ORIGINAL_ARTICLE
مقایسه تاثیر مقاوم سازی لرزه ای ستون بتنی با استفاده از ژاکت بتنی، ژاکت فولادی و FRP به وسیله ی مدلسازی عددی
در چند دهه ی اخیر، مقاوم سازی ستون های بتنی و بررسی رفتار آنها تحت بار زلزله به خصوص از نقطه نظر شکل پذیری و قابلیت جذب انرژی سازه، مورد توجه قرار گرفته است. بخش قابل توجهی از این مطالعات بر محصور سازی اعضای بتنی به منظور افزایش شکل پذیری و جذب انرژی آنها در برابر نیروهای ناشی از زلزله می باشد. در این مطالعه 3 روش عمده برای مقاوم سازی ستون های بتنی شامل تقویت ستون با استفاده از ورق های FRP، استفاده از ژاکت فولادی و استفاده از ژاکت بتنی در مقاوم سازی ستون مورد بررسی و مقایسه قرار گرفته است.در این راستا مقاوم سازی ستون های بتنی تحت بارهای لرزه ای با بکارگیری تحلیل های عددی با استفاده از نرم افزارABAQUS انجام گرفت. ابتدا روش عددی با نتایج حاصل از مطالعات تجربی صحت سنجی گردید. با استفاده از نمونه هایی با متغیر های شامل مقاومت بتن، نوع الیاف و تعداد لایه های FRP برای بتن تقویت شده باFRP ، متغیر ها شامل ابعاد ورق ها، تعداد و ضخامت ورق های فولادی برای ستون های تقویت شده با ژاکت فولادی و متغیرها شامل مقاومت بتن، ابعاد پوشش بتن و اندازه تنگ و فاصله بین آنها برای ستون های تقویت شده با ژاکت بتنی، در 3 روش، میزان مقاومت، شکل پذیری و افزایش ظرفیت جذب انرژی بر اساس نتایج حاصل مورد مقایسه قرار گرفته است. نتایج بدست آمده حاکی از آن است که نمونه های تقویت شده با ورق های FRP، عمدتاً باعث بهبود در شکل پذیری شده اند. نمونه های تقویت شده با بتن اگرچه باعث بهبود قابل توجه در تحمل حداکثر مقاومت برشی شده و دامنه عملکرد خطی را ارتقاء داده اند و نیز قابلیت جذب انرژی را بهبود بخشیده اند لیکن شکل پذیری مناسبی از خود نشان نداده اند و نمونه های تقویت شده با ژاکت فولادی، ضمن بهبود در بیشینه مقاومت برشی و قابلیت جذب انرژی، شکل پذیری مناسبی را از خود نشان داده اند. در حالتی که متغیر های سه روش مقاوم سازی با بار محوری ثابت را طوری تغییر دادیم که ظرفیت باربری جانبی یکسان داشته باشند، نمونه ژاکت فولادی و بتنی شکل پذیری بهتری نسبت به نمونه تقویت شده با FRP نشان می دهند. همچنین نمونه تقویت شده با ژاکت فولادی بیشترین جذب انرژی را دارد.
https://www.jcsm.ir/article_47141_80a4cfb02227cbc12b8dcc7c08e40822.pdf
2016-05-21
5
22
10.30478/jcsm.2016.47141
ورق های FRP
ژاکت فولادی
ژاکت بتنی
مقاوم سازی
المان محدود
عطیه
دائمی
atieh.daemi@gmail.com
1
کارشناس ارشد سازه، دانشگاه صنعتی شریف، تهران، ایران
AUTHOR
علیرضا
خالو
khaloo@sharif.edu
2
استاد، دانشکده مهندسی عمران، دانشگاه صنعتی شریف، تهران، ایران
LEAD_AUTHOR
[1]. Katsumata, H., Kobatake, Y., & Takeda, T. (1988, August). A study on strengthening with carbon fiber for earthquake-resistant capacity of existing reinforced concrete columns. In Ninth World Conference on Earthquake Engineering, 517-522.
1
[2]. Garzón-Roca, J., Adam, J. M., Calderón, P. A., & Valente, I. B. (2012). Finite element modelling of steel-caged RC columns subjected to axial force and bending moment. Engineering Structures, 40, 168-186.
2
[3]. Vandoros, K. G., & Dritsos, S. E. (2008). Concrete jacket construction detail effectiveness when strengthening RC columns. Construction and Building Materials, 22(3), 264-276.
3
[4]. Jankowiak, T., & Lodygowski, T. (2005). Identification of parameters of concrete damage plasticity constitutive model. Foundations of civil and environmental engineering, 6(1), 53-69.
4
[5]. Hosseini, A., Khaloo, A. R., & Fadaee, S. (2005). Seismic performance of high-strength concrete square columns confined with carbon fiber reinforced polymers (CFRPs). Canadian Journal of Civil Engineering, 32(3), 569-578.
