Skip to main content
SUPERVISOR
Kiachehr Behfarnia,Davood Mostofinejad
کیاچهر بهفرنیا (استاد مشاور) داود مستوفی نژاد (استاد راهنما)
 
STUDENT
Mojtaba Rostami niko
مجتبی رستمی نیکو

FACULTY - DEPARTMENT

دانشکده مهندسی عمران
DEGREE
Master of Science (MSc)
YEAR
1388

TITLE

An Investigation on Reactive Powder Concrete (RPC) Technology and Combined Effect of Nano-SiO2 and Silica fume on RPC
One of the materials used to build structures is concrete. Concrete is also one to the up-to-date topical which researchers are using innovative ways to remove its negative aspects and Improve its capabilities.Thus in the last few decades new types of concrete has been produced and Improved. One type of concrete first Known world wide in 90’s is RPC. This is generally achieved by a micro-structural engineering approach, including elimination of the coarse aggregates in order to increase the homogeneity of the material, increased compactness through optimization of the grading, reducing the water-to-cementitious material ratio, lowering the CaO–SiO2 ratio by introducing silica components, improvement of the microstructure by pressure-casting with heat treatment curing and further addition of steel ?bers to improve ductility. Original reactive powder concrete – in the form of a superplasticized cement mixture with silica fume, steel ?bers and ground ?ne quartz. Nowadays, RPC is regarded as a promising material for special prestressed and precast concrete members including those within industrial and nuclear waste storage facilities. RPC has a very high compressive strength. To create this type of concrete researchers use different mix designs, since no code non a proper mix design is available. Most of the collected strengths which their mix design was available were collected using steel fibers which were in the range of 200 MPa. After reviewing many papers, a certain mix design leading to compressive strength of RPC without steel fiber exceeding 200 MPa has not been found. One of the proper pozzolanic materials Introduced these days is Nano-SiO2. Nano-SiO2 had not been used in RPC yet. Thus some Nano-SiO2 was added to RPC. The only aim was to increase the compressive strength of RPC.The main aim in the presented paper is reaching to proper mix design for a RPC which can gain at least 200 MPa compressive strength without using steel fibers and concrete paste compaction. Effect of amount of Materials, different curing ways and addition of Nano-SiO2 on the compressive strength of RPC has been analyzed. In the presented research different steps were used so that in each step a certain parameter is analyzed and Improved. In each step limited number of mix design is Introduced and amount and proper ratio of materials is gained. Then in the next steps new mix designs are Introduced acknowledging the previous results gained from previous steps.In the presented paper a base mixture desing whit 28 days standard compressive strength equal to 85 MPa is used, Whit change in mix design and the way of curing it, RPC with compressive strength of 233 MPa was produced. Curing leding to this strength was autoclave along with temperature of 220 0C heating operation. An approximately 1100 kg/m3 cement was used to produce this concrete. In the end effect of replacing silica fume with Nano-SiO2 on the compressive strength of RPC has been analyzed. Addition of nano-SiO2 did not have a positive effect on the RPC compressive strength and lead to reduction of RPC strength. Keywords: Reactive Powder Concrete, RPC, compressive strength, Nano-SiO2, steel fiber, 200 MPa, autoclave
یکی از مصالحی که در ساخت سازه ها از آن استفاده می شود، بتن می باشد. بتن نیز از موضوعاتی است که روز به روز محققان تلاش می کنند تا نقاط ضعف آن را با روش های نوین از بین ببرند و هم چنین قابلیت های آن را افزایش دهند. برای همین امر در این چند دهه انواع متنوعی از بتن های جدید بوجود آمده و هم چنین ویژه گی آن ها بهبود یافته است. یکی از انواع بتن های مطرح در دنیا که برای اولین بار در دهه 90 میلادی مطرح شد، بتن پودری واکنشی (RPC) می باشد. بطور کلی بتن پودری واکنشی، دارای مقاومت فشاری بسیار بالایی است. برای ساخت این بتن محققان از طرح اختلاط های متفاوتی استفاده کرده اند؛ که دلیل این امر نبودن آیین نامه جامع و روش طرح اختلاط مناسب برای این بتن می باشد. اکثر مقاومت های به دست آورده شده که طرح اختلاط آن ها در دسترس بوده، با کمک الیاف فولادی در محدوده ی MPa 200 بوده است. با بررسی مقالات متعدد، طرح اختلاطی که بتواند مقاومت فشاری بتن پودری واکنشی، را بدون الیاف فولادی بیش تر از MPa 200 نماید، مشاهده نشده است. یکی از مواد پوزولانی بسیار مناسب که امروزه مطرح شده، نانوسیلیس می باشد. در جایی مشاهده نشده که نانوسیلیس در بتن پودری واکنشی، استفاده شده باشد. بنابراین مقادیری از نانوسیلیس در ترکیبات بتن پودری واکنشی، اضافه شده است. تنها هدف اضافه کردن نانوسیلیس، افزایش مقاومت فشاری بتن پودری واکنشی، بوده است. هدف اصلی در پایان نامه ی حاضر رسیدن به طرح اختلاط مناسب برای بتن پودری واکنشی، بدون به کار بردن الیاف فولادی و بدون فشرده سازی خمیر بتن، برای کسب مقاومت فشاری حداقل MPa 200 بوده است؛ و هم چنین تاثیر مقادیر مصالح، عمل آوری های گوناگون و اضافه کردن نانوسیلیس، بر مقاومت فشاری بتن پودری واکنشی نیز مورد بررسی قرار گرفته است. به این منظور در تحقیق حاضر، از گام ها و مراحل متعددی استفاده شده است؛ به طوری که در هر گام پارامتری از این بتن بررسی و بهینه یابی شده است. در هر گام با ارائه ی تعداد محدودی طرح اختلاط، مقادیر و نسبت های بهینه ی مختلف مصالح به دست آورده شده است. سپس مراحل بعدی با ارائه ی طرح اختلاط های جدید، با در نظر گرفتن نتایج مراحل قبلی ادامه داده شده است. در پایان نامه ی حاضر با کمک یک طرح اختلاط پایه با مقاومت فشاری 28 روز ه ی استاندارد برابر با MPa 85، با تغییر مقادیر طرح اختلاط و نحوه ی عمل آوری آن، بتن پودری واکنشی با مقاومت فشاری MPa 233 ساخته شد. روش عمل آوری برای رسیدن به این مقاومت، عمل آوری اتوکلاو همراه با عملیات حرارتی با دمای 0 C 220 بوده است. برای ساخت این بتن از سیمان با مقدار حدودا kg/m 3 1100 استفاده شده است. در انتها تاثیر جای گزینی مقادیری از نانوسیلیس با میکروسیلیس، بر مقاومت فشاری بتن پودری واکنشی، مورد بررسی قرار گرفته است. با اضافه کردن نانوسیلیس نتایج مطلوب حاصل نشده؛ و مقاومت فشاری بتن پودری واکنشی کاهش یافته است.

ارتقاء امنیت وب با وف بومی