Skip to main content
SUPERVISOR
Raheb Bagherpour
راحب باقرپور (استاد راهنما)
 
STUDENT
Behzad Bagherzadeh
بهزاد باقرزاده

FACULTY - DEPARTMENT

دانشکده معدن
DEGREE
Master of Science (MSc)
YEAR
1394

TITLE

Investigation of nanoparticles effects on freeze and thaw durability of shotcrete
Shotcrete is utilized in tunneling, maintenance, coating and repair of different concrete structure which are in direct contact with weather conditions and destructive environmental effects and issues concerning their shelf life is always of great interest to researchers. One of the issues which has the biggest destructive effect on concrete structures in cold and wet environments is the sequential cycles of freezing and thawing. The effects of frost can be evaluated by measuring the decrease in compression strength changes in dynamic module of elasticity, length, weight and percent of water absorption of shotcrete specimens. Since the objective of this thesis is evaluating the usage of Nano particles in frost conditions, a constant ratio of water to cement of 0.5 is used in all specimens. The Nano particles used in this study are Nano-silica and Nano-clay particles. In mixing patterns, a pattern without Nano particles, three pattern with 2%, 4% and 6% of cement weight percent and three pattern with the same weight percentages with Nano-clay particles are made. Hence, we will have seven shotcrete mixing patterns. The specimens were tested based on the standards of ASTM C666A. In order to compare the performance of different mixing patterns in frost, change in weight, length, percentage of water absorption, compression strength and dynamic module of elasticity are investigated before and after frost. In this research, it was shown that Nano particles improve the durability of shotcrete significantly against frost. It also is observed that, replacing clay and silica Nano particles with cement in specimens, which are treated in water, has increased compression strength and dynamic module of elasticity and decreased the amount of water absorbed. Among all mixing patterns, shotcretes with 6% of Nano silica had the best performance and has increased compression strength and module of dynamic elasticity by 43% and 17% respectively, and decreased the water absorption by 40%.
شاتکريت در تونل سازي و سازه هاي مختلف بتني به ‌منظور نگهداري، پوشش و ترميم سازه ها مورد استفاده قرار مي گيرد. که در ارتباط مستقيم با شرايط جوي و عوامل مخرب محيطي هستند، موضوعات مرتبط با عمر مفيد آن‌ها همواره مورد توجه محققين بوده است. يکي از موضوعاتي که بيشترين اثر تخريبي را بر سازه‌هاي شاتکريتي در محيط هاي سرد مرطوب داشته است، چرخه‌هاي متوالي يخ زدگي و ذوب است. هدف از انجام اين تحقيق، بررسي و مقايسه‌ي تأثير نانو ذرات بر دوام شاتکريت در برابر چرخه‌هاي متناوب يخ و ذوب بوده است. اثرات شرايط يخبندان را مي‌توان از سنجش افت مقاومت فشاري همچنين تغيير مدول الاستيسيته ديناميکي، طول، وزن و درصد جذب آب نمونه‌هاي شاتکريت بررسي نمود. به دليل اينکه هدف اصلي از انجام اين پايان نامه مقايسه‌ي کاربرد نانو ذرات در شرايط يخبندان با يکديگر بوده است، در همه‌ي طرح‌ها از يک نسبت آب به مواد سيماني ثابت و برابر 5/0 استفاده گرديد. نانو ذرات مورد استفاده در اين بررسي، نانو سيليس و نانو رس بوده‌اند. در تهيه‌ي طرح‌هاي اختلاط، يک طرح بدون نانومواد، سه طرح با جايگزيني 2?، 4? و 6? درصد وزني مواد سيماني با نانو سيليس و سه طرح با جايگزيني همين درصدهاي وزني مواد سيماني با نانو رس ساخته شد. بدين ترتيب 7 طرح اختلاط شاتکريتي ساخته شد. نمونه‌ها مطابق با استاندارد ASTM C666A تحت آزمايش يخ و ذوب قرار گرفتند. براي مقايسه‌ي عملکرد طرح‌هاي اختلاط در برابر يخبندان، تغييرات وزن، طول، درصد جذب آب، مقاومت فشاري و مدول الاستيسيته ديناميکي نمونه‌ها قبل و بعد از قرارگيري در شرايط يخبندان، مورد بررسي قرار گرفت. در اين تحقيق نشان داده شد که نانو ذرات دوام شاتکريت در برابر پديده‌ي يخبندان را به ميزان قابل‌توجهي افزايش مي‌دهند. همچنين در اين تحقيق مشخص شد که جايگزيني نانو ذرات سيليس و رس جايگزين سيمان در نمونه هاي عمل آوري شده در آب باعث افزايش مقاومت فشاري و مدول الاستيسيته ديناميکي و کاهش در مقدار جذب آب شدند. در بين تمام طرح هاي اختلاط، نمونه هاي شاتکريتي حاوي 6 درصد نانو سيليس با بهترين عملکرد به ترتيب مقاومت فشاري و مدول الاستيسته ديناميکي را نسبت به شاتکريت معمولي 43 و 17 درصد افرايش و جذب آب را 40 درصد کاهش دادند.

ارتقاء امنیت وب با وف بومی