Skip to main content
SUPERVISOR
Morteza Madhkhan
مرتضی مدح خوان (استاد راهنما)
 
STUDENT
Said Omid Mazloom
سیدامید مظلوم

FACULTY - DEPARTMENT

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

TITLE

Considering Mechanical Properties of Ultra High Performance Concrete Reinforced by Glass Fibers
Normal concrete has long met the needs of construction industry; however, the need to build high-rise, stronger, and smaller structural elements led the researchers to obtain higher strength concrete. Studies conducted by researchers led to the appearance of new type of concrete with extraordinary properties within the last two decades. Such concrete with compressive strength of greater than 100 MPa is known as Ultra-High Performance Concrete (UHPC). In this study, glass fibers (volume percent of 1.5 and 2.2) are employed to increase some mechanical properties of UHPC. Using glass fibers improves the concrete properties including increased tensile strength, increased flexural strength, increased impact resistance, increased energy absorption capacity, improved concrete behavior in non-linear area, and increased ductility. Since the properties of glass-fiber reinforced concrete is directly associated with glass fibers used in concrete surface, subjects related to the performance of glass fibers have always been the subject of interest for researchers. Some factors change the mechanical properties of glass-fiber reinforced concrete including alkaline environment of concrete and cement products manufactured by the hydration process over time along with the destruction of glass fiber. In this study, metakaolin and silica fume pozzolans are employed to reduce the destructive effects on glass fibers over the time. Three methods were employed to study the effect of curing on UHPC. Wet curing was tested as control, while curing with autoclave was tested in order to study the effect of heat and pressure on properties of concrete reinforced by glass fibers. Another method was employed to protect the glass fibers by adding acrylic polymer to concrete mortar. Samples were kept at room temperature for curing. The results show that fibers had minor effect on UHPC compressive strength. Autoclave curing has the highest effect on compressive performance of concrete. Curing by acrylic polymer leads to highly reduced compressive strength. Modulus of rupture of concrete increases highly by adding fibers to concrete. Reduction of flexural strength was observable in all samples over time. Curing by acrylic polymer highly slows down reducing flexural strength over time. Toughness indices are very high in samples undergoing acrylic polymer curing. Using glass fibers increases highly the toughness indices. Keywords : Glass-Fiber Reinforced Ultra-High Performance Concrete, Metakaolin, Silica fume, Wet Curing, Autoclave, Acrylic Polymer, Mechanical Properties.
بتن معمولی مدت بسیار زیادی است که نیاز صنعت ساختمان را بر طرف کرده است؛ اما نیاز به ساخت سازه های مرتفع تر، مقاوم تر و المان های سازه ای کوچک تر، باعث شد که محققین به دنبال دستیابی به بتنی با مقاومت بالاتر باشند. تحقیقات دانشمندان طی دو دهه ی اخیر باعث پیدایش نوع جدیدی از بتن با خواص فوق العاده گردیده است. این بتن با مقاومت فشاری بالاتر از 100 مگاپاسکال تحت عنوان بتن فوق توانمند شناخته می شود. در این تحقیق به منظور بالا بردن بعضی از خواص مکانیکی بتن فوق توانمند از الیاف شیشه با 5/1 و 2/2 درصد حجمی استفاده شده است. استفاده از الیاف شیشه در بتن باعث بهبود ویژگی های بتن می شود که از جمله می توان به افزایش مقاومت کششی، افزایش مقاومت خمشی، بهبود مقاومت ضربه، افزایش میزان جذب انرژی، بهبود رفتار بتن در ناحیه ی غیر خطی و شکل پذیری بالا اشاره کرد. از آنجا که خواص بتن مسلح به الیاف شیشه در ارتباط مستقیم با شرایط الیاف شیشه ی استفاده شده در سطح بتن می باشد، موضوعات مرتبط با عملکرد الیاف شیشه در طول زمان، همواره مورد توجه محققین بوده است. عواملی همچون محیط قلیایی بتن و محصولات تولید شده ناشی از فرآیند هیدراسیون سیمان، در طول زمان با تخریب الیاف شیشه، باعث ایجاد تغییر در خواص مکانیکی بتن مسلح به الیاف شیشه می شوند. در این تحقیق برای کم کردن اثر تخریبی بر روی الیاف شیشه در طول زمان از پوزولان های میکروسیلیس و متاکائولین استفاده شده است. تأثیر عمل آوری بر روی بتن فوق توانمند با سه روش مورد مطالعه قرار گرفته است که عمل آوری مرطوب به عنوان شاهد و عمل آوری با دستگاه اتوکلاو برای تأثیر حرارت و فشار برروی خواص بتن فوق توانمند مسلح به الیاف شیشه مورد آزمایش قرار گرفته است. با اضافه کردن اکریلیک پلیمر به ملات بتن سعی شد به روشی دیگر از الیاف شیشه محافظت شود و نمونه ها برای عمل آوری در دمای اتاق نگه داشته شوند. نتایج نشان می دهد که الیاف تأثیر ناچیزی در مقاومت فشاری بتن فوق توانمند داشته است. عمل آوری اتوکلاو بیشترین تأثیر را در عملکرد فشاری بتن دارا می باشد و عمل آوری به وسیله اکریلیک پلیمر باعث پایین آمدن مقاومت فشاری به طور چشمگیری می شود. مدول گسیختگی بتن با اضافه شدن الیاف به طور چشمگیری افزایش می یابد. روند کاهش مقاومت خمشی با گذشت زمان در تمامی نمونه ها دیده می شود. عمل آوری به وسیله اکریلیک پلیمر روند کاهش مقاومت خمشی را با گذشت زمان بسیار کند می کند. شاخص های طاقت در نمونه های عمل آوری شده با اکریلیک پلیمر از مقادیر بسیار بالاتری برخوردار می باشند. استفاده از الیاف شیشه طاقت بتن را به طور چشمگیری افزایش می دهد. کلمات کلیدی: بتن فوق توانمند مسلح به الیاف شیشه، میکروسیلیس، متاکائولین، عمل آوری مرطوب، اتوکلاو، اکریلیک پلیمر، خواص مکانیکی

ارتقاء امنیت وب با وف بومی