دانشگاه گیلانتحقیقات بتن2008-42422220090701Influence of aggregate type on strength and abrasion resistance properties of concreteبررسی تأثیر نوع سنگدانه بر خواص مقاومتی و سایشی بتن با مقاومت بالا2130796FAابوالفضلحسنیبهروزشیرگیرJournal Article19700101This paper investigated the influence of aggregate type on the strength characteristics and abrasion resistance of high strength silica fume concrete. Five different aggregate types (gabbro, basalt, quartzite, limestone and sandstone) were used to produce concrete containing silica fume. Silica fume replacement ratio with cement was 15% on a mass basis. Water-binder ratio was 0.35. The amount of hyper plasticizer was 4% of the binder content by mass. Gabbro concrete showed the highest compressive and flexural tensile strength and abrasion resistance, while sandstone showed the lowest compressive and flexural tensile strength and abrasion resistance. High abrasion resistant aggregate produced a concrete with high abrasion resistance. Three-month compressive strengths of concretes made with basalt, limestone and sandstone were found to be equivalent to the uniaxial compressive strengths of their aggregate rocks. However, the concretes made with quartzite and gabbro aggregate showed lower compressive strength than the uniaxial compressive strength of their aggregate rocks. The results of the current investigation show how aggregate strength limits the compressive and flexural tensile strengths of a concrete, how transition zone strength limits the compressive strength of concrete, and how aggregate types influence abrasion resistance of concrete.در این مقاله تأثیر نوع سنگدانه بر خواص مقاومتی و سایشی بتن حاوی دوده سیلیسی1 مورد بررسی قرار گرفته است. نتایج آزمایشات پنج نوع سنگدانه(گابرو، بازالت، کوارتزیت، سنگ آهک و ماسهسنگ) جهت ساخت بتن با مقاومت بالا بررسی شده است. در مخلوط بتنی، دودهء سیلیسی جایگزین 15درصد سیمان شده است. نسبت آب به سیمان 35درصد و مقدار روانکنندهء 4درصد وزن سیمان انتخاب شده است. مخلوط بتنی با سنگدانهء گابرو بالاترین مقاومت فشاری، کششی و سایشی را نشان داده است، در حالیکه نتایج حاصله از مخلوط تهیه شده از ماسهسنگ،از ضعیفترین مقادیر مربوط به مقاومت فشاری، کششی و سایشی حکایت میکند، مخلوط بتنی تهیه شده از سنگدانه با بالاترین مقاومت سایشی، بیشترین مقاومت سایشی را نتیجه داده است. مقاومت فشاری 90روزهء بتن تهیه شده از سنگدانههای بازالت، سنگآهک و ماسهسنگ، برابر با مقاومت فشاری سنگ به دست آمده از سنگدانههای فوق است. در حالی که مقاومت فشاری 90 روزهء بتن ساخته شده از سنگدانههای کوارتزیت و گابرو کمتر از مقاومت فشاری سنگهای ساخته شده با همان سنگدانهها گزارش شده است. همچنین نتایج این بررسیها نشان میدهد که مقاومت سنگدانهها چه تأثیری بر مقاومت فشاری و کششی بتن داشته، ناحیهء انتقال چگونه مقاومت فشاری را محدود می کند و نوع سنگدانهها چگونه بر مقاومت سایشی تأثیرگذار خواهند بود.https://jcr.guilan.ac.ir/article_796_0a8005f5594bd67041f88c6196192646.pdfدانشگاه گیلانتحقیقات بتن2008-42422220090701Mechanical Characteristics of Concrete with Limestone Powderخصوصیات مکانیکی بتن با پودر سنگ آهک7184797FAعلیرضاحبیبیJournal Article19700101In this study, effects of adding limestone powder on mechanical characteristics of concrete are surveyed. Objective of this research is to study interactive effects of water-cement & powder-cement ratios on compressive strength, tensile strength and modulus of elasticity of concrete at the