Skip to main content
SUPERVISOR
Kiachehr Behfarnia
کیاچهر بهفرنیا (استاد راهنما)
 
STUDENT
Reza Mohebi
رضا محبی

FACULTY - DEPARTMENT

دانشکده مهندسی عمران
DEGREE
Master of Science (MSc)
YEAR
1390

TITLE

A study on application of alkali-activated slag concrete in hydraulic structures
Dams and the related hydraulic structures are known as long servicing life structures. Their maintenance costs are high, so their durability is an important issue. Concrete abrasion is one of the most important factors in threatening the durability of hydraulic structures. Because of the high conception of concrete and highly requirement of cement production, concentration on environmental damaging effects seems to be essential. Due to environmental issues, revisions in concrete production and research in relation to the utilization of new technologies for the manufacture of concreteare obvious.One of the strategies to reduce cement consumption and negative impacts associated with its production is partial replacement of cement in concrete with pozzolanic materials such as metakaolinite, fly ash, granulated blast furnace slag and etc. Alkali-activated slag concrete is produced through the activation of blast furnace slag with alkaline solution which is compatible with the environment. In this study, we focus on application of alkali-activated slag concrete in hydraulic structures. Alkali-activated slag concrete is a mixture of activated slag by alkaline solution containing sodium hydroxide, sodium silicate and conventional aggregates gaining strength quickly and has highly ultimate strength. Optimum concrete mixture design achieving maximum strength and minimum hydraulic abrasion is obtained by using Taguchi experimental method.Effective tests on duriabilty of concrete used in hydraulic structures such as wear resistance, permeability and water absorption were carried out on specimens made ??of alkali-activated slag concrete. The most convenient method of curing and optimal percent of zeolites addition to improve the mechanical properties of alkali-activated slag concrete has also been proposed.Based on the results, heat curing accelerates the procedure of obtaing ultimate strength of concrete. At the early age, using the plastic cover on the heat treated, leads to increase compressive strength, reduce permeability and water absorption. In addition, water curing casued the most ultimate compressive and abrasion strength. As a result, suitable percentages of zeolite replacement to achieve maximum compressive and abrasion resistance are 25 and 15 respectively. Key Words: Hydraulic structures, Alkali-activated slag, Zeolite, Compressive strength, Abrasion resistance and Permeability.
سدها و دیگر سازه‌های هیدرولیکی، سازه‌‌هایی با عمر ‌بهره‌برداری طولانی هستند که به علت هزینه بالای تعمیرات، مسأله دوام در آن‌ها از اهمیت ویژه‌ای برخوردار است. در این بین، سایش یکی از مهم ترین عوامل کاهش دوام در سازه های هیدرولیکی است. از طرف دیگر باتوجهبهمیزانمصرفبالایبتن ونیازروزافزونبهتولید سیمان، توجهبهاثراتمخربزیست محیطیاینماده ضروری است. بنابراین با توجه به مسائل زیست‌محیطی، ضرورت بازنگری در تولید بتن و تحقیق و پژوهش در رابطه با به‌کارگیری فناوری‌های نوین جهت ساخت بتن، آشکارتر شده است. جایگزینی بخشی از سیمان مصرفی در بتن با مواد پوزولانی مانند متاکائولین، خاکستر بادی، سرباره کوره بلند دانه‌ای و... از جمله راه‌کارهای کاهش مصرف سیمان و اثرات منفی مرتبط با تولید آن است. بتن قلیا فعال سرباره ای که از طریق فعال سازی سرباره کوره بلند با استفاده از محلول قلیایی تولید می شود، یکی از روش های تولید بتنی سازگار با محیط زیست است. در این پایان نامه، هدف بررسی کاربرد بتن قلیا فعال سرباره ای در سازه های هیدرولیکی است. بتن قلیا فعال سرباره ای بافعال‌سازی سرباره به کمک محلول‌های قلیایی شامل هیدروکسید سدیم و سیلیکات سدیم و ترکیب آن با سنگدانه های معمولی تولید شده که سرعت کسب مقاومت و هم‌چنین مقاومت نهایی بالایی دارد.با استفاده از روش آزمایشگاهی تاگوچی طرح اختلاط بهینه ی این نوع بتن با هدف دست‌یابی به بیش‌ترین مقاومت فشاری و کم‌ترین سایش هیدرولیکی، به دست آمد. آزمایش های تأثیرگذار بر دوام بتن به کار رفته در یک سازه هیدرولیکی نظیر مقاومت سایشی، نفوذپذیری و جذب آب روی نمونه های ساخته شده از بتنقلیا فعال سرباره ای انجام گرفته است. هم‌چنین مناسب ترین روش عمل آوری و درصد بهینه ی افزودن پوزولان زئولیت برای بهبود خواص مکانیکی بتن قلیا فعال سرباره ای پیشنهاد شده است. بر اساس نتایج به دست آمده عمل آوری حرارتی باعث تسریع روند کسب مقاومت نهایی بتن قلیا فعال سرباره ای شده است. استفاده از پوشش پلاستیکی در عمل‌آوری حرارتی در سنین اولیه منجر به افزایش مقاومت فشاری، کاهش نفوذپذیری وکاهش جذب آب شده‌است. به علاوه بتن عمل‌آوری شده در آب بیش‌ترین مقاومت فشاری و سایشی نهایی را نتیجه داده است.هم‌چنین درصد مناسب جایگزینی زئولیت، برای دست‌یابی به بیش‌ترین مقاومت فشاری و مقاومت سایشی به ترتیب، 25 و 15 درصد وزنی سرباره به دست آمد. کلید واژه ها : سازه های هیدرولیکی، قلیا فعال سرباره ای، زئولیت، مقاومت فشاری، مقاومت سایشی و نفوذپذیری.

ارتقاء امنیت وب با وف بومی