Skip to main content
SUPERVISOR
Raheb Bagherpour
راحب باقرپور (استاد راهنما)
 
STUDENT
Behzad Bagherzadeh
بهزاد باقرزاده

FACULTY - DEPARTMENT

دانشکده معدن
DEGREE
Master of Science (MSc)
YEAR
1394

TITLE

Investigation of nanoparticles effects on freeze and thaw durability of shotcrete
Shotcrete is utilized in tunneling, maintenance, coating and repair of different concrete structure which are in direct contact with weather conditions and destructive environmental effects and issues concerning their shelf life is always of great interest to researchers. One of the issues which has the biggest destructive effect on concrete structures in cold and wet environments is the sequential cycles of freezing and thawing. The effects of frost can be evaluated by measuring the decrease in compression strength changes in dynamic module of elasticity, length, weight and percent of water absorption of shotcrete specimens. Since the objective of this thesis is evaluating the usage of Nano particles in frost conditions, a constant ratio of water to cement of 0.5 is used in all specimens. The Nano particles used in this study are Nano-silica and Nano-clay particles. In mixing patterns, a pattern without Nano particles, three pattern with 2%, 4% and 6% of cement weight percent and three pattern with the same weight percentages with Nano-clay particles are made. Hence, we will have seven shotcrete mixing patterns. The specimens were tested based on the standards of ASTM C666A. In order to compare the performance of different mixing patterns in frost, change in weight, length, percentage of water absorption, compression strength and dynamic module of elasticity are investigated before and after frost. In this research, it was shown that Nano particles improve the durability of shotcrete significantly against frost. It also is observed that, replacing clay and silica Nano particles with cement in specimens, which are treated in water, has increased compression strength and dynamic module of elasticity and decreased the amount of water absorbed. Among all mixing patterns, shotcretes with 6% of Nano silica had the best performance and has increased compression strength and module of dynamic elasticity by 43% and 17% respectively, and decreased the water absorption by 40%.
شاتکریت در تونل سازی و سازه های مختلف بتنی به ‌منظور نگهداری، پوشش و ترمیم سازه ها مورد استفاده قرار می گیرد. که در ارتباط مستقیم با شرایط جوی و عوامل مخرب محیطی هستند، موضوعات مرتبط با عمر مفید آن‌ها همواره مورد توجه محققین بوده است. یکی از موضوعاتی که بیشترین اثر تخریبی را بر سازه‌های شاتکریتی در محیط های سرد مرطوب داشته است، چرخه‌های متوالی یخ زدگی و ذوب است. هدف از انجام این تحقیق، بررسی و مقایسه‌ی تأثیر نانو ذرات بر دوام شاتکریت در برابر چرخه‌های متناوب یخ و ذوب بوده است. اثرات شرایط یخبندان را می‌توان از سنجش افت مقاومت فشاری همچنین تغییر مدول الاستیسیته دینامیکی، طول، وزن و درصد جذب آب نمونه‌های شاتکریت بررسی نمود. به دلیل اینکه هدف اصلی از انجام این پایان نامه مقایسه‌ی کاربرد نانو ذرات در شرایط یخبندان با یکدیگر بوده است، در همه‌ی طرح‌ها از یک نسبت آب به مواد سیمانی ثابت و برابر 5/0 استفاده گردید. نانو ذرات مورد استفاده در این بررسی، نانو سیلیس و نانو رس بوده‌اند. در تهیه‌ی طرح‌های اختلاط، یک طرح بدون نانومواد، سه طرح با جایگزینی 2?، 4? و 6? درصد وزنی مواد سیمانی با نانو سیلیس و سه طرح با جایگزینی همین درصدهای وزنی مواد سیمانی با نانو رس ساخته شد. بدین ترتیب 7 طرح اختلاط شاتکریتی ساخته شد. نمونه‌ها مطابق با استاندارد ASTM C666A تحت آزمایش یخ و ذوب قرار گرفتند. برای مقایسه‌ی عملکرد طرح‌های اختلاط در برابر یخبندان، تغییرات وزن، طول، درصد جذب آب، مقاومت فشاری و مدول الاستیسیته دینامیکی نمونه‌ها قبل و بعد از قرارگیری در شرایط یخبندان، مورد بررسی قرار گرفت. در این تحقیق نشان داده شد که نانو ذرات دوام شاتکریت در برابر پدیده‌ی یخبندان را به میزان قابل‌توجهی افزایش می‌دهند. همچنین در این تحقیق مشخص شد که جایگزینی نانو ذرات سیلیس و رس جایگزین سیمان در نمونه های عمل آوری شده در آب باعث افزایش مقاومت فشاری و مدول الاستیسیته دینامیکی و کاهش در مقدار جذب آب شدند. در بین تمام طرح های اختلاط، نمونه های شاتکریتی حاوی 6 درصد نانو سیلیس با بهترین عملکرد به ترتیب مقاومت فشاری و مدول الاستیسته دینامیکی را نسبت به شاتکریت معمولی 43 و 17 درصد افرایش و جذب آب را 40 درصد کاهش دادند.

ارتقاء امنیت وب با وف بومی