۱۵۱۲۷پ
per
بررسی اثر خودترمیمی بر نفوذپذیری بتن
/علی شعاری
: عمران
، ۱۳۹۴
چاپی
کارشناسی ارشد
مهندسی عمران- سازه
۱۳۹۴/۱۱/۱۷
تبریز
مساله دوام یکی از اساسی‌صترین مشکلات سازه‌صهای بتن مسلح است .زمانی که ترک‌صها در بتن ایجاد می‌صشوند، به خاطر تبادل مواد مضر به داخل بتن، تسلیحات فولادی دچار خوردگی شده و با گذر زمان سبب آسیب به سازه بتنی می‌صشود .همین-طور با نفوذ آب به داخل بتن در مناطق سردسیر و با یخ و ذوب شدن آن به سبب افزایش حجم آب ترک‌صها با گذر زمان عریض-تر شده و تبادل مواد مضر به داخل بتن راحت‌صتر انجام می‌صگیرد، که در نهایت این امر باعث افزایش آسیب به سازه می‌صشود .بنابراین سازه‌صهای بتنی همواره نیازمند مراقبت، نگهداری و تعمیر هستند که باعث تحمیل هزینه‌صهای فراوان می‌صشود .برای افزایش دوام و کاهش نیاز به تعمیر و نگهداری مداوم و هزینه‌صهای ناشی از آن، با الهام از مکانیزم خودترمیمی موجود در بدن انسان مثل ترمیم استخوان به هنگام ایجاد ترک یا شکستگی و یا ترمیم زخم ایجاد شده در پوست که همان ترکی در پوست است، ایده بتن خودترمیم مطرح شد .در این روش، با استفاده از واحد ترمیم داخل بتن، زمانی که ترک ایجاد شد این واحد وارد عمل شده و ترک را پر می‌صکند .در این پژوهش با بررسی مواد و امکانات و تجهیزات موجود از باکتری به عنوان واحد خودترمیم استفاده شد .باکتری با کمک محیط رشد می تواند رسوبات زیستی کلسیتی تولید کند که در نهایت این رسوبات سبب ترمیم ترک‌صها می‌صشود .محیط کشت‌صهای رایج برای رشد باکتری در حجم زیاد بسیار هزینه بر و گران است از این‌صرو نیازمند محیطی مغذی و اقتصادی برای جایگزینی با محیط کشت‌صهای رایج بودیم .برای مقابله با این مشکل با بررسی محیطصکشت‌صهای مختلف و ارزان قیمت، در نهایت محیط کشتی ساختیم که هم به خوبی محیطصهای رایج بوده و همین‌صطور هزینه تولید آن بسیار پایین است .با استفاده از این محیط، هزینه نهایی تولید بتن خودترمیم حاوی باکتری و درنتیجه اختلاف هزینه تولید آن با بتن معمولی تا حد زیادی کاهش یافت .مشخصات بتن خودترمیم حاوی باکتری و اثرات واحد ترمیم بر بتن با استفاده از آزمایش‌صهای مقاومت کششی و فشاری، آزمایش اولتراسونیک، آزمایش نفوذپذیری تحت فشار آب، درصد جذب آب و درنهایت مشاهدات چشمی و آزمایش میکروسکوپ الکترونی (SEM) و آنالیز EDX بررسی شد .در نهایت با توجه به قابلیت ترمیم این نوع بتن، شاهد دوام بیشتری از آن خواهیم بود و در طی آزمایش‌صهای صورت گرفته شاهد کاهش محسوس نفوذپذیری در نمونه‌صهای ترک دار و رسیدن میزان نفوذپذیری به حدود نفوذپذیری بتن بدون ترک بودیم که این امر سبب افزایش دوام بتن و در نتیجه افزایش عمر سازه و کاهش هزینه‌صهای نگهداری آن می‌صشود
Durability is one of the main problems in reinforced concrete structure. When cracks occurs in concrete, because of transmission of harmful materials into concrete, corrosion will happen in reinforcements and then it causes damage to structure by the time goes on. Though concrete structures always need maintaining and repair that costs a lot of money. To overcome this issue and reduce the need of continuous maintaining and repair, with the idea of self-healing mechanism of human body while cracking or fracture in bones or skin cut (its actually a crack in skin) , the idea of self-healing concrete introduced. In this novel, by using self-healing agent in concrete, since cracks occur, self-healing agent will react and seal or heal cracks. By investigating available materials and instruments we decided to use bacteria as self-healing agent in this research. Bacteria can seal or heal the cracks with calcite precipitation with the help of culture medium and calcium base materials. Regular culture mediums for bacterial growth with a huge amount are very expensive. So we need an economical and nourishing medium for bacterial growth. To overcome this issue we prepare some culture mediums and compare them with regular mediums and finally we prepare and produce a medium that very economical and nourishing and bacterial growth occurs as well as regular mediums. By the use of this culture media the preparation cost of self-healing concrete reduced to about regular concrete. The properties of bacterial concrete and effect of self-healing agent, analyzed by compression and tensional stress tests, ultrasonic test, water permeability test under pressure of water, water absorption test, observation of healing procedure, SEM and EDX analysis. Due to test thanks to self-healing ability of bacterial concrete, the permeability of cracked samples reduced to about un-cracked samples. So durability of concrete will increase and then the service life of concrete will increase too
شعاری، علی
اسماعیلی، جمشید، استاد راهنما
پژوهنده، مقصود، استاد مشاور
سیاه و سفید
نمایه‌سازی قبلی
