https://jcr.guilan.ac.ir/ تحقیقات بتن fa daily 1 Tue, 23 Sep 2025 00:00:00 +0330 Tue, 23 Sep 2025 00:00:00 +0330 https://jcr.guilan.ac.ir/article_9339.html در این پژوهش، تأثیر حرارت بالا بر رفتار صفحات بتن سنگین ژئوپلیمری حاوی سنگدانه‌های کوره قوس الکتریکی (EAF) و مسلح به الیاف ترکیبی آرامید و فولادی تحت بار ضربه‌ای بررسی شده است. درصد حجمی الیاف فولادی بین ۰٫۲۵ تا ۱ درصد و الیاف آرامید ۰٫۲۵ و ۰٫۵ درصد متغیر بود. در ساخت طرح ها از سرباره EAF به عنوان سنگدانه‌های سنگین و ترکیب سرباره کوره بلند و میکروسیلیس به عنوان ماده پایه بتن ژئوپلیمری استفاده شده است. مقاومت فشاری نمونه‌ها در سن ۲۸ روز اندازه‌گیری شد. همچنین، با انجام آزمایش ضربه (سقوط وزنه) بر روی صفحات بتنی با ابعاد ۴۰۰ × ۴۰۰ × ۴۰ میلی‌متر، پارامترهای تکانه فشاری (Pc)، تکانه بازگشت (Pr)، تکانه کل (Pf)، نیروی ضربه مؤثر و انرژی ضربه محاسبه شدند. آزمایش‌های مقاومت فشاری و ضربه پس از قرارگیری نمونه‌ها در دماهای ۳۰۰ و ۶۰۰ درجه سانتی‌گراد به مدت یک ساعت تکرار شدند. نتایج نشان داده است افزودن هر دو نوع الیاف فولادی و آرامید به بتن ژئوپلیمری سنگین، افت مقاومت فشاری ناشی از حرارت را کاهش می‌دهد. با این حال، الیاف فولادی تأثیر بیشتری در کاهش این افت داشته است. تحت اثر حرات با دمای ۶۰۰ درجه سانتی‌گراد، نمونه‌های حاوی ۱ درصد الیاف فولادی کمترین افت مقاومت فشاری را نتیجه داده‌اند. در آزمایش ضربه، الیاف فولادی تأثیر قابل‌توجهی بر افزایش تکانه فشاری و تکانه بازگشت دارد. همچنین، الیاف فولادی در مقایسه با الیاف آرامید، تأثیر بیشتری بر افزایش نیروی مؤثر ضربه داشته است . https://jcr.guilan.ac.ir/article_9340.html شبیه‌سازی رفتار دال‌های بتن مسلح توسط نرم‌افزارهای عددی از جمله راه‌های کم‌هزینه برای تحلیل و طراحی آنهاست. در تحقیق حاضر با تمرکز بر روی عضو سازه‌ای دال بتن مسلح معمولی تحت بار انفجار و انجام شبیه‌سازی‌های متعدد به مقایسه‌ی مدل‌ها پرداخته شد. از نرم-افزارLs dyna نسخه‌ی R 4.2 و مدل‌های رفتاری توانمند، پرکاربرد و در دسترس بتن Concrete damage R3، HJC، CSCM و Winfrith برای شبیه‌سازی استفاده شد. با توجه به آزمایش‌های موجود و اطلاعات ارائه شده در آن‌ها، بار انفجار به وسیله‌ی روش نمودار فشار-زمان بر دال اعمال شد و نتایج بیشینه خیز دال حاصل از شبیه‌سازی رفتار دال با مدل‌های مصالح نامبرده شده با هم مقایسه شدند. مدل Concrete damage R3 نسبت به سایر مدل‌ها نتایج دقیق‌تری را ارائه کرد. در این تحقیق دقت مدل‌ها به‌صورت کمی و بر اساس خطای نسبی (Percent Relative Error) میان نتایج شبیه‌سازی و داده‌های آزمایشگاهی واقعی ارزیابی شده است. مدل HJC کمترین زمان را برای محاسبات نیاز داشت اما از نظر دقت بعد از مدل Concrete damage R3 قرار گرفت، البته لازم بود تمام پارامترهای مدل از جمله معادله‌ی حالت توسط کاربر به مدل معرفی شود. مدل CSCM دقت کمتری از مدل HJC داشت اما به کمترین پارامترهای ورودی برای معرفی به نرم‌افزار نیاز داشت، البته بیشترین زمان محاسبات مربوط به همین مدل بود. مدل Winfrith کمترین دقت را داشت. https://jcr.guilan.ac.ir/article_9341.html روش‌های مخرب (مستقیم) یکی از معمول‌ترین روش‌ها جهت دستیابی به پارامترهای مقاومتی بتن می‌باشند. این روش‌ها علاوه بر تخریب بتن، هزینه‌های بالایی را نیز به همراه دارند. در چنین شرایطی کاربرد آزمایش‌های غیرمخرب (غیرمستقیم) می‌تواند راه حل بهتری باشد. در این مطالعه، آزمایش‌های مخرب مقاومت فشاری تک‌محوره، مقاومت کششی برزیلی، شاخص بار نقطه‌ای و نیز، آزمایش‌های غیرمخرب چکش اشمیت و سرعت پالس اولتراسونیک، روی سه نوع طرح اختلاط بتن که تفاوت آن‌ها، تنها تغییر در دانه‌بندی سنگدانه آن‌ها بوده است، انجام شده و نتایج با یکدیگر مقایسه شده‌اند. در