فهرست:
فصل اول: مقدمه و کلّیات
1-1. مقدمه. 2
1-2. سبک سازی.. 2
1-3. بتن سبک... 3
1-3-1. تعریف... 3
1-3-2. روشهای ساخت بتن سبک... 3
1-3-3. خصوصیات بتن سبک... 4
1-3-4. مزایای بتن سبک... 4
1-3-5. معایب ساختمان های ساخته شده با بتن سبک... 5
1-3-6. مشکلات طرح اختلاط بتن سبک و راههای مقابله با آن. 5
1-4. پیشینه تحقیق.. 6
1-5. هدف پژوهش... 9
فصل دوم: شناخت انواع سبکدانه و مواد افزودنی بتن سبک و نانو مواد
2-1. مقدمه. 12
2-2. طبقه بندی بتن سبک... 12
2-3. خواص بتن سبکدانه. 16
2-4. روشهای افزایش مقاومت بتن سبک... 17
2– 5. انواع سبکدانه ها 17
2-6. سبکدانه های طبیعی.. 18
2-6-1. پومیس... 18
2-6-2. پوکه معدنى.. 18
2-6-2-1. موارد مصرف پوکه معدنی.. 18
2- 7. سبکدانه های مصنوعی تولید داخل کشور. 19
2-7-1. پرلیت... 19
2-7-1-1. طرز تهیه پرلیت... 19
2-7-1-2. کاربرد پرلیت... 20
2-7-1-3. منابع پرلیت در کشور و جهان. 21
2-7-2. لیکا 21
2-7-2-1. مزایا و موارد کاربرد لیکا در صنعت ساختمان. 22
2-8. انواع بتن سبک... 27
2-8-1. بتن لیکا 27
2-8-2. بتن سبک گازى.. 27
2-8-3. بتن پلى استایرنى.. 28
2-8-3-1. مزایای بتن سبک پلی استایرنی عبارتند از: 28
2-8-3-2. معایب بتن سبک پلی استایرنی.. 29
2-9. بتن با مقاومت بالا. 29
2-9-1. مزایای استفاده از بتن با مقاومت بالا. 30
2-9-2. معایب استفاده از بتن با مقاومت بالا. 31
2-9-3. طرح اختلاط بتن با مقاومت بالا. 31
2-10. جنبه های اقتصادی بتن سبک... 34
2-11. پوزولانها 35
2-11-1. تعریف پوزولانها 35
2-11-2. انگیزه مصرف پوزولانها 35
2-11-3. تاثیر پوزولانها بر مقاومت فشاری بتن.. 36
2-11-4. سیمان پرتلند پوزولانی.. 36
2-11-5. میکروسیلیس... 37
2-11-6. خاکستر بادی.. 38
2-12. روان کننده ها و فوق روان کننده ها: 39
2-13. نقش پودر سنگ در بهبود خواص بتن سبک با مقاومت بالا. 40
2-14. اثر نوع دانه بندی لیکا بر خواص مکانیکی بتن سبک... 40
2-15. مسائل اجرائی بتن سبکدانه سازه ای.. 41
2-16. نانومواد ها و مشخصات آنها 41
2-16-1. مقدمه. 41
2-16-2. مواد نانوکمپوزیت... 42
2-16-3. نانو سیلیس آمورف... 43
2-16-3-1. نانوسیلیس و مقایسه بعضی خواص آن با میکروسیلیکا 44
2-16-4. نانو لوله ها 46
فصل سوم: مواد اولیه و روشها
3-1. مقدمه. 49
3-2. مواد مورد استفاده(Material) 49
3-2-1. سیمان. 49
3-2-1-1. سیمان پرتلند پوزولانی (PPC) 49
3-2-2. آب اختلاط.. 50
3-2-3. سنگدانه ها 50
3-2-3-1. آزمایش لس آنجلس بر روی سنگدانه های درشت... 52
