بررسی سازه های بتنی رشته عمران 47 صفحه

به صفحه دریافت بررسی سازه های بتنی خوش آمدید.

قبل از اینکه به صفحه دانلود بروید پیشنهاد می کنیم توضیحات بررسی سازه های بتنی را مطالعه نمایید.

قسمتی از متن و توضیحات فایل:

سال ها قبل، انسان به این كشف مهم و ارزنده نائل آمد و دریافت كه وقتی مواد سیلیسی بسیار ریز با آهك مخلوط می شود، سیمان های دارای خواص هیدرولیكی تولید می‌نماید یك نوع از این مواد، خاكستر آتشفشانی تحكیم یافته یا توف بود كه در حوالی پوزولی ایتالیا پیدا شد پس از آن، واژه پوزولان به هر نوع ماده ای با خاصیت مشابه فوق صرف نظر از منشأ زمین شناسی آن، اطلاق گ

فرمت فایل: doc

تعداد صفحات: 47

حجم فایل: 19 کیلو بایت

كلیات

سال ها قبل، انسان به این كشف مهم و ارزنده نائل آمد و دریافت كه وقتی مواد سیلیسی بسیار ریز با آهك مخلوط می شود، سیمان های دارای خواص هیدرولیكی تولید می‌نماید. یك نوع از این مواد، خاكستر آتشفشانی تحكیم یافته یا توف بود كه در حوالی پوزولی ایتالیا پیدا شد. پس از آن، واژه پوزولان به هر نوع ماده ای با خاصیت مشابه فوق صرف نظر از منشأ زمین شناسی آن، اطلاق گردید.

ASTM-C618 پوزولان را به این صورت تعریف می كند: «ماده سیلیسی یا سیلیسی آلومیناتی كه به خودی خود ارزش چسبندگی ندارد، اما به شكل ذرات بسیار ریز و در مجاورت رطوبت با درجات حرارت معمولی با هیدروكسید كلسیم واكنش شیمیایی داشته و تركیباتی را به وجود می آورد كه خاصیت سیمانی و چسبندگی دارد.» بنابراین، پوزولان یك ماده طبیعی یا مصنوعی است كه حاوی سیلیس فعال است. لازم است كه ماده پوزولانی به شكل پودر شده باشد، زیرا فقط در این صورت سیلیس می تواند در حضور آب با آهك (كه بر اثر هیدراتاسیون سیمان پرتلند ایجاد می گردد) سیلیكات های كلسیم پایدار را كه دارای خواص چسبندگی اند، تشكیل دهند. ضمناً در بررسی كلی پوزولون ها باید متذكر شد كه سیلیس آنها باید بی شكل (آمورف) باشد، زیرا قابلیت ایجاد واكنش سیلیس متبلور بسیار كم است.

سیمان پرتلند پوزولانی به مخلوط های توأم آسیاب شده یا مخلوط شده سیمان پرتلند و مواد پوزولانی اطلاق می گردد. غالباً مواد پوزولانی از سیمان پرتلندی كه جایگزین آن می شوند ارزانترند.

ولی امتیاز عمده آنها در هیدراتاسیون كند و بنابراین، روند توسعه حرارت كم نهفته است. در ساختمان های انبوه بتنی این امر اهمیت زیادی دارد و دقیقاً در این نوع ساختمان هاست كه غالباً سیمان پرتلند پوزولانی با جایگزینی بخشی از سیمان پرتلند با مواد پوزولانی مصرف می شود. همچنین سیمان های پرتلند پوزولانی در برابر حمله سولفات ها و بعضی دیگر از عوامل مخرب مقاومت خوبی از خود نشان می دهند. این امر به دلیل واكنش پوزولانی است كه مقدار كمتری آهك به جا می گذارد تا به خارج راه یابد و نیز نفوذپذیری بتن را كاهش می دهد. لیكن مقاومت در برابر یخ زدن و آب شدن تا سنین بعدی كه واكنش عمده پوزولانی تخلخل خمیر سیمان را كاهش داده است، نمی تواند ایجاد شود. باید به خاطر داشت كه آثار خوب و بد مواد پوزولانی بسیار متغیرند و بدین جهت توصیه می شود كه هر ماده پوزولانی آزمایش نشده ای در تركیب با سیمان و سنگدانه هایی كه در ساختمان واقعی مصرف خواهند شد، مورد آزمایش قرار گیرد. به علت كنش آهسته پوزولان ها باید عمل آوردن پیوسته مرطوب و دمای عمل آوردن مناسب برای مدتی بیشتر از آنچه به طور معمول لازم است، فراهم شود.

