب ارتجاعی یکی از مهمترین زمینه های پژوهشی است. در این تحقیق بهبود خواص مکانیکی بتن پلاستیک و کاهش نفوذپذیری آن با استفاده از نانوسیلیس بررسی شده است. نتایج بدست آمده نشان داد اضافه کردن نانوسیلیس باعث کاهش نفوذپذیری می گردد. همچنین مشخص شد جایگزینی 1.5 درصد نانوسیلیس بجای محتوی سیمانی باعث کاهش نفوذپذیری تا هشت برابر می گردد.برای بررسی هرچه بیشتر این تغییرات آزمایش xrd که میزان بلوری شدن و آزمایش sem که نحوه قرار گیری ذرات را نشان می دهد بر روی ژل سیلیکاتی که سنگدانه ها را در برمی گیرد c_s_h انجام شده است تا هر چه بهتر بتوان تغییرات کلان ساختار ایجاد شده در مقاومت و میزان عبور آب و ضریب ارتجاعی بتن پلاستیک در این تحقیق را در مقیاس ریزساختار دنبال کرد. این تحقیق نشان میدهد که برای کم کردن گذر آب لزوما بالا بردن مقاومت بتن پلاستیک و در پی آن افزایش ضریب ارتجاعی آن تنها راه ممکن نیست. این مطلب همان هدف مطلوبی است که در طراحی پی سدها که به ضریب ارتجاعی پایین و نزدیک به ضریب خاک بستر و گذر آب کم نیاز است بسیار مورد اهمیت قرار میگیرد.

بتن به عنوان یک ماده ی ساختمانی پرکاربرد محسوب می شود که خواص مکانیکی و دوام آن همواره مد نظر می باشد. در تحقیقات مختلف برای بهبود این خواص و همچنین کاهش مصرف سیمان به منظور کاهش هزینه، انرژی و آلاینده های زیست محیطی، از مواد پوزولانی مختلف مانند میکروسیلیس، خاکستر بادی و سرباره استفاده شده است. در سال های اخیر نیز تحقیقات گسترده ای راجع به استفاده از زئولیت به عنوان پوزولان در بتن صورت گرفته است. با توجه به نتایج گزارش شده از تحقیقات اخیر و با توجه به وجود منابع زئولیتی در ایران، این پایان نامه با هدف بررسی اثر پوزولان زئولیت بر خواص مکانیکی و دوام بتن، انجام شده است. برای دستیابی به این هدف، 27 طرح اختلاط در 3 نسبت آب به مواد سیمانی 38/0، 42/0 و 45/0 در نظر گرفته شده و در سنین 7، 28 و 90 روزه آزمایش های مکانیکی و دوام شامل مقاومت فشاری، مقاومت کششی، مدول گسیختگی، مقاومت الکتریکی و اولتراسونیک انجام گردید. در این تحقیق به منظور مقایسه رفتار مکانیکی پوزولان زئولیت، از پوزولان میکروسیلیس نیز استفاده شد که زئولیت در درصدهای صفر، 10 و 20 و میکروسیلیس در درصد های صفر، 7 و 10 درصد وزنی در طرح ها جایگزین سیمان شده اند. نتایج آزمایش ها نشان می دهد که کاربرد زئولیت در بتن در بسیاری از موارد سبب بهبود خواص آن نسبت به طرح های شاهد شده و نسبت به طرح های حاوی میکروسیلیس دارای مقادیر نزدیک و در بعضی موارد دارای مقادیر بالاتری می باشد.