3-2-4. ماده افزودنی نانوسیلیس... 54
3-2-5. ماده افزودنی میکروسیلیس... 55
3-2-6. ماده افزودنی فوق روان کننده 56
3-3. نمونه ها و نحوه عمل آوری آنها 57
3-4. روش تحقیق.. 57
3-5. طرح اختلاط.. 58
فصل چهارم: نتایج آزمایشها و بحث و بررسی آنها
4-1. مقدمه. 61
4-2. نتایج آزمایشهای بتن سبک... 61
4-2-1. آزمایش مقاومت فشاری.. 62
4-2-1-1. آزمایش مقاومت فشاری برای طرح اختلاطهای حاوی نانوسیلیس (2و3 و4) 63
4-2-1-2. آزمایش مقاومت فشاری برای طرح اختلاطهای حاوی میکروسیلیس(5و6 ) 67
4-2-1-3. آزمایش مقاومت فشاری برای طرح اختلاطهای حاوی اختلاط نانو با میکرو(7 تا 12 ) 69
4-2-2. آزمایش مقاومت کششی غیر مستقیم. 72
4-2-2-1. آزمایش مقاومت کششی غیرمستقیم برای طرح اختلاطهای حاوی نانوسیلیس (2و3و4) 74
4-2-2-2. آزمایش مقاومت کششی غیرمستقیم برای طرح اختلاطهای حاوی میکروسیلیس (5و6) 76
4-2-2-3. آزمایش مقاومت کششی غیرمستقیم برای طرح اختلاطهای حاوی اختلاط نانوسیلیس با میکروسیلیس (7 تا 12 ) 78
4-2-3. آزمایش سرعت پالس التراسونیک (UPV) 83
4-2-3-1. روش سرعت پالس... 83
4-2-3-2. عوامل موثر بر سرعت پالس... 83
4-2-3-3. کاربرد روش سرعت پالس... 84
4-2-3-4. آزمایش التراسونیک برای طرح اختلاطهای حاوی نانوسیلیس (2و3و4) 86
4-2-3-5. آزمایش التراسونیک برای طرح اختلاطهای حاوی میکروسیلیس(5و6) 88
4-2-3-6. آزمایش مدول الاستیسیته دینامیکی برای طرح اختلاطهای حاوی اختلاط نانوسیلیس با میکروسیلیس (7 تا 12 ) 90
4-2-4. آزمایش جمع شدگی بتن.. 93
4-2-4-1. مقدمه. 93
4-2-4- 2. عوامل موثر در جمع شدگی.. 93
4-2-4-3 . انواع جمع شدگی بتن.. 94
4-2– 4– 4 . ارتباط عمل آوری داخلی و جمع شدگی.. 94
4 -2– 4– 5. نتایج آزمایش جمع شدگی.. 95
4-2-4-6. آزمایش جمع شدگی برای طرح اختلاطهای حاوی نانوسیلیس (2و3 و4) 96
4-2-4-7. آزمایش جمع شدگی برای طرح اختلاطهای حاوی میکروسیلیس(5و6 ) 98
4-2-4-8 . آزمایش جمع شدگی برای طرح اختلاطهای حاوی اختلاط نانو با میکرو(7 تا 12 ) 100
فصل پنجم : نتیجه گیری و پیشنهادات
5– 1 . مقدمه. 105
5–2. نتیجه گیری.. 105
5– 3. پیشنهادات... 107
منابع و مراجع 108
منبع:
- حامد مخدومی، رضا رهگذر، اردیبهشت 1389، «بررسی سبک سازی بتن و افزودنی های آن- مزایا وکاربرد»، کنفرانس بین المللی سبک سازی و زلزله، کرمان.
2– پیام اشتری، مهدیه سادات میررحیمی، اردیبهشت 1389، «بررسی طرح اختلاط پیشنهادی بتن سبک سازه ای با سبکدانه پرلیت»، کنفرانس بین المللی سبک سازی وزلزله.