5
[6]. Chastre, C., & Silva, M. A. (2010). Monotonic axial behavior and modelling of RC circular columns confined with CFRP. Engineering Structures, 32(8), 2268-2277.
6
[7]. Vandoros, K. G., & Dritsos, S. E. (2008). Concrete jacket construction detail effectiveness when strengthening RC columns. Construction and Building Materials, 22(3), 264-276.
7
[8]. Kmiecik, P., & Kamiński, M. (2011). Modelling of reinforced concrete structures and composite structures with concrete strength degradation taken into consideration. Archives of Civil and Mechanical Engineering,11(3), 623-636.
8
[9]. Tahsiri, H., Sedehi, O., Khaloo, A., & Raisi, E. M. (2015). Experimental study of RC jacketed and CFRP strengthened RC beams. Construction and Building Materials, 95, 476-485.
9
ORIGINAL_ARTICLE
مقایسه ضوابط طراحی اتصالات تیر به ستون بتن آرمه از دیدگاه آیین نامهACI318-2014، مبحث نهم مقررات ملی ساختمان (1392) و آیین نامه بتن ایران (آبا)
اتصالات تیر به ستون، در سازه های بتن آرمه، به ویژه در قاب های خمشی، نقش مهمی در رفتار لرزه ای اینگونه سازه ها ایفا می نماید. در قاب های مقاوم لرزه ای، هدف اصلی طراحی برای گره اتصال، این است که تا زمانی که مفاصل پلاستیک در اعضای قاب، شکل گیرد، گره های اتصال، الاستیک باقی بمانند. در این مقاله، ابتدا به معرفی اتصالات تیر به ستون بتنی، نیروهای اتصال، ناشی از بارگذاری ثقلی و جانبی و انواع اتصالات داخلی، خارجی و گوشه پرداخته شده است. همچنین مکانیزم های انتقال نیرو در اتصال تیر به ستون در دو حالت بدون آرماتور عرضی (خاموت) و با آرماتور عرضی (خاموت)، تشریح شده و رفتار لرزه ای اتصالات و انواع خرابی های ایجاد شده در اتصالات ناشی از زلزله در سال های اخیر، بحث شده است. در ادامه، مقاومت برشی اتصال، بررسی شده و الزامات مهار میلگرد طولی تیر و ستون، بیان شده است. سپس ضوابط طراحی اتصالات تیر به ستون بتنی، از دیدگاه آیین نامه ACI 318-2014، مبحث نهم مقررات ملی ساختمان سال 1392 و آیین نامه بتن ایران (آبا)، با یکدیگر مقایسه گردیده است.
https://www.jcsm.ir/article_47194_6c2ab624fea60f8da609607317560f86.pdf
2016-05-21
23
41
10.30478/jcsm.2016.47194
اتصالات تیر به ستون
بتن آرمه
318-2014 ACI
مبحث نهم (1392)
آبا
فرزین
مولودی
farzin.moludi@semnan.ac.ir
1
دانش آموخته کارشناسی ارشد سازه، دانشکده مهندسی عمران، دانشگاه سمنان، سمنان، ایران
AUTHOR
علی
خیرالدین
kheyroddin@semnan.ac.ir
2
استاد، دانشکده مهندسی عمران، دانشگاه سمنان، سمنان، ایران
LEAD_AUTHOR
[1] Moehle J. (2015), "Seismic Design of Reinforced Concrete Buildings", McGraw-Hill Education.
1
[2] ACI Committee 318 (2014), "Building Code Requirments for Structural Concrete (ACI 318-14)", American Concrete Institute, Farmington Hills, MI.
2
[3] NEHRP Seismic Design Technical Brief No. 1 (2008), "Seismic Design of Reinforced Concrete Special Moment Frames: A Guide for Practicing Engineers", National Institute of Standards and Technology (NIST).
3
[4] مبحث نهم مقررات ملی ساختمان، ویرایش چهارم (1392)، "طرح و اجرای ساختمان های بتن آرمه"، دفتر مقررات ملی ساختمان.
4
[5] نشریه شماره 120 (1382)، "آیین نامه بتن ایران (آبا)"، معاونت امور فنی و تدوین معیارها.
5
[6] راهنمای مبحث نهم مقررات ملی ساختمان، (1390)، راهنمای کتاب "طرح و اجرای ساختمان های بتن آرمه"، دفتر مقررات ملی ساختمان.