محاسبه ی تغییر مکان و جابه جایی در نقاط مختلف یک سازه جهت محاسبه بسیاری از پارامترهای دیگر مانند به دست آوردن تنش،کرنش و ... می تواند مورد استفاده قرار گیرد. محاسبه ی تغییر مکان یک نقطه در کنترل و نگهداری بعضی از سازه ها مانند پل ها، برخی ابزارهای دقیق در کارخانجات و همچنین در کارهای پزشکی و ... بسیار حیاتی و مهم می باشد. امروزه کاربرد کامپیوترها و لپ تاپ های خانگی رشد چشمگیری داشته و استفاده از آن به صورت همگانی درآمده است. ویرایش و قدرت ذخیره سازی حجم بالایی از اطلاعات، مزیتی است که ما را بر آن داشت تا در محاسبه ی تغییر مکان نقاط یک سازه از این دستگاه استفاده نماییم. در این تحقیق تیر مورد نظر چوبی بوده و برنامه مورد استفاده جهت محاسبه خیز تیر در محیط متلب نوشته شده است. با استفاده از نتایج ناشی از پردازش تصویر و پردازش ویدئو در محیط متلب خیز تیر قابل محاسبه می باشد. با اندازه گیری خیز تیر اگرمقدار به دست آمده از حد مجاز بیشتر شد هشداری به فرد مشخصی بصورت پیامک ارسال می گردد. هشدار با استفاده از شبکه جی اس ام و با استفاده از سیم کارت و فرستنده مشخص بصورت پیامک ارسال می شود. تغییر مکان اعمالی به صورت دستی و کنترل شده می باشد. مقایسه مقادیردر نتایج بدست آمده از متلب و تغییر شکل اعمالی نشان دهنده دقت بالای این روش برای محاسبه خیز تیرها می باشد.

مساله ی اصلی در مدیریت پل تعیین وضعیت موجود پل و تخمین میزان خرابی و عمر مفید باقیمانده برای تعمیر پل است. روش های موجود ازجمله روش فراصوتی و آزمایش پژواک ،پرهزینه و زمان بر هستند, بنابراین نیاز به روشی کارا، برای کمیت بخشیدن به میزان خرابی و رتبه بندی یا امتیاز دهی سازه های آسیب دیده است. ایجاد خرابی باعث تغییر سختی, جرم و مشخصات اتلاف انرژی در سازه شده و تغییر این عوامل موجب تغییر مشخصات دینامیکی سازه می گردد. میزان تغییر هر یک از این مشخصات میتواند معیاری برای تعیین شدت خرابی و رتبه بندی یا امتیاز دهی سازه های آسیب دیده باشد. در این مقاله با استفاده از روش تحلیل اجزا محدود، تغییرات انحنای اعضای خمشی در اثر ایجاد خرابی در سازه، مبنایی برای تعیین وضعیت کنونی عضو خمشی قرار گرفته و منحنی انحنا-سختی خمشی رسم شده است. در انتها حالات مختلفی که عضو بتنی طی بارگذاری بر اساس تغییر سختی تجربه میکند با وضعیت کنونی تطابق داده شده و شاخص وضعیت بدست می آید.

برای شناخت جوانب مختلف رفتار اتصالات خمشی با لحاظ کردن متغییر های گوناگون به تعداد کثیری آزمایش نیاز است.که انجام آنها می تواند هزینه زیادی در بر داشته باشد. لذا شبیه سازی به کمک نرم افزارهای المان محدود با توجه به قابلیت های فراوان میتواند راهی مناسب برای شناخت رفتار اتصالات باشد. بنابراین در این تحقیق با استفاده از نرم افزار المان محدود abaqus به شبیه سازی نمونههای متفاوتی از نقطه نظر ارتفاع تیر ، طول پلیت اتصال ، جزئیات جوشکاری و ... پرداخته شد و اثر هریک از متغییر های فوق در رفتار کلی اتصال شامل سختی ،مقاومت و شکل پذیری و همچنین اثر آنها بر شاخص های خرابی مورد بررسی قرار گرفت. با نتایج حاصل از تحلیل های عددی مشخص گردید که ارتفاع تیر بیشترین تاثیر را بر رفتار کلی اتصال شامل مقاومت ، سختی و شکل پذیری و شاخص های خرابی دارد. بدین صورت که شکل پذیری و سختی اتصال با افزایش ارتفاع تیر کاهش و شاخص های خرابی افزایش یافتند. در ضمن بااستفاده از نتایج به دست آمده دیده شد که ستون های دوبل با ورق میانی که در مبحث دهم مقررات ملی تحت عنوان اتصال خمشی با شکل پذیری متوسط معرفی شده اند نمی توانند ملزومات این نوع اتصالات را بر آورده کنند.