3– تینا تفرج فکور، حامد احمدی مقدم، محمد کامران زاده فومنی، اردیبهشت 1389، «بررسی طرح اختلاط بتن سبک حاوی میکروسیلیس و نانوسیلیس»، سومین همایش ملی مقاوم سازی و مدیریت شهری.
4– رمضانیان پور، جهرمی، مهدیخانی، مودی، 15 مهر ماه 1389، «مقایسه اثر نانوسیلیس و دوده سیلیس بر خصوصیات مکانیکی، ریز ساختار و دوام»، مجموعه مقالات اولین کنفرانس ملی بتن.
5– علی قدس، «بررسی اثر الیاف فولادی بر دوام بتن سبک»، چهاردهمین کنفرانس دانشجویی مهندسی عمران.
6– ملک محمد رنجبر، رحمت مدندوست، سید یاسین موسوی، علی صدر ممتازی، 1388، «ارزیابی دوام بتنهای سبک حاوی دانه های منبسط شونده پلی استایرن(EPS) در محیط مخرب نمکی»، هشتمین کنگره بین المللی مهندسی عمران.
7– عقیل احمدی، محمدرضا سهرابی، 1387، «بررسی اثر متاکائولن بر روی خواص مکانیکی و دوام بتن سبک در شرایط محیطی مهاجم»، چهارمین کنگره ملی مهندسی عمران.
8- علی احمدوند، اسفند 1375، «بررسی آزمایشگاهی کاربرد بتن سبک در دالهای مرکب با نیمرخ کلاهی»، پایان نامه کارشناسی ارشد، دانشگاه علم و صنعت.
9- محمدرضا یدالهی، پاییز1380، «تهیه بتن سبک با مقاومت بالا و ارزیابی اقتصادی آن»، پایان نامه کارشناسی ارشد، دانشگاه علم وصنعت.
10- عبدالناصر ریگی، بهار 1383، «تهیه بتن سبک با استفاده از سبکدانه های طبیعی پامیس و ارزیابی خواص آن»، پایان نامه کارشناسی ارشد، دانشگاه سیستان و بلوچستان.
11- عباس ناصری، شهریور 1386، «بررسی کاربرد بتن سبک در ساخت پوشش نگهداری سگمنتی تونلها»، پایان نامه کارشناسی ارشد، دانشگاه تهران.
12- مرتضی حسینعلی بیگی، سید باقر حسینیان، پیام شفیق، اردیبهشت 1382، مقاله نشریه دانشکده مهندسی دانشگاه مازندران.
13- شرکت وندیداد.
14- علی صدر ممتازی، اکبر خداپرست حقی، اردیبهشت 1387، «بررسی خواص مکانیکی بتن الیافی سبک حاوی پلی استایرن حجیم شده و بدست آوردن نسبت اختلاط بهینه»، چهارمین کنگره ملی مهندسی عمران، تهران.
15- حمیدرضا ایرانی، وحید رحیمی، بهروز حسنی، 1389، «تأثیر دانه بندی سبکدانه های لیکا بر مقاومت فشاری بتن سبک با مقاومت بالا»، همایش ملی مهندسی عمران و توسعه پایدار.
16– استاندارد سنگدانه، سنگدانه های سبک مورد مصرف در بلوکهای بتنی (استاندارد شماره 7657 ایران).
17- مرجان دهقانی، اسدا... محمودزاده، 1389، «استفاده از بتن سبک در ساختار سبک سازی و مقاوم سازی مسکن»، کنفرانس بین المللی سبک سازی و زلزله.
18– آرزو امدادی، نیکلاس علی لیبر، «اثر عایق سازی حرارتی دیوارهای ساختمانی ساخته شده با بتن سبک در کاهش مصرف سوخت و هزینه تمام شده»، دانشگاه تهران.
