Skip to main content
SUPERVISOR
Raheb Bagherpour
راحب باقرپور (استاد راهنما)
 
STUDENT
Hamid Kalhori
حميد کلهري

FACULTY - DEPARTMENT

دانشکده معدن
DEGREE
Master of Science (MSc)
YEAR
1392
Shotcrete (Sprayed concrete) is developed from concrete and has almost a hundred years history. cracking in cement-based materials is inevitable and is considered as an inherent weakness in these materials. In recent years, due to high costs and environmental problems of repairing, restoration and increasing the durability of concrete structures, Using calcium carbonate producing bacteria is considered as an effective method for healing and improving concrete properties. Because of increasing use of shotcrete, this research attempts to evaluate the effect of this biological factor on healing and improving physical properties of shotcrete. Therefore, to reach this research’s goals, effects of Bacillus Subtilis bacteria as a calcium carbonate producing microorganism on physical and healing properties of shotcrete were studied. For this purpose this bacteria was used in making shotcrete samples and curing the samples and its impact on compressive strength, tensile strength, permeability, porosity and healing properties of the samples were studied. The result of compressive strength experiment indicated an increase in compressive strength of cured samples in bacteria after 28 days, up to 30 percent more than plain sample and 19 percent increase in compressive strength in samples containing bacteria in mixed design. Comparing the effect of bacteria on similar samples of concrete and shotcrete, indicated that bacteria was more effective on shotcrete samples. Increase in tensile strength was also observed in both cured samples and samples containing bacteria but not as much as compressive strength. Decreasing in permeability coefficient rate after 28 days in cured samples in bacteria showed the most amount in comparison to other samples which indicates the improved impermeability and healing of shotcrete. Using bacteria in making the samples, whether in the water of the mixed design or in the curing environment resulted in reduction of water absorption and porosity of these samples in comparison with plain samples. For evaluating curing properties of bacteria, cracks were created in samples and the filling of bacteria for healing the cracks were evaluated. Images that were taken from samples clearly showed the filling characteristics of bacteria and electron microscope images also confirmed this claim.
شاتکريت (بتن پاشيده) از بتن توسعه داده شده است و داراي سابقه ي بيش از يک‌صد سال است. ترک‌خوردگي در مصالح پايه سيماني اجتناب‌ناپذير است و به‌عنوان يک ضعف ذاتي در اين مواد به‌حساب مي‌آيد. در سال‌هاي اخير با توجه به هزينه‌هاي گزاف و مشکلات زيست‌محيطي مربوط به تعمير، ترميم و افزايش دوام سازه‌هاي بتني، استفاده از باکتري‌هاي رسوب‌دهنده ي کربنات کلسيم در بتن به‌منظور ترميم و بهبود خواص بتن به‌عنوان يک روش ثمربخش مطرح شده است. با گسترش روزافزون استفاده از شاتکريت، در اين تحقيق سعي شده است تا تأثير اين عامل بيولوژيکي بر ترميم شوندگي و بهبود خواص فيزيکي و مکانيکي شاتکريت مورد بررسي قرار گيرد. بنابراين براي دستيابي به اهداف اين تحقيق، تأثير باکتري Bacillus Subtilis به‌عنوان يک ميکروارگانيسم رسوب‌دهنده ي کلسيم کربنات بر ويژگي‌هاي فيزيکي و ترميم شوندگي شاتکريت بررسي شد. بدين منظور از اين باکتري در ساخت نمونه‌هاي شاتکريتي و هم چنين در عمل‌آوري نمونه‌ها استفاده شد و تأثير آن بر مقاومت فشاري، مقاومت کششي، نفوذپذيري، تخلخل و ترميم شوندگي نمونه‌ها مورد ارزيابي قرار گرفت. نتايج آزمايش مقاومت فشاري بيان گر افزايش مقاومت فشاري نمونه‌هاي عمل‌آوري شده در باکتري پس از 28 روز، تا 30 درصد نسبت به نمونه ي شاهد و افزايش 19 درصدي مقاومت فشاري در نمونه‌هاي حاوي باکتري در طرح اختلاط بود. مقايسه تأثير عملکرد باکتري‌ها بر نمونه‌هاي شاتکريتي و بتني مشابه، نشانگر تأثير بيشتر باکتري‌ها بر نمونه‌هاي شاتکريت بود. افزايش مقاومت کششي، هرچند نه به‌اندازه مقاومت فشاري، نيز در نمونه‌هاي عمل‌آوري شده در باکتري و يا حاوي باکتري نسبت به نمونه ي شاهد مشاهده شد. کاهش 78 درصدي ضريب نفوذپذيري بعد از 28 روز، در نمونه‌هاي عمل‌آوري شده در باکتري بيشترين مقدار را نسبت به ساير نمونه‌ها نشان داد که گوياي ارتقاء نفوذناپذيري و ترميم شاتکريت بود. استفاده از باکتري‌ها در ساخت نمونه‌ها، چه در آب طرح اختلاط و چه در محيط عمل‌آوري باعث کاهش جذب آب و تخلخل اين نمونه‌ها نسبت به نمونه‌هاي شاهد شد، که مي تواند موجب افزايش دوام شاتکريت در برابر مواد مهاجم شود. به‌منظور بررسي خواص ترميمي باکتري‌ها، ترک‌هايي در نمونه‌ها ايجاد و ميزان پرکنندگي باکتري‌ها به‌منظور ترميم اين ترک‌ها مورد بررسي قرار گرفت. تصاوير گرفته‌شده از نمونه‌ها به‌خوبي نشان‌دهنده خواص پرکنندگي باکتري‌ها بودند و هم چنين تصاوير ميکروسکوپ الکتروني نيز اين ادعا را تائيد نمود.

ارتقاء امنیت وب با وف بومی