ages of 7, 28 and 90 days. The used samples in the experiment were made using different values of cement and powder. The performed elementary experiments in this research showed that substitution of limestone powder by fine and coarse aggregate in concrete simultaneously, has the good improvement on mechanical characteristics of concrete. The results of experiments showed that addition of limestone powder to concrete has variative effects on mechanical characteristics of concrete and in high values of water-cement ratios, increasing compressive strength of concrete can be expected by adding powder to concrete.در این تحقیق اثرات اضافه کردن پودر سنگ آهک بر خصوصیات مکانیکی بتن بررسی می شود. هدف از این تحقیق، بررسی اثرات تداخلی نسبت آب به سیمان و نسبت پودر سنگ آهک به سیمان بر روی مقاومت فشاری، کششی و مدول الاستیسیتة 7، 28 و 90 روزة بتن بوده است. نمونههای مورد استفاده در آزمایش، با مقادیر مختلف پودر و سیمان ساخته شدند. آزمایشهای مقدماتی انجام شده در این تحقیق، نشان داد که جایگزینی پودر سنگ آهک به جای شن و ماسه، به طور همزمان در بتن، اثر مطلوبی بر خصوصیات مکانیکی بتن دارد. نتایج آزمایشها نشان داد که اضافه کردن پودر سنگ آهک به بتن، اثرات متغیری بر خصوصیات مکانیکی بتن دارد و در نسبت های آب به سیمان بالا، با اضافه نمودن پودر به بتن میتوان افزایش مقاومت فشاری را انتظار داشت.https://jcr.guilan.ac.ir/article_797_0a8005f5594bd67041f88c6196192646.pdfدانشگاه گیلانتحقیقات بتن2008-42422220090701Evaluation Mechanical Properties and Durability of Concretes incorporating Rice Husk Ash (RHA)ارزیابی دوام و خصوصیات مکانیکی بتنهای ساختهشده از پوزولان خاکستر پوستهء برنج در نمونههای بتنی798FAمهدیمهدی خانیعلی اکبررمضانیانپورپویاپورپیکغلامحسیناحمدی بنیJournal Article19700101There are several years that concrete has exhibited particular roles as most consuming materials among civil engineers. Through these years, several factors in concrete have been studied. Durability of concrete is one of these factors that affect the service life of concrete structures. Recently, the properties of Rice Husk Ash (RHA) as high-quality artificial pozzolanic materials are important issues that specialists are concerned with, especially in East Asia and North America. It is not widely produced and used due to lack of adequate experiments on this material. In this research, in order to supply typical RHA, for the first time in the Middle East, an special furnace was designed and constructed in Amirkabir University of Technology. This furnace was built in a pilot size having the ability to control the conditions of combustion. Then various experiments were carried out to determine mechanical properties and durability of concretes incorporating RHA. The results show that RHA as an artificial pozzolanic material has increased the strength and durability of concretes.سالیان متمادی است که بتن به عنوان یکی از مصالح مصرفیٍ ساخت دست بشر جایگاه ویژه ای در بین مهندسین عمران پیدا کرده است. در طول این سالها فاکتورهای گوناگونی در مورد بتن مورد بررسی قرار گرفته است. از مواردی که اخیراً به طور ویژه ای در آسیای شرقی و آمریکای شمالی مورد توجه قرار گرفته، خاصیت های خاکستر پوسته برنج به عنوان یک پوزولان مصنوعی مرغوب در ترکیبات بتن است که امروزه در دنیا کاربردهای متعددی یافته است. این پوزولان در ایران فقط در مقیاس آزمایشگاهی و بسیار محدود تولید گردیده است، زیرا هنوز اثرات مختلف آن بر بتن مورد بررسی دقیق علمی قرار