19– مرتضی حسینعلی بیگی، سید باقر حسینیان و پیام شفیق، 1385، «ساخت بتن سبک با مقاومت بالا با استفاده از دانه های سبک، پودر سنگ و میکروسیلیس»، نشریه دانشکده مهندسی دانشگاه مازندران.
20– تکنولوژی بتن، نوی دل، ترجمه رمضانیان پور، ع.ا ، شاه نظری، م.ح ، 1381، انتشارات آذرنگ.
21– محمدی تهرانی، فریبرز، «راهنمای جامع لیکا»، شرکت لیکا.
22– مهدی منصوری گواری، مهدی چزانی شراهی، حسین الوانکار گلپایگان، مرداد 1388، «بررسی خواص مکانیکی بتن با مقاومت بالا و مقایسه آن با بتن سبک و معمولی و ساخت بتنهای حاوی نانوسیلیس»، فستیوال سراسری بتن، مرکز ملی مقاوم سازی ایران.
23- اردشیر دیلمی، سازمان نظام مهندسی فارس
24– مهدی قالیبافان، «مروری بر تولید و مصرف مواد افزودنی در بتن»، نشریه پیام آبادگران، ارگان انجمن شرکتهای ساختمانی، شماره 199.
25– مهدی قالیبافان، اردیبهشت 1376، «کاربرد میکروسیلیس در ملات و بتن در ایران به ویژه در بهسازی»، مجموعه مقالات سمینار بین المللی کاربرد میکروسیلیس در بتن.
26– رمضانیان پور، علی اکبر، 1385، «ریزساختار، خواص و اجزای بتن (تکنولوژی بتن پیشرفته)»، انتشارات دانشگاه صنعتی امیر کبیر.
27– مؤسسه استاندارد و تحقیقات صنعتی ایران، استاندارد شماره 3433، سال 1373، «ویژگی های سیمان پرتلند پوزولانی»، تهران.
28- مؤسسه استاندارد و تحقیقات صنعتی ایران، استاندارد شماره 3432، سال 1373، «ویژگی پوزولانهای طبیعی»، تهران.
29– قالیبافان، مهدی، «مروری بر تولید و مصرف مواد افزودنی در بتن با تأکید بر مصرف میکروسیلیس و نقش آن در جلوگیری از خورده شدن میلگردهای آرماتور در داخل بتن»، نشریه پیام آبادگران، شماره 199.
30– رئیسی، م. ، 1382، «بررسی تاثیر عوامل شیمیایی آب دریا (سولفات وکلرور) بر بتن حاوی میکروسیلیس و پودر سنگ آهک»، پایان نامه کارشناسی ارشد، دانشکده مهندسی عمران، دانشگاه صنعتی اصفهان.
31- علی اکبر رمضانپور، سید مسعود مروج جهرمی، مهدی مهدیخانی، 1388، «مقایسه اثرات نانوسیلیس و دوده سیلیس بر روی ریزساختار و دوام نمونه های بتنی»، نخستین کنفرانس بین المللی تکنولوژی بتن.
32- J.M.Chi , R.Hung , C.C. Yang and J.J. Chang, 2003, ”Effect of aggregate properties on the strength and stiffness of lightweight concrete”.
33- V.Norok shchenov and W.Whit, 1990, “How to obtain –strength concrete using Density Aggregate “.
34- “ J.A.Rossignolo, M.V.C.Agnesinin, J.A. Morais, 2001, ” Properties of high-performance LWAC for pre-cast structures with Brazilian light weight aggregates “.
35- A.Kilic , C.D.Atis , E.Yasar , F.Ozcan, 2003, “High-strenght lightweight concrete made with scoria aggregate containing mineral admixtures”.
36- V.M.Malhotra. 1990, ”Properties of high– strenght lightweight concrete incorporating fly ash,silica & fume “.
37- Jodi R.Wall, Charles Freeman, 2003, "Rapid chloride permeability of structural light weight aggregate concrete compared with normal density concrete having similar proportions", carrolina stalite company research lab.