طبقه بندی و مشخصات استاندارد برای پوزولان ها

پوزولان ها را از لحاظ منشأ وجودی به پوزولان های طبیعی و مصنوعی تقسیم می كنند. پوزولان های طبیعی شامل خاك های دیاتمه، چرت های اپالینی و شیل ها، توف ها و خاكستر آتشفشانی است. منابع اصلی پوزولان های مصنوعی عبارتند از كوره های استخراج فلزات تولیده كننده آهن خام، فولاد، مس، نیكل، سرب، سیلیس و آلیاژهای فروسیلیس، و نیروگاه هایی كه از زغال سنگ به عنوان سوخت استفاده می كنند. امروزه این مواد مصنوعی كه با قیمت كم عمدتاً قابل دسترس اند، به عنوان جایگزین بخشی از سیمان پرتلند مصرفی در بتن مورد استفاده وسیعی قرار گرفته است. به علاوه، بدیهی است كه بیشتر این مصنوعات قادرند مقاومت نهایی و دوام بتن با سیمان پرتلند را بهبود بخشند.

یكی از اولین طبقه بندی ها برای پوزولان های طبیعی توسط میلنز پیشنهاد گردید. در این سیستم طبقه بندی، پوزولان های طبیعی بر اساس شش نوع فعالیت دسته بندی شدند. جدیدترین طبقه بندی كه توسط ماسازا پیشنهاد گردید، پوزولان های طبیعی را به سه دسته تقسیم می نماید. گروه اول، شامل سنگ های پیروكلاستیك كه مواد با منشأ آتشفشانی اند. توف های پوزولانی و تراس از این دسته محسوب می شوند. گروه دوم، مواد تغییر یافته با درصد سیلیس زیاد است كه طی یك روند شامل ته نشین ساختن مواد با منشأهای متفاوت، شكل داده شده اند. گروه سوم، موادی با منشأ كلاستیك، شامل رس‌ها و خاك های دیاتمه است.

ASTM-C618 طبقه بندی زیر را برای پوزولان ها ارائه می دهد:

– پوزولان ردهN: پوزولان های طبیعی خام یا كلسینه شده شامل خاك های دیاتمه، چرت های اپالین و شیل ها، توف ها و خاكسترهای آتشفشانی یا پومیسیت ها، بعضی شیل ها و رس های كلسینه شده.

– پوزولان ردهF: خاكستر بادی با منشأ زغال سنگ قیری.

– پوزولان ردهC: خاكستر بادی، خاكستر لیگنیت با منشأ زغال سنگ قیری.

– پوزولان ردهS: هر نوع مواد دیگر شامل پومیسیت های عمل شده، بعضی دیاتمه ها، رس ها و شیل های كلسینه شده و آسیاب شده.

مشخصات استاندارد و روش های آزمایش برای انواع مختلف پوزولان ها توسط آیین نامه های مختلف بیان شده است. تمام كدهای استاندارد مشخصات فیزیكی و شیمیایی پوزولان ها را جهت تشخصی مناسب یا نامناسب بودن آنها مورد بحث قرار می دهند. براساس مطالعات و تحقیقات انجام گرفته در زمینه مواد افزودنی مصنوعی این نتیجه حاصل شده است كه تركیبات كانی شناسی و مختصات ذرات مواد، تعیین كننده خاصیت پوزولانی و سیمانی بودن یك پوزولان اند. اخیراً نامبرده برخی از كدهای استاندارد در خصوص خاكستر بادی(PFA) گرد سیلیس، سرباره كوره آهنگدازی و پوزولان های طبیعی را نیز مورد بررسی قرار داده است.

برخی از كدهای استاندارد از جملهASTM-C618 BS3892 ضوابط خاصی را برای خواص شیمیایی و فیزیكی خاكستر بادی(PFA) جهت مصرف در بتن ارائه داده اند. اما برای گرد سیلیس (دود سیلیس) كه یك ماده پوزولانی نسبتاً جدید است، تنها در آیین نامه كاناداییCSA2 محدودیت هایی برای مقدارSO2، مقدارSO3 افت سرخ شدن، میزان ذرات باقی مانده روی الك45 میكرون، اندیس فعالیت پوزولانی مقدار آب لازم جهت مصرف در بتن بیان شده است.