6
ORIGINAL_ARTICLE
بررسی همگنی مقاومت بتن در دیوارهای ساخته شده از بتن های خود تراکم حاوی نانو سیلیس- دوده ی سیلیس و زئولیت
همگنی نامناسب بتن درنتیجه ی پدیده ی جداشدگی و تراکم ضعیف می تواند عملکرد آن را در محل سرویس دهی به طور قابل ملاحظه ای تحت تاثیر قراردهد. امروزه با افزایش استفاده از بتن خود تراکم درکارهای عمرانی، تحقیق در مورد همگنی خصوصیات سخت شده ی آن در محل، از جمله مقاومت فشاری، ضروری به نظر می رسد. در این مطالعه به ارزیابی همگنی مقاومت فشاری بتن در ارتفاع دیوارهای ساخته شده از بتن خود تراکم و مقایسه آن با بتن معمولی پرداخته شده است. دراین تحقیق ازمواد پوزولانی نظیر دوده ی سیلیس- نانوسیلیس و زئولیت به عنوان جایگزین بخشی از سیمان استفاده شده است تا تاثیر این مواد در تغییرات مقاومت فشاری دراختلاط های بتن خود تراکم بررسی گردد. دیوارها در ابعاد واقعی ساخته شده اند و برای لحاظ کردن شرایط واقعی اجرا آرماتورگذاری گردیدند. آزمایش های غیرمخرب فراصوتی، چکش اشمیت و آزمایش نیمه مخرب مغزه گیری بر روی دیوار انجام گرفت. نتایج آزمایش ها بیانگر همگنی بیشتر مقاومت برای دیوارهای حاوی بتن خود تراکم نسبت به دیوار ساخته شده از بتن معمولی می باشد. همچنین استفاده از ترکیب دوده ی سیلیس- نانوسیلیس نسبت به زئولیت عملکرد بهتری در کاهش تغییرات و بهبود یکنواختی خصوصیات در محل، در اختلاط های بتن خود تراکم از خود نشان داده است.تغییرات مقاومت در ارتفاع دیوار های ساخته شده از بتن خودتراکم و معمولی به ترتیب 6 و 8 درصد بوده است که نشان دهنده عملکرد مناسب بتن های خودتراکم در المان های با ابعاد واقعی می باشد.
https://www.jcsm.ir/article_47195_c9ec0ae09808d3cea20d328b9b393ad5.pdf
2016-05-21
42
58
10.30478/jcsm.2016.47195
بتن خودتراکم
مقاومت فشاری درجا
نانو و دوده ی سیلیس
زئولیت
فراصوتی
مغزه گیری
چکش اشمیت
جاوید
ملک دوست
j.malakdoust@gmail.com
1
کارشناسی ارشد دانشگاه گیلان، رشت، ایران
LEAD_AUTHOR
رحمت
مدندوست
rmadandoust@yahoo.com
2
دانشیار، دانشکده عمران، دانشگاه گیلان، رشت، ایران
AUTHOR
ملک محمد
رنجبر
ranjbar@guilan.ac.ir
3
استادیار، دانشکده عمران، دانشگاه گیلان، رشت، ایران
AUTHOR
1. Final report submitted to the Florida department of transportation(contract No:BD503),”Mix design and testing of self-consolidating –concrete using Florida materials”December 2004
1
2. S.Bakhtiyari, A. Allahverdi, and M. Rais-Ghasemi,”The influence of permanent expanded polystyren formwork on fire resistance of self-compacting and normal vibreted concretes” ,Asian Journal of Civil Engineering(Bulding and Housing) vol.12,No.3(2011)pp.353-374
2
3. P.L. Domone,” Self-compacting concrete: An analysis of 11 years of case studies”, Cement & Concrete Composites 28 (2006)pp. 197–208
3
4. S.Girish, R.V. Ranganath, Jagadish Vengala,” Influence of powder and paste on flow properties of SCC”, Construction and Building Materials 24 (2010)pp. 2481–2488
4
5. Amadi. Babak, Shekarchi. Mohammad,”Use of natural zeolite as a supplementary cementitious material” , cement and concrete composites,32(2010),pp.134-141
5
6.Zhu W, Gibbs JC, Bartos PJM. "Uniformity of in situ properties of self-compacting concrete in full scale structural elements". CementConcr Comp 2001; 23:pp.57–64
6
7. ملک محمد رنجبر، رحمت مدندوست، ایمان محمد پور نیک بین،" انتشار امواج اولتراسونیک در بتن خودتراکم و بررسی توزیع مدول الاستیسیته دینامیکی در اعضای بتنی"، چهارمین کنگره ملی مهندسی عمران،دانشگاه تهران، اردیبهشت 1387
7
8. رحمت مدندوست،"ارزیابی مقاومت بتن در دیوار بتن مسلح"، اولین کنفرانس بین المللی بتن و توسعه، مرکز تحقیقات ساختمان و مسکن، شماره1، اردیبهشت 1380
8
9. Bungey J.H, Madandoust R. “Strength variations in lightweight concrete beams”. Cem. Concr. Compos. 1994; 16:pp.49- 55
9
10. Soo-Duck Hwang , Kamal H. Khayat ,"Comparison of in situ properties of wall elements cast using self-consolidating concrete", Materials and Structures, DOI 10.1617/s11527-011-9755-4, Received: 15 November 2010 /Accepted: 17 May 2011
10
11.Khayat K H, Trembley S, Paultre P." Structural response of self-consolidating concrete columns. In: Skarendahl A, Petersson O, First international RILEM symposium on self-compacting concrete, Sweden: Stockholm, September 13–14, 1999, pp. 291–305.