ادامه روابط همبستگی بین نتایج حاصل از روش‌های مخرب و غیر مخرب ارائه شده است. نتایج نشان می دهد که تغییر دانه‌بندی سنگدانه های بتن، تاثیر قابل توجهی روی مقادیر پارامترهای مقاومتی بتن دارد. به گونه‌ای که استفاده بیش از حد از شن و به دنبال آن دانه‌بندی بسیار درشت در طرح اختلاط بتن، تاثیر منفی بر پارامترهای مقاومتی بتن دارد. https://jcr.guilan.ac.ir/article_9342.html پتانسیل بالای بتن‌های فراتوانمند (UHPC) به دلیل مقاومت اولیه زیاد، آن را برای کاربردهایی همچون تعمیرات سریع رویه‌های بتنی و ساخت قطعات پیش‌ساخته مناسب ساخته است. استفاده از پوزولان‌های صنعتی بومی نظیر سرباره و زئولیت می‌تواند ضمن کاهش مصرف سیمان، موجب بهبود دوام و عملکرد بلندمدت این بتن‌ها گردد. در این پژوهش، به منظور بررسی رفتار UHPC در شرایط مناسب برای تعمیرات سریع در نواحی سردسیر، پس از بهینه‌سازی مقدار زودگیرکننده، ده طرح اختلاط با درصدهای 5، 10 و 15 جایگزینی دوده سیلیسی با سرباره و زئولیت به‌صورت منفرد و ترکیبی مورد آزمایش قرار گرفت. آزمون‌های حالت تازه شامل تغییرات دمای درونی و زمان گیرش، و در حالت سخت‌شده شامل مقاومت فشاری، مقاومت الکتریکی و جذب آب نهایی در سنین مختلف انجام شد. نتایج نشان داد که هر دو پوزولان با کنترل سرعت گیرش و کاهش گرمای هیدراسیون، به بهبود رفتار بتن در حالت تازه کمک کردند. در سن 28 روزه، طرح‌های حاوی 5٪ جایگزینی سرباره و زئولیت به ترتیب موجب افزایش 6 تا 9 درصدی مقاومت فشاری و بیش از 10 درصدی مقاومت الکتریکی نسبت به طرح شاهد شدند. با افزایش جایگزینی به 15٪، افت 8 تا 12 درصدی در مقاومت و دوام مشاهده گردید. همچنین همبستگی معناداری میان نتایج آزمون‌های مکانیکی و دوام در سنین مختلف به‌دست آمد. https://jcr.guilan.ac.ir/article_9343.html در شرایط دشوار تونل‌های شهری، به‌ویژه در مواجهه هم‌زمان با حریق و کربناسیون، بهبود عملکرد مکانیکی بتن از اهمیت بالایی برخوردار است. این پژوهش به بررسی تأثیر ترکیب شیمیایی سه نوع سنگدانه (سیلیکا-آلومینا، اکسید کلسیم و کلسیت) بر رفتار مکانیکی بتن‌های حاوی زئولیت تحت حرارت بالا و کربناسیون تسریع‌شده می‌پردازد. بتن‌ها با نسبت آب به مواد سیمانی 0.45 و درصدهای مختلف زئولیت (0، 5، 10، 15 و 20 درصد) ساخته شدند. نمونه‌ها پس از اختلاط و عمل‌آوری استاندارد، در دمای 800 درجه سانتی‌گراد حرارت داده شده و سپس در معرض محیط اشباع از دی‌اکسیدکربن به مدت 3، 56 و 90 روز قرار گرفتند. عمق کربناسیون با استفاده از محلول فنل‌فتالئین تعیین شد و به‌منظور تحلیل مکانیزم‌های عملکرد، بررسی‌های ریزساختاری با روش‌های SEM و XRD نیز انجام گردید. نتایج نشان داد بتن ساخته‌شده با سنگدانه سیلیکا-آلومینا و 10 درصد زئولیت، بیشترین مقاومت فشاری را داشته و حضور هم‌زمان سیلیس و آلومینا به افزایش تراکم ساختار کمک کرده است. در مقابل، سنگدانه کلسیتی نسبت به کربناسیون آسیب‌پذیرتر بوده و کاهش مقاومت بیشتری نشان داد. تأثیر زئولیت بر مقاومت کششی در تمامی طرح‌ها محدود بود. تحلیل‌های ریزساختاری نشان داد افزایش دما موجب تخریب ژل C-S-H، افزایش تخلخل و کاهش قلیائیت می‌شود که هم‌راستا با نتایج مکانیکی است. در مجموع، ترکیب سنگدانه سیلیکا-آلومینا با 10 درصد زئولیت به‌عنوان گزینه‌ای مناسب برای بتن‌های مقاوم در برابر شرایط مخرب تونل‌های شهری معرفی می‌شود. https://jcr.guilan.ac.ir/article_9344.html در سال‌های اخیر، بتن‌های خودتمیزشونده به دلیل ظرفیت بالای آن‌ها در کاهش آلودگی‌های محیطی و کاهش هزینه‌های نگهداری، جایگاه ویژه‌ای یافته‌اند. این بتن با استفاده از پوشش‌های فوتوکاتالیستی توسط دی‌اکسید تیتانیوم (TiO₂)، امکان حذف آلاینده‌ها را فراهم آورده و باعث حفظ زیبایی و پاکیزگی نماهای شهری را فراهم می‌کنند. با این وجود، دوام و پایداری بتن‌های