بررسی ویژگی‌های فیزیکی و مکانیکی بتن‌ حاوی خرده لاستیک

پایان نامه کارشناسی ارشد رشته عمران

عنوان:

بررسی ویژگی‌های فیزیکی و مکانیکی بتن‌ حاوی خرده لاستیک

با فرمت قابل ویرایش word

تعداد صفحات: 95  صفحه

تکه های از متن به عنوان نمونه :

فهرست مطالب

عنوان                                                                                               صفحه

چکیده 2

فصل اول: مقدمه. 2

1-1- مقدمه. 2

1-2- اهداف تحقیق.. 2

1-3- خواص بتن.. 2

1-3-1- مقاومت فشاری، کششی و خمشی.. 2

1-4- عوامل موثر در مقاومت بتن.. 2

1-4-1- نسبت آب به سیمان. 2

1-4-2- سن.. 2

1-4-3- نسبت سنگدانه به سیمان. 2

1-4-4- خواص سنگدانه. 2

1-4-5- نسبت ........... 2

1-5- ویژگی رسیدگی بتن.. 2

1-6- اثر اندازه سنگدانه. 2

1-7- روابط بین انواع مقاومت‌ها 2

1-8- مدول الاستیسیته. 2

1-8-1- رابطه بین مدول الاستیسیته و مقاومت... 2

1-8-2- عوامل موثر در مدول الاستیسیته(E) 2

1-7-3- مدول الاستیسیته دینامیک... 2

1-9- دوام بتن.. 2

1-9-1- نفوذ پذیری.. 2

1-9-2- مقاومت در دوره‌های یخ زدن و آب شدن. 2

1-9-3- مقاومت در برابر سایش... 2

1-10- نقش مواد افزودنی.. 2

فصل دوم: مروری بر تحقیقات انجام شده 2

2-1- مقدمه. 2

2-2- دسته بندی لاستیک مستهلک... 2

2-3- خواص بتن حاوی لاستیک... 2

2-3-1- مقاومت فشاری وکششی.. 2

2-3-2- مقایسه بتن کنترل با بتن حاوی لاستیک... 2

2-3-3- انقباض.... 2

2-3-4- طاقت و آزمایش ضربه. 2

2-4- خاکستر لاستیک مستهلک در ملات... 2

2-5- کاربرد لاستیک در پرکننده‌های روان. 2

2-6- موارد کاربرد بتن حاوی لاستیک... 2

فصل سوم: مصالح مورد استفاده، طرح اختلاط‌ها و آزمایش‌ها 2

مقدمه. 2

3-1- مصالح مورد استفاده و طرح اختلاط.. 2

3-1-1- سنگدانه. 2

3-1-1-1- دانه بندی.. 2

3-1-1-2- نسبت ماسه به سنگدانه. 2

3-1-1-3- تعیین وزن مخصوص، جذب آب و میزان رطوبت سنگدانه‌ها 2

3-1-2- لاستیک... 2

3-1-3- آب و سیمان. 2

3-2- مشخصات نمونه‌های ساخته شده و طرح اختلاط.. 2

3-2-1- طرح اختلاط نهایی.. 2

3-2-2- روش ساخت مخلوط‌ها 2

3-3- آزمایش اسلامپ... 2

3-4- عمل آوری و شرایط نگهداری.. 2

3-5- آزمایش‌ها 2

3-5-1- مقاومت فشاری.. 2

3-5-2- مقاومت کششی.. 2

3-5-3- مقاومت خمشی.. 2

فصل چهارم: تجزیه و تحلیل نتایج آزمایش‌ها 2

4-1- مقاومت فشاری.. 2

4-2- مقاومت کششی.. 2

4-3- مقاومت خمشی (کشش ناشی از خمش) 2

فصل پنجم: نتیجه گیری.. 2

مراجع. 2

Abstract 2

فهرست شکل‌ها

عنوان                                                                                               صفحه

شکل 3-1- دستگاه دانه‌بندی.. 2

شکل 3-2- لاستیک خرد شده 2

شکل 3-3- اختلاط مصالح.. 2

شکل 3-4- وزن کردن مصالح طبق طرح اختلاط.. 2

شکل 3-5- خارج کردن نمونه‌های بتنی پس از 24 ساعت... 2

شکل 3-6- آزمایش اسلامپ... 2

شکل 3-7- عمل آوری نمونه‌های بتنی در حوضچه آب... 2

شکل 3-8- نمونه‌های مکعبی 10×10 جهت تست مقاومت فشاری.. 2

شکل 3-9- تست مقاومت فشاری.. 2

شکل 3-10- نمونه‌های استوانه‌ای 30×15 جهت تست مقاومت کششی.. 2

شکل 3-11- تست کششی.. 2

شکل 3-12- بتن ریزی نمونه‌های 50×10×10 جهت تست مقاومت خمشی.. 2

شکل 3-13- نمونه‌های بتنی50×10×10 جهت تست مقاومت خمشی.. 2

شکل 3-14- تست خمشی.. 2

فهرست جدول‌ها

عنوان                                                                                               صفحه

جدول 1-1- ضرایب برای معادله plowman [2] 2

جدول 2-1- حقایق استفاده از لاستیک در آمریکا[3] 2

جدول 2-2- مواد معمولی استفاده شده در ساخت لاستیک [3] 2

جدول 2-3- ترکیب معمول لاستیک اتومبیل و کامیون[3] 2

نمودار 2-1- ترکیب معمول لاستیک اتومبیل و کامیون[3] 2

جدول 2-4- مقدار لاستیک استفاده شده در بتن [5] 2

جدول 2-5- لاستیک استفاده شده در 10 آزمایش [26] 2

جدول 2-6- نتایج آزمایش‌های مختلف روی نمونه‌های مختلف [26] 2

جدول 2-7- اثر محل قرار گرفتن لاستیک درتوزیع تنش – کرنش[27] 2

جدول 2-8- مقایسه بتن کنترل با بتن حاوی لاستیک [27] 2

جدول 3-1- دانه بندی مصالح سنگی برای شن.. 2

جدول 3-2- دانه بندی مصالح سنگی برای ماسه. 2

جدول 3-3- جذب آب و وزن مخصوص مصالح درشت دانه (ASTM C128-88) 2

جدول 3-4- جذب آب و وزن مخصوص مصالح ریز دانه (ASTM C127-88) 2

جدول 3-5- مشخصات نمونه‌های ساخته شده 2

جدول 4-1- نتایج مقاومت فشاری 7 روزه 2

جدول 4-2- نتایج مقاومت فشاری 28 روزه 2

جدول 4-3- نتایج مقاومت کششی 28 روزه 2

جدول 4-4- نتایج مقاومت خمشی (کشش ناشی از خمش) 2

فهرست نمودارها

عنوان                                                                                               صفحه

نمودار 2-1-ترکیب معمول لاستیک اتومبیل و کامیون. 19

نمودار 4-1- نتایج مقاومت فشاری 7 روزه 2

نمودار 4-2- نتایج مقاومت فشاری 28 روزه 2

نمودار 4-3- نتایج مقاومت کششی.. 2

نمودار 4-4- نتایج مقاومت خمشی (کشش ناشی از خمش) 2

چکیده

گسترش صنعت خودروسازی سبب شده است تا وجود لاستیک‌های مستعمل به عنوان یکی از آلوده‌کننده‌های زیست محیطی در دهه‌های اخیر مورد توجه محققین قرار گیرد. از جمله شیوه‌های پیشنهاد شده برای کاربرد این مواد زاید، استفاده از آن‌ها در بتن است. در تحقیق حاضر تأثیر جایگزینی لاستیک با مصالح سنگی و سیمان بررسی شده است. در این راستا، تحقیق حاضر با هدف امکان‌سنجی کاربرد لاستیک مستهلک شده در ساخت بتن انجام شده است. برای دستیابی به این هدف با توجه به امکانات آزمایشگاهی، بیش از 50 نمونه آزمایشگاهی ساخته و مورد آزمایش قرار گرفته است. مطالعات آزمایشگاهی شامل مقاومت فشاری، کششی و خمشی جهت بررسی تأثیر درصدهای وزنی مختلف (5، 5/7 و 10 درصد) جایگزینی شن با لاستیک قرار گرفت.

نتایج نشان می‌دهد تا حدود 5 درصد جایگزینی لاستیک، تغییر بسیار کمی در نتایج آزمایش‌ها مشاهده شد اما با افزایش درصد لاستیک اغلب ویژگی‌های مورد آزمایش با نرخ‌های مختلفی تغییر نمودند.

و......

بررسی تثبیت و اصلاح خصوصیات ژئوتکنیکی ماسه بادی با استفاده از دوغاب پلیمری

پایان نامه کارشناسی ارشد رشته عمران

تثبیت و اصلاح خصوصیات ژئوتکنیکی ماسه بادی با استفاده از دوغاب پلیمری

با فرمت قابل ویرایش word

تعداد صفحات: 130  صفحه

تکه های از متن به عنوان نمونه :

فهرست مطالب

عنوان                  صفحه

فصل اول مقدمه. 1

۱-۱-دورنمای کار. 2

۲-۱-تعریف مسأله. 2

۳-۱-مروری بر مطالب ارائه شده در این تحقیق.. 3

فصل دوم سابقه تحقیق… 5

۱-۲- مقدمهای بر اصلاح خاک، مواد و روشهای مورد استفاده. 6

۲-۲- استفاده از مواد افزودنی ضایعاتی به منظور بهسازی خصوصیات خاک های ماسه‌ای.. 6

۱-۲-۲- بهبود خصوصیات ماسه های تثبیت شده با سیمان و خرده شیشه ضایعاتی.. 6

۲-۲-۲- استفاده از لاستیک و کفپوش های لاستیکی ضایعاتی برای بهبود خواص خاک ماسه‌ای.. 10

۳-۲- تسلیح خاک ماسهای با استفاده از الیاف طبیعی.. 16

۱-۳-۲-اصلاح ماسه با استفاده از الیاف کاه جو و کنف… 16

۲-۲-۳- افزایش ظرفیت باربری خاک ماسه ای مسلح شده با برگ خرما 18

۴-۲- تسلیح خاک ماسهای با استفاده از الیاف مصنوعی.. 20

۱-۴-۲ استفاده از الیاف پلاستیک باطله پلی اتیلن ترفتالات (پت) 21

۲-۴-۲- استفاده از الیاف کارخانه لاستیک سازی.. 26

۵-۲- استفاده از مواد پلیمری و نفتی برای بهسازی خاک ماسه ای.. 27

۱-۵-۲- اصلاح خصوصیات ژئوتکنیکی خاک های ماسه ای با استفاده از پسمانده مواد نفتی پالایشگاه ها: 28

۲-۵-۲- بررسی اثر چسب های پلیمری روی خواص مکانیکی خاک ماسه ای: 31

۱-۲-۵-۲-تحقیقات انجام شده توسط پارک و همکاران.. 31

۲-۲-۵-۲-تحقیقات انجام شده توسط کاستاز و همکاران.. 35

۳-۲-۵-۲- تحقیقات انجام شده توسط آناگناستوپلوس و همکاران.. 38

2-5-3- جمع بندی و نتیجه گیری از تحقیقات گذشته. 40

فصل سوم روش تحقیق… 43

۱-۳- مقدمه. 44

۲-۳- مصالح مورد استفاده. 44

۱-۲-۳- خاک مورد استفاده. 44

۲-۲-۳- پلیمر مورد استفاده در تحقیق.. 45

۳-۲-۳- الیاف مورد استفاده. 46

۴-۲-۳- سیمان.. 47

۳-۳- آماده سازی و عمل آوری نمونهها 47

۴-۳- برنامه آزمایشگاهی.. 48

۱-۴-۳- آزمایش دانه بندی.. 49

۱-۱-۴-۳- وسایل مورد نیاز. 49

۲-۱-۴-۳- انجام آزمایش…. 49

۲-۴-۳- آزمایش تراکم.. 49

۱-۲-۴-۳- مقدمه. 49

۲-۲-۴-۳- اساس آزمایش…. 50

۳-۲-۴-۳- وسایل مورد نیاز. 50

۴-۲-۴-۳- روش انجام آزمایش…. 51

۳-۴-۳- آزمایش CBR.. 52

۱-۳-۴-۳- تئوری آزمایش…. 52

۲-۳-۴-۳- وسایل آزمایش…. 53

۳-۳-۴-۳- روش انجام آزمایش…. 54

۴-۳-۴-۳-عدد CBR.. 55

۵-۳-۴-۳- تصحیح نتایج آزمایش…. 55

3-4-4- آزمایش برش مستقیم.. 56

-۱-۴-۴-۳ تئوری آزمایش…. 56

-۲-۴-۴-۳ شرایط انجام آزمایش…. 57

-۳-۴-۴-۳  وسایل آزمایش…. 57

-۴-۴-۴-۳  روش انجام آزمایش…. 58

-۵-۴-۳ آزمایش فشاری تک محوری.. 59

۱-۵-۴-۳تئوری آزمایش…. 59

۲-۵-۴-۳- وسایل آزمایش…. 59

۳-۵-۴-۳-روش آزمایش…. 60

فصل چهارم نتایج حاصل از آزمایشها و  تفسیر آنها 61

۱-۴- مقدمه. 62

۲-۴- نتایج آزمایش دانه بندی.. 62

۳-۴- نتایج آزمایش های تراکم.. 62

۱-۳-۴- آزمایش تراکم بدون مواد افزودنی.. 63

۲-۳-۴- آزمایش تراکم با ۰/۱ درصد پلیمر پلی وینیل الکل.. 64

۳-۳-۴- آزمایش تراکم با ۰/۲ درصد پلیمر پلی وینیل الکل.. 65

۴-۳-۴- آزمایش تراکم با ۰/۳ درصد پلیمر پلی وینیل الکل.. 66

۵-۳-۴- تفسیر نتایج آزمایشهای تراکم.. 67

۴-۴- نتایج آزمایش های CBR.. 68

۱-۴-۴- آزمایش CBR بدون مواد افزودنی.. 68

۲-۴-۴- آزمایش CBR با ۰/۱ درصد پلیمر پلی وینیل الکل.. 69

۳-۴-۴- آزمایش CBR با ۰/۲ درصد پلیمر پلی وینیل الکل.. 71

۴-۴-۴- آزمایش CBR با ۰/۳ درصد پلیمر پلی وینیل الکل.. 73

۵-۴-۴- آزمایش CBR با ۰/۴ درصد پلیمر پلی وینیل الکل.. 74

۶-۴-۴- آزمایش CBR با ۰/۵ درصد پلیمر پلی وینیل الکل.. 76

۷-۴-۴- آزمایش CBR با ۰/۶ درصد پلیمر پلی وینیل الکل.. 77

۸-۴-۴- تفسیر نتایج آزمایش CBR.. 79

۹-۴-۴- آزمایش CBR با پلیمر پلی وینیل الکل و سیمان.. 81

۵-۴- نتایج آزمایشهای برش مستقیم.. 82

۱-۵-۴- آزمایش برش مستقیم روی خاک بدون مواد افزودنی.. 82

۲-۵-۴- آزمایش برش مستقیم روی خاک با ۰/۲ درصد پلیمر پلی وینیل الکل.. 83

۳-۵-۴- آزمایش برش مستقیم با ۰/۲ درصد پلیمر و ۰/۴ درصد الیاف تایر. 84

۴-۵-۴- آزمایش برش مستقیم با ۰/۲ درصد پلیمر و ۰/۶ درصد الیاف تایر. 85

۵-۵-۴- آزمایش برش مستقیم با ۰/۲ درصد پلیمر و ۰/۸ درصد الیاف تایر. 86

۶-۵-۴- تفسیر نتایج آزمایش برش مستقیم.. 86

4-6- نتایج آزمایشهای تک محوری.. 88

4-6-1- آزمایش تک محوری برای ماسه بادی با ۲ درصد سیمان.. 88

4-6-2- آزمایش تک محوری برای ماسه بادی با ۰/۲ درصد پلی وینیل الکل.. 89

۳-۶-۴- آزمایش تک محوری برای ماسه بادی با ۰/۴ درصد پلی وینیل الکل.. 89

۴-۶-۴- آزمایش تک محوری برای ماسه بادی با ۰/۶ درصد پلی وینیل الکل.. 90

۵-۶-۴- آزمایش تک محوری با ۰/۲ درصد پلی وینیل الکل و ۲ درصد سیمان.. 91

۶-۶-۴- آزمایش تک محوری با ۰/۴ درصد پلی وینیل الکل و ۲ درصد سیمان.. 91

۷-۶-۴- آزمایش تک محوری با ۰/۲ درصد پلی وینیل الکل و ۰/۶ درصد الیاف تایر. 92

۸-۶-۴- آزمایش تک محوری با ۰/۴ درصد پلی وینیل الکل و ۰/۶ درصد الیاف تایر. 93

۹-۶-۴- آزمایش تک محوری با ۰/۲ درصد پلی وینیل الکل، ۰/۶ درصد الیاف تایر و ۲ درصد سیمان   93

۱۰-۶-۴- آزمایش تک محوری با ۰/۴ درصد پلی وینیل الکل، ۰/۶ درصد الیاف تایر و ۲ درصد سیمان   94

۱۱-۶-۴- تفسیر نتایج آزمایشهای تک محوری.. 95

فصل پنجم نتیجه‌گیری و پیشنهادها 101

۱-۵- نتیجه‌گیری.. 102

5-2- پیشنهادها 103

منابع و مآخذ………….. 100

دورنمای کار

بدون تردید یکی از مقدماتی‌ترین و مهم‌ترین اصول در اجرای طرح‌های عمرانی، داشتن زمینی مقاوم برای احداث بناست که با توجه به رشد روزافزون جمعیت دنیا در سال‌های اخیر ، مساحت زمین‌های مناسب برای ساخت و ساز و احداث بنا بتدریج در حال کاهش است. در چنین شرایطی دستیابی به روش‌های جدید و اصولی برای بهبود و اصلاح زمین‌های نامناسب رقابت شدیدی را بین مهندسان عمران کشورهای توسعه‌یافته ایجاد کرده است و در حقیقت باید پذیرفت که توسعه هرچه بیشتر فنون و روش‌های اختصاصی به منظور دستیابی به این هدف برای انسان ضروری خواهد بود. آنچه باعث می­شود که یک روش بر روش دیگر برتری یابد، پارامترهای اقتصادی، شرایط و مشکلات اجرایی، امکانات موجود و محدودیت­های زمانی و مکانی می­باشد. اصولا دستیابی به مصالح مرغوب که به لحاظ اقتصادی نیز مقرون به صرفه باشد و بتواند بارهای اعمال شده از سوی سازه را به راحتی تحمل کند انگیزه اصلی اصلاح خاک[1] می باشد.

۲-۱-تعریف مسأله

عموما خاک موجود در سایت از دیدگاه مهندسی برای ساخت و ساز، ایده آل و کاملا مطلوب نیست و باید با اعمال تغییراتی بر آن برای فعالیت های عمرانی آماده شود.

به طور معمول در مواجهه با خاک های مسأله دار نظیر خاک های سست با قابلیت باربری کم و نشست پذیری زیاد دو راه پیش روی مهندسین ژئوتکنیک قرار دارد: الف) استفاده از المانهای باربر در خاک. ب) بهسازی و اصلاح خواص فیزیکی خاک. بهسازی (یا اصلاح) به مجموعه عملیاتی اطلاق می شود که به حذف برخی رفتارهای نامناسب خاک یا تحمیل رفتارهای مناسب به آن می انجامد. اصولا اهداف عمده بهسازی عبارتند از: افزایش مقاومت خاک، کاهش خصوصیات کلی تغییر شکل پذیری و حذف برخی رفتارهای نا مناسب یا اضافه نمودن برخی رفتارهای مناسب به خاک. روش های تثبیت خاک گسترده هستند که در هر مورد با توجه به شرایط خاص خود مورد استفاده قرار می گیرند اما به طور کلی می توان آن ها را به دو دسته تثبیت شیمیایی و تثبیت فیزیکی-مکانیکی تقسیم بندی کرد. منظور از تثبیت شیمیایی، اصلاح خواص مورد نظر خاک به کمک مواد افزودنی است، که به لحاظ فعل و انفعالات شیمیایی حاصل از این مواد در مجاورت خاک حاصل می گردد. منظور از تثبیت فیزیکی خاک، تثبیت و اصلاح خواص خاک بدون تغییر در خصوصیات شیمیایی خاک می باشد. این نوع تثبیت را می توان به روش های مختلفی اجرا نمود که تسلیح خاک یکی از این روش هاست.

 در کشور ایران با در نظر گرفتن اقلیم و شرایط جغرافیایی و همچنین وجود مناطق وسیعی از بیابان ها که اکثر خاک های این مناطق ماسه های ریز دانه (ماسه بادی) می باشد، چون یکی از مشکلات عمده خاک­های ماسه بادی، مقاومت کم آن­ها تحت شرایط رطوبت طبیعی و اشباع می­باشد، شاید یکی از موانع عمده در زمینه توسعه شبکه راه های کشور و پروژه های عمرانی، وجود این نوع ماسه ها در سطح وسیعی از کشور باشد. طبیعی است که چنانچه منابع قرضه فاصله زیادی تا محور راه یا پروژه های عمرانی داشته باشد، آنگونه که در مناطق کویر مرکزی، کویر لوت و یا بیابان های جنوب کشور چنین است هزینه احداث راه و بهسازی خاک منطقه چندین برابر حد معمول خواهد بود. بدین منظور مطالعه بر روی روش های جدیدی که قادر باشند اصلاحاتی بر روی خاک سطوح زمین پوشیده از ماسه بادی به عمل آورند، دارای اهمیت زیادی می­باشد و این تحقیق در این راستا می­باشد.

۳-۱-مروری بر مطالب ارائه شده در این تحقیق

• در فصل دوم، کلیات و سابقه­ی تحقیق در رابطه با بهبود خواص خاک­های ماسه ای بررسی شده است.
• فصل سوم روش تحقیق و برنامه­های آزمایشگاهی را بیان می­کند.
• در فصل چهارم به نتایج حاصل از آزمایش­ها و تفسیر آن­ها پرداخته شده است.
• فصل پنجم شامل نتیجه­گیری و ارائه پیشنهاد­ها می­باشد و در پایان منابع معرفی شده­اند.

و......