امروزه بتن به عنوان یکی از مهمترین و پرمصرف ترین مصالح ساختمانی جایگاه ویژه ای در ساخت و ساز ها دارد. فراوانی و در دسترس بودن مصالح، قابلیت شکل پذیری، مقاومت فشاری بالا، دوام در شرایط محیطی مختلف از جمله ویژگی های بتن است که سبب توجه روز افزون به کاربرد آن شده است. سیمان در بتن نقش مصالح چسبنده جهت چسباندن مصالح سنگی به یکدیگر را دارد. از سوی دیگر، توجه به اثرات مخرب زیست محیطی تولید این ماده از جمله سهم حدود 7 درصدی انتشار گاز co2 در جو و مصرف قابل ملاحظه انرژی از قبیل برق و سوخت فسیلی، امری اجتناب ناپذیر می باشد. در این بین، پوزولان های طبیعی و مواد معدنی به علت کاهش گازهای گلخانه ای و اثرات مثبت آن ها بر روی خواص بتن، می توانند به عنوان جایگزین مناسب سیمان در نظر گرفته شوند. در کشور ما به علت وجود منابع عظیم مواد معدنی، نیاز به پژوهش های گسترده در خصوص امکان جایگزینی مواد معدنی در کنار پوزولان های مصنوعی شناخته شده و پرکاربردی مانند میکروسیلیس، سرباره با سیمان وجود دارد. یکی از موادی که می تواند به عنوان جایگزین مناسب سیمان در بتن مورد استفاده قرار گیرد و وجود منابع آن در ایران به ثبت رسیده است، ولاستونیت است. ولاستونیت(casio3) یک ماده معدنی است که عمدتا در صنعت سرامیک و پلاستیک مورد استفاده قرارگرفته و استفاده از آن در ساخت بتن کمتر موردتوجه بوده است. در این پژوهش 27 طرح مختلف، با جایگزینی ولاستونیت به مقدار0، 5 و20 درصد و میکروسیلیس به مقدار 0 ،7 و 10درصد وزنی سیمان در 3 نسبت آب به مواد سیمانی 35/0، 4/0 و 45/0 در نظر گرفته شد. به منظور بررسی تاثیرات مواد فوق بر خواص مکانیکی و شاخص های دوام بتن، آزمایش های مکانیکی و غیرمستقیم دوام شامل مقاومت فشاری، مقاومت کششی، مدول گسیختگی، جذب مویینه، مقاومت ویژه الکتریکی و اولتراسونیک در سنین 7، 28 و 90 روز انجام گردید. نتایج بدست آمده نشان می دهد طرح هایی که در آنها 5 درصد ولاستونیت به همراه 7 و10 درصد میکروسیلیس با سیمان جایگزین شده است، بهترین عملکرد را در آزمایش های مکانیکی و دوام داشته اند.