خودتمیزشونده در برابر نفوذ یون کلراید، به‌ویژه در محیط‌های خورنده، یک ابهام در کاربرد گسترده آن‌ها به شمار می‌آید. این تحقیق با هدف بررسی تأثیر TiO₂ بر بهبود دوام بتن در برابر نفوذ یون کلراید و خاصیت خودتمیزشوندگی انجام شده است. بدین ترتیب پنج طرح مخلوط با دی‌اکسید تیتانیوم با درصدهای مختلف 0، 5، 10، 15 و 20% وزنی سیمان ساخته شد و با روش RCMT طیق مبحث نهم مقررات ملی ساختمان ارزیابی شدند. نتایج نشان داد که افزودن TiO₂ تا 20% موجب کاهش 80% نفوذ یون کلراید نسبت به نمونه شاهد می‌شود. همچنین، خاصیت خودتمیزشوندگی در نمونه‌های با 15و 20% افزودنی به شکل مؤثری بهبود یافت. این تحقیق نشان می‌دهد که استفاده از دی‌اکسید تیتانیوم در بتن، علاوه بر افزایش دوام در محیط‌های خورنده، امکان ساخت بتن‌های خودتمیزشونده با کاربرد در محوطه و سازه‌های شهری را فراهم می‌کند. https://jcr.guilan.ac.ir/article_9345.html از دیرباز تاکنون ساخت مسیرهای آسفالتی در ایران رواج داشته و امروزه حجم قابل توجهی از پسماند و ضایعات آسفالت ناشی از فرسودگی و تخریب این راه‌ها انباشته می‌شود. این ضایعات اغلب به حواشی شهرها منتقل شده و سازوکار مشخصی برای بازیافت آن‌ها در صنعت وجود ندارد. ادامه این روند، علاوه بر افزایش هزینه‌های ساخت، موجب تخریب منابع طبیعی و معادن خواهد شد. در حالی که می‌توان بخش قابل توجهی از راه‌ها و مسیرهایی که در معرض عوامل محیطی مهاجم و خورنده قرار ندارند، با استفاده از مصالح بازیافتی اجرا کرد. در راستای این هدف، در تحقیق حاضر از درصدهای مختلف حجمی سنگدانه آسفالت بازیافتی (شامل 10، 20، 30، 40 و 50%) به عنوان جایگزین درشت‌دانه طبیعی در تولید بتن غلتکی استفاده شد. سایر الزامات ساخت نیز بر مبنای استاندارد ملی شماره 14830 رعایت گردید. همچنین به منظور ارتقای تراکم و بهبود کیفیت بتن، از میکروسیلیس معادل 10% وزنی سیمان استفاده شد. آزمایش‌های انجام شده در این تحقیق شامل اندازه‌گیری وزن مخصوص، آزمایش اسلامپ، تعیین مقاومت سایشی و ارزیابی دوام در برابر مهاجرت سریع یون کلراید (RCMT) بوده است. نتایج این تحقیق نشان داد که با افزایش درصد جایگزینی آسفالت بازیافتی، مقاومت سایشی بتن غلتکی کاهش می‌یابد. اما بتن حاوی ۱۰% آسفالت بازیافتی همچنان در محدوده قابل قبول آیین‌نامه برای روسازی مسیرهای سبک و کم‌تردد قرار دارد. همچنین، میزان مهاجرت سریع یون کلراید در نمونه‌های دارای ۱۰ و ۲۰% آسفالت بازیافتی، در محدوده مجاز شرایط محیطی XCD2,3 طبق مبحث نهم مقررات ملی قرار گرفت. https://jcr.guilan.ac.ir/article_9360.html ارزیابی غیرمخرب خواص بتن در روزهای اولیه ساخت، برای اطمینان از کسب مقاومت کافی جهت تداوم فرآیند اجرا، امری حیاتی است. روش بلوغ به عنوان ابزاری مؤثر برای تخمین مقاومت فشاری بر پایه دمای هیدراسیون بتن شناخته می‌شود؛ با این حال، نیاز این روش به اندازه‌گیری تاریخچه دمای درون بتن با استفاده از تجهیزات ابزار دقیق، چالشی عملی در محل پروژه ایجاد می‌کند. این پژوهش با هدف ارائه یک روش تقریبی و کاربردی‌تر برای سایت، به بررسی امکان جایگزینی تاریخچه دمای محیط به جای دمای درون بتن در مدل بلوغ پرداخته است. بدین منظور، نتایج حاصل از روش استاندارد بلوغ و روش پیشنهادی مبتنی بر دمای محیط، با یکدیگر مقایسه شدند. ارزیابی‌ها بر روی بتن در سنین کمتر از 28 روز و در دو شرایط محیطی متفاوت (فصل گرم و سرد) انجام پذیرفت. یافته‌های کمی تحقیق نشان داد که حداکثر اختلاف نسبی تخمین مقاومت در روش جدید، در دوره گرم سال، ۵ درصد و در دوره سرد سال، ۱۰درصد می‌باشد. با توجه به این مقادیر خطای محدود، می‌توان نتیجه گرفت که استفاده از دمای محیط به عنوان داده ورودی، روش بلوغ را به یک راهکار عملی و مقرون‌به‌صرفه برای تخمین مقاومت اولیه بتن در سایت تبدیل می‌کند و وابستگی به