بتن خودمتراکم، بدلیل روانی بسیار خوب سبب افزایش سرعت و کیفیت بیشتر در اجرا، گردیده که این امر باعث گسترش روز افزون آن در صنعت ساختمان شده است. کارایی بالای این نوع بتن در اجرای پروژه های عمرانی در عصر حاضر که دارای حجم بسیار زیاد آرماتورو سطح گسترده بتن ریزی است، می تواند مفید باشد. همچنین استفاده از نوع بتن می تواند در محاسبات و نحوه قالب بندی خصوصا در ارتفاع زیاد نقش موثری در کاهش هزینه ها داشته باشد. با این خصوصیات و مزایا در کاربرد، بتن خودمتراکم کاربرد فراگیری در پروژه های عمرانی خواهد داشت. با توجه به افزایش کاربرد، روشهای طراحی طرح اختلاط بهینه این نوع بتن می تواند، با کاهش هزینه ها، موجب تمایل بیشتر کارفرمایان، به استفاده و حفظ کیفیت مناسب آن و همچنین صرفه جویی اقتصادی در هزینه های تولید و ساخت در ضمن حفظ کیفیت و خصوصیات مناسب گردد. در این تحقیق، ابتدا به معرفی بتن خودمتراکم و خواص بتن خودمتراکم و سپس روشهای مختلف طراحی طرح اختلاط بتن پرداخته و روشهای بهینه سازی، با بررسی پارامترهای تاثیرگذار بر مقاومت فشاری به تعیین مقادیرطرح اختلاط (سیمان، شن، ماسه، آب، فوق روان کننده و مواد پودری) به عنوان متغیرهای تصمیم، مقدار مقاومت فشاری به عنوان تابع هدف و ملاحظات آیین نامه ای و شرایط اجرایی به عنوان محدودیتهای مربوط به مدل و همچنین معرفی روشهای رایج ریاضی طرح اختلاط و مقایسه آنها، پرداخته و طرح اختلاط بهینه برای بتن خودمتراکم با مقاومت بالا ارائه شده است. نتایج نشان می دهد که طراحی بهینه طرح اختلاط بتن خودمتراکم با مقاومت بالا وابستگی زیادی به انتخاب نوع متغیرهای تصمیم، تابع هدف و محدودیتهای معرفی شده و همچنین پارامترهای زیادی از نسبت مواد تشکیل دهنده اجزاء آن دارد.

بتن توانمند به پارامترهای مختلفی مانند نوع و مقدار مواد سیمانی، سنگدانه و روان کننده و سایر افزودنی ها بستگی دارد. لذا تولیدکنندگان بتن در مناطق مختلف با توجه به شرایط و هزینه های موجود، طرح اختلاط های متفاوتی خواهند داشت. درنتیجه نوع و مقدار سیمان، سنگدانه و سایر اجزاء طرح اختلاط یکسان نخواهد بود که دلیل آن شرایط «مدل تصمیم گیری در هر زمان» یا «بهینه سازی پویا» است که در شرایط ایده آل برای طراحی طرح اختلاط بتن کاربردی می باشد. در این تحقیق، هدف به کاربردن مدل تصمیم گیری پویا در طرح اختلاط بتن توانمند می باشد، که در آن هدف، متغیرهای تصمیم، متغیرهای ورودی و خروجی و محدودیت ها تعریف شده اند و هم چنین نتیجه مدل پیشنهادی تصمیم گیری پویا با نتایج آزمایشگاهی تایید شده است. نتایج حاکی از این است که مدل تصمیم گیری پویا با توجه به این که هدف می تواند مقاومت فشاری ویا کارایی و در حالت کلی هر ویژگی دیگر از این بتن باشد، متغیرهای تصمیم به گونه ای پویا هستند که تمامی محدودیت ها را تواماً برای مسأله فراهم کنند لذا تغییر در هر یک از متغیرها در هر مرحله و در هر زمان سبب تغییر داده های ورودی و خروجی مراحل دیگر و پویا شدن روند طرح اختلاط بتن توانمند می شود. هم چنین بدلیل کاربرد فراوان این نوع بتن درتولید محصولاتی که تحت تأثیر خوردگی می باشند تأثیر خوردگی در این نوع بتن با سیمان های متفاوت، نانوسیلیس و میکرو سیلیس مورد ارزیابی قرا گرفته است. در انتها به سبب کاربردی نمودن این تحقیقات در صنعت سعی شده نرم افزار بهینه سازی پویا همراه با افزایش دوام بوسیله کدنویسی سی شارپ تهیه تا بتواند کمکی در کاربردی شدن این تحقیقات گردد.