نگرفته است. به همین منظور برای نخستین بار در خاورمیانه، در دانشگاه صنعتی امیرکبیر اقدام به طراحی و ساخت کورهء مخصوص تولید خاکستر پوسته برنج شده است. در این پژوهش با انجام آزمایشهای مختلف برای تعیین خواص مکانیکی و نیز آزمایشهای مختلف دوام اثر این پوزولان مصنوعی در بتنهای ساخته شده با خاکستر فوق، بررسی شده است. نتایج حاصل شده نشان دهندة اثرات مناسب خاکستر پوسته برنج بر روی خواص مکانیکی و نیز افزایش دوام و عمر مفید بتنهای ساختهشده با این خاکستر در نمونههای آزمایشگاهی است.https://jcr.guilan.ac.ir/article_798_0a8005f5594bd67041f88c6196192646.pdfدانشگاه گیلانتحقیقات بتن2008-42422220090701Probabilistic modeling of civil engineering problems with Monte Carlo simulationمدلسازی احتمالاتی مسائل مهندسی عمران توسط شبیهسازی مونت کارلو5970799FAجعفرسبحانیJournal Article19700101Modeling of the problems in engineering scienc -es requires some effective tools that reliably predict the governing behaviors. In this paper, the Monte-Carlo Simulation (MCS) is introduce -ed as one of the most effective numerical methods for the simulating of the complex problems in the civil engineering area. The MCS, through the generation of the random numbers and probabilistic analysis is capable to simulate the experimental tasks in the environment of personal computers which reliably predicts the behavior of considered problems. Moreover, the application of MCS in the probabilistic failure analysis of civil enginee -ring problems such as structural analysis and the service life prediction of reinforced concrete structures were explained.مسألة مدلسازی در علوم مهندسی، نیازمند ابزار تحلیلی مناسبی است که بتواند ضمن غلبه بر عدم قطعیتها، پیشبینی قابل اعتمادی از رفتار حاکم بر مسائل را ارائه دهد. در این مقاله روش شبیهسازی مونت کارلو به عنوان یکی از مؤثرترین روشهای عددی برای شبیهسازی مسائل پیچیدة مهندسی عمران معرفی شده است. این روش قادر است با تکیه بر تولید اعداد تصادفی و تحلیلهای احتمالاتی، کار آزمایشگاه را در محیط کامپیوتر شبیهسازی نموده و پیشبینی قابل اعتمادی از رفتار حاکم بر مسائل را ارائه نماید. در این مقاله ضمن معرفی روش تحلیل شبیهسازی مونت کارلو برای تحلیل احتمالاتی مسائل مهندسی عمران، تحلیل خرابی مونت کارلو نیز با ارائة مثالهایی در زمینة مهندسی سازه و پیشبینی عمر بهرهبرداری سازههای بتنی در محیط خورنده تشریح شده است.https://jcr.guilan.ac.ir/article_799_0a8005f5594bd67041f88c6196192646.pdfدانشگاه گیلانتحقیقات بتن2008-42422220090701Investigation and Comparison of Brick Infilled Frames with Shear Walls in Elevated Concrete Structures as Shear Connective Memberبررسی و مقایسهء رفتار میانقاب های آجری و دیوار برشی با یکدیگر در سازه های بلند مرتبه بتنی به عنوان عضو برش گیر4558800FAمصطفیخانزادیامینمعصومی گودرزیمرتضیزاهدیJournal Article19700101In the past years, use of infilled frames had only been confined as filler and separator while its major role neglected for the amendment of vibration behavior of structures through earthquakes occurrence. Though, since 1967, some researches have been accomplished by Benjamin, Malik, Dow & Young, Zarnik, Moghaddam and Shahian et al.
that could stride fundamental steps to introduce the application of the rigidity and dynamic specifications of composite system of infilled frame-shear wall on the vibration behavior of structures through earthquakes occurrence. The researches can also be applied for the strengthening and optimization of available structures.