امروزه بتن پرمصرف ترین ماده ساختمانی در جهان می باشد. همچنین سیمان پرتلند عمده ترین ماده موجود در انواع بتن به حساب می آید. باتوجه به مشکلات زیست محیطی و همچنین معدنی تولید سیمان پرتلند، سعی بر آن است که بتن هایی با مواد جایگزین تولید گردند. از این رو مواد معدنی طبیعی و مصنوعی بسیاری جهت این امر مورد آزمایش قرار گرفته اند. از جمله این مواد میکروسیلیس، خاکستر بادی و سرباره می باشند. با افزایش تولید فولاد در جهان، میزان سرباره کوره بلند که محصول جانبی این صنعت است نیز متعاقبا در حال افزایش می باشد. از آنجایی که پژوهش های انجام گرفته به پتانسیل بالای استفاده از سرباره فولاد در صنعت بتن با هر دو عنوان سنگدانه و یا ماده مکمل سیمانی اشاره دارند، در حال حاضر مهمترین بخش مصرف سرباره در جهان، صنعت تولید سیمان و بتن به شمارمی رود. از چهار نوع سرباره تولیدی صنعت فولاد ، سرباره کوره بلند به دلیل محتوای بالای شیشه ای خود بیشترین استفاده به عنوان ماده سیمانی را دارا می باشد. همچنین ولاستونیت که از واکنش دگردیسی سیلیس و سنگ آهک شکل می گیرد در زمینه های مختلف از جمله در صنعت تولید سرامیک و رنگ کاربرد دارد. در چند سال اخیر از این ماده به عنوان ماده دارای خاصیت سیمانی در بتن و ملات نیز بهره گرفته می شود که با توجه به جدید بودن موضوع، نیاز به پژوهش های بیشتری برای شناخت بهتر نقش این ماده بر بتن می باشد. پایان نامه حاضر به منظور بررسی اثر سرباره کوره بلند و ولاستونیت بر روی خواص مکانیکی و دوام بتن انجام شده است. روش ساخت نمونه ها بر دو مبنای پوزولانی و ژئوپلیمری بوده و عمل آوری نمونه ها متناسب با روش ساخت صورت گرفته است. بدین منظور 27 طرح اختلاط در سه نسبت آب به مواد سیمانی 35/0، 4/0 و 45/0 انتخاب گردید که 3طرح شاهد، 15 طرح پوزولانی و 9 طرح ژئوپلیمری بوده اند. درصد جایگزینی سرباره در طرح مخلوط ها، 0%، 50% و 80% انتخاب گردیده و همچنین این میزان برای ولاستونیت 0%، 5% و 20% بوده است. بر روی نمونه های بتنی، آزمایش های مکانیکی و دوام شامل: مقاومت های فشاری، کششی، خمشی و الکتریکی، اولتراسونیک و جذب آب انجام شده است. نتایج آزمایش ها نشان می دهدکه جایگزینی سرباره در بتن به میزان 50% سیمان، تاثیر زیادی بر خواص مکانیکی بتن نداشته و موجب بهبود برخی از شاخصه های دوام بتن می شود. همچنین کاربرد سرباره و ولاستونیت در کنار هم در بتن پوزولانی موجب افت در خواص مکانیکی بتن می گردد. همچنین در بتن های ژئوپلیمری، با توجه به درصد بالای جایگزینی، شاهد افت مقاومتی زیادی نبوده و مقاومت الکتریکی این نمونه ها بسیار بالاتر از سایر طرح مخلوط ها بدست آمده است. واژه های کلیدی: بتن، سرباره کوره بلند، ولاستونیت، ژئوپلیمر

صنعت سیمان به عنوان یکی از صنایع پر مصرف انرژی از زمان‏های دور با مشکلات حفاظت از محیط‏زیست مواجه است. تحقیقات اخیر در صنعت ساخت و ساز، جایگزینی جزئی یا کلی سیمان که باعث آلودگی محیط‏زیست می‏شود را توسط مواد معدنی موجه می‏سازد. ولاستونیت یک ماده طبیعی و ارزان قیمت با پایه سیلیکات کلسیم است که ذخایر آن در جهان از جمله ایران وجود دارد. خواص مکانیکی قابل توجه ولاستونیت آن را به ماده معدنی مفیدی به عنوان پوزولان تبدیل کرده است. گرچه بعضی از محققین از ولاستونیت به عنوان ماسه استفاده کردند ولی در این پژوهش از این ماده به عنوان جایگزین سیمان در نسبت‏های آب به مواد سیمانی 35/0، 4/0 و 45/0 به منظور بررسی اثر آن بر روی خواص مکانیکی و دوام بتن در سنین مختلف با استفاده از آزمایش‏های مقاومت فشاری، مقاومت خمشی، مقاومت کششی، اولتراسونیک، مقاومت الکتریکی و جذب آب موئینه استفاده شده است. نتایج به دست آمده با نتایج گزارش شده توسط محققین دیگر همخوانی دارد. بررسی‏های آنالیز واریانس نشان دهنده معنی‏دار بودن این نتایج است. آزمایش‏ها نشان می دهد که جایگزین کردن 5 درصد ولاستونیت به جای سیمان باعث بهبود خواص مکانیکی و دوام بتن می‏شود. این بهبود در مدول گسیختگی بتن و دوام آن بارزتر است.

