Skip to main content
SUPERVISOR
Kiachehr Behfarnia
کیاچهر بهفرنیا (استاد راهنما)
 
STUDENT
Amgad Alhamoud
امجد الحمود

FACULTY - DEPARTMENT

دانشکده مهندسی عمران
DEGREE
Master of Science (MSc)
YEAR
1394

TITLE

Investigation of drying shrinkage in various fiber concretes
Today, concrete is one of the most widely used construction materials. Concrete enjoys several advantages over wood and steel and other construction materials such as flexibility in shaping, fire resistance, durability and ease of production and finally cheaper and more economical. But along with these advantages, there are also disadvantages such as heavy weight, low tensile strength and high shrinkage. In general, shrinkage is considered as the commonest cause of cracking. In structural components which their deformation has been limited if related controls are not performed, contraction causes tension and as a result crack so that this can lead to incompetency of service, durability and shear strength. Research results have indicated that the ductility of concrete using fiber can be greatly increased. Additionally, an overall improvement in application of fiber is increase in tensile flexural and shear strength. Concrete cracking can be delayed and controlled with application of fibers in concrete Subsequently decrease shrinkage. Compressive strength of concrete is increased by adding some kind of fibers to concrete mixtures. This study investigates the application of Barchip and polypropylene fibers in concrete. Also In this thesis, it is aimed to proceed to investigate experimentally and present an analytical model of drying shrinkage of concrete contains these types of fibers and the factors effective on it. In this study, concrete mixtures with 0.4,0.6 and 0.8 volume percent of HPP fiber and polypropylene fibers with two longs (6 and 12 mm) were Provided. Changes in shrinkage, compressive strength and tensile strength were measured relative to the control sample. To measure of drying shrinkage of concrete, 285×75×75 mm prism specimens were used based on ASTM C157 standard for 33 mixed design. The obtained results showed that the polypropylene fibers were not effective in compressive strength, tensile strength and drying shrinkage compare to Barchip fibers. Also By increase of content of polypropylene fibers to 0.8% drying shrinkage, compressive strength and tensile strength decreases, but by increase of content of Barchip fibers compressive strength and tensile strength increases. To investigate effect of water to cement ratio, amount of this parameter was selected 0.45, 0.50 and 0.55. The more increase of water to cement ratio of concrete, the more decrease of compressive strength and tensile strength and also the more increase of drying shrinkage. Increase of drying shrinkage rate in lower water to cement ratio is more obvious. At last, according to the proposed models for ordinary concrete and experimental results, a model is presented to predict drying shrinkage in concretes of this research. Keywords : fiber reinforced concrete, polypropylene, Barchip, drying shrinkage, analytical modeling of shrinkage.
امروزه بتن یکی از پر مصرف‌ ترین مصالح ساختمانی به حساب می آید. مزیت‌های بتن مانند شکل پذیری وقالب پذیری راحت، مقاومت در برابر آتش نسبت به چوب وفولاد، پایداری بهتر در برابر تأثیرات تخریبی آب وهوایی، تولید راحت ودر نهایت ارزان تر بودن آن باعث گردیده از این ماده استقبال خوبی به عمل آید. اما در کنار این مزیت‌ها، بتن معایبی نیز دارد که از آن جمله می‌توان به افزایش وزن قطعات ساخته شده با بتن، مقاومت کششی پایین و افت بالا اشاره نمود. به‌طورمعمول از افت به‌عنوان شایع‌ترین علت ترک‌خوردگی نام برده می‌شود. در اجزای سازه‌ای که تغییر شکل آن‌ها محدود شده است اگر کنترل‌های مربوطه انجام نشود، انقباض باعث کشش و درنتیجه ترک می‌شود که این امر می‌تواند به نارسایی سرویس، دوام و مقاومت برشی منجر شود. یافته‌های پژوهشی در دهه‌ی گذشته نشان می دهد که شکل پذیری بسیاری از اعضای سازه‌های بتنی را می توان با استفاده از الیاف تا حد زیادی افزایش داد. علاوه بر این، الیاف به طور کلی باعث بهبود در مقاومت کششی، خمشی، برشی،کاهش افت خشک شدگی با افزایش مقاومت ترک خوردگی و کنترل ترک خوردگی ودر برخی موارد باعث افزایش مقاومت فشاری می‌گردد. از دیگر مزیت‌های افزودن الیاف به بتن می‌توان به افزایش مقاومت در برابر کاویتاسیون، افزایش شکل پذیری، افزایش طاقتَ، افزایش مقاومت در برابر سایش، فرسایش، آبرفتگی وخزش اشاره نمود. هم چنین به دلیل وجود الیاف، ترک‌های بوجود آمده در بتن دارای عرض وفواصل کمتری است، در نتیجه آسیب پذیری آرماتورها براثر خوردگی، کاهش یافته ودوام بتن نیز افزایش می‌یابد. در این پایان‌نامه، به بررسی آزمایشگاهی کاربرد الیاف بارچیپ وپلی پروپیلن در بتن وهمچنین به بررسی و ارائه مدل تحلیلی افت خشک‌شدگی بتن الیافی حاوی این نوع الیاف و عوامل مؤثر بر آن پرداخته شده است. در این پژوهش با افزودن سه در صد حجمی 4/0، 6/0 و8/0 الیاف بارچیپ والیاف پلی پروپیلن با دو طول مختلف (6 و 12 میلی‌متر) به طور جداگانه وهیبریدی به مخلوط بتن، افت خشک شدگی، مقاومت فشاری 28 روزه ومقاومت کششی 28 روزه نسبت به نمونه‌ی شاهد سنجیده شده است. برای اندازه‌گیری انقباض خشک‌شدگی بتن از نمونه‌های منشوری 75×75×285 میلی‌متری بر اساس استاندارد ASTM C157 برای 33 طرح اختلاط استفاده شد. نتایج حاصل نشان می‌دهند کاربرد الیاف پلی پروپیلن به اندازه الیاف بارچیپ در مقاومت فشاری، مقاومت کششی و افت خشک شدگی مؤثر نمی‌باشد. همچنین افزایش در صد الیاف پلی پروپیلن تا (8/0 %) باعث کاهش مقاومت فشاری وکششی وافزایش افت خشک شدگی در حالیکه با افزایش در صد الیاف بارچیپ مقاومت فشاری وکششی افزایش می‌یابد. برای بررسی تأثیر نسبت آب به سیمان، مقدار این پارامتر 45/0، 50/0 و 55/0 انتخاب شد. به ازای افزایش نسبت آب به سیمان ، مقاومت فشاری روندی نزولی و افت خشک‌شدگی روندی صعودی به خود گرفته است. نرخ رشد افت خشک‌شدگی در نسبت‌های آب به سیمان پایین‌تر مشهودتر است. مجموعه نتایج در قالب جداول ومنحنی‌های مربوطه ارائه شده است. در پایان با توجه به مدل‌های پیشنهادشده برای بتن معمولی و نتایج آزمایشگاهی، مدلی برای پیش‌بینی افت خشک‌شدگی در بتن‌های این تحقیق ارائه شده است. کلمات کلیدی: 1- بتن الیافی 2- پلی پروپیلن 3- بارچیپ 4-افت خشک‌شدگی 5-مدل تحلیلی افت

ارتقاء امنیت وب با وف بومی