انجمن علمی بتن ایرانمصالح و سازه های بتنی2538-58287220221222The Effect of Reducing Concrete Temperature by Ice on the Amount of Superplasticizer and the Properties of Fresh and Hardened Self-Compacting Concreteتأثیر کاهش دمای بتن توسط یخ بر مقدار فوق روانکننده و خواص بتن تازه و سختشده خودتراکم51816715910.30478/jcsm.2023.376184.1308FAبابک احمدیاستادیار مرکز تحقیقات راه، مسکن و شهرسازی، تهران، ایران0000-0001-8635-5256فرهاد عواطفی هویداشرکت تولیدکننده بتن آماده فهاب بتن. تهران. ایرانامیرهمایون ثابتی مطلقشرکت تولیدکننده بتن آماده فهاب بتن. تهران. ایرانمحمد جواد محمدیشرکت تولیدکننده بتن آماده فهاب بتن. تهران. ایرانمحسن فرخیشرکت تولیدکننده بتن آماده فهاب بتن. تهران. ایرانابوالفضل وثوقیشرکت تولیدکننده بتن آماده فهاب بتن. تهران. ایرانبابک فروتن مهرشرکت تولیدکننده بتن آماده فهاب بتن. تهران. ایرانJournal Article20221210As the industrial production of Self-Compacting Concrete (SCC) in the form of ready-mixed concrete faces challenges in different weather conditions, it is necessary to consider mixing, transportation, and casting to achieve the desired workability, mechanical, and durability properties. As a result of improper compaction and placement of SCC, a decrease in workability can result in failure to achieve the desired strength and durability. It was found that replacing mixing water with ice with 0, 10, 30 and 60% reduced the temperature of fresh concrete by approximately 1, 3, and 12°C compared to the control mix design after 110 minutes from the start of mixing. The superplasticizer amount and concrete properties were examined. After reducing the temperature of fresh concrete and maintaining its fluidity, the amount of superplasticizer decreased by 62.4%, and the result of its decrease with an increase in the amount of ice, increased the final production cost by 5.4%. In general, reducing the temperature of fresh concrete improved the rheological properties of SCC. When compared to the control mix design, the use of ice did not significantly alter the compressive strength, water absorption, and electrical resistance, except for a 17% increase in water absorption due to replacing 60% of the ice.با توجه به چالشهای اجرا در شرایط آبوهوایی مختلف در تولید صنعتی بتن خودتراکم بهصورت بتن آماده، لازم است شرایطی در ساخت، حمل و بتنریزی در نظر گرفته شود تا خواص مطلوب کارایی، مکانیکی و دوام برآورده شود. افت روانی ناشی از مشکلات اجرایی میتواند با تراکم و جایگیری نامناسب بتن خودتراکم منجر به عدم دستیابی به مقاومت و دوام مطلوب شود. در این تحقیق، با جایگزینیهای صفر، 10، 30 و 60% از آب آزاد مخلوط با یخ، پس از گذشت 110 دقیقه از شروع ساخت، تأثیر کاهش دمای بتن تازه به مقادیر تقریباً 1، 3 و 12 درجه سلسیوس نسبت به طرح مخلوط شاهد بر مقدار فوق روانکننده و خواص بتن بررسی شد. کاهش دمای بتن تازه علاوهبر حفظ روانی بتن خودتراکم، باعث کاهش مقدار فوق روانکننده تا 4/62% و برآیند کاهش آن با افزایش مقدار یخ، باعث افزایش حداکثر 4/5% هزینه نهایی تولید گردید. به-طورکلی، کاهش دمای بتن تازه باعث بهبود خواص رئولوژی بتن خودتراکم شد. در خواص بتن سختشده، بهجز افزایش تقریباً 17% جذب آب در جایگزینی 60% یخ، استفاده از یخ منجر به تغییر قابل توجه در نتایج مقاومت فشاری، جذب آب و مقاومت الکتریکی بتن خودتراکم نسبت به طرح مخلوط شاهد نشد.https://www.jcsm.ir/article_167159_a8c0b76e43e6455e048c9838430706e7.pdfانجمن علمی بتن ایرانمصالح و سازه های بتنی2538-58287220221222Experimental Comparison of Shear Behavior of Plain and Fiber Reinforced Concrete Beams with Continuous Rectangular Spiral Reinforcementمقایسه آزمایشگاهی رفتار برشی تیرهای بتن آرمه معمولی و الیافی با خاموت گذاری مارپیچ پیوسته مستطیلی193615589510.30478/jcsm.2022.351288.1285FAمرتضی دهقان1. دانشجوی دکتری سازه، دانشکده مهندسی عمران، دانشگاه سمنانعلی خیرالدین2. استاد ممتاز، دانشکده مهندسی عمران، دانشگاه سمنانمحمدکاظم شربتدار3. استاد، دانشکده مهندسی عمران، دانشگاه سمنانJournal Article20221224In general, shear reinforcement in reinforced concrete beams typically involves the use of stirrups. However, substituting stirrups with continuous rectangular spiral reinforcement can enhance construction efficiency and lower costs. Meanwhile, the adoption of fiber-reinforced concrete in concrete structures is on the rise due to its distinctive properties. To address the tensile and shear vulnerabilities of concrete, reinforcing it with fibers is a viable solution. This study explores the experimental replacement of stirrups with continuous rectangular spiral reinforcements in both traditional concrete and steel fiber-reinforced concrete (SFRC) beams. Three beams were subjected to static loading tests: the first beam, referred to as ST-NC, featured stirrups and normal concrete as a reference; the other two beams incorporated continuous rectangular spiral reinforcements with normal concrete (SP-NC) and steel fiber-reinforced concrete at a 0.75% volume fraction (SP-F0.75). The experimental findings indicate that the beam reinforced with continuous rectangular spiral reinforcements and fiber concrete exhibits improved shear resistance, energy absorption, and ductility compared to the normal concrete beam and the reference beam. The beams with continuous rectangular spiral reinforcements, using normal concrete and steel fiber-reinforced concrete, demonstrated a 23.8 and 46.5% increase in shear capacity, respectively, compared to the reference beam. Additionally, energy absorption in SP-NC and SP-F0.75 beams increased by 69 and 158%, respectively, compared to the reference beam. The ductility of the continuous rectangular spiral reinforcement beam with normal concrete and steel fiber-reinforced concrete is 0.87 and 1.17 times that of the reference beam, respectively. Notably, the results reveal a reduction in the ductility of the SP-NC beam compared to the reference beam, and the addition of 0.75% by volume of fibers to the concrete resolves this ductility weakness in the SP-NC beam. These findings underscore the advantages of employing continuous rectangular spiral reinforcements in beams constructed with steel fiber-reinforced concrete, as proposed in this studyبطور کلی تقویت برشی تیرهای بتن مسلح، توسط خاموت های بسته منفرد صورت می پذیرد. جایگزین کردن خاموت منفرد با خاموتهای مارپیچ پیوسته مستطیلی می تواند ضمن کاهش هزینه ها، سرعت اجرا را نیز افزایش دهد. از طرفی استفاده از بتنهای الیافی در سازههای بتنی به علت دارا بودن خصوصیات منحصر به فرد، رو به گسترش میباشد. یکی از روشهای غلبه بر ضعف های کششی و برشی بتن، مسلح کردن بتن به الیاف میباشد. در این مقاله جایگزینی خاموت های بسته منفرد با آرماتورهای مارپیچی پیوسته مستطیلی در تیرهای بتنی و بتن الیافی فولادی (SFRC ) به طور آزمایشگاهی با آزمایش سه تیر تحت بارگذاری استاتیکی مورد بررسی قرار گرفته است. تیر اول با خاموت گذاری بسته منفرد و بتن معمولی (ST-NC) به عنوان تیر مرجع و دو تیر دیگر با خاموت گذاری مارپیچ پیوسته مستطیلی با بتن معمولی (SP-NC) و بتن الیافی فولادی به میزان 0.75 درصد حجمی (SP-F0.75)، می باشند. نتایج آزمایشگاهی نشان داد که مقاومت برشی، جذب انرژی و شکلپذیری تیر با خاموت گذاری مارپیچ با بتن الیافی نسبت به تیر بتن معمولی مشابه خود و تیر مرجع بهبود یافته است. تیرهای با آرماتورهای مارپیچ مستطیلی پیوسته با بتن معمولی و بتن الیافی به ترتیب 23.8 و 46.5 درصد افزایش ظرفیت برشی را نسبت به تیر مرجع نشان دادند. همچنین، در تیرهای SP-NC و SP-F0.75 جذب انرژی به ترتیب 69 و 158 درصد نسبت به تیر مرجع افزایش یافته است. شکل پذیری تیر تقویتشده مارپیچی با بتن معمولی و بتن الیافی به ترتیب 0.87 و 1.17 برابر تیر کنترلی می باشد. نتایج بیانگر کاهش شکل پذیری تیر SP-NC نسبت به تیر کنترلی می باشد که با افزودن 0.75 درصد حجمی الیاف به بتن، ضعف شکل پذیری در تیر SP-NC رفع می گردد. این نتایج مزایای استفاده از خاموت گذاری مارپیچی در تیرهای ساخته شده با بتن الیافی پیشنهاد شده در این مقاله را اثبات می کند.انجمن علمی بتن ایرانمصالح و سازه های بتنی2538-58287220221222Investigating the Lateral Deformation Capacity of Reinforced Concrete Columns by Soft Computingبررسی ظرفیت تغییرشکل جانبی ستونهای بتنآرمه به کمک محاسبات نرم376116236410.30478/jcsm.2022.353833.1287FAمحمد علی هندویانکارشناس ارشد، گروه مهندسی عمران، دانشکده فنی و مهندسی، دانشگاه قمسید روح الله حسینی واعظدانشیار، گروه مهندسی عمران، دانشکده فنی و مهندسی دانشگاه قم0000-0002-5574-8345محمدجواد حاجیمزدارانیکارشناس ارشد، گروه مهندسی عمران، دانشکده فنی و مهندسی، دانشگاه قمJournal Article20220728The non-linear behavior of reinforced concrete columns under cyclic loads reduces the possibility of using classical analysis methods to check their deformation capacity. Mathematical-analytical models based on basic concepts and principles of structural mechanics or empirical-statistical models based on nonlinear regression generally lack sufficient accuracy and speed in answering such problems. The main goal of this research is to investigate the possibility of using soft computing in investigating the lateral deformation capacity of reinforced concrete columns using experimental data. For this purpose, four models are presented by using an adaptive neural fuzzy inference system and artificial neural networks. More than 100 samples of reinforced concrete columns from the PEER database were used for testing the models. The main geometric and mechanical variables affecting the lateral deformation of the column are defined as model inputs. The lateral displacements corresponding to the crushing of the concrete cover of the column and the 20% decrease in the lateral resistance of the column have been used as bending failures and output of the models. Two models are coded with the Adaptive Neuro-Fuzzy Inference System (ANFIS) and two models are modeled with the Multi-Layer Perceptron (MLP) method. Comparing the error values of ANFIS models compared to MLP models shows the appropriate ability of ANFIS in predicting the behavior of reinforced concrete columns under cyclic lateral load.رفتار غیرخطی ستون های بتن آرمه تحت بارهای چرخه ای، سبب کاهش امکان استفاده از روش های تحلیل کلاسیک در بررسی ظرفیت تغییرشکل آن ها می گردد. مدل های ریاضیـتحلیلی مبتنی بر مفاهیم پایه و اصول مکانیک سازه و یا مدل های تجربیـآماری مبتنی بر رگرسیون غیرخطی، عموماً فاقد دقت و سرعت کافی در پاسخگویی به این گونه مسائل می باشند. محاسبات نرم امکان پاسخ گویی به مسائل پیچیده در شرایط عدمقطعیت را با دقت قابل قبول دارد. هدف اصلی این تحقیق، بررسی امکان استفاده از محاسبات نرم در بررسی ظرفیت تغییرشکل ستون های بتن آرمه با استفاده از دادههای آزمایشگاهی جمع آوری شده می باشد. به این منظور با استفاده از سیستم استنتاج فازی عصبی تطبیقی و شبکه های عصبی مصنوعی، چهار مدل ارائه می گردد که مراحل آزمایش آن ها با استفاده از داده های بیشاز 100 نمونه ستون بتن آرمه که از بانک اطلاعاتی مرکز تحقیقات مهندسی زلزله وابسته به دانشگاه واشنگتن انتخاب شده، صورت گرفته است. متغیرهای اصلی هندسی و مکانیکی موثر بر تغییرشکل جانبی ستون به عنوان ورودی های مدل تعریف گردیده اند. تغییرمکانهای جانبی متناظر خُرد شدن پوشش بتنی ستون و کاهش بیست درصدی مقاومت جانبی ستون به عنوان خرابی های خمشی و خروجی مدلها مورد استفاده قرار گرفتهاند. دو مدل با الگوریتم انفیس و دو مدل به روش پرسپترون چندلایه کدنویسی شدهاند. مقایسهی مقادیر خطای دو مدل انفیس نسبت به دو مدل پرسپترون چندلایه نشان دهنده قابلیت مناسب انفیس در پیشبینی رفتار ستونهای بتنآرمه تحت بار جانبی چرخهای میباشد.https://www.jcsm.ir/article_162364_aa1a8313d2f0057b84e524256a8ff44c.pdfانجمن علمی بتن ایرانمصالح و سازه های بتنی2538-58287220221222Effect of Concrete Temperature on its Rheological Characteristics and Pumpabilityتأثیر دمای بتن بر خواص رئولوژی و پمپپذیری628016185410.30478/jcsm.2022.362120.1293FAدانیال قاسمیکارشناسی ارشد مهندسی و مدیریت ساخت، دانشگاه صنعتی خواجه نصیرالدین طوسیعلیرضا باقریدانشیار، دانشکده مهندسی عمران، دانشگاه صنعتی خواجه نصیرالدین طوسیامیرحسین عبدلیکارشناسی ارشد مهندسی و مدیریت ساخت، دانشگاه صنعتی خواجه نصیرالدین طوسیJournal Article20220914Rheological parameters of concrete, including yield stress and plastic viscosity, have a major impact on its pumpability. In the present study, the effect of temperature of mixtures with and without superplasticizer on their pumpability, has been studied through laboratory examination of yield stress and plastic viscosity of mixtures at three temperatures of 10, 20 and 30 ° C. In addition to investigating the effect of mixture temperature immediately after production, changes in these parameters over time, at the three temperatures mentioned, were also investigated.The results show that for mixtures without superplasticizer, increasing the temperature, results in increased yield stress. Additionally, the rate of yield stress increase at higher temperatures, was higher compared to that at lower temperatures. In terms of plastic viscosity, the mixture with lower temperature, had the highest amount of plastic viscosity and the rate of plastic viscosity increase over time, was greater for mixtures with higher temperatures. Calculation of the pumping pressure based on the rheological parameters, indicates that shortly after production, higher temperatures do not have a significant effect on pumpability. However, over time, the pumpability of the higher temperature mixtures will decrease, resulting in higher pumping pressure.The results indicate that for mixtures containing superplasticizers, higher concrete temperature, results in a decrease in the pumping pressure during initial times after production. However, over time, it loses this advantage and will have poorer performance compared to the lower-temperature mixtures.پارامترهای رئولوژی بتن شامل تنش تسلیم و ویسکوزیته پلاستیک، روی سهولت پمپپذیری و جلوگیری از افزایش فشار پمپ، تأثیر عمدهای دارند. در تحقیق حاضر، تأثیر دمای مخلوطهای با و بدون فوق روانساز روی قابلیت پمپپذیری، از طریق بررسی آزمایشگاهی تنش تسلیم و ویسکوزیته پلاستیک مخلوطها در 3 دمای 10، 20 و 30 درجه سانتیگراد، مورد مطالعه قرار گرفته است. علاوه بر بررسی اثر دمای مخلوط بلافاصله پس از ساخت، تغییرات زمانی این پارامترها نیز در سه دمای ذکر شده، مورد بررسی قرار گرفتند. <br /><br />نتایج، نشانگر این است که برای مخلوطهای بدون فوقِ روانساز، افزایش دما باعث افزایش تنش تسلیم میگردد. همچنین روند افزایش تنش تسلیم در دمای بالاتر، بیشتر از دماهای پایینتر بود. به لحاظ ویسکوزیته پلاستیک، مخلوطِ با دمای کمتر، دارای بیشترین مقدار ویسکوزیته پلاستیک بود. در عین حال، روند افزایش ویسکوزیته پلاستیک در طی زمان، برای مخلوطهای با دمای بالاتر، سریعتر رخ داد. محاسبه فشار پمپ بر مبنای پارامترهای رئولوژی، نشانگر این است که دمای بالاتر اثر محسوسی روی قابلیت پمپپذیری در زمانهای اولیه پس از ساخت مخلوط نداشته است. لیکن با گذشت زمان، قابلیت پمپپذیریِ مخلوطِ با دمای بالاتر، کاهش یافته و مستلزم فشار پمپ بیشتری خواهد بود. <br /><br />بر اساس نتایج حاصله برای مخلوطهای حاوی فوقِ روانساز، دمای بالاترِ مخلوط، باعث کاهش فشار پمپ در زمانهای اولیه پس از ساخت میشود. لیکن با گذشت زمان، به تدریج این مزیّت را از دست داده و عملکرد ضعیفتری در مقایسه با مخلوطهای با دمای پایینتر خواهد داشت.https://www.jcsm.ir/article_161854_5860e7e2daae9b2d978fd74ebc57757d.pdfانجمن علمی بتن ایرانمصالح و سازه های بتنی2538-58287220221222Analysis of Airfield Concrete Block Pavement Behavior Using PLT and CBR testsتحلیل رفتار روسازی بتنی بلوکی سطوح پروازی با استفاده از آزمایشPLT و CBR819516359610.30478/jcsm.2022.350390.1284FAپرهام حیاتیاستادیاردانشکده عمران، معماری و هنر دانشگاه آزاد اسلامی، واحد علوم و تحقیقات تهران، ایرانوحید طاهریاستادیارگروه مهندسی عمران ، واحد سمنان ، دانشگاه آزاد اسلامی ، سمنان ، ایران0000-0001-8575-8133Journal Article20220704<em>Concrete pavement is been used in the aprons owing to its resistance to static loads as the main loads of aircraft. An alternative is to use interlocking concrete block pavement with advantages such as simple execution and repair and with no needs for curing. There is concern about the effect of the CBR of the subgrade on the resistance of block pavers to permanent deformation. The present study conducted to investigate the effect of subgrade (CBR) on these pavements in the apron. The Plate Load Test (PLT) performed on a 2m×2m prototype constructed as per Federal Aviation Administration (FAA) regulations. The layers of this 3D model include compacted subgrade, sub-base, crushed aggregate base and Cement-Treated Base (CTB) and 8-cm thick concrete blocks. Sensitivity analysis showed a reduction of over 12% in vertical deflection with increasing CBR from 2 to 10 and a reduction of below 4% in the presence of subgrade even with CBR=10~20%. Using subgrade with CBR of over 10 has found insignificantly increase the resistance of block pavements to permanent deformation. Concern about the risk of permanent deformation is obliterated given the key role of the Cement-Treated Base in redistributing the loads. </em>در توقفگاه های هواپیما (اپرون) که بارگذاری عمدتا" از نوع ایستایی است، از روسازی بتنی استفاده میشود. مشکلی که این نوع روسازی دارد هزینه زیاد تعمیرو نگهداری و بروز اختلال در ترافیک هواپیماها در زمان انجام تعمیرات است. به همین دلیل میتوان از روسازی بتنی بلوکی با مزیت هایی مانند اجرا و ترمیم آسان بدون نیاز به عمل آوری استفاده نمود. یکی از چالش های طراحی روسازی بتنی بلوکی میزان تاثیر CBR خاک بستر در پایداری آن در مقابل تغییر شکل های ماندگار است. به همین منظور در این تحقیق ، اقدام به مدلسازی با نرم افزار آباکوس و اجرای یک نمونه به مساحت 4 متر مربع، مطابق ضوابط سازمان هوانوردی فدرال و انجام بارگذاری صفحه(PLT) گردید. این مدل شامل لایه های خاک بستر، زیر اساس، اساس، اساس سیمانی و بلوک های بتنی 8 سانتیمتری بود. تحلیل حساسیت نشان داد با افزایش CBR خاک بستر از 2 به 10تغییر مکان قائم بیش از 12% و با CBR های 10 و بالاتر ، کمتر از 4% کاهش می یابد. نتیجه آن که به دلیل وجود اساس سیمانی استفاده از خاک بستر متراکم با CBR بیشتر از 10 تاثیر چندانی در افزایش مقاومت این نوع روسازی در برابر تغییر شکل قائم ندارد.https://www.jcsm.ir/article_163596_bb0c34754c991d747c8dd5311fc408e1.pdfانجمن علمی بتن ایرانمصالح و سازه های بتنی2538-58287220221222Studying the Behavior and the Freezing Endurance of Heavy Concrete with Nano-Silica Gel and Ilmenite Powder in Different Volume Ratiosبررسی رفتار و دوام یخ زدگی بتن سنگین دارای ژل نانو سیلیس و پودر ایلمنیت در نسبتهای مختلف حجمی9611616422710.30478/jcsm.2023.330682.1259FAمحمد جواد همایونکارشناس ارشد مهندسی عمران گرایش سازه، دانشکده مهندسی، دانشگاه آزاد اسلامیواحد سپیدان، فارس، ایرانروزبه آقامجیدیاستادیار، دانشکده مهندسی، دانشگاه آزاد اسلامی واحد سپیدان، فارس، ایرانامیرحسین بازاییمربی، گروه مهندسی عمران، دانشکده مهندسی، دانشگاه فنی و حرفهای، تهران، ایران0000-0001-5504-7103بابک منصوریاستادیار، دانشکده مهندسی عمران، دانشگاه آزاد اسلامی واحد فیروزآباد مرکز میمند، میمند، ایرانJournal Article20220425Basically, heavy concrete has the specific weight of about 1.5 to 2.5 times of the normal concrete. Materials with high specific weight are employed as a part of used aggregate to make heavy concrete. Heavy concrete is utilized as a protective shield against radiation. Heavy concrete is applied in the structure of nuclear infrastructures or hospitals. Ilmenite is a type of mineral that is also considered as mineral waste. Ilmenite is extracted directly from titanium mine and is found plentifully in Iran. In this study, Ilmenite is used in different volume ratios of 10%, 20%, 30%, and 40% instead of sand to make heavy concrete. Moreover, nano-silica gel, is used at the rate of 1% by weight of cement, to increase the quality and durability of concrete against the cycle of melting and freezing. The tests performed in this research include compressive strength test, tensile strength test, defining the primary and secondary water absorption rate and determination of concrete melting and freezing durability, according to ASTM-C666 standard. Results depicted that, the specific weight of heavy concrete would meet the regulations, by adding at least 20% of ilmenite instead of sand in concrete mixture. Also, adding 30% by volume of ilmenite, instead of sand, will increase the final compressive strength (90 days) by 33%. Finally, applying nano-silica gel in the heavy concrete mixture, makes the concrete stable against the melting and freezing cycles.اساساً بتن با وزن مخصوص حدود 5/1 تا 5/2 برابر بتن معمولی بتن سنگین تلقی میشود. برای ساخت بتن سنگین از مصالحی با وزن مخصوص بالا به جای بخشی از سنگدانه در بتن استفاده میشود. بتن سنگین به عنوان سپر محافظ در مقابل تشعشعات به کار مىرود و اصولاً در سازه تاسیسات اتمى و یا بیمارستانها مورد استفاده قرار میگیرد. ایلمنیت یک نوع ماده معدنی است که بعنوان زباله معدنی هم از آن یاد میشود. ایلمنیت بطور مستقیم از معدن تیتانیوم استخراج میگردد و به وفور در ایران یافت میشود. در این تحقیق برای ساخت بتن سنگین از ایلمنیت در نسبتهای مختلف حجمی 10%، 20%، 30%، 40% به جای ماسه استفاده شده است. همچنین جهت افزایش کیفیت و دوام بتن در برابر چرخه ذوب و انجماد از ژل نانو سیلیس به میزان 1% وزنی سیمان استفاده شده است. آزمایشات انجام شده در این تحقیق شامل مقاومت فشاری، مقاومت کششی، جذب آب اولیه و ثانویه، تعیین دوام ذوب و انجماد مطابق با استاندارد ASTM-C666 میباشد. نتایج این تحقیق نشان داد که حداقل افزودن 20% ایلمنیت به جای ماسه در بتن، باعث قرار گیری وزن مخصوص بتن سنگین در زمره ضوابط آیین نامهای خواهد شد. همچنین افزودن 30% حجمی ایلمنیت به جای ماسه، تا 33% میزان مقاومت فشاری نهایی (90روزه) را افزایش خواهد داد. در نهایت افزودن ژل نانو سیلیس در ترکیب بتن سنگین باعث گردید تا رفتار بتن در برابر چرخه ذوب و انجماد از پایداری مطلوبی برخوردار گردد.https://www.jcsm.ir/article_164227_5effeba504228a5d88cfb094ba637744.pdfانجمن علمی بتن ایرانمصالح و سازه های بتنی2538-58287220221222Prediction of Standard Sand cement Mortar Compressive Strength Using Artificial Neural Network and Considering the Effect of Cement Finenessپیشبینی مقاومت فشاری ملات استاندارد ماسه سیمان با استفاده از شبکه عصبی مصنوعی و در نظر گرفتن اثر نرمی سیمان11713016546910.30478/jcsm.2023.375675.1305FAسحر مهدی نیادانشجوی دکتری سازه، گروه مهندسی عمران، دانشکده مهندسی، دانشگاه فردوسی مشهد0000-0001-6354-5532محمد رضا توکلی زادهاستادیار گروه مهندسی عمران، دانشکده مهندسی، دانشگاه فردوسی مشهد0000-0002-0932-4605مهدی احمدی جلایرکارشناسی ارشد مدیریت ساخت، کارخانه سیمان زاوه تربتJournal Article20221206The role of cement fineness in the process of hydration and development of compressive strength in the early ages of cement-based materials is irrefutable and it requires that its effect be investigated by predicting models. Therefore, an extensive study including 640 cement composition (1920 cement mortar specimens) from a cement factory with different percentages of raw materials feeding to the cement kiln including SiO2, Al2O3, Fe2O3, CaO, MgO, SO3, K2O, and Na2O were used to predict the 7-day compressive strength of cement mortar by artificial neural network (ANN). To investigate the effect of cement fineness, two models have been developed in two states of with and without fineness effect. Results confirmed the significant role of cement fineness as an input parameter in the performance of predicting model. The findings of this research can be used in cement production facilities in order to reduce the laboratory costs.نقش نرمی سیمان در روند هیدراتاسیون و رشد مقاومت فشاری در سنین پایین مواد پایه سیمانی غیرقابل انکار است؛ بر این اساس میطلبد که اثر آن در مدلهای پیشبینی مورد بررسی قرار گیرد. از این رو، در این پژوهش یک بررسی گسترده شامل 640 ترکیب سیمان (1920 آزمونه ملات سیمان) از محصولات کارخانه سیمان با درصدهای مختلف مواد خام ورودی به کوره سیمان انجام شد. مواد خام اولیه شامل اکسیدهای سیلیس، آلومینیوم، آهن، کلسیم، منیزیم، گوگرد، پتاسیم و سدیم برای پیشبینی مقاومت فشاری 7 روزه ملات استاندارد سیمان با استفاده از روش شبکه عصبی مصنوعی (ANN) در نظر گرفته شد. نرمی پودر سیمان مورد استفاده در این نمونهها به عنوان یک عامل اثرگذار نیز مورد بررسی قرار گرفت. به این منظور، دو مدل در دو حالت با و بدون در نظر گرفتن نرمی سیمان در پارامترهای ورودی به کار گرفته شد. پس از بررسی نتایج به دست آمده میتوان مشاهده کرد که مدلANN با در نظر گرفتن نرمی سیمان عملکرد مناسبتری نسبت به مدل دیگر دارد. یافتههای این پژوهش برای پیشبینی مقاومت فشاری سیمان تولیدی در کارخانهها میتواند هزینههای آزمایشگاهی مربوطه را به شدت کاهش دهد.https://www.jcsm.ir/article_165469_557a77ff7bd68d4cb787c42f24f473b7.pdfانجمن علمی بتن ایرانمصالح و سازه های بتنی2538-58287220221222A Case Study of the Effect of Clinker Microstructural Changes with the Help of Microscopic Studies on the Technical Characteristics of Cement and its Performance in Concreteبررسی موردی تاثیر تغییرات ریزساختاری کلینکر به کمک مطالعات میکروسکوپی بر مشخصات فنی سیمان و عملکرد آن در بتن13114316715810.30478/jcsm.2023.368888.1299FAمهندس علی اکبر کفاش بازاریرئیس مرکز تحقیق و توسعه سیمان تهران0000-0003-1625-4809مهدی چینیاستادیار مرکز تحقیقات راه، مسکن و شهرسازیزیور نیک فالرئیس آزمایشگاه فیزیک مجتمع صنعتی سیمان تهرانJournal Article20221107The portion of phases and the quality of clinker crystal formation have a great impact on the performance of cement and concrete obtained from it; however, cement and concrete manufacturers often base their evaluation on chemical analysis or XRF and the values of phases with the help of Bogue formula. Therefore, in this extensive applied study, the relationship between the results of microscopic studies and the technical characteristics of cement and its performance in concrete has been traced. In the first stage, one hundred samples of Portland clinker type II were prepared from Tehran cement and microscopic studies and chemical analysis were performed on them. All clinker samples were grinded in industrial mill and physical and mechanical tests were performed on cement samples. Then laboratory concrete mixtures were made to evaluate the technical characteristics of cement and their performance in concrete. Based on the results of this extensive laboratory operation, innovatively, the microscopic results were summarized quantitatively (numerically). The relationship between the microscopic indicators and the properties of concrete mixtures was observed and its relationships were presented.سهم فازها و کیفیت شکلگیری بلورهای کلینکر تاثیر بسزائی بر عملکرد سیمان و بتن حاصل از آن دارد؛ حال آنکه تولیدکنندگان سیمان و بتن غالبا ارزیابی خود برای آنالیز شیمی یا XRF و مقادیر فازها به کمک روابط بوگ پایهگذاری مینمایند. از اینرو در این مطالعه گسترده کاربردی، به ردیابی ارتباط نتایج مطالعات میکروسکوپی با مشخصات فنی سیمان و عملکرد آن در بتن پرداخته شده است. در مرحله اول تعداد یکصد نمونه کلینکر پرتلند نوع2 از سیمان تهران تهیه شدند و بر روی آنها مطالعات میکروسکوپی و آنالیز شیمیائی انجام گردید. کلیه نمونههای کلینکر در آسیای صنعتی سایش گردید و بر روی نمونههای سیمان آزمایشهای فیزیکی و مکانیکی انجام گرفت. سپس مخلوطهای بتن آزمایشگاهی ساخته شدند تا مشخصات فنی سیمان و عملکرد آنها در بتن ارزیابی گردد. بر اساس نتایج این عملیات آزمایشگاهی گسترده، بطور نوآورانه نتایج میکروسکوپی به صورت کمی (عددی) جمعبندی شد و ارتباط بین شاخصهای میکروسکوپی و خصیصههای مخلوطهای بتن مشاهده و روابط آن ارائه گردید.https://www.jcsm.ir/article_167158_c21426f450581e60b3c424f3ed0620ff.pdfانجمن علمی بتن ایرانمصالح و سازه های بتنی2538-58287220221222Optimization Of The Reinforcement Method Of Short Concrete Column With Steel Sheet In Different Shape Patterns By Finite Element Methodبهینه یابی روش تقویتی ستون کوتاه بتنی با ورق فولادی در الگوهای شکلی مختلف به روش اجزاء محدود14417316825210.30478/jcsm.2023.349519.1279FAامیرحسین بازاییمربی، گروه مهندسی عمران ، دانشکده مهندسی، دانشگاه فنی و حرفه ای، تهران، ایران0000-0001-5504-7103حیدر علی دادی طسوجیکارشناس ارشد مهندسی عمران گرایش سازه، دانشکده مهندسی، دانشگاه آزاد اسلامی واحد سپیدان، فارس، ایرانمحمودرضا گلشنمربی، گروه مهندسی عمران ، دانشکده مهندسی، دانشگاه فنی و حرفهای، تهران، ایرانروزبه آقامجیدیاستادیار، دانشکده مهندسی، دانشگاه آزاد اسلامی واحد سپیدان، فارس، ایرانJournal Article20220709<br />Compared to regular columns, short columns absorb more earthquake force due to their greater stiffness. For this reason, short columns are seriously damaged during an earthquake and sometimes cause the destruction of the entire structure. When short columns are displaced as much as long columns, shear and joint failure occurs in them due to the absorption of more energy. In this research, by using the laboratory results of a short column subjected to lateral reciprocating loads, an attempt was made to select the most optimal state with the help of steel sheets covered with different shape patterns. For this purpose, to determine the effect of retrofitting on the short column, six different installation modes of the proposed steel cover were used in abaqus software for finite element analysis. Next, the studied short column was subjected to reciprocating cyclic loading according to the standard pattern. The results of this research show that retrofitting a short column with an integrated steel sheet is able to increase the seismic resistance of the column by 49%, but the most optimal retrofitting method in terms of strength and volume of steel used is the retrofitting method with model-2 installation pattern.ستونهای کوتاه در مقایسه با ستونهای معمولی به دلیل سختی بیشتر، نیروی زلزله بیشتری را جذب میکنند. به همین دلیل ستونهای کوتاه در هنگام وقوع زلزله آسیب جدی میبینند و بعضاً باعث تخریب کل سازه خواهند شد. وقتی ستونهای کوتاه به اندازه ستونهای بلند در معرض جابجایی قرار میگیرند، بدلیل جذب انرژی بیشتر شکست برشی و مفصلی در آنها روی میدهد. در این تحقیق با بهرهگیری از نتایج آزمایشگاهی یک ستون کوتاه که تحت اثر بارهای رفت و برگشتی جانبی قرار گرفته، تلاش گردید تا با کمک ورقهای فولادی در پوشش الگوهای شکلی مختلف، بهینهترین حالت آن انتخاب گردد. بدین منظور برای تعیین اثر مقاوم سازی بر روی ستون کوتاه نیز از شش حالت مختلف نصب کاور فولادی پیشنهادی در نرم افزار آباکوس برای تحلیل اجزا محدود استفاده شد. در ادامه ستون کوتاه مورد مطالعه، تحت بارگذاری چرخهای رفت و برگشتی مطابق با الگوی استاندارد قرار گرفته شد. نتایج این تحقیق نشان میدهد که تقویت ستون کوتاه با ورق فولادی یکپارچه قادر است تا 49% مقاومت لرزهای ستون را افزایش دهد اما بهینهترین روش مقاومسازی از نظر مقاومت و حجم فولاد مصرفی، روش تقویتی با الگوی نصب Model-2 میباشد.https://www.jcsm.ir/article_168252_0e5fc73a179b1c954124f27dbc654172.pdfانجمن علمی بتن ایرانمصالح و سازه های بتنی2538-58287220221222Optimal locating of Energy Dissipations Effect in Self-Centering Base-Rocking Concrete Shear walls to Reduce the Higher Modes Effectsمکانیابی بهینه محل جاذبهای انرژی دیوارهای بتنی پایه-گهوارهای مرکزگرا به منظور کاهش اثرات مودهای بالاتر17419016825310.30478/jcsm.2023.363934.1294FAاسماعیل محمدی دهچشمهمحقق پسادکتری، مهندسی سازه، دانشگاه علم و صنعت ایران0000-0002-8092-9084وحید بروجردیاندانشیار، مهندسی سازه، دانشگاه علم و صنعت ایران0000-0003-3454-4797Journal Article20220929In this research, the placement of energy dissipaters at the base of self-centering base-rocking walls has been investigated. For this purpose, structures with 4-, 8-, 12-, 16- and 20-floors were investigated. The nonlinear dynamic behavior of these structures was investigated subjected to 22 Far-Field (FF), 14 Near-Field without Pulse (NF-non Pulselike), and 14 Near-Field with Pulse (NF-Pulselike) seismic ground-motions. The models have been analyzed in two dimensions via OpenSees software. The considered seismic ground-motions are scaled and applied to the structure at DBE and MCE levels. The results showed that changing the location of energy absorbers can be effective in the value of the moment and shear demands of walls as well as the response of residual drift and roof acceleration. By increasing the distance of the energy dissipaters from the middle of the section wall, the moment and shear demands could be reduced about 14% and 13% at the DBE level, and about 19% and 17% at the MCE level, respectively. Furthermore, the reduction values of the moment and shear demands of the structures under NF-Pulselike and DBE or MCE levels have been observed more than other seismic ground-motions. Finally, increasing the distance of the energy absorbers from the middle of the wall, the accelerations of the roof decrease.در این تحقیق به بررسی فاصله قرارگیری جاذبهای انرژی از میانه دیوار در پایه دیوارهای پایه-گهوارهای مرکزگرا پرداخته شده است. برای اینمنظور سازههای با تعداد طبقات 4، 8، 12، 16 و 20 طبقه مورد بررسی قرار گرفته شد. رفتار دینامیکی غیرخطی این سازهها تحت 22 رکورد لرزهای دور ازگسل، 14 رکورد لرزهای نزدیک گسل بدون پالس و 14 رکورد نزدیک گسل دارای پالس مورد بررسی قرار گرفت. مدلها به صورت دوبعدی در نرمافزار OpenSees مورد بررسی قرار گرفته است. رکوردهای موردنظر در دو سطح DBE و MCE مقیاس شده و به سازه اعمال میشوند. نتایج نشان داد که تغییر محل جاذبهای انرژی میتواند در تغییر مقادیر تلاشهای خمشی و برشی دیوار و نیز پاسخهای دریفت پسماند و شتاب بام موثر باشد. با افزایش فاصله جاذبهای انرژی از میانه دیوار میتواند تلاشهای خمشی و برشی را در سطح DBE به مقدار 14 و 13 درصد و در سطح MCE به مقدار 19 و 17 درصد بهترتیب کاهش داد. همچنین مقادیر کاهش لنگر و برش در سازهها تحت رکوردهای نزدیک گسل دارای پالس و در هر دو سطح خطر لرزهای نسبت به سایر رکوردها، بیشتر است. در پایان، با افزایش فاصله جاذبهای انرژی از میانه دیوار، شتابهای بام کاهش یافته مییابد.https://www.jcsm.ir/article_168253_db74e4b5a5d5ab87d8cba9e104a07d85.pdfانجمن علمی بتن ایرانمصالح و سازه های بتنی2538-58287220221222Experimental Investigation of the Effects of Curing Temperature and Amount of Silica Fume on Properties of Reactive Powder Concrete Made from Local Materialsبررسی آزمایشگاهی تاثیرات دمای محیطی و مقدار دودهسیلیسی، بر روی خواص بتن پودری واکنشی ساخته شده از مصالح بومی19121217165010.30478/jcsm.2023.382916.1310FAبهمن شروانی تباراستادیار،گروه عمران، دانشکده فنی و مهندسی، دانشگاه شهید مدنی آذربایجان، تبریز، ایران،مهدی اسدی ملردیکارشناسیارشد، گروه مهندسی عمران، دانشکده فنی و مهندسی، دانشگاه شهید مدنی آذربایجان، تبریز، ایرانJournal Article20230123The curing ambient temperature and the amount of Silica Fume are the effective factors on the mechanical properties of reactive powder concrete (RPC). In this research, the effects of the curing ambient temperature and also the effects of the amount of silica fume on reactive powder concrete have been investigated. The autoclave device has not been used so that these concretes can be used in different environments as in-situ concreting. The prepared specimens were cured by immersion in water. To investigate effects of the curing ambient temperature, specimens were cured in water at three temperatures of 27, 60, and 80°C and were tested for compressive, tensile, and flexural strength at the age of 3, 7, and 28 days. The results show that the curing ambient temperature has a significant effect on the early strength of RPC, which increases strength at high temperatures. In the curing in water, it was found that 60°C is an optimum temperature; Because the specimens with the curing ambient temperature of 80°C show higher compressive, tensile, and bending strengths, but the increase in strengths compared to the curing ambient temperature of 60°C is very small. The compressive strength of the specimens cured in the water pool with temperature of 80°C has increased by 43.7%, 43.5%, and 25.9% at the ages of 3, 7, and 28 days, respectively, compared to the specimens cured at temperature of 27°C; Also, the increases in bending strength in the mentioned cases are equal to 51.5, 53.4 and 25.8% respectively. Similar results are also observed in tensile strength. In the next step, to study the effect of the changes in the amount of silica fume, five concrete mixtures with different amounts of silica fume were produced. These values were considered as a percentage of cementitious material (cement + silica fume) of 0, 10, 15, 25, and 35%. The specimens made in this step were only cured in a water pool with temperature of 27°C at the ages of 3, 7, and 28 days and were tested for compressive, tensile, and bending strength. It should be noted that at this stage, cementitious material (cement + silica fume) is fixed and is equal to 1008 kg / m3 of RPC. The results indicate that the replacement of silica fume has increased the strengths, but the optimal value is in the range of 15 to 25%. The compressive strength of the specimens with 25% replacement of silica fume at the ages of 3, 7, and 28 days has increased compared to the specimens with 10% replacement of silica fume by 66.3%, 40.9%, and 64.0%, respectively. These increases are equal to 100.8, 93.8 and 107.7 percent, respectively, compared to the specimens with zero percent replacement (without silica fume)دمای محیطی عملآوری و مقدار دودهسیلیسی از فاکتورهای تاثیرگذار برروی مشخصات مکانیکی بتنپودریواکنشی (RPC) میباشند. در این تحقیق تاثیرات دمای محیطی عملآوری و همچنین تاثیرات مقدار دوده سیلیسی بر روی بتن پودری واکنشی مورد بررسی قرار