در سال‏های اخیر به دلیل پیچیدگی و تحولات روز افزون جامعه جهانی، عامل انرژی و محیط زیست نقش اساسی در اقتصاد و سیاست هر ملت ایفا می‏کند. به همین دلیل شناخت و تولید مصالحی که باعث کاهش هزینه‏های ساخت و همچنین کاهش مصرف انرژی و کمک به محیط زیست گردند مورد توجه می‏باشد. این پایان نامه امکان استفاده از خاک لتریت را برای تولید آجرهای سازگار با محیط زیست بر پایه‏ی فناوری ژئوپلیمریزاسیون مورد مطالعه قرار می‏دهد. روش تولید این نوع آجر، اختلاط خاک لتریت با محلول قلیایی ، ماسه، آب، تحت فشار قرار دادن مخلوط در قالب و در نهایت عمل آوری در گرمخانه می‏باشد. این روش بر خلاف روش سنتی نیاز به حرارت بالای کوره برای پخت آجر ندارد که این مساله خود، منافع زیست محیطی زیادی را موجب می‏گردد. در این تحقیق دو نوع مخلوط ساخته و آزمایش شدند. در مخلوط اول مواد سیمانی و ژئوپلیمری شامل سیمان، لتریت و میکروسیلیس بوده و در مخلوط دوم فقط از لتریت و میکروسیلیس برای ایجاد چسبندگی با استفاده از روش ژئوپلیمریزاسیون استفاده شده است. تاثیر پنج عامل مقدار لتریت، نوع محلول قلیایی، جایگزینی میکروسیلیس در مخلوط، دمای عمل آوری و سن نمونه روی مشخصات آجر بررسی و با استفاده از آزمون‏های مقاومت فشاری، جذب آب و التراسونیک نتایج مورد تحلیل قرار گرفتند. با توجه به نتایج می‏توان گفت که خاک لتریت به کار رفته در این پژوهش که از معادن شمال غرب ایران تهیه شده است، می‏تواند برای تولید آجرهای سازگار با محیط زیست بر پایه‏ی فناوری ژئوپلیمریزاسیون بر اساس استانداردهای شماره 7 ملی ایران و astm c62 مربوط به آجرهای رسی مورد استفاده قرار گیرد.

عوامل مخرب سازه های بتنی به سه دسته تقسیم می شوند: شیمیایی، فیزیکی و مکانیکی . درحالت اضمحلال شیمیایی عوامل مخرب مصالح و مواد تشکیل دهنده بتن بررسی میشود. این عوامل مانند خوردگی های ناشی از کربناته شدن، نیتراته شدن، حمله کلریدی، حمله اسیدی، حمله سولفاتی و واکنش قلیایی سنگدانه اند. در این پروژه بر روی یکی از عوامل شیمیایی یعنی حمله کلریدی تمرکز شده است. از میان داده های ارایه شده در مقالات معتبر علمی، آنهایی که بر اساس روش های آزمایشگاهی به بررسی حمله کلریدی و تخمین عمر مفید بتن پرداخته بودند، انتخاب شده و با استخراج اطلاعات موجود در آنها، یک ماتریس داده شکل داده شد. داده های آزمایشی با توابع احتمالاتی در حالت های مختلفی ترکیب شده اند. نتیجه برآورد نهایی این کار نشان داد که ترکیب ماتریس داده ها با توابع احتمالاتی به صورت شبکه عصبی پس انتشار و شبیه سازی مونت کارلو، نتایج بهتری نسبت به دیگر انواع تخمین عمر مفید کار شده در این پروژه داشته است. در نهایت، فرآیند پیش بینی عمر مفید بتن در قالب یک برنامه نرم افزاری کاربر محور در محیط برنامه نویسی متلب تهیه شده است.