11
12.Khayat K.H, Petrov N, Attiogbe EK, See HT." Uniformity of bond strength of prestressed strands in conventional flowable and self-consolidating concrete mixtures". In: Wallevik O, Nielsson I, editors.Proceedings of third RILEM international symposium on selfcompacting concrete Reykjavik Iceland. Bagneux, France: RILEMPublications, PRO 33; 2003. pp. 703–12.
12
13. Khayat KH, Manai K, Trudel A. "In suit mechanical properties of wall elements cast using self-consolidating concrete". ACI Mater J1997;94(6):pp.491–500.
13
14. کمیته ی تدوین آیین نامه ی بتن ایران،"آیین نامه بتن ایران(آبا)- بخش اول"،انتشارات سازمان برنامه و بودجه، معاونت امور فنی و تدوین معیار ها، نشریه شماره 120،1377.
14
ORIGINAL_ARTICLE
تقویت برشی تیرهای بتن آرمه با پانل های پیش ساخته بتن فوق توانمند الیافی
در این پژوهش کاربرد استفاده از پانلهای پیش ساخته بتن فوق توانمند الیافی یا UHPFRC در تقویت برشی تیرهای بتن مسلح به صورت آزمایشگاهی و عددی مورد بررسی و ارزیابی قرارر گرفته است. تعداد 8 نمونه تیر مسلح شده بتن معمولی به ابعاد (cm 150×20×10) با دو ظرفیت خمشی مختلف و کمبود ظرفیت برشی ساخته شدهاند. 4 عدد از این نمونه ها به عنوان نمونههای کنترلی و 4 عدد دیگر به عنوان نمونههای تقویت شده با پانلهای پیش ساخته UHPFRC به ابعاد (cm 126×15×3) تحت آزمایش بارگذاری سه نقطهای قرار گرفتهاند. نتایج بدست آمده از آزمایش نشان میدهند که پانلهای پیش ساخته UHPFRC در تقویت برشی تیرهای بتن مسلح دارای عملکرد خوبی میباشند. در همین راستا، مدلسازی سه بعدی برای بررسی رفتار تیرهای بتنآرمه تقویت شده با پانلهای پیش ساخته UHPFRC توسط نرمافزار المان محدود ABAQUS انجام شده است. بدین منظور، مدل عددی برای تعریف رفتار خمشی بتن UHPFRC و اتصال پانلهای UHPFRC به سطح تیرها ارائه شده است. مدل سازی عددی نیز نشانگر عملکرد خوب این پانلها در تقویت برشی تیرهای بتن مسلح میباشد.
https://www.jcsm.ir/article_47202_6f3a39e2ef20e5c1f988b584b2a8a55d.pdf
2016-05-21
59
72
10.30478/jcsm.2016.47202
سازه های بتن آرمه
بتن فوق توانمند الیافی
مقاوم سازی
پانلهای پیش ساخته
کیان
آغنی
kian.aghani@gmail.com
1
دانشجوی دکتری مهندسی عمران، دانشگاه صنعتی سهند تبریز، تبریز، ایران
AUTHOR
حسن
افشین
hafshin@sut.ac.ir
2
دانشیار، دانشکده مهندسی عمران، دانشگاه صنعتی سهند تبریز، تبریز، ایران
LEAD_AUTHOR
1. آغنی، کیان،"بررسی آزمایشگاهی و عددی مقاوم سازی برشی تیرهای بتن مسلح با صفحات پیش ساخته RPC"، پایان نامه کارشناسی ارشد، دانشگاه صنعتی سهند، دی ماه 1394
1
2. Tayeh B, Abu Bakar B, Megat Johari M and Voo Y, “Mechanical and permeability properties of the interface between normal concrete substrate and ultra-high performance fiber concrete overlay.” Journal of Construction and Building Materials, 2012, 36: 538–548.
2
3. Iskhakov I, Ribakov Y, Holschemacher K and Mueller T, “High performance repairing of reinforced concrete structures.” Journal of Materials and Design, 2013, 44: 216–222.