سخت‌افزارهای پیچیده را کاهش می‌دهد https://jcr.guilan.ac.ir/article_9468.html یکی از مهم‌ترین محدودیت‌های بتن، مقاومت کششی پایین و رفتار شکننده آن در برابر بارهای کششی و خمشی است. در راستای بهبود عملکرد مکانیکی بتن، استفاده از الیاف تقویت‌کننده و مصالح بازیافتی به‌عنوان رویکردی مؤثر و پایدار مورد توجه قرار گرفته است. پژوهش حاضر با هدف بررسی تأثیر هم‌زمان الیاف ماکروسنتتیک کورتا و خرده لاستیک بر خواص مکانیکی بتن، شامل مقاومت فشاری، خمشی و حداکثر بار قابل تحمل توسط دال بتنی و شکل‌پذیری، به‌صورت آزمایشگاهی انجام شده است. بدین منظور، 24 نمونه با سه طرح اختلاط مختلف شامل ۱٪ الیاف کورتا و ۵٪ و ۱۰٪ خرده لاستیک تهیه و آزمایش گردید. نتایج نشان داد که طرح اختلاط حاوی ۵٪ خرده لاستیک و ۱٪ الیاف کورتا (CG5F1)، در مقایسه با بتن شاهد، موجب افزایش ۱۲٫۷٪ در مقاومت فشاری، ۵٫۸٪ در مقاومت خمشی و 21.6٪ در حداکثر بار قابل تحمل توسط دال بتنی گردیده است. این یافته‌ها بیانگر آن است که افزودن الیاف کورتا می‌تواند اثرات منفی احتمالی خرده لاستیک را کاهش داده و به بهبود ویژگی‌های مکانیکی بتن منجر شود. در نتیجه، استفاده هدفمند و کنترل‌شده از این افزودنی‌ها می‌تواند در راستای تولید بتن‌های با عملکرد بهینه و سازگار با اصول توسعه پایدار مؤثرباشد. در جمع‌بندی، نتایج این پژوهش نشان می‌دهد که استفاده از الیاف ماکروسنتتیک کورتا به‌عنوان تقویت‌کننده برای کاربردهای سازه‌ای مناسب و مؤثر است، در حالی‌که به‌کارگیری خرده لاستیک به دلیل کاهش برخی پارامترهای مقاومتی، در بتن‌های سازه‌ای توصیه نمی‌گردد و باید از آن اجتناب شود. https://jcr.guilan.ac.ir/article_9469.html استفاده از نانو لوله‌های کربنی سنتز شده به صورت درجا، با استفاده از روش رسوب بخار شیمیایی در فرایند تولید سیمان به منظور بهسازی دوام بتن مورد توجه بسیاری از محققین قرار گرفته‌‌است. در این پژوهش محدوده مناسب استفاده از این نانو لوله‌ها در شرایط چرخه ذوب و یخ و مقاومت کششی مورد بررسی قرار گرفت. پس از افزودن سیمان حاوی نانو لوله‌های کربنی سنتز شده به صورت درجا در درصدهای مختلف (0، 4، 6، 8، 10 و 12) به نمونه‌های بتنی، افت وزنی نمونه‌ها در شرایط چرخه ذوب و یخ به عنوان عاملی برای تشخیص تأثیر این سیمان، اندازه‌گیری شد. میزان افت وزنی در نمونه شاهد (بدون نانو لوله) برابر 82/5 درصد و برای نمونه‌های سیمان حاوی نانو لوله 4، 6، 8، 10 و 12 درصد، به ترتیب میزان افت وزنی 74/1، 75/1، 38/1، 02/1 و 68/1 درصد بعد از 300 چرخه ذوب و یخ می‌باشد. افزودن 10 درصد از سیمان حاوی نانولوله‌های کربنی سنتز شده به صورت درجا به نمونه‌های بتنی، باعث شده است تا کمترین افت وزنی بدست آید. مقاومت کششی غیر مستقیم نمونه‌ها نیز به عنوان پارامتری مهم در طراحی سازه‌های بتنی، با استفاده از آزمایش کشش غیر مستقیم اندازه-گیری شد. نمونه‌های حاوی 8 درصد از این سیمان بیشترین مقاومت کششی را داشتند که تقریبا 24 درصد بیشتر از نمونه شاهد است. به منظور شناخت بهتر سیمان مورد نظر و هم‌چنین ریزساختار نمونه‌ها، مشاهدات FESEM نیز انجام شد. نتایج FESEM حاکی از تأمین پراکندگی مناسب نانولوله‌ها و عدم انباشتگی آن‌ها در ماتریس سیمانی بوده است. https://jcr.guilan.ac.ir/article_9470.html به‌دلیل خواص ضعیف‌تر سنگدانه‌های بازیافتی نسبت به سنگدانه‌های طبیعی، بتن‌های حاوی این مصالح، عملکرد مکانیکی و دوامی پایین‌تری دارند. هدف پژوهش حاضر بررسی اثر جایگزینی سنگدانه‌های طبیعی با سنگدانه‌های بازیافتی بر خواص مکانیکی و الکتروشیمیایی ملات سیمانی است. برای این منظور، ملات‌هایی با درصدهای صفر، 50، 75 و 100 سنگدانه‌ی بازیافتی ساخته و تحت آزمایش‌های مقاومت فشاری، نیم‌پیل، پلاریزاسیون خطی و پلاریزاسیون پتانسیودینامیک قرار گرفتند. نمونه‌ها پس از عمل‌آوری 28 