Skip to main content
SUPERVISOR
Aliakbar Ramezanianpour,Davood Mostofinejad
علی اکبر رمضانیانپور (استاد مشاور) داود مستوفی نژاد (استاد راهنما)
 
STUDENT
Mohammad Reisi
محمد رئیسی

FACULTY - DEPARTMENT

دانشکده مهندسی عمران
DEGREE
Doctor of Philosophy (PhD)
YEAR
1384
Packing density (PD) of aggregates mixture is one the important and effective parameters in concrete mix design. Aggregate blends with high packing density (PD) require low amounts of paste to fulfill voids between aggregates. If the paste volume is fixed in concrete, the increase in packing density of the aggregate could increase the workability of the concrete at the same water/cementitious materials ratio (W/CM); or while maintaining the same workability, it could reduce W/CM and consequently increase the strength and durability of concrete. Different numerical models have been presented by researchers according to experimental tests to predict PD of aggregates mixture. During the two recent decades, researchers tried to predict PD of aggregates mixture through computer simulation. However, most performed computer simulations are not realistic and the rare accurate researches were accompanied with noticeable errors. In the current thesis, computer simulation was used to predict PD of aggregates mixture. Solving packing density problems with computer simulation is usually a time-consuming procedure and in some cases it is impossible. In this thesis, by analyzing the results obtained from computer simulation through PFC 3D software, a simplified method is presented to predict PD of aggregates mixture. In the proposed method, each graded aggregate that its grading and loose packing density are available from experiments is converted to monosized aggregates with equalized friction coefficient in such a way that PD of actual aggregates is equal to PD of monosized aggregates. Accuracy of the suggested method has been approved by different experimental tests. In this study, 700 independent runs have been done through PFC 3D software and a rich database was prepared for practical usage; in which, PD of each monosized aggregate with different friction coefficients is presented. Through this database, it is possible to determine friction coefficient for each monosized aggregate without any computer simulation. The suggested method has been compared with other numerical methods suggested by different researchers and the efficiency of the method has been approved. The developed formulations in this thesis which are based on computer simulation results make possible the prediction of packing density of aggregates mixture without computer simulation and only through simple calculations or programming. Keywords: Aggregate, Packing Density, Computer Simulation.
چگالی چیدمان (PD) اختلاط سنگدانه‌ها یکی از پارامترهای مهم و تعیین کننده در طرح اختلاط بتن می‌باشد. هر چه مقدار PD اختلاط سنگدانه‌ها بیشتر باشد، مقدار فضای خالی کمتری در بین سنگدانه‌ها وجود دارد و لذا به مقدار سیمان کمتری جهت پر نمودن فضاهای خالی احتیاج می‌باشد. در صورتی که مقدار خمیر سیمان در بتن ثابت باشد، افزایش میزان PD، منجر به افزایش کارایی در یک نسبت آب به سیمان (W/C) ثابت می‌شود و هم‌چنین به ازای یک مقدار خمیر سیمان ثابت و در صورت ثابت نگهداشتن کارایی، افزایش میزان PD، باعث کاهش نسبت آب به سیمان (W/C) شده و در نتیجه مقاومت فشاری و دوام بتن افزایش می‌یابد. مدل‌های ریاضی متفاوتی توسط محققین برای تعیین PD اختلاط سنگدانه‌ها بر اساس نتایج آزمایشگاهی انجام شده پیشنهاد شده است. از دو دهه‌ی اخیر نیز محققین تلاش نموده‌اند که در قالب شبیه‌ سازی کامپیوتری به پیش‌گویی PD اختلاط سنگدانه‌ها بپردازند. شبیه سازی‌های انجام شده تا کنون توسط محققین یا بصورت واقع‌بینانه انجام نشده است و در تحقیقاتی نیز که به صورت دقیق به حل مسائل PD پرداخته شده است، با خطای زیادی همراه بوده است. در رساله‌ی حاضر نیز جهت تخمین PD اختلاط سنگدانه‌ها از شبیه سازی کامپیوتری استفاده شده است. معمولاً حل مسائل PD با استفاده از شبیه سازی کامپیوتری نیاز به صرف زمان زیاد دارد و در برخی موارد نیز عملاً غیر ممکن می‌باشد. در این رساله با بهره گیری از نتایج بدست آمده از شبیه سازی کامپیوتری توسط نرم افزار PFC 3D و تجزیه و تحلیل آن‌ها یک روش ساده با دقت زیاد جهت تخمین PD اختلاط سنگدانه‌ها ارائه شده است. اصول اولیه‌ی این روش ساده بر این اساس است که هر سنگدانه‌ی دانه بندی شده که اطلاعات دانه بندی و PD آن در حالت سست (Loose) از تست آزمایشگاهی موجود باشد، به یک سنگدانه‌ی تک اندازه با یک ضریب اصطکاک معادل تبدیل می‌شود، بصورتی که PD بدست آمده از سنگدانه‌ی تک اندازه با آن ضریب اصطکاک برابر PD بدست آمده از آزمایش باشد. دقت روش ارائه شده در این رساله با انجام تست‌های آزمایشگاهی مختلف به اثبات رسیده است. در رساله‌ی حاضر با انجام بیش از 700 اجرای مستقل، یک بانک اطلاعاتی جهت مصارف کاربردی تهیه شده است. در این بانک اطلاعاتی برای سنگدانه‌های تک اندازه با ضرایب اصطکاک مختلف، مقدار PD ارائه شده است. حسن بانک اطلاعاتی تهیه شده این می‌باشد که می‌توان بدون نیاز به هر گونه شبیه سازی و با استفاده از این بانک اطلاعاتی، ضریب اصطکاک معادل هر سنگدانه‌ای را تعیین نمود. روش ارائه شده در این رساله همچنین با سایر مدل‌های ریاضی که توسط سایر محققین جهت پیشگوئی PD ارائه شده است، مقایسه گردیده است و کارائی روش ارائه شده به اثبات رسیده است. فرمولاسیون توسعه داده شده در این رساله مبتنی بر نتایج بدست آمده از شبیه سازی کامپیوتری می‌باشد؛ اما حسن فرمولاسیون توسعه داده شده این می‌باشد که برای تخمین PD اختلاط سنگدانه‌ها نیازی به شبیه سازی کامپیوتری نمی‌باشد و می‌توان با یک برنامه نویسی ساده و یا با محاسبات دستی، PD اختلاط سنگدانه‌ها را پیشگویی نمود.

ارتقاء امنیت وب با وف بومی