بیشتر استانداردها از جملهASTM-C618 برای پوزولان های طبیعی یك حداقل70 درصد را برای مجموعسه اكسید اصلی شاملFe2O3 SiO2 مقرر داشته است. همچنین یك حداكثر برابر با 10 درصد برای افت سرخ شدن و3 درصد برای درصد رطوبت دو محدودیت مفید برای خواص شیمیایی هستند كه توسط استانداردها بیان شده اند. از دیدگاه خواص فیزیكی نیز برای استفاده از پوزولان های طبیعی در بتن، بیشتر كدهای استاندارد محدودیت هایی در مورد میزان ذرات مانده روی الك45 میكرون، اندیس فعالیت پوزولانی و مقدار آب را توصیه كرده اند.

مطلب دیگر:  سازه‌های بتنی

خواص بتن با مواد پوزولانی

بسیاری از خواص بتن، بر اثر استفاده از مواد پوزولانی بهبود می یابد. بعضی آثار ناشی از خواص فیزیكی ذرات شامل ریزبودن و شكل ذرات، و بقیه ناشی از فعل و انفعال شیمیایی با سیمان است.

رفتار بتن تازه و درجه هیدراتاسیون سیمان پرتلند را می توان از خواص فیزیكی دانست كه به اندازه ذرات پوزولان وابسته اند. مقاومت و نفوذپذیری بتن سخت شده، مقاومت در مقابل بروز ترك های حرارتی، واكنش قلیایی دانه ها و خرابی سولفاتی از خواص بسیار مهمی هستند كه از فعل و انفعال شیمیایی پوزولان با سیمان ناشی می شوند. در این بخش بعضی از آثار مواد پوزولانی بر روی خواص بتن به طور خیلی كلی بیان می‌گردد و در بخش های بعدی به تفضیل آثار مهم چند ماده پوزولانی كه در انجام دادن تحقیقات مورد استفاده قرار گرفته اند، جداگانه تشریح خواهند شد.

الف) تأثیر پوزولان ها بر روی خواص بتن تازه عموماً به صورت یك اثر پایدار كننده ظاهر می شود. این بدان معناست كه افزودن ذرات خیلی ریز به مخلوط بتن باعث كاهش اساسی در ابعاد لوله های مویینه در بتن، تمایل مخلوط به جدایی را كاهش داده و مشخصات پرداخت پذیری بتن را بهبود می بخشد. كارآیی یكی دیگر از خواص بسیار مهم بتن تازه است و اساساً به میزان چسبندگی مخلوط بستگی دارد. بر طبق گزارش‌های داده شده، افزودن پوزولان ها به مخلوط بتن با سیمان معمولی اساساً چسبندگی مخلوط را افزایش می دهد، به جز بعضی از انواع خاكستر بادی(PFA) با درصد كربن كم كه كارآیی بتن را افزایش می دهد. اضافه نمودن دوده سیلیس به بتن سبب افزایش چسبندگی و پایداری مخلوط می گردد. به علاوه آب انداختن و جدایی مخلوط به مقدار زیادی كاهش می یابد. افزایش چسبندگی مخلوط بدین معناست كه جهت رسیدن به كارآیی معمول در بتن های با دوده سیلیس اسلامپ بالاتری لازم است. با افزودن مقادیر خیلی كم دوده سیلیس به بتن معمولی، به آب بیشتر با استفاده از مواد مضاف كاهش دهنده آب به منظور تثبیت كارآیی نیازی نیست ولی با افزودن مقادیر بیشتر، معمولاً آب بیشتری جهت تأمین اسلامپ معین مورد نیاز است.

گزارش های منتشر شده در خصوص اثر پروزولان های طبیعی بر روی كارآیی ملات ها و بتن ها بسیار اندك است. بررسی های مختلف نشان داده است كه مخلوط های با سیمان پرتلند و پوزولان های طبیعی نسبت به بتن های با سیمان پرتلند معمولی هت حصول كارآیی ثابت، آب بیشتری را طلب می كند و مقدار آب لازم با افزایش میزان پوزولان جایگزین شده به جای سیمان به دلیل ریزی بیشتر دانه ها و سطح مخصوص زیادتر بیشتر خواهد شد. زمان گیرش اولیه و نهایی بتن های با سیمان پرتلند و پوزولانی به مقدار پوزولان جایگزین شده به جای سیمان و ریزی و درجه فعال بودن پوزولان بستگی دارد.

ب) حرارت هیدراتاسیون مخلوط های حاوی سیمان پرتلند عموماً بیشتر از مخلوط های دارای سیمان پرتلند به اضافه پوزولان است. اولین گزارش ها از كاهش حرارت هیدراتاسیون توسط دیویس ارائه گردید و پس از آن محققان بسیار این یافته را مورد تأیید قرار دادند. كاهش حرارت هیدراتاسیون به كند شدن هیدراتاسیون تری كلسیم آلومیناتC3A و تتراكلسیم آلومینوفریتC4AF مربوط است.