روزه طی هشت چرخه‌ی دو هفته‌ای (یک هفته مرطوب، یک هفته خشک) در شرایط کلریدی آزمایش شدند. نتایج نشان داد جایگزینی کامل سنگدانه‌ی طبیعی با بازیافتی موجب کاهش 23 تا 32 درصدی مقاومت فشاری و آغاز زودتر خوردگی آرماتور (چرخه‌ی سوم در برابر چرخه‌ی ششم) شد، در حالی‌که جایگزینی 50 درصد تنها کاهش اندک مقاومت فشاری (حدود 7% در 90 روز و ناچیز در 28 روز) را به همراه داشت. ضمناً در این سطح از جایگزینی شاهد آغاز فرایند خوردگی در چرخه‌ی پنجم بودیم. همچنین افزایش میزان سنگدانه‌های بازیافتی موجب افت کیفیت لایه‌ی انفعالی و کاهش حدود 80 درصدی مقاومت پلاریزاسیون خطی گردید. در مجموع، نتایج نشان داد که استفاده از سنگدانه‌های بازیافتی تا سطح ۵۰ درصد، تأثیر قابل توجهی بر مقاومت فشاری ندارد و تنها اثر اندکی بر خواص الکتروشیمیایی در مقایسه با طرح حاوی ۱۰۰ درصد سنگدانه‌ی طبیعی ایجاد می‌کند. https://jcr.guilan.ac.ir/article_9471.html دوام سازه‌های بتنی یکی از عوامل اساسی در تعیین عمر مفید آن‌هاست، به‌ویژه هنگامی که بتن در معرض محیط‌های مهاجم قرار می‌گیرد. هدف این پژوهش، بررسی تأثیر نانوذرات اکسید سیلیس (SiO₂) بر بهبود دوام و کاهش نفوذپذیری بتن است. در این تحقیق، نانوذرات سیلیس با درصدهای مختلف جایگزین بخشی از سیمان در طرح اختلاط بتن شده و نمونه‌ها از نظر نفوذپذیری، تخلخل و مقاومت در برابر حملات سولفاتی مورد آزمایش قرار گرفتند. نتایج نشان داد استفاده از نانوذرات، در صورت پراکندگی مناسب، موجب افزایش همگنی و انسجام بتن، کاهش نفوذپذیری و تخلخل، و بهبود چسبندگی خمیر سیمان می‌شود. واکنش پوزولانی نانوذرات با هیدروکسید کلسیم سبب تشکیل ژل‌های مقاوم‌تر و کاهش مسیرهای نفوذ عوامل مخرب گردیده است. همچنین بتن حاوی نانوذرات از مقاومت بالاتری در برابر حملات سولفاتی برخوردار بوده و دوام آن در بلندمدت افزایش یافته است. به‌طور کلی، افزودن نانوذرات اکسید سیلیس را می‌توان راهکاری کارآمد برای ارتقای دوام و پایداری بتن در شرایط محیطی مهاجم دانست. https://jcr.guilan.ac.ir/article_9472.html عملکرد میخ‌پرچی میلگردهای طولی یکی از مکانیزم‌های کلیدی انتقال برش در تیرهای بتن مسلح فاقد خاموت است. هدف این پژوهش، ارزیابی کمی سهم عملکرد میخ‌پرچی در مقاومت برشی تیرهای مسلح به میلگردهای پلیمری مسلح به الیاف (FRP)و اعتبارسنجی مدل‌های طراحی موجود است. بدین منظور، یک پایگاه داده شامل نتایج آزمایشگاهی ۵۱۰ تیر بتن مسلح به میلگردهای FRP از تحقیقات گذشته جمع‌آوری و با پیش‌بینی آیین‌نامه‌های ACI 440،CSA S806 و مدل‌های تحلیلی ارائه شده در تحقیقات گذشته مقایسه شد. نتایج نشان داد سهم عملکرد میخ‌پرچی بسته به قطر میلگرد و پوشش بتن، بین ۱۰ تا ۴۰ درصد مقاومت برشی کل متغیر است. ارزیابی مدل‌ها بیانگر آن است که آیین‌نامه CSA S806 با در نظر گرفتن سختی محوری آرماتور، پیش‌بینی دقیق‌تری را با حاشیه ایمنی مناسب ارائه می‌دهد. در مقابل، آیین‌نامه ACI 440.1R-15 ظرفیت برشی را به‌طور محافظه‌کارانه (۲۰ تا ۳۰ درصد کمتر از واقعیت) تخمین می‌زند. همچنین مدل‌های مبتنی بر روش‌های تکاملی (مانند مدل کارا) در مقاومت‌های برشی بالا (بیش از ۴۰۰ کیلونیوتن) دچار خطای برآورد می‌شوند. نتایج این تحقیق نشان می‌دهد که برای طراحی بهینه، مدل‌هایی که پارامترهای سختی محوری و اندرکنش پوشش بتن را لحاظ می‌کنند، از دقت بالاتری برخوردار هستند. https://jcr.guilan.ac.ir/article_9473.html در چند دهه گذشته، ساخت ساختمان‌ها و زیرساخت‌ها نیاز به دوام و عملکرد بالاتری در موادی مانند بتن داشته است. سازه بتنی دارای استحکام فشاری بالایی است و با حضور فولاد قابلیت شکل‌پذیری نیز دارد. ضعف اصلی بتن حساسیت آن به ترک‌هایی است که ناشی از تنش‌های کششی، حرارتی و محیطی ایجاد می‌شوند. اگرچه ترک‌ها در بتن ممکن است در ابتدا جزئی به نظر