تشخیص خرابی با استفاده از داده های ارتعاشی به دلیل اهمیت آن در پایش سلامت سازه ای توجه بسیاری از محققین را به سمت خود جلب کرده است. خرابی در سازه، متغیرهای ارتعاشی آن را تغییر می دهد و امضای خود را بر رفتار لرزه ای سازه به جای می گذارد. از بین رویکردهای متفاوت تشخیص خرابی، روش های محاسباتی نرم به خاطر عدم نیاز به محاسبه فرکانس و اشکال مودی سازه طرفداران بسیاری دارد. در این تحقیق یک روش خوشه بندی فازی برای شناسایی محل خرابی در عرشه یک پل بتنی به کار گرفته شده است.

یکی از موضوعات مهم در تحقیقات سازه ای امروز، موضوع پایش سلامت سازه shm است،که مسائلی همچون تشخیص، بررسی آسیب و ارزیابی ایمنی سازه را تحت الشعاع قرار می دهد. وجود خرابی در سازه باعث تغییرات قابل توجهی در رفتار دینامیکی سازه می شود. تا کنون روش های زیادی برای آشکار سازی خرابی و مشخص کردن مکان آن بر مبنای این تغییرات به کارگرفته شده است. این روش ها براساس پارامتری که مبنای محاسبات آن ها قرارمی گیرد، تقسیم بندی متفاوتی دارند. میزان دقت هر کدام از این روش ها نیز قابل اندازه گیری است. با توجه به گسترش استفاده از روش های دامنه زمانی در این تحقیق نیز از روش موجک برای تشخیص آسیب و مشخص کردن محدوه آن در پل های بتنی استفاده شده است. همچنین برای تشخیص دقیق تر محدوده آسیب و کاهش خطا از روش های فازی در موجک ها استفاده شده است. در این پایان نامه، مدل های عددی از پل بتنی دو دهانه در نرم افزار اجزا محدود sap 2000 ساخته شده است. سناریو های آسیب مختلفی که بوسیله کاهش سختی اعمال می گردد، در مکان های متفاوت عرشه پل در نظر گرفته شده است. رفتار سازه با استفاده از موجک ها وفازی کردن نتایج آن ها مورد بررسی قرار می گیرد. نتایج حاصل از مدل های اجزا محدود نشان می دهد که این روش قادر به تشخیص خرابی،شدت و محدوده آن در پل با دقت قابل قبول می باشد.

ویژگی های بتن سبب شده است که امروزه بتن پرمصرف ترین مصالح ساختمانی و دومین ماده پر مصرف دنیا پس از آب باشد. سیمان پرتلند عمده ترین ماده موجود در انواع بتن به حساب می آید. توجه به اثرات مخرب زیست محیطی تولید سیمان از جمله سهم حدود 7 درصدی انتشار گاز co2 در جو و مصرف قابل ملاحظه انرژی امری اجتناب ناپذیر می باشد. یک راه حل، استفاده از منابع طبیعی است که قابلیت جایگزینی با سیمان را داشته باشند و ضمن کاهش مصرف سیمان، نقش پوزولانی ایفا کرده و منجر به بهبود رفتار مکانیکی و دوام بتن گردد. رس بال‏کلی یکی از این مواد است.

امروزه بتن پرمصرفترین ماده ساختمانی در جهان میباشد. همچنین سیمان پرتلند عمدهترین ماده موجود در انواع بتن به حساب میآید. باتوجه به مشکلات زیست محیطی و همچنین معدنی تولید سیمان پرتلند، سعی بر آن است که بتنهایی با مواد جایگزین تولید گردند. یکی از راه حلهایی که در چند دهه اخیر مورد توجه بسیاری از متخصصین تکنولوژی بتن قرار گرفته است، استفاده از منابع طبیعی است که قابلیت جایگزینی با سیمان را داشته باشند و ضمن کاهش مصرف سیمان، در واکنشهای هیدراتاسیون، نقش پوزولانی ایفا کرده و منجر به بهبود رفتار مکانیکی و دوام بتن گردد. متاهالوزیت یکی از این مواد است که در این تحقیق به تنهایی و در کنار میکروسیلیس مورد مطالعه قرار گرفته است.