گرفته است. از دستگاه اتوکلاو استفاده نشده است برای اینکه اینکه بتوان از این بتنها در محیطهای مختلف بهصورت بتنریزی درجا استفاده نمود. نمونههای تهیه شده بهصورت غوطهوری در آب عملآوری شدهاند. برای بررسی تاثیرات دمای محیطی عملآوری، نمونههای ساختهشده از بتن پودری واکنشی در سه حوضچه آب با دماهای C°27، 60 و 80 عملآوری شده و در سنین 3، 7 و 28 روزه تحت آزمایشهای مقاومت فشاری، کششی و خمشی قرار گرفتند. نتایج نشان میدهد که دمای محیطی عملآوری تاثیرات قابلتوجهی بر مقاومت اولیه بتن پودری واکنشی دارد، بهطوریکه در دماهای بالا افزایش مقاومت بیشتر است. در حالت عملآوری بهصورت غوطهوری در آب، میتوان گفت که دمایC°60 یک دمای اپتیمم است؛ زیرا دمای C°80 هرچندکه مقاومتهای فشاری، کششی و خمشی بالاتری را نشان داده ولی افزایش مقاومتها نسبت به دمایC°60 خیلی جزئی میباشد. مقاومت فشاری نمونههای عملآوری شده در حوضچه آب با دمای C°80 نسبت به نمونههای عملآوری شده در دمای C°27 ، در سنین 3، 7 و 28 روزه به ترتیب 7/43، 5/43 و 9/25 درصد افزایش داشته است؛ همچنین افزایشهای مقاومت خمشی در حالتهای مذکور متناظرا برابر 5/51، 4/53 و 8/25 درصد میباشد. مشابه همین نتایج در مقاومت کششی نیز مشاهده میشود.<br /><br />در مرحله بعدی برای بررسی تاثیر تغییرات مقدار دودهسیلیسی، پنج طرح اختلاط با مقادیر مختلف دودهسیلیسی ساخته شدند. اینمقادیر برحسب درصدی از مجموع موادسیمانی(سیمان+دودهسیلیسی) برابر با 0، 10، 15، 25 و 35 درصد درنظر گرفتهشد. نمونههای ساختهشده در این مرحله فقط در یک حوضچه آب با دمای C°27 در سنین 3، 7 و 28 روزه عملآوری شده و تحت آزمایشهای مقاومت فشاری، کششی و خمشی قرار گرفتند. قابل ذکر است که در اینمرحله مجموع مواد سیمانی ثابت و برابر با 1008 کیلوگرم در مترمکعب RPC درنظر گرفتهشدهاست. نتایج حاکی از آن است که جایگزینی دودهسیلیسی موجب افزایش مقاومتها شدهاست اما مقدار بهینه در محدوده 15 تا 25 درصد است. مقاومت فشاری نمونههای با جایگزینی 25 درصد دوده سیلیسی در سنین 3، 7 و 28 روزه سنین نسبت به نمونههای جایگزینی 10 درصد دوده سیلیسی، به ترتیب 3/66، 9/40 و 0/64 درصد افزایش یافتهاست؛ و این افزایشها نسبت به نمونههای با جایگزینی صفر درصد (بدون دوده سیلیسی)، متناظرا برابر 8/100، 8/93 و 7/107 درصد میباشد.https://www.jcsm.ir/article_171650_713c2b2daa3fc1cfb9b6bbc20a508780.pdfانجمن علمی بتن ایرانمصالح و سازه های بتنی2538-58287220221222An investigation on Engineering properties of Self-Compacting Geopolymer Concrete by Taguchi Methodارزیابی خصوصیات مهندسی بتنهای خودتراکم ژئوپلیمری با استفاده از روش تاگوچی21322817852310.30478/jcsm.2023.389867.1313FAشهریار عبداله زادهدانشجوی دکتری مهندسی عمران-سازه،دانشکده فنی مهندسی، دانشگاه بوعلی سینا، همدان، ایران0009-0000-7865-3608محمود نیلیدانشیار گروه مهندسی عمران، دانشکده فنی مهندسی، دانشگاه بوعلی سینا، همدان، ایران0000-0001-8401-1716Journal Article20230314<br />In the present study, due to sustainable development and eco-friendly aims, alkali activated slag and fly ash were used as the geopolymer binder instead of cement in self-compacting concretes. The alkaline solution consisted of sodium hydroxide and sodium silicate solutions. Binder content was between 500-700 kg/m³ and water to binder (W/B) ratio varied from 0.45 to 0.48. Na₂O percentages were in the range of 5 - 7% and three ratios of coarse to fine aggregate (25/75, 30/70, 35/65) were used. Design of experiments was based on orthogonal L9 array of Taguchi methodology. A total of nine main mixes and three validation mixes were prepared. Fresh concrete characteristics and mechanical properties including compressive strength, splitting tensile strength, modulus of elasticity and water absorption were evaluated. The results demonstrated that the binder content and coarse to fine aggregate ratio were the most influential parameters on the mechanical properties. The highest compressive strength, splitting tensile strength and modulus of elasticity were belonging to the mixture with low W/B ratio and higher binder content by 58 MPa, 4.5 MPa and 32 GPa, respectively. Moreover, Taguchi method has a good capability (R²≥0.967) to analyze and predict the mechanical properties of self-compacting geopolymer concrete.در پژوهش حاضر در راستای توسعه پایدار و حفظ محیطزیست، از سرباره و خاکستربادی فعالشده در محیط قلیایی، بهعنوان مواد چسباننده ژئوپلیمری جایگزین سیمان، در ساخت و ارتقا خصوصیات بتنهای خودتراکم ژئوپلیمری استفاده گردیده است. محلول فعالساز قلیایی حاوی سدیم هیدروکسید و سدیم سیلیکات مایع بوده است. عیار مواد چسباننده 500-700 کیلوگرم بر متر مکعب و نسبت آب به مواد چسباننده 45/0-48/0 بوده است. درصد یون سدیم 5-7 درصد عیار مواد چسباننده و نسبت سنگدانه درشتبهریز در سه سطح 75/25، 70/30 و 65/35 استفاده گردیده است. طراحی آزمایشها با استفاده از روش تاگوچی و براساس آرایه متعامد L9 بوده است. 9 طرح مخلوط اصلی و 3 طرح مخلوط صحتسنجی بتن خودتراکم ژئوپلیمری ساخته شده است. مشخصات بتن تازه و خصوصیات مکانیکی از جمله مقاومتهای فشاری و کششی دونیمشدن، مدول الاستیسیته و جذب آب بتنهای خودتراکم ژئوپلیمری ارزیابی گردیده است. عیار مواد چسباننده و نسبت سنگدانه درشت به ریز بیشترین اثر را بر خصوصیات مکانیکی بتنهای سخت شده، داشتهاند. حداکثر مقاومتهای فشاری و کششی دونیمشدن 58 و 5/4 مگاپاسکال، مدول الاستیسیته 32 گیگاپاسکال و حداقل جذب آب 8/2 درصد حاصل شده است. خصوصیات مکانیکی بتنهای خودتراکم ژئوپلیمری با دقت مناسبی (967/0R²≥) با روش تاگوچی قابل تحلیل و پیشبینی بوده است.https://www.jcsm.ir/article_178523_94992cb65e4939c40aea2ef13ced2aa3.pdf