ج) اثر پوزولان ها بر روی مقاومت بتن طی مقالات بسیار زیادی مورد بررسی قررا گرفته است. هم سرعت افزایش مقاومت و هم میزان مقاومت نهایی توسط هیدراتاسیون سیمان و مواد پوزولانی كنترل می گردد، زیرا میزان مقاومت تابعی از روند پر شدن منافذ توسط محصولات ایجاد شده بر اثر هیدراتاسیون است. بنابراین به دلیل كندی واكنش‌های بیشتر پوزولان ها، مقاومت بتن با مواد پوزولانی در سنین كم معمولاً از مقاومت بتن معمولی كمتر است.

مطالعات انجام شده در مورد تأثیر پوزولان های طبیعی بر روی مقاومت ملات ها و بتن‌ها نشان می دهد كه مقاومت بتن های حاوی مقدار پوزولان زیاد، در سنین كم یك كاهش جزیی دارد، اما مقاومت نهایی این بتن ها ممكن است از بتن معمولی بیشتر باشد.

ماسازا تأثیر بعضی از پوزولان های طبیعی ایتالیا بر روی مقاومت فشاری ملات ها را بررسی كرده است و ی دریافته است كه افزودن بیش از20 درصد از بعضی پوزولان ها، مقاومت ملات را كاهش خواهد داد. علاوه بر این، مقاومت ملات های حاوی سیمان پرتلند و مواد پوزولانی تا28 روز، از مقاومت ملات های معمولی كمتر و این نتیجه برای تمامی درصدهای پوزولان جایگزین سیمان صادق بوده است. در فاصله 28-90 روز فعالیت پوزولانی بسیار مهم است زیرا مقاومت سیمان با20 درصد پوزولان بیشتر از بتن كنترل در سن90 روزه است.

د) مدول الاستیسیته و خزش بتن اساساً بستگی به مقاومت بتن و سختی دانه ها دارد. در بتن های حاوی سیمان پرتلند و پوزولان طبیعی با مقاومت اولیه پایین، به طور كلی مدول الاستیسیته به مقدار خیلی جزیی كمتر و خزش به مقدار خیلی جزیی بیشتر از بتن بدون پوزولان است. اطلاعات زیادی در مورد خواص مربوط به مدول الاستیسیته و خزش بتن با دوده سیلیس وجود ندارد، اما با توجه به توانایی دوده سیلیس در افزایش مقاومت اولیه بتن واضح است كه مدول الاستیسیته را افزایش داده و خزش را كم می‌كند. با آزمایش های انجام شده بر روی بتن با25 درصد دوده سیلیس جایگزین شده به جای بخشی از سیمان پرتلند این نظریه تأیید شده است.

هـ) یكی از مهمترین خواص پوزولان ها وقتی به عنوان جایگزین بخشی از سیمان پرتلند استفاده می شوند، عبارت از توانایی قابل ملاحظه آنها در كاهش منافذ بزرگ و نفوذ پذیر بتن است. بررسی های مختلف نشان داده است كه پوزولان ها مؤثرترین كاهش دهنده نفوذپذیری در مخلوط های كم مایه اند. از یك بررسی بر روی مقاومت و نفوذپذیری (به روش آب) سیمان پرتلند به اضافه مواد پوزولانی، این نتیجه حاصل شده كه در مراحل مختلف روند عمل آوردن بتن، حجم منافذ بزرگ با قطر بیشتر از1000 آنگستروم (و نه كل تخلخل خمیر هیدراته شده) به طور معكوس با مقاومت و نفوذپذیری بتن ارتباط دارد. نتایج برخی تحقیقات حاكی از آن است كه افزودن پوزولان‌هایی چون PFA و سرباره كوره ذوب آهن دانه ای به سیمان پرتلند باعث ایجاد منافذ خیلی ریز با تبدیل منافذ بزرگ به منافذ ریز می گردد.

 


از این که از سایت ما اقدام به دانلود فایل ” بررسی سازه های بتنی ” نمودید تشکر می کنیم

هنگام دانلود فایل هایی که نیاز به پرداخت مبلغ دارند حتما ایمیل و شماره موبایل جهت پشتیبانی بهتر خریداران فایل وارد گردد.

فایل – بررسی سازه های بتنی – با کلمات کلیدی زیر مشخص گردیده است:
سازه های بتنی;بتن;پوزولان های مصنوعی;خواص بتن

جعبه دانلود

برای دانلود فایل روی دکمه زیر کلیک کنید
دریافت فایل


شما ممکن است این را هم بپسندید

دیدگاهتان را بنویسید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *