الخواص الطرية والميكانيكية والإنشائية للأعتاب الخرسانية ذاتية الرص الاعتيادية وخفيفة الوزن الملوثة بالكبريتات

الباحث

حيدر مهدي صالح

المشرف

علي حسون نهاب - حسين طلب نهابة

الجامعة

جامعة بابل

الكلية / القسم

كلية الهندسة / الهندسة المدنية

الشهادة

ماجستير

السنة

2024

لغة الرسالة

انكليزي

الكلمات المفتاحية

Self-Compacting Concrete ; Lightweight Concrete ; Sulfate Attack ; Concrete Beams

الهجوم الداخلي للكبريتات (IGA) من si المشاكل التي تواجه إنتاج الخرسانة في العراق ودول الشرق الأوسط ccc AY) إذ قد يؤدي إلى تدهور الخرسانة وتلفها في بعض الحالات. يهدف البحث الحالي إلى دراسة تأثير المحتوى العالي للكبريتات (و50) الموجود في الركام الناعم على أداء نوع خاص من الخرسانة يُعرف بالخرسانة خفيفة الوزن ذاتية الرص (LWSCC) والتي تحتوي على ركام الطين الممدد خفيف الوزن (LECA) كركام خشنء مع استخدام الإسمنت البورتلاندي الاعتيادي. كما تم إجراء مقارنة مع الخرسانة ذاتية الرص ذات الوزن الاعتيادي (NWSCC) التي تحتوي على الركام الطبيعي (NWA) تم إضافة كميات مختلفة من الجبس الطبيعي كاستبدال جزئي من وزن الرمل للحصول على خمسة مستويات من (و50).، وهي H+ HV) كنسبة YM ,90١.5 Ys 0 Agra pa و0/04.5) من وزن الرمل. كانت نسبة الماء إلى الإسمنت ٠.4 لجميع UBL وتم استخدام مسحوق الحجر الجيري كمادة مالئة. تم إجراء اختبارات قابلية التشغيل لنوعي الخرسانة LWSCC) و ©1/566/ا80) في الحالة الطرية، والتي شملت: انسياب الهطولء اختبار cm 1750، اختبار ،L-box اختبار |/©80170-/1؛ والكثافة الطرية. أما في مرحلة التصلب, فقد تم تقييم الخصائص الميكانيكية للخرسانة من خلال إجراء اختبارات قوة الضغط وشد الانقسام عند أعمار )١6١ cM 6 CYA) يومّاء بالإضافة إلى اختبار معامل Aig pall عند VA يومًا. كما تم تقييم أداء الخرسانة تحت أحمال الانحناء باستخدام العتبات الخرسانية المسلحة من خلال حساب الحمل الأقصىء منحنى الحمل_الانحرافء. سلوك التشققء ونمط الفشل. أظهرت النتائج أن الكثافات الطرية لكل من LWSCC و©1/56لالا كانت T+ 9 1١891١ كجما/مة) على التوالي. وكان انسياب الهطول لجميع الخلطات ضمن نطاقات فئة 8]552., التي تراوحت قيمها بين )١60-50( ملم tidy ل (2005 (EFNARC, كما أشارت النتائج ايضا إلى أن خلطات LWSCC التي تحتوي على ركام LECA أظهرت خصائص ميكانيكية أقل مقارنة ب©1/506ا80 حيث بلغت قيم قوة الضغط للخلائط المرجعية عند Og 1 £) Lag YA ميجا باسكال) لكل من LWSCC و©6 5 /الالةا على التوالي. كما أظهرت النتائج المستخلصة من هذا البحث أن المحتوى الأمثل من الجبس لجميع خلطات الخرسانة LWSCC) دو©1011/566) هو )°.+% (SO, من وزن deal حيث أدى إلى تحسين الخواص الميكانيكية مقارنة بالخلطات المرجعية التي تحتوي على (SO, 90.*١( فقد ازدادت مقاومة الانضغاط وقوة شد الانقسام ومعامل المرونة لخلطات LWSCC عند عمر Lage TA بنسبة (1؟.؟١90, Ye EY و4.74/) على التواليء مقارنة بالخلطات المرجعية. Lal بالنسبة لخلطات NWSCC فقد تحسنت هذه Gal gl بنسبة HOT EY) و900.45) على التوالي. ومع ذلك عندما زاد محتوى و50 عن (900.5): أظهرت النتائج انخفاضًا في الخواص الميكانيكية لكلا النوعين من الخرسانة وفي جميع الأعمار. حيث انخفضت قوة الانضغاط وقوة الشد ومعامل المرونة لخلطات ais NWSCC.5 LWSCC عمر Lage TA بنسبة ١.57 ,90١1.59( ؟90, و3.8١90) بالنسبة ل © ©5ل/الااء وبنسبة ,9/7.41١( 4و4 بالنسبة ل 4011/8506 مقارنة بالخلطات المرجعية التي تحتوي على (SO, 0.”1( أظهرت جميع العتبات سلوكا انثنائيا نموذجيًا. حيث أشارت النتائج إلى أن العتبات المسلحة المصنوعة من 56 أظهرت قدرة انثناء أقل مقارنة بالعتبات المصنوعة من 0411/5660 ١ وكانت قيم الحمل الأقصى متشابهة تمامًا لكل من عتبات NWSCC sLWSCC . وكان نوع الفشل هو فشل الانثناء لجميع نماذج العتبات المسلحة نتيجة لخضوع حديد التسليح قبل سحق الخرسانة. تطلّب تكوين الشق الأول في عتبات LWSCC حملا مسلطًا أقل من عتبات NWSCC . وأخيرّاء اشارت النتائج أن LWSOC أبدت مقاومة أفضل لهجوم الكبريتات الداخلي Ai tas ب© 0 011/5 .

Internal sulfate attack (ISA) is considered as among the most a prominent issues facing the production of concrete in Iraq and other Middle Eastern countries, as it may cause deterioration and damage to concrete in certain cases. The main aim of the current research is to investigate the influence of high sulfate content (SO3) present in fine aggregate on the performance of special concrete type namely light weight self-compacting concrete incorporating lightweight expended clay(LECA) as coarse aggregate with ordinary Portland cement, and the comparison is made with normal weight self-consolidating concrete(SCC). Different amounts of natural ground gypsum were added as partial replacement from weight of sand to obtain five levels of SO3(0.31(as a reference), 0.5, 1.5, 3 ,and 4.5) % by weight of sand. For all mixtures, w/c was 0.4, and limestone powder was used as the filler. Workability tests of LWSCC and NWSCC were conducted in the fresh concrete state involving (slump flow, T50 cm, L-box, V-funnel, and fresh density). During the hardening stage, the mechanical properties of concrete were evaluated by conducting the testes of compressive and tensile strength at ages of (28, 90, and 180) days along with modulus of elasticity testing at 28 days. The performance of concrete under the flexural loading was also assessed using a flexural reinforced beams based on the ultimate load, load- deflection, crack pattern, and failure mod. The results showed that the fresh densities of LWSCC and NWSCC were (1891, 2330) kg/m3, respectively. The slump flow for all mixes were falls within the SF2 category ranges (660 -750) mm according to EFNARC, 2005. The results also indicated that LWSCC with LECA aggregate exhibited lower mechanical properties compared to NWSCC. The compressive strength values for the reference mixtures at 28 days were (33.18, 57.82) MPa for LWSCC and NWSCC, respectively. The results obtained from this work showed that for LWSCC and NWSCC mixtures the optimal gypsum content (%SO3) was 0.5% by weight of sand which is led to enhanced mechanical properties compared to reference mixes(0.31% SO3). The improvement of the compressive strength, splitting tensile strength and modulus of elasticity of LWSCC with 0.5%SO3 at ages of 28-days by (2.3, 4.6, and 4.43) %, respectively, compared to reference mixes containing (0.31% SO3). While the enhancement of such properties for NWSCC with optimal SO3 content by (4.8, 5.55, and 5.77) %, respectively. However, when the SO3 content increased beyond (0.5% SO3), the results revealed a decrease in the mechanical properties of both concrete types at all ages. Specifically, the compressive strength, splitting tensile strength and modulus of elasticity of LWSCC and NWSCC with 4.5%SO3 at ages of 28- days decreased by (17.7, 20.6, and 17.9)% for LWSCC and by (33.41, 34.28, and 32.77)% for NWSCC, compared to reference mixes with (0.31% SO3). All beams exhibited the typical flexural behavior. The results indicated that the LWSCC beams exhibited lower flexural capacity compared with NWSCC beams, and the ultimate load values were quite similar for both the LWSCC and NWSCC beams. The type of failure was flexural failure for all beams model due to the tensile steel reinforcement was yielded before concrete crashing. The formation of the first crack in LWSCC beams requires a lower applied load than in NWSCC beams. The findings revealed that LWSCC has better resistance to internal sulfate attack compared to NWSCC.

طلب نسخة من الملف

الملفات غير منشورة على الموقع. اترك بياناتك وسيتواصل معك موظفو قسم الشؤون الثقافية والفنون لإرسال النسخة مجاناً.

الاسم

رقم الهاتف

البريد الإلكتروني

الغرض من الطلب (اختياري)

إرسال الطلب