سپتیک ها مخازنی مدفون در زمین هستند که جهت انبار نمودن موقت، تجزیه به کمک باکتریهای بی هوازی، ونهایتا تصفیه نسبی فاضلاب خانگی استفاده می شوند. این سازه ها از جنس پلیمر، سفال و غالبا از بتن ساخته می شود و این یکی از موارد متعدد استفاده بتن در فرآیند تصفیه فاضلاب می باشد. با توجه به اینکه خوردگی مسلئه بسیار مهمی در سازه های بتنی می باشد، لذا در این تحقیق سعی شده است یک سازه سپتیک تانک بتنی که در پروژه های واقعی مورد استفاده قرار می گیرد مورد تجزیه و تحلیل قرار گیرد. بدین منظور با در نظر گرفتن مسائل اقتصادی که از پارامترهای بسیار مهم اجرای این سازه مدفون می باشد 9 طرح مختلف با مصالح و بتن جدید طراحی گردیده و ساخته شد تا با نمونه سنتی مورد مقایسه قرار داده شود. در این راستا الیاف فورتا برای اولین بار به عنوان جایگزین فولاد در این سازه ها مورد استفاده قرار گرفته و از طرف دیگر با استفاده از بتن فرو سیمان و مشبکهایی که در این سازه ها مورد استفاده قرار می گیرد ارزیابی گردید. لازم بذکر است در تمامی طرحهای اشاره شده هزینه تولید آن ها نزدیک بهم لحاظ شده تا بتواند در سازه های اجرایی بیشتر مورد استفاده قرار داده شود. بارگذاری این سازه بصورت خمشی قرار داده شده است و با افزایش میزان کرنش ماکزیمم باربری 10 نمونه سنجیده شده است بعلاوه نمونه های مکعبی 10*10 سانتیمتر (60 نمونه)تحت 20، 40، 60 درصد اسید سولفوریک و اسید خوراکی بمدت دو هفته قرار گرفته است تا بتوان میزان خرابی این نوع بتنها را با حالتی که تحت تاثیر نمک نمی باشند مورد ارزیابی و مقایسه قرار دهیم. و در انتها بتنهای دارای الیاف فورتا که جایگزین میلگرد می باشند، برای سه مدل محیط خورنده و برای دو بازه زمانی مورد ارزیابی قرار گرفت. نتایج نشان می دهد که استفاده از الیاف فورتا در مقابل میلگرد و الیاف پلیمری در عین حالی که از لحاظ هزینه تقریبا یکسان می باشند ولی دارای مقاومت خمشی بهتر بوده و مقاومت بهتری در برابر خوردگی را بدست می دهد.

بتن از نظر کنترل کیفی با توجه به مواردی از جمله تردید در مقاومت نمونه های استاندارد، آسیب های موضعی در شرایط خاص از اهمیت بالایی برخوردار است. نمونه های بتنی استوانه ای ساخته و تاثیر پارامتر های مختلف از جمله تخلخل، سنگ دانه ها، و آب به سیمان بر دوام آنها بررسی شده است. تخلخل هر یک از طرح ها را یافته و نسبت تخلخل به مقاومت را به روش های (ryshkewithch، balshin، hasselman، (schiller مقایسه کرده ایم . نتیجه نشان می دهد کاهش مقاومت فشاری ناشی از وجود تخلخل را می توان با بکار بردن نوع سیمان، مصالح و کم نمودن نسبت آب به سیمان جبران نمود و با انتخاب و بررسی این آیتم ها توانایی را در برابر چرخه های ذوب یخبندان بیشتر نمود. در انتها نمونه های بتنی از نظر مقاومت، تخلخل و چرخه های مختلف ذوب و یخبندان را مورد بررسی قرار داده ایم.

عضو بتنی مسلح که دهانه کل یا دهانه برشی آن نسبت به ارتفاع آن کوچک است تیر عمیق نامیده می شود. تحقیقات در جهت انتخاب روش طراحی و تعیین ظرفیت این تیرها و همچنین بهینه ساختن آن هامی تواند کمک های فراوانی در راستای تولید آن داشته باشد. بنابراین با استفاده از روش ضرایب لاگرانژ به بهینه سازی تیر عمیق پرداخته و همچنین میزان حساسیت هر یک از پارامترهای موثر در بهینه سازی هزینه نیز به دست می آید. در این تحقیق ظرفیت برشی تیرهای عمیق بتنی مستطیلی به روش اعضای خرپایی اس تی ام محاسبه و نتایج حاصل با مقادیر بدست آمده از نتایج آزمایشگاهی موجود و با استفاده از آیین نامه های انجمن بتن آمریکا و آشتو مقایسه شده است. استفاده از روش عددی اجزا محدود برای آنالیز این تیرها استفاده شده است که نتایج بدست آمده تطابق قابل قبولی را نشان می دهد.