برسند، اما اجازه می‌دهند آب، یون‌های خورنده و سایر عوامل محیطی نفوذ کنند و در نهایت منجر به کاهش دوام شوند که هزینه‌های نگهداری سازه‌ها را افزایش می‌دهد. یک راه‌حل مدرن برای مقابله با این مشکل، توسعه بتن خود ترمیم‌کننده است. بتن خودترمیم کننده نوعی بتن هوشمند است که قادر است ترک‌ها را بدون هیچ‌گونه دخالت انسانی خودبه‌خود تعمیر کند. این بتن از رویکردهایی مانند ادغام باکتری‌ها، کپسول‌های حاوی عامل ترمیم‌کننده یا سیمان‌های ویژه برای شناسایی ترک‌های ایجاد شده و اصلاح آن‌ها استفاده می‌کند. مزایای این فناوری کمک به توسعه پایدار، دوام بیشتر و کاهش هزینه‌های نگهداری است. این فناوری منجر به افزایش پایداری محیطی می‌شود؛ زیرا کاهش نیاز به نگهداری و تعویض مصالح به کاهش مصرف مواد خام و تولید زباله‌های ساختمانی کمک می‌کند. در این تحقیق با استفاده از پایگاه‌داده science direct و کلیدواژه بتن خودترمیم (self – healing concrete)، 93 مقاله چاپ شده در حوزه بتن خودترمیم تا سال 2025، استخراج و موردبررسی قرار گرفت. در بخش این تحقیق ابتدا اصول و مکانیزم‌های بتن خودترمیم شونده بررسی خواهد شد. سپس، مزایا، محدودیت‌ها و کاربردهای این فناوری موردبحث قرار خواهد گرفت. https://jcr.guilan.ac.ir/article_9474.html هدف از این پژوهش، بررسی امکان ساخت بتن مشکی یکنواخت با استفاده از نسبت‌های وزنی مختلف دوده کربن و ارزیابی تاثیر آن بر خواص مکانیکی و دوام بتن، به ‌ویژه جذب و نفوذ آب، با تمرکز بر کاربردهای نماسازی و محوطه‌سازی بوده است. در این تحقیق، بتن‌های حاوی ۵، ۱۰، ۱۵ و ۲۰% وزنی دوده کربن نسبت به سیمان ساخته شدند. برای ارزیابی عملکرد بتن، آزمایش‌های اسلامپ بتن، مقاومت فشاری در سنین ۷ و ۲۸ روز، جذب آب اولیه (۳۰ دقیقه) و نهایی (۷۲ ساعت) و نفوذ آب در بتن سخت ‌شده مطابق با استانداردهای معتبر انجام گرفت. مبنای طرح اختلاط بتن کنترل، روش وزنی ACI-211 بوده است. نتایج نشان داد که افزودن دوده کربن تا مقدار ۱۰% وزنی سیمان، موجب افزایش مقاومت فشاری بتن در سنین مختلف می‌شود که این موضوع به افزایش تراکم بتن نسبت داده می‌شود. در مقادیر بالاتر (۱۵ و ۲۰%)، کاهش نسبی مقاومت مشاهده شد که ناشی از کلوخگی دوده کربن است. همچنین با افزایش مقدار دوده کربن، میزان جذب آب اولیه و نهایی افزایش یافت. بطوریکه جذب آب نهایی نمونه‌ها در بازه حدود ۲٫۴ تا ۲٫۹% قرار گرفت که همچنان در محدوده مجاز بتن‌های مناسب برای کاربردهای عمرانی است. در مجموع، دوده کربن علاوه بر ایجاد رنگ مشکی تیره و یکنواخت، عملکرد قابل قبولی از نظر خواص مکانیکی و دوام بتن از خود نشان داد. https://jcr.guilan.ac.ir/article_9719.html نانولوله‌های کربنی به دلیل هدایت الکتریکی بالا، نسبت طول به قطر زیاد و خواص مکانیکی ممتاز، از مهم‌ترین افزودنی‌های مورد استفاده در بتن‌های خودحسگر به شمار می‌روند. با این حال، تمایل زیاد این نانومواد به تجمع و کلوخه‌شدن در اثر نیروهای جاذبه واندروالسی، یکی از مهم‌ترین موانع دستیابی به عملکرد مطلوب الکتریکی و پیزومقاومتی در کامپوزیت‌های سیمانی حاوی نانولوله‌های کربنی است. استفاده از سورفکتانت‌ها به عنوان یکی از متداول‌ترین روش‌های پراکنده‌سازی، نقش مهمی در بهبود توزیع نانولوله‌ها و افزایش کارایی آن‌ها در محیط سیمانی ایفا می‌کند .