In this research, additionally to take into account the criteria which to be observed for executing infilled frames, four 20-story reinforced concrete buildings with bending frame system consisting shear walls and infilled frames (composite system of infilled frame-shear wall) are modeled in accordance with the Iranian common codes by ETABS (V 9.0.1) software which has the ability of modeling of historic behavior of reinforced concrete members and infilled frames Results of this research in 28 curves show that the application of composite system of infilled frame-shear wall can positively affect the dynamic behavior of the structure especially within higher stories and can distribute forces onto the stories.
Use of infilled frames within higher stories causes
to absorb lateral forces and hence those forces are less transported to the beams and columns. Accordingly, displacements are reduced within the higher stories therewith. Right in where shear wall can not reduce the displacement by its modal change, composite system of infilled frame-shear wall especially within higher stories will have an essential role for improving vibration behavior of frames.در ابتدا از میانقاب ها به عنوان پر کننده و جدا کننده محیط استفادهمی کردند و از نقش و قابلیت مهم آن ها در رفتار لرزه ای سازه ها تا قبل از زلزله های متعدد که منجر به تحقیق و مطالعه گردید، صرف نظر شده بود ، سپس باتحقیقات محققانی همچون بنجامین،مالیک،داو و یانگ،زارنیک،مقدم و شاهینیان از 1967 تاکنون در مورد تأثیر سختی میانقابها،مصالح، مشخصه های دینامیکی و مسلح سازی میانقاب ها گامهایی اساسی در شناخت و کاربرد آن ها برداشته شد و واضح گردید که از نقش میانقاب ها در شناخت صحیح رفتار سازه ها و تقویت و بهینه سازی سازه های موجود می توان بهره برد.
در این تحقیق علاوه بر مسائل و اجرای ضوابطی که مستلزم در نظر گرفتن رفتار میانقاب ها است، تحلیل، طراحی وآنالیز4 مدل ساختمان بتنی20 طبقه با قاب خمشی، دیوار برشی و میانقاب بر اساس آیین نامه های متداول در ایران توسط نرم افزار Etabs با قابلیت مدل سازی و رفتار هیستریک اعضای سازهء بتنی و میانقاب صورت گرفته است.
نتایج حاصل از این تحقیق در 28 نمودار و تفسیر آنها بیان کنندهء ویژگیهای میانقاب ها و دیوار برشی در پاسخ دینامیکی سازه و مقایسه رفتاری و تأثیر محسوس میانقاب ها در چگونگی توزیع نیرو در اجزای سازه ای در طبقات بالای سازه های بلند مرتبه می باشد.
استفاده از میانقاب در طبقات بالا باعث جذب بیشتر نیروهای جانبی توسط میانقاب شده و سهم کمتر و یکنواخت تری از نیروهای جانبی به المان های تیر و ستون انتقال می یابد که در نتیجه باعث کاهش تغییر مکان و سایر موارد مختلف به ویژه در طبقات بالا می گردد و دقیقا جایی که دیوار برشی با تغییر موردی خود نمی تواند وظیفهء محوله را به خوبی انجام دهد، استفاده از سیستم ترکیبی میانقاب و سایر مهار بندهای جانبی به ویژه در طبقات بالا می تواند نقش مهمی در رفتار لرزه ای قاب ها داشته باشد.https://jcr.guilan.ac.ir/article_800_0a8005f5594bd67041f88c6196192646.pdfدانشگاه گیلانتحقیقات بتن2008-42422220090701EFFECT OF PASTE VOLUME ON WORKABILITY OF SELF-COMPACTING CONCRETEتاثیر حجم خمیر بر کارائی بتن خودتراکم97106801FAمحسنتدینمصطفیخانزادیغلامرضاقهرمانیJournal Article19700101In addition to influential parameters on rheology of Self-compacting concrete such as paste rheology and aggregate properties, paste volume factor can also be mentioned. The paste present in Self-compacting concrete can decrease interparticle friction of aggregates by increasing the distance between them, thus changing the fresh and hardened properties of Self-compacting concrete. Here by keeping the water cement ratio equal to 0.45, aggregates grading, admixture cement ratio percent, vma cement ratio percent fixed and only by changing the consumed paste volume, we assessed the effect of paste volume on workability of eight samples of Self-compacting concrete. Workability of different mixtures were assessed by undergoing slump-flow, j-ring, l-box (without bar), l-box, u-box, v-funnel and v-funnel (after 5 min) tests. Results in the mentioned range show improvement on workability of Self-compacting concrete due to increase of paste volumeدر کنار پارامترهای مؤثر بر رئولوژی بتن خودتراکم نظیر رئولوژی خمیر و مشخصات مصالح سنگی، می توان به عامل حجم خمیر نیز اشاره نمود. خمیر موجود در بتن خودتراکم با افزودن به فاصلهء بین سنگدانه ها موجبات کاهش اصطکاک بین ذره ای مصالح سنگی را پدید می آورد که به تبع آن خصوصیات تازه و سخت شده بتن خودتراکم دچار تغییر می گردد. در این نوشتار با ثابت نگه داشتن نسبت آب به سیمان مساوی 45/.، دانه بندی مصالح سنگی، نسبت مواد افزودنی به سیمان، نسبت مواد اصلاح کنندهء لزجت به سیمان، تنها با تغییر حجم خمیر مصرفی به بررسی تأثیر حجم خمیر بر کارائی 8 نمونهء بتن خودتراکم اقدام گردید. کارائی مخلوطهای مختلف با انجام آزمایشهای جریان اسلامپ، حلقهءJ، جعبهءL(بدون آرماتور)، جعبهءL، جعبهءU، قیفV و قیفV(بعد از 5 دقیقه) ارزیابی گردید. نتایج بررسیها در محدودهء مورد نظر، حاکی از بهبود کارائی بتن خودتراکم بر اثر افزایش حجم خمیر می باشد.https://jcr.guilan.ac.ir/article_801_0a8005f5594bd67041f88c6196192646.pdfدانشگاه گیلانتحقیقات بتن2008-42422220090701Limitation of equation for prediction the ultimate capacity of RC beams strengthened with CFRP in the case of premature failuresمحدودیت های معادلهء پیش بینی ظرفیت نهائی در حالت گسیختگی زودرس تیرهای بتنی تقویت شده با ورقهای CFRP8595802FAحمیدوارسته پورJournal Article19700101In recent years, the method of external bonding of carbon fiber reinforced polymer (CFRP) is used for retrofing and strengthening of reinforced concrete beams. To determine the ultimate capacity of these beams we can\'t use classical method because of failure mode, nonlinear behavior of material and interface effect. For calculating load capacity, determination of premature failure mode is very important. In this paper we present a method to determine premature failure mode and ultimate capacity of RC beams strengthened with CFRP. Also we dispute about the limitations of applica -tion of proposed equation.در سالهای اخیر برای بهسازی و تقویت تیر های بتنی، از روش اتصال خارجی ورقهای کامپوزیت کربن / اپوکسی استفاده می شود. تعیین ظرفیت نهائی این تیرها با استفاده از روشهای متداول به علت نوع گسیختگی و رفتار غیر خطی امکان پذیر نخواهد بود. در محاسبهء ظرفیت بار بری این تیر ها، تعیین نوع گسیختگی در زمان شکست از نکات مهم محسوب می گردد. در این مقاله نحوهء تعیین بار نهائی ، نوع گسیختگی و محدودیت های کاربرد معادلهء تعیین ظرفیت بررسی می شود.https://jcr.guilan.ac.ir/article_802_0a8005f5594bd67041f88c6196192646.pdfدانشگاه گیلانتحقیقات بتن2008-42422220090701The role of nano-particles in sustainable development of concrete industryنقش نانوذرات در توسعهء پایدار صنعت بتن3143803FAپیامحسینیهادیبهادریابراهیماسلامیJournal Article19700101Most of the environmental investigators believe that the recent changes in climatic condition around the world arise from greenhouse gases. The detrimental effect