بررسی مقاومت پیوستگی بین بتن خودتراکم سبک دارای نانو مواد و مدلسازی عددی GFRPو میلگردهای
First Statement of Responsibility
حامد ارجمندی
.PUBLICATION, DISTRIBUTION, ETC
Name of Publisher, Distributor, etc.
عمران
Date of Publication, Distribution, etc.
۱۴۰۰
PHYSICAL DESCRIPTION
Specific Material Designation and Extent of Item
۱۱۹ص.
Accompanying Material
سی دی
DISSERTATION (THESIS) NOTE
Dissertation or thesis details and type of degree
دکتری
Discipline of degree
عمران گرایش سازه های هیدرولیکی
Date of degree
۱۴۰۰/۱۱/۰۴
SUMMARY OR ABSTRACT
Text of Note
در سال¬هاي اخیر، با معرفی بتن هاي متفاوت از بتن معمولی و استفاده از این نوع بتن در انواع كاربردهاي مهندسی عمران مانند تقویت سازه ها، توسعه زیادي پیدا كرده است. این تغییرات و بویژه نیاز به تمهیدات خاص آن در اجرای سازه¬های هیدرولیکی مانند سدها، بنادر، اسکله¬ها، و دیگر واحدهای بتنی محققان علم و صنعت بتن و بویژه تکنولوژیست¬های بتن را برآن می¬دارد که استفاده از مصالح و مواد جدید و روش¬های جدید را در بررسی¬های خود به عنوان بتن¬های ویژه مورد توجه قرار دهند. بررسی منابع در این خصوص نشان میدهد که بتن خودتراکم سبک و به ویژه تسلیح این نوع بتن با میلگردهای پلیمری در این مطالعات مقفول مانده است. همچنین میتوان خاطر نشان ساخت، اكثر این مطالعات با استفاده از تست هاي زمانبر و پر هزینه تجربی بوده است و تاكنون استفاده از روشهاي المان محدود در این زمینه مورد توجه قرار نگرفته است. از جمله نوآوری¬های تحقیق حاضر میتوان به این اشاره داشت که، برمبنای کاهش نفوذپذیری و افزایش عملکرد مقاومت و دوام بتن خودتراکم سبک دارای نانو مواد، و نیز به منظور بررسی مقاومت پیوستگی و جلوگیری از پدیده خوردگی در سازه¬های هیدرولیکی بویژه ساحلی و دریائی از میلگردهای GFRP به عنوان تسلیح کننده استفاده شده است و نتایج حاصل از نمونه-های ساخته شده و آزمایش¬های مورد نظر از قبیل: مقاومت¬های فشاری، کششی و پیوستگی با مدت زمان¬های عمل¬آوری 3، 7 و 28 روزه و با تغییرات مقدار مواد نانو مصرفی و قطر میلگردهای مورد استفاده با نتایج حاصل از مدلسازی عددی مقایسه و تقارب¬ها و تعارض¬ها مورد بررسی قرار گرفته است. با توجه به اینكه انجام تستهاي تجربی داراي محدودیت¬هاي زیادي مانند زمانبر بودن؛ هزینه بالا و محدودیت داده برداري می باشد، بنابراین در این تحقیق به توسعه مدل المان محدود به منظور شبیه سازي رفتار بیرون كشیدگی میلگرد از بتن پرداخته خواهد شد كه این مسئله نیز یكی دیگر از نوآوري¬های تحقیق حاضر می باشد. همچنین، اثر افزودن نانو ذرات سیلیس بر روی پيوستگي ميلگردهاي فولادی و GFRP در بتنهاي سبک خودتراكم به صورت تجربی و عددی مورد مطالعه قرار گرفته است. مطالعات بر روی بتنهای سبک خودتراکم 7 و 28 روزه حاوی صفر، 2 و 5 درصد نانو ذرات سیلیس، که درصدهای مذکور حاصل نتایج عملیات آزمایشگاهی و خصوصیات مورد نظر استانداردهای مربوطه از جمله کارایی و مقاومت این نوع بتن می¬باشد به دست آمده¬اند، و با استفاده از میلگردهای GFRP و فولادی با قطرهای 12 و 16 میلیمتر انجام پذیرفته است. نتایج نشان میدهد که اصلاح بتن خودتراکم با نانو ذرات سیلیس باعث افزایش مقاومت چسبندگی بین بتن و میلگردها میشود. در بتنهای خود تراکم سبک با افزایش به ازای 2 و 5 درصد نانو سیلیس، حداکثر نیروی بیرون کشیدگی میلگرد فولادی با قطر 16 میلیمتر نسبت به نمونه شاهد (بتن خودتراکم سبک بدون نانوذره) به میزان 5/48 % و 7/54 % افزایش پیدا میکند. همچنین، این افزایش برای میلگردهای GFRP با قطر 16 میلیمتر برابر 3/32%و 40 % میباشد.
Text of Note
In recent years, with the introduction of different concretes from ordinary concrete and the use of this type of concrete in a variety of civil engineering applications such as structural reinforcement, has developed a lot. These changes, and in particular the need for special arrangements in the implementation of hydraulic structures such as dams, ports, piers, and other concrete units, prompt researchers in concrete science and technology, especially concrete technologists, to use materials. Consider new and new methods in their studies as special concretes. Examination of sources in this regard shows that light self-compacting concrete and especially the reinforcement of this type of concrete with polymer rebars has remained locked in these studies. It should also be noted that most of these studies have been time-consuming and costly experimental tests, and so far the use of finite element methods has not been considered in this field. Among the innovations of the present study, it can be mentioned that, based on reducing permeability and increasing the strength performance and durability of lightweight self-compacting concrete with nanomaterials, as well as to evaluate the cohesive strength and prevent corrosion in hydraulic structures, especially coastal and Marine GFRP rebars have been used as reinforcement and the results of the samples made and the desired tests such as: : Compressive, tensile and coupling resistances with processing times of 3, 7 and 28 days and with changes in the amount of nanomaterials and the diameter of the rebars used with the results of numerical modeling, comparisons and convergences and conflicts Has been studied. Due to the fact that performing experimental tests has many limitations such as time consuming; The cost is high and the data collection is limited, so in this research, a finite element model is developed to simulate the extrusion behavior of rebar from concrete, which is another innovation of the present study. Also, the effect of adding silica nanoparticles on the bonding of steel rebars and GFRP in self-compacting lightweight concretes has been studied experimentally and numerically. Studies on 7 and 28-day self-compacting lightweight concretes containing zero, 2 and 5% silica nanoparticles, the percentages of which are the result of laboratory operations and the characteristics required by the relevant standards, including performance and strength of this type of concrete have been obtained, And is done using GFRP and steel rebars with diameters of 12 and 16 mm. The results show that modification of self-compacting concrete with silica nanoparticles increases the adhesion resistance between concrete and rebars. In lightweight self-compacting concretes with increasing by 2 and 5% nanosilica, the maximum extrusion force of steel rebar with a diameter of 16 mm compared to the control sample (lightweight self-compacting concrete without nanoparticles) increased by 48.5% and 54.7%, respectively. he does. Also, this increase is equal to 32.3% and 40% for GFRP rebars with a diameter of 16 mm
OTHER VARIANT TITLES
Variant Title
Consideration of the Bond Strength between Lightweight Self-Cocting Concrete Containing Nano Materials and GFRP and Numerical Modeling