در این پژوهش، رفتار آزمایشگاهی کامپوزیت‌های سیمانی خودحسگر حاوی نانولوله کربنی بررسی شد و در ادامه، چهار سورفکتانت پرکاربرد شامل سدیم دودسیل سولفات (SDS)، سدیم دودسیل بنزن سولفونات (SDBS)، کربوکسی‌متیل سلولز (CMC) و ستیل‌تری‌متیل‌آمونیوم برمید (CTAB) از دیدگاه مولکولی و مکانیسمی مورد مقایسه قرار گرفتند. برای این منظور، مدل‌های مولکولی نانولوله کربنی و سورفکتانت‌ها توسعه داده شد و برهم‌کنش آن‌ها با استفاده از شبیه‌سازی دینامیک مولکولی تحلیل گردید. انرژی برهم‌کنش، نحوه آرایش مولکول‌ها بر سطح نانولوله و پایداری ساختارهای تشکیل‌شده به‌عنوان معیارهای ارزیابی در نظر گرفته شدند. نتایج نشان داد که CMC در شرایط بررسی‌شده، به دلیل آرایش مناسب‌تر در اطراف نانولوله کربنی و ایجاد تماس مؤثرتر با سطح CNT، قابلیت بیشتری برای پایدارسازی نانولوله‌ها نشان می‌دهد. با این حال، عملکرد سورفکتانت‌ها در محیط سیمانی واقعی به مجموعه‌ای از عوامل، از جمله سازگاری با ماتریس سیمانی، اثر هوازایی، مقاومت فشاری، چگالی، پاسخ الکتریکی و پایداری بلندمدت وابسته است. https://jcr.guilan.ac.ir/article_9763.html بتن معمولی ماده‌ای شکننده با مقاومت و ظرفیت کششی پایین است. در دهه‌ های اخیر، برای رفع این محدودیت‌ها از الیاف جهت تقویت بتن استفاده شده است. یکی از مشکلاتی که تاکنون راهکار اجرایی و تجربی برای آن اندیشیده نشده است، میزان استفاده بهینه الیاف چه به لحاظ اقتصادی و چه به لحاظ رفتار آزمایشگاهی می باشد. در این پژوهش، دو نوع الیاف macro twisted و PP به ‌صورت ترکیبی برای ساخت رویه‌ های بتنی ترافیکی بررسی شدند. در ۲۱ طرح مختلف، درصد حجمی الیاف ماکرو از ۰ تا ۰.۱۶۵ درصد و پلی‌پروپیلن از ۰ تا ۰.۶۰۴ درصد تغییر کرده است. طرح ‌ها از نظر مقاومت فشاری، کششی، خمشی، ضربه‌پذیری و جمع‌شدگی ارزیابی شدند. نتایج نشان داد که افزودن الیاف تأثیر چندانی بر مقاومت فشاری ندارد، اما مقاومت کششی و خمشی با افزایش الیاف بهبود پیدا کرد و ضربه‌پذیری بتن الیافی نیز تا ۵ برابر افزایش یافت. در نهایت، طرح بهینه شامل ۰.۱۱۰ درصد حجمی الیاف ماکرو و ۰.۱۶۵ درصد حجمی الیاف پلی‌ پروپیلن پیشنهاد گردید. https://jcr.guilan.ac.ir/article_9764.html در این تحقیق تاثیر جایگزینی مواد پودری با مواد بازیافتی شیشه، لاستیک و سرامیک بر روی خواص مکانیکی بتن پودری واکنش‌پذیر پرداخته شده است. تاثیر جایگزینی 10%، 20% و 40% مواد پودری با مواد بازیافتی با تست‌های آزمایشگاهی بررسی شد. نمونه مورد استفاده جهت آزمایش فشاری، مکعبی با ابعاد 10 سانتی‌متر، آزمایش کششی استوانه‌ای با قطر 10 سانتی‌متر و ارتفاع 20 سانتی‌متر و آزمایش خمشی نمونه به ابعاد 50×10×10 سانتی‌متر مکعب در نظر گرفته شد. نتایج نشان داد که جایگزینی مواد بازیافتی باعث کاهش مقاومت فشاری بتن پودری واکنش‌پذیر خواهد شد. به طوری که با جایگزینی 40% مواد پودری با لاستیک مقاومت فشاری به اندازه 49% کاهش خواهد یافت. جایگزینی مواد بازیافتی لاستیک تا 20% با مواد پودری باعث افزایش اندکی در مقاومت کششی خواهد شد. که می‌توان به رفتار شبه الاستیک ذرات لاستیک و توانایی آنها در ایجاد پل روی ریزترک‌ها نسبت داد. جایگزینی شیشه بازیافتی با مواد پودری بهترین تاثیر را بر روی مقاومت خمشی دارد به گونه‌ای که با جایگزینی 10% مواد پودری با شیشه بازیافتی مقاومت خمشی 8% افزایش یافت. این افزایش را می‌توان به زاویه‌دار بودن و فعالیت پوزولانی ذرات شیشه ریز آسیاب شده مرتبط دانست که می‌تواند به متراکم شدن ماتریس بتن پودری واکنش‌پذیر کمک کند. https://jcr.guilan.ac.ir/article_9765.html امروزه بتن‌های سنگین در سازه‌هایی همچون ابنیه، پل‌ها، نیروگاه‌ها و مراکز پزشکی کاربرد گسترده‌ای یافته‌اند. هدف این پژوهش، ارزیابی مقاومت بتن خودتراکم سنگین با استفاده از آزمایش‌های غیرمخرب و بررسی ویژگی‌های بتن تازه است. در این تحقیق، درصد جایگزینی سنگدانه سنگین‌وزن مگنتیت (صفر، 50 و 100 درصد) با حداکثر اندازه 15 میلی‌متر به‌عنوان متغیر اصلی در سنین مختلف بتن (3، 7، 28 و 90 روز) مورد بررسی قرار گرفت. همچنین، میکروسیلیس به میزان 6 درصد وزنی سیمان به‌صورت دو منظوره (در واکنش و پرکننده) و پودر سنگ آهک به میزان 25 درصد جایگزین ماسه به‌عنوان پرکننده به کار گرفته شدند. در مجموع، شش طرح اختلاط شامل سه طرح بدون میکروسیلیس و سه طرح با