3
4. Martinola G, Meda A, Plizzari GA, Rinaldi Z, “Strengthening and Repair of RC beams with Fiber Reinforced Concrete” , Cement and Concrete Composites, 2010
4
5. Jian Wang, Hidenori Morikawa, Tetsuo Kawaguchi, “Shear strengthening of RC beams using Ultra-High-Strength-Fiber-Reinforced Concrete”, Magazine of Concrete Research, ICE publishing , 2015
5
6. Sikadur 330® , “ Construction Manual – Sikadur 330 2-part Epoxy Impregnation Resin”, Sika Gulf B.S.C ©
6
7. SIMULIA ABAQUS, “ABAQUS Analysis 6.12 Userʹs Manual”, ABAQUS Inc.
7
8. Hsu, L.S., & Hsu, “Complete stress-strain behavior of high-strength concrete under compression.” Magazine of Concrete Research, 1994, 46(169), 301-312.
8
9. Graybeal B, “Compressive behavior of Ultra-High-Performance-Fiber-Reinforced Concrete” , ACI Materials Journal, Technical paper, April 2007, Title no. 107-M17
9
10. K. Wille, S.EL-Tawil, A.E. Naaman, “Properties of Strain Hardening Ultra High Performance Fiber reinforced Concrete under Direct Tensile Loading”, Journal of Cement & Concrete Composite, 2014, 68, 53-66
10
11. JSCE, “ Recommendation for Design and Construction of High Performance Fiber Reinforced Cement Composites with multiple fine cracks”, Concrete Engineering Series 82, March 2008
11
12. Yasmeen taleb O, Susanne H, Ola D, “The effect of CFRP and CFRP/concrete interface models when modelling retrofitted RC beams with FEM.” Journal of Composite structures, 2010, 92, 1391-1398
12
ORIGINAL_ARTICLE
بررسی الگوی آسیب در سدهای بتنی وزنی تحت اثر زلزله های میدان دور و نزدیک
بررسی ایمنی سدهای بتنی وزنی به خصوص در شرایط بارگذاری شدید همانند زمین لرزه در مقیاسMCL همواره موجب نگرانی عمده بوده و بررسی رفتار غیرخطی این سازه ها با احتساب اندرکنشهای مختلف با آب و پی نیازمند مطالعات بیشتری است. ماهیت و نحوه اعمال نیرو در رکوردهای میدان دور و نزدیک زلزله بر سازه ها متفاوت است. در این مقاله، دو رکورد میدان نزدیک و دو رکورد میدان دور برای تحلیلها انتخاب شده اند. دو رکورد میدان دور انتخاب شده بر اساس حداکثر شتاب افقی به رکورد میدان نزدیک متناظر مقیاس شده اند. سد کوینا به عنوان مطالعه موردی انتخاب شده است. برای بدست آوردن طول ترک با استفاده از تحلیل استاتیکی ابتدا یک طولی برای ترک در پاشنه سد فرض شده و افزایش طول ترک تا جایی در نظر گرفته می شود که تنش کششی انتهای ترک از تنش کششی مجاز بتن مصرفی کمتر شود. برای المان بندی بدنه سد با استفاده از نرم افزار ANSYS از المان هشت گرهی PLAN183 استفاده شده است آنالیز دینامیکی غیرخطی در حال حاضر ابزاری برای بررسی ایمنی لرزه های سدهای بتنی وزنی می باشد که در این مقاله تحلیل دینامیکی خطی و غیرخطی تحت اثر پنج زلزله مختلف با PGA و محتوای فرکانسی متفاوت انجام شده و اندرکنش دینامیکی سد و دریاچه با روش جرم افزوده مدل شده است.
https://www.jcsm.ir/article_47204_fbc8d81428acff569b8426505ada060f.pdf
2016-05-21
73
86
10.30478/jcsm.2016.47204
سد بتنی وزنی
سد کوینا
زلزله دور و نزدیک
نرم افزار ANSYS
بابک
امین نژاد
aminnejad@riau.ac.ir
1
گروه مهندسی عمران، واحد رودهن، دانشگاه آزاد اسلامی، رودهن، ایران
LEAD_AUTHOR
احمدرضا
رحیمی
2
گروه مهندسی عمران، واحد رودهن، دانشگاه آزاد اسلامی، رودهن، ایران
AUTHOR
1-Westergaad,H.M."Water pressure on dams during eartuquakes." Transaction, American society of civil Engineers,VOL 98,1933.
1
2- Rashid,y.R." Analysis of prestressed concrete reactor vessels. Nuclear Energy Design.7:334-344;1968.
2
3- Owen ,D.R.Jand Fawkes, A.J."Engineering Fracture mechanics: Numerical methods and
3
Application". pine ridge press ltd. Swansee.U.K.1983.
4
4- Gylltoft,k."A fracture mechanics model for fatigue in concrete. "Materials &Construction,17,55-58,1984.
5
5- United States Committee of large dams(USIcold)."Bibilography on performance of dams durng earthquake ". Committee on earthquake. 1984.
6
6- Raphael,J.M. "Tensile strength of concrete ".Journal of the American concrete Institute,Title No 81-17,81(2),158-165.1984.
7
7- Mlakar,P.F."Non-leaner response of concrete gravity dams to strong earthquake induct ground motion". Computer & structure,165-175,1987.
8
8- Pekau, O.A., Lingmin,F., Chuhan.Z., (1995) , “Seismic fracture of koyna dam: case study,” Earthquake Engineering, Structural Dynamics, 24, pp 15-33.
9
9- Ghaemian, M., Ghobarah,A. , (1998) , “Staggered solution schemes for dam-reservoir interaction,” Journal Of Fluids and Structures 12, pp 933-948.
10
10- Yusuf Calayir , Muhammet Karaton , (2005) , “A Continuum Damage Concrete Model For Earthquake Analysis Of Concrete Gravity Dam–Rreservoir Systems ,” Soil Dynamics and Earthquake Engineering 25pp 857–869.
11
11-Tinawi, R., Ghrib, F., "An Anisotropic Damage Model for the Response of Concrete Gravity Dams", Dam Fracture and Damage, Bourdarot, Mazars, Sauma (eds.), Balkema,1994.
12
12-Mirzabozorg ,G., "Damage Mechanics Approach in Seismic Analysis of Concrete Gravity Dams Including Dam- Reservoir Interaction", European Earthquake Engineering 3, 2004.
13
13-Maniatakis, Ch. A., Taflampas, I. M., Spyrakos, C. C., "Identification of Near- Faul Earthquake Record Characteristics", 14 World Conference on Earthquake Engineering, Beijing, China, 12-17 October,2008.
14
14-Faria, R., Oliver, J., Cevera, M., "A Strainbased Plastic Viscose Damage Model for Massive Concrete Structures”, Internationa Journal of Solids and Structures, 1998, 35(14), 1533-1558.
15
15-Lee, J., Fenves, G., L, "A Plastic-damage Concrete Model for Earthquake Analysis of Dams", Earthquake Engineering and Structural Dynamics, 1998, 27, 937-965.
16
16-Huang, J., "Seismic Response Evaluation of Concrete Gravity Dams Subjected to Spatially Varying Earthquake Ground Motions", PhD Thesis, Drexel University, 2011.
17
17-Naeim, F., "The Seismic Design Handbook",2 Edition, Kluwer Academic Publishers,2001
18
18- Concrete dams-control and treatment of cracks.ICOLD.Bulletin107,1997.
19
19-Calayir, Y, Karaton, M., "A Continuum Damage Concrete Model for EarthquakeAnalysis of Concrete Gravity Dam Rreservoir Systems", Soil Dynamicsand Earthquake Engineering, 2005, 25, 857-869.
20
20- میرزا بزرگ، حسن (1382). تحلیل غیرخطی لرزه ای سه بعدی سدهای بتنی با در نظر گرفتن اثر اندرکنش سد-دریاچه. پایان نامه دکترای مهندسی سازه. دانشگاه صنعتی شریف
21
21- مراد لو، جواد(1385). تحلیل دینامیکی غیر خطی سدهای بتنی قوسی در محدوده تغییر مکانهای بزرگ. رساله دکترای مهندسی. دانشگاه تربیت مدرس تهران
22
22- میر جلیلی، سید محمد(1382). تاثیر خواص مصالح بر خرابی لرزه ای سدهای بتنی وزنی. پایان نامه کارشناسی ارشد. دانشگاه تربیت مدرس تهران.
23
23- قائم مقامیان و جلیلی (1385). تاثیر گسل، بزرگای زلزله و اثر فاصله برای گسل ناهمگن بر حرکات توانمند زمین در حوزه نزدیک گسل. پژوهشنامه زلزله شناسی و مهندسی زلزله.
24
24- جواد حاجی حسینی و جواد مرادلو(1390). پایداری سدهای بتنی وزنی تحت اثر زلزله. کنگره ملی مهندسی عمران. دانشگاه سمنان.
25
ORIGINAL_ARTICLE
بررسی تأثیر ژل نانو سیلیس و دوده سیلیسی بر خواص مواد پایه سیمانی
امروزه بهطور وسیعی از پوزولانها به عنوان مواد جایگزین سیمان استفاده میشود. عملکرد بسیار مطلوب دوده سیلیسی در ارتقاء خواص مکانیکی و دوام بتن و پیشرفتهای اخیر نانوتکنولوژی سبب جلب توجه جامعه مهندسی برای استفاده از نانوسیلیسها در ارتقاء خواص بتن شده است. در دهههای اخیر حجم گستردهای از مطالعات به بررسی تأثیر نانوسیلیس ها بر خواص موادپایه سیمانی پرداختهاند. استفاده از نانوسیلیس به عنوان پوزولان جایگزین سیمان، در بسیاری از موارد بهبود خواص از جمله خواص مکانیکی و دوام را نشان داده و باعث افزایش عمر مفید سازههای بتنی شده است. البته با توجه به گستردگی انواع نانو سیلیسها مطالعه بر روی برخی از انواع آنها کمتر صورت گرفته است. از جمله نانو سیلیسهایی که بسیار کم مورد بررسی قرار گرفتهاند، ژلهای نانو سیلیس هستند. این مواد میتوانند کاربردهای گستردهای به ویژه در ملاتهای خشک پیدا کنند. هدف از انجام این مطالعه ارائه روشی برای تولید ژل نانو سیلیس و همچنین بررسی تاثیر آن روی خواص ملاتهای سیمانی می باشد. نتایج نشان دهنده عملکرد مناسب ژل نانوسیلیس در روند کسب مقاومت فشاری در سنین اولیه میباشد. همچنین بهبود در ریزساختار به سبب کاهش نفوذ پذیری آب و یونهای کلراید مشاهده میگردد. بهبود خواص مقاومتی و ریز ساختار با افزایش درصد جایگزینی افزایش مییابد.
https://www.jcsm.ir/article_47205_3afccd4b08b8d5407d1b81aaa7aa44b6.pdf
2016-05-21
87
101
10.30478/jcsm.2016.47205
ژل نانو سیلی
دوده سیلیسی
مقاومت فشاری
دوام
مواد پایه سیمانی
محمد
کوشافر
m.kooshafar@student.kgut.ac.ir
1
دانشجوی کارشناسی ارشد سازه، دانشگاه تحصیلات تکمیلی صنعتی و فناوری پیشرفته کرمان، کرمان، ایران
AUTHOR
سید حسام
مدنی
hesamsaze98@gmail.com
2
عضو هیئت علمی دانشگاه تحصیلات تکمیلی صنعتی و فناوری پیشرفته کرمان، کرمان، ایران
LEAD_AUTHOR
[1] Li G. Properties of high-volume flyash concrete incorporating Nano-SiO 2. Cem Concr Res 2004;34(6):1043–9.
1
[2] Ye Q, Zhang Z, Kong D, et al. Influenceof nano-SiO 2 addition on properties of hardened cement paste as compared with silica fume. Constr Build Mater 2007;21(3):539–45.
2
[3] Korpa A, Kowald T, Trettin R. Hydration behaviors, structure and morphology of hydration phases in advanced cement-based systems containing micro and nanoscale pozzolanic additives. Cem Concr Res 2008;38(7):955–62.
3
[4] Mondal P, Shah SP, Marks LD, et al. Comparative study of the effects of microsilica and nanosilica in concrete. Transp Res Rec: J Transp Res Board (2141) 2010:6–9.
4
[5] Bjornstrom J, Martinelli A, Matic A, et al. Accelerating effects of colloidal nano- silica for beneficial calcium silicate hydrate formation in cement. Chem Phys Lett 2004;392(1–3):242–8.
5
[6] Shih J-Y, Chang T-P, Hsiao T-C. Effect of nano-silica on characterization of Portland cement composite. Mater Sci Eng A 2006;424(1–2):266–74.
6
[7] Dolado JS, Campillo I, Erkizia E, et al. Effect of nano-silica additions on belite cement pastes held in sulfate solutions. J Am Ceram Soc 2007;90(12):3973–6.
7
[8] Madani H., Bagheri A., Parhizkar T. (۲۰۱۳) “The pozzolanic reactivity of monodispersed nanosilica hydrosols and their influence on the hydration characteristics of Portland cement”, Cement and concrete research, ۴۲ (۱۲), ۱۵۶۳–۱۵۷۰.
8
[9] Zhuravlev.LT, The surface chemistry of amorphous silica. Zhuravlev model, Colloids and Surfaces,. A: Physicochemical and Engineering Aspects. 173(2000), 1-38.
9
[10] Jo.BW, Kim.CH, Lim.JH, characteristics of cement mortar with nano-SiO2 particles, ACI Materials Journal.104(2007).
10
[11] رمضانیان پور ع، فیروز مکانش، عبادی ت، بهرامی ح، تأثیر نانو سیلیس بر خصوصیات مکانیکی و دوام بتن، ششمین کنگره ملی مهندسی عمران 1390.
11
[12] Kong.D, Du.X, Wei.S, Zhang.H Yang.Y, ShahS.B, Influence of nano-silica agglomeration on microstructure and properties of the hardened cement-based materials, Construction and Building Materials 37 (2012) 707–715.
12
[13] Rahaman.M.N, “Ceramic Processing and sintering”, 2nd ed, Marcell Dekker,Inc, 2003.
13
[14] Mitchelle.D.R.G, Hinczak.I, Day.R.A, “Interaction of silica fume with calcium hydroxide solutions”, Cement and Concrete Research, Vol. 28, No. 11, pp. 1571- 1584, 1998.
14
[15] Diamond.S, Sahu.S, “Densified silica fume: particle size and dispersion in concrete”, Materials and Structures 39, pp. 849- 859, 2006.
15
[16] H. Li et al., Microstructure of cement mortar with nano-particles. Composites: Part B, 35, 185–189 (2004).
16
[17] H. Li, H. Xiao, J. Ou, A study on mechanical and pressure-sensitive properties of cement mortar with nanophase materials. Cement and Concrete Research, 34, 435–438 (2004).
17
[18 Diamond.S, Sahu.S, Densified silica fume: particle size and dispersion in concrete, Materials and Structures. 39(2006), 849-859.
18
[19]. A. N. Givi et al, The effects of lime solution on the properties of SiO2 nanoparticles
19
binary blended concrete. Composites: Part B, 42, 562–569 (2011).
20
[20] B.-W. Jo et al, Characteristics of cement mortar with nano-SiO2 particles. Construction and Building Materials, 21, 1351–1355 (2007).
21
[21] M. Khanzadi, Infl uence of Nano-Silica Particles on Mechanical Properties and Permeability of Concrete. 2nd International Conference on Sustainable Construction Materials and Technologies. June 28-30, Ancona, Italy, (2010).
22
[22] G. Li: Properties of high-volume fl y ash concrete incorporating nano- SiO2. Cement and Concrete Research, 34, 1043–1049 (2004).
23
[23] H. Li et al., Microstructure of cement mortar with nano-particles. Composites: Part B, 35, 185–189 (2004).
24
[24] H. Li, H. Xiao, J. Ou, A study on mechanical and pressure-sensitive properties of cement mortar with nanophase materials. Cement and Concrete Research, 34, 435–438 (2004).
25
[25] Y.Qing et al, Infl uence of nano-SiO2 addition on properties of hardened cement paste as compared with silica fume. Construction and Building Materials, 21, 539–545 (2007).
26
[26] Oltulu, M. and R. Sahin, Single and combined effects of nano-SiO2, nano-Al2O3 and nano-Fe2O3 powders on compressive strength and capillary permeability of cement mortar containing silica fume Materials Science and Engineering: A, 2011. 528(22-23): p. 7012-7019.
27
[27] Chandra.S, Maiti.SC. Improved properties of cement mortar and concrete with colloidal silica, Proceeding of sixth NCB international seminar on cement and building materials, New Delhi, ed: in: National Council for Cement and Building Materials, The Council, 1998, 24-27.
28
[28] G. Quercia , A. Lazaro , J.W. Geus , H.J.H. Brouwers. Characterization of morphology and texture of several amorphous nano-silica particles used in concrete. Cem Concr Res 2013.
29
[29] Tao Ji ,“ Preliminary study on the water permeability and microstructure of concrete incorporating nano-SiO2” , Cement and Concrete Research , Vol 35 , 2005, pp 1943 – 1947.
30
[30] خالو. ع و حسینی. پ، بررسی رابطه بین مقاومت فشاری و ریزساختار ملات سیمان حاوی پوزولان و نانو ذرات، فصل نامه انجمن بتن ایران، شماره 30 (1387)، 17-22.
31
[31] Khanzadi, M., M. Tadayon, and H. Sepehri, Influence of nano silica particles on mechanical properties and permeability of concrete, in second international conference on sustainable construction materials and technologies. 2010: Ancona Italy.
32
[32] صدرممتازی. ع، فصیحی. ع، میرگذارلنگرودی. م.ع، استفاده از نانوسیلیس جهت بهبود خواص سیمانهای کامپوزیت حاوی دوده سیلیسی، هشتمین کنگره بین المللی مهندسی عمران، 1388.
33
[33] Sobolov.K, Flores.I, Hermosillo.R, Torres-Martinez.L.M, "Nanomaterials and nanotechnology for high-performance cement composites", Proceedings of ACI on nanotechnology of concrete: recent developments and future perspectives, 2006.
34
[33] ASTM C1585-04, Standard Test Method for Measurement of Rate of Absorption of Water by Hydraulic-Cement Concretes, ASTM International, West Conshohocken, PA, 2004.
35
[34] NT Build 492, Concrete Mortar and Cement-based Repair Materials-Chloride Migration Coefficient from Non-steady-state Migration Experiments. NT Build 492, 1999.
36
[35] Berra M, Carassiti F, Mangialardi T, Paolini AE, Sebastiani M. Effects of nanosilica addition on workability and compressive strength of Portland cement pastes. Constr Build Mater 2012;35:666–75.
37