38- N.Haque, A.Al.Khaiatan, 2006, "Strength and durability of light weight concrete in hot marine exposure condition", Journal of materials and structure.
39- V. Breugel, E. Taberi, 2005, " Rapid chloride permeability of beam structural light weight aggregate concrete ".
40- Omrani A, 2009, "Lightweighting & characteristics of lightweight-aggregate concrete", Websit of elmofan.ir.
41- Cook, J.E. (1989) 10,000 psi concrete. Concrete international,11,10,67-75.
42- Aitin, P.C.,Pinsonneault, P. and Rav, G. (1981), "The use of condensed silica fume in concrete", material research society.
43- Randall, V.R and Foot, K.B (1989), high strength concrete for pacific first center. Concrete international: design and construction,11,4,14-16.
44- B.Y.Pekmezci, S.Akyuz, "Uptimum usage of a natural pozzolan for the maximum compressive strength of concrete", published in 2004 available on line at www.sciencedirect.com.
45- Nehdi,M., and Mindess,S., 1996, "Optimization of high strength limestone filler cement mortars, "Cement and concrete research, vol.26, no.6, pp.883.893.
46- L.turanli, B.uzal, F.bektas, "Effect of large amounts of natural pozzolan addition on properties of blended cements", published in 2004 available on line at www.sciencedirect.com.
47- ASTM C618-78. "Specification for fly ash and raw or calcined natural pozzolan for use as a mineral admixture in Portland cement concrete".
48- Norvegianstandard NS3473, "concrete structures", design rules, oslo, 1989.
49- Y.A, Malhotra, V.M., Ramachandran,V.S., Feldman, R.F. and aitcin, P.-c. (1987) condensed silica fume in concrete. CRC press inc., boca rattan, florida.
50- Porro .A.Doland, J.S.Camilo, 2005, "Effect of nanosilica additions on cement pastse", "Aplication of nanotechnology in concrete design, international conference, university of Dundee, Scotland, UK.
51- T sivilis, S., Chaniotakis, E., Kakali, G., and Batis, G., 1996, " An analysis of the properties of portland linestone cements and concrete", cement and concrete composites, vol.24, pp.371-378.
52- Website of www.leca.ir .
53- Hui-li, Hui-gaga Xiao, JieYuan, Jin-ping Ou, 2004, "Microstructure of cement mortar with nano-particles", composites, part B: engineering, vol.35, pp.185-189.
54- G.Quercia, H.Brouwers, 2010, "Aplication of Nano-silica(ns) in concrete mixture, 8 th fib PhD symposium in kgs.Lyngby, Denmark.
55- Newman.J, Choo.B, 2003, Advanced concrete technology(concrete properties), first published, Elseveir 1 td . 280-290.
56- Neville A.M., "Properties of concrete", 4th edition longman, 1995.
57- Surinder M., (2006), "Nanotechnology and construction", report on nanotechnology and construction, 2006, pp.1-55.
58- American concrete institute. 2010. ACI concrete terminology. Retrieved November 1,2010, from American concrete institute:http://www.concrete.org/technical/cct/aci-terminology.aspx.
59- ACI 308 R, "Guide to curing concrete", American concrete institute, Farmington Hills, USA, Michigan 2001 31 pp.
60- RILEM TC-196, "Internal curing of concrete, state of – the –art report of RILEM technical committee 196-ICC", in: K.kovler, O.M.Jensen(Eds), RILEM publications S.A.R.L France, Bagneux, 2007, 139pp.
61- S.Weber, H.W.Reinhardt, "A new generation of high performance concrete: concrete with autogeneus curing", advanced cement based materials 6(2)(1997) 59-68.
62- JCI committee report, "Technical on autogenous shrinkage of concrete", in proceedings of international workshop on autogenous shrinkage of concrete, Japan,1998