میکروسیلیس ساخته و محیط عمل آوری مرطوب آزمایش شدند. نتایج نشان داد استفاده از میکروسیلیس موجب بهبود خاصیت پرکنندگی و افزایش حدود 8 درصدی مقاومت فشاری بتن‌های خودتراکم سنگین و معمولی می‌شود. جایگزینی 50 % سنگدانه مگنتیت بهترین عملکرد را داشته و مقاومت فشاری ۹۰ روزه را حدود ۱۰ مگاپاسکال نسبت به نمونه شاهد افزایش داده است. در حالی‌که جایگزینی 100 % تنها حدود ۵ مگاپاسکال افزایش مقاومت ایجاد کرده است. همچنین سرعت پالس التراسونیک با افزایش سن بتن روندی صعودی دارد؛ در ۹۰ روز، جایگزینی 50 % سنگدانه سنگین‌وزن منجر افزایش سرعت پالس التراسونیک حدود 1/7 % نسبت به نمونه با سنگدانه طبیعی شد. همچنین افزودن میکروسیلیس موجب بهبود 2 تا 3 % سرعت در همه طرح‌ها شد. https://jcr.guilan.ac.ir/article_9766.html هدف این پژوهش، توسعه‌ی یک مدل پیش‌بینی مبتنی بر شبکه عصبی مصنوعی (ANN) برای برآورد ظرفیت محوری ستون‌های فولادی پرشده با بتن (CFST) تحت بار محوری است. برای این منظور، پایگاه داده‌ای جامع شامل ۹۵ نمونه‌ی آزمایشگاهی از منابع معتبر گردآوری شد تا طیف گسترده‌ای از ویژگی‌های هندسی و مصالح پوشش داده شود. یک شبکه عصبی پیش‌خور چندلایه با معماری بهینه طراحی و آموزش داده شد تا روابط غیرخطی میان پارامترهای ورودی و ظرفیت محوری ستون‌های CFST را مدل‌سازی کند. مدل پیشنهادی دقت بالایی از خود نشان داد؛ به‌طوری‌که ضرایب همبستگی در داده‌های آموزش، اعتبارسنجی و آزمون به‌ترتیب برابر ۰٫۹۹۶۸، ۰٫۹۶۶۳ و ۰٫۹۶۱۲ و در مجموعه داده‌ی مستقل برابر ۰٫۹۹۹۴ به‌دست آمد. تحلیل حساسیت مبتنی بر روش Garson نشان داد نسبت قطر به ضخامت بیشترین تأثیر (۳۱٫۳۹٪) و نسبت لاغری ستون کمترین تأثیر (۱۳٫۹۹٪) را بر ظرفیت محوری دارد. افزون بر این، یک چارچوب محاسباتی صریح بر مبنای وزن‌ها و بایاس‌های آموزش‌یافته‌ی شبکه ارائه شد تا امکان محاسبه‌ی مستقیم ظرفیت محوری بدون نیاز به اجرای مجدد شبکه فراهم شود. در نهایت، براساس آزمون‌های برازش، توزیع مقادیر حدی تعمیم‌یافته (GEV) به‌عنوان مناسب‌ترین تابع توزیع احتمال برای مدل‌سازی ظرفیت محوری ستون‌های CFST معرفی گردید. مدل و چارچوب محاسباتی پیشنهادی، ابزاری مؤثر، دقیق و قابل تعمیم برای پیش‌بینی عملکرد محوری ستون‌های CFST در طراحی و ارزیابی سازه‌ای فراهم می‌سازد. https://jcr.guilan.ac.ir/article_9767.html بتن ژئوپلیمری به‌عنوان جایگزینی پایدار برای سیمان، با استفاده از فعال سازی پوزولان‌ها تولید می‌شود. این نوع بتن از مزایای زیست محیطی بسیاری، از جمله کاهش انتشار CO2، برخوردار است. با این حال، بتن ژئوپلیمری دارای معایبی همچون ضعف در مقاومت خمشی، می‌باشد. افزودن الیاف می‌تواند تردشکنی و شکل‌پذیری آن را از طریق پل‌زنی ترک‌ها و افزایش تغییرشکل بهبود بخشد. در این پژوهش، شش طرح اختلاط با استفاده از محلول سدیم هیدروکسید ۸، ۱۰ و ۱۲ مولار برای فعال سازی پوزولان طراحی شد. به منظور بهبود خواص مکانیکی، از الیاف نخ تایر بازیافتی استفاده گردید. نمونه‌ها تحت سه دمای عمل‌آوری محیط، ۶۰ و ۱۰۰ درجه سانتی‌گراد عمل‌آوری شده و مقاومت فشاری، خمشی، انرژی شکست و مدول الاستیسیته آن‌ها اندازه گیری شد. نتایج نشان داد افزایش غلظت محلول سدیم هیدروکسید موجب کاهش 7 تا 32 درصدی مقاومت فشاری، خمشی و مدول الاستیسیته می‌شود و محلول 8 مولار بهترین عملکرد را داشت. استفاده از الیاف نخ تایر بازیافتی در مقدار 1 درصد، مقاومت فشاری و مدول الاستیسیته را 9 تا 50 درصد نسبت مقدار 2 درصد افزایش داد، در حالی که نمونه‌های حاوی 2 درصد الیاف مقاومت خمشی و انرژی شکست را 2 تا 6 درصد بهبود بخشید که بیانگر بهبود چقرمگی بوده است. عمل‌آوری در دماهای 60 و 100 درجه سانتی‌گراد روند رشد مقاومت را ظرف 72 ساعت به میزان 88 تا 95 درصد تسریع بخشیدند. نتایج حاصل نشان می‌دهد که بتن ژئوپلیمری قابلