Skip to main content
SUPERVISOR
Hossein Hasani,Seyedmadi Hejazi
حسین حسنی (استاد مشاور) سیدمهدی حجازی (استاد راهنما)
 
STUDENT
Sayyed Behzad Abdellahi
سیدبهزاد عبدالهی

FACULTY - DEPARTMENT

دانشکده مهندسی نساجی
DEGREE
Master of Science (MSc)
YEAR
1392

TITLE

Investigation of flexural properties of knitted textile concrete
Nowadays, using of 3D fabrics is demonstrate increasing to produce composites with reinforcement in different directions. For instance, usage of 3D fabric in civil industry improves tensile and flexural strength of concrete. In present study, two types of fabric including geotextile and knitted fabric were used to reinforce cementitious matrix. In 3D fabric sample containing geotextile, three types of fabric were made with different orientation angle of spacer yarns. 3D knitted fabric were also fabricated in two types including with and without spacer yarns. High tenacity polyester yarn was used to produce 3D knitted spacer. After that 3D fabrics were filled with cement mortar. The cement mortar that used in this study was contained cement, waste stone powder and water. Using waste stone powder is a useful method to recycle this waste material and to reduce environmental impact of this material. Three point bend and heat transfer tests have been conducted on textile reinforced concrete (TRC) samples containing geotextile. Three point bend test has been also carried out on TRC samples containing 3D knitted spacer. The three point bend test results for TRC samples containing geotextile showed that the flexural strength would be increase by decrease of orientation angle of spacer yarns. In addition, decrease orientation angle of spacer yarns cause to increasing of heat transfer in TRC samples. On the other hand, for TRC samples containing 3D knitted spacer fabric, presence of spacer yarns cause to increase of flexural strength in comparison 3D spacer fabric without spacer yarns. In the final, finite element method has been used to model the flexural behavior of TRC samples. Finite element (FE) modeling for samples containing polypropylene spacer yarn and geotextile were done in macro scale. The outputs of FE model are compared to experimental results whereas showed good agreement between software and experimental analysis. To modeling of TRC samples containing 3D knitted spacer in the first, flexural behavior of TRC samples with different location of 3D knitted spacer fabrics was investigated in meso scale. The modeling result show that the best location of knitted fabric to improve flexural strength of cementitious matrix is at the bottom of neutral axis and the worst location is in the upper of neutral axis. In addition, increase of weft per centimeter (wpc) leads to decreasing of the flexural strength of TRC. Consequently, FE analysis was done in macro scale for TRC samples containing 3D knitted spacer fabric. Moreover, an equation to calculate the reinforcing efficiency factor of fabric and spacer yarns in concrete was developed and the reinforcing efficiency factor were calculated for all TRC samples. Key words : Textile concrete, three point bend test, heat transfer, composite, finite element modeling, reinforcing efficiency factor.
امروزه استفاده از منسوجات سه بعدی جهت تولید کامپوزیت هایی با قایلیت تقویت شوندگی در جهات مختلف بسیار مورد استفاده قرار گرفته است. از جمله موارد استفاده از منسوجات سه بعدی، استفاده در محصولات عمرانی نظیر بتن جهت تقویت استحکام کششی و خمشی آن می باشد. در این پروژه از دو نوع پارچه ی سه بعدی شامل ژئوتکستایل و منسوجات حلقوی جهت تقویت کردن ماتریس سیمانی استفاده شده است. در پارچه ی سه بعدی دارای ژئوتکستایل از سه نوع پارچه با زاویه ی قرارگیری نخ های اسپیسر متقاوت استفاده شد. همچنین پارچه ی سه بعدی حلقوی به دو صورت دارای نخ های اسپیسر و بدون نخ های اسپیسر تهیه گردید. جنس پارچه ی ژئوتکستایل از الیاف پلی پروپیلن و پارچه ی سه بعدی حلقوی از نخ پلی استر با استحکام بالا می باشد. پس از آن، نمونه ها به وسیله ی ملات سیمانی پر شده و نمونه های منسوجات بتنی جهت آزمایشات مختلف آماده گشتند. ملات سیمانی مورد استفاده در این پروژه شامل سیمان، ضایعات سنگبُری و آب می باشد. استفاده از ضایعات سنگبُری جهت تولید ملات سیمانی، روشی کارا به منظور بازیافت این ضایعات و کاهش اثر مخرب زیست محیطی آن در این رساله است. بر روی نمونه های تقویت شده با پارچه ی سه بعدی دارای ژئوتکستایل، آزمایشات خمش سه نقطه ای و انتقال حرارت انجام شد. بر روی نمونه های تقویت شده با پارچه های سه بعدی حلقوی آزمایش خمش سه نقطه ای انجام گردید. نتایج آزمایش خمش بر روی نمونه های مسلح شده با نخ های اسپیسر پلی پروپیلن و ژئوتکستایل نشان می داد با کاهش زاویه ی اتصال نخ های اسپیسر، استحکام خمشی افزایش می یابد. همچنین با کاهش زاویه ی اتصال نخ های اسپیسر، انتقال حرارت در منسوج بتنی بیشتر می شود که علت آن را می توان کم شدن حضور الیاف در بتن دانست. از طرفی برای منسوجات بتنی مسلح شده با پارچه ی اسپیسر حلقوی حضور نخ های اسپیسر استحکام خمشی را نسبت به حالت بدون حضور نخ های اسپیسر افزایش داده است. همچنین، حضور پارچه بدون نخ hy;های اسپیسر نیز سبب افزایش استحکام خمشی نسبت به حالت بدون مسلح سازی شده است. در پایان، جهت مدل سازی از روش المان محدود استفاده شد. برای نمونه های تقویت شده با منسوجات سه بعدی با نخ های اسپیسر پلی پروپیلن مدل سازی در مقیاس ماکرو صورت گرفت. نتایج مدل سازی با نتایج تجربی مقایسه گردید که انطباق قابل قبولی با یکدیگر داشت. جهت مدل سازی نمونه های تقویت شده با منسوجات اسپیسر حلقوی ابتدا در مقایس مزو، رفتار خمشی هر یک از دیواره های پارچه هنگام حضور در ماتریس بتنی بررسی گردید. نتایج مدل سازی نشان می داد بهترین مکان پارچه جهت تقویت استحکام خمشی ماتریس پایین تارخنثی و بدترین مکان آن در بالای تارخنثی می باشد. همچنین با افزایش تراکم پارچه استحکام خمشی ماتریس کاهش می یابد. سپس در مقیاس ماکرو مدل سازی به روش المان محدود بر روی آن انجام شد. به علاوه معادله ای جهت محاسبه ی فاکتور تقویت کنندگی پارچه و نخ های اسپیسر در بتن ارائه شده و برای تمام نمونه ها، این فاکتور محاسبه گردید. کلمات کلیدی منسوج بتنی، خمش سه نقطه ای، انتقال حرارت، کامپوزیت، مدل سازی المان محدود، فاکتور تقویت کنندگی.

ارتقاء امنیت وب با وف بومی