of these gases on ozone layer leads to warmer climatic conditions and causes undesired climatic changes whose most obvious results are drought and famine. Carbon dioxide is one of the most important greenhouse gases forming almost 82% of these harmful substances. On the other hand, since approximately 5% of the annual mass of CO2 made by human activities is a direct product of the process of manufacturing clinker in cement factories, this process is one of the producing sources of CO2 on the earth. The nano-science and technology, which is called a scientific revolution, is serving us in different forms helping in our routine life. This issue can be seen clearly in the application of nano-technology in the development and construction of a high range of substances and materials. Alongside, nano-particles which are a result of nano-technology, combined with cementitious materials, have succeeded to affect the structure and develop the properties of cement based materials. Accordingly, by awareness of the data previously discussed, the objective of this research is reducing the amount of cement in high strength concrete by using nano-particles as a replacement of cement. Reduction of cement usage is a symbol of sustainable development and application of nano-particles is a mark of nano-technology helping us in the same direction to make a brighter future. In this study, the properties of concretes made by reduction of cement (including 10%, 20% and 30% of cement content) and combination of silica nano-particles (including 1%, 2% and 3% of cement content) are investigated. The conducted tests include measuring the fresh concrete density, compressive strength, splitting tensile strength and microstructure of Interfacial Transition Zone (ITZ).اکثر محققان محیط زیست، تغییرات آب و هوایی ایجاد شده در سراسر جهان را ناشی از گازهای گلخانهای میدانند. اثر مخرب این گازها بر لایهء اوزون سبب گرمتر شدن آب و هوا، و در نتیجه تغییرات آب و هوایی ناخواسته گردیده است که کم آبی و خشک سالی از بارزترین نتایج این موضوع هستند. گاز دیاکسید کربن از مهمترین گازهای گلخانهای موجود است که تقریباً 82% از گازهای گلخانهای را تشکیل میدهد. از طرفی، فرآیند تولید کلینکر در کارخانههای سیمان نیز یکی از مراجع تولید کنندهء CO2 در جهان است. زیرا تقریباً سالانه 5% از میزان کل CO2 ناشی از فعالیتهای انسان را تشکیل میدهد.
علم و فناوری نانو که از آن به عنوان یک انقلاب علمی یاد میکنند، در اشکال مختلف در زندگی روزمرهء ما در حال خودنمایی است. این موضوع را میتوان در کاربرد نانو فناوری در توسعه و ساخت بسیاری از مواد و مصالح به وضوح مشاهده نمود. در همین راستا، نانوذرات که نتیجهای از فناوری نانو هستند، توانستهاند با کاربرد در ساخت مصالح پایهء سیمانی، ساختار آنها را بشدت تحت تأثیر قرار داده و بهبود بخشند. بر همین اساس، در این پژوهش با علم به مباحث ذکر گردیده در بالا، هدف کاهش مقدار سیمان در بتنهای با مقاومت بالا در جایگزینی سیمان با نانو ذرات است. کاهش مصرف سیمان به عنوان نمودی از توسعهء پایدار و به کارگیری نانوذرات در این کاهش به عنوان نمودی از کاربرد نانوفناوری در این راستا است. در این مقاله به بررسی ویژگیهای بتنهای ساخته شده با کاهش 10، 20 و 30% مقدار سیمان و به کارگیری 1، 2 و 3% نانوذرات سیلیس پرداخته شده است. ویژگیهای مورد بررسی شامل اندازهگیری چگالی بتن تازه، مقاومتهای فشاری و کششی دو نیمه شدن و ریزساختار ناحیهء انتقالی داخلی بتنها می-باشد.https://jcr.guilan.ac.ir/article_803_0a8005f5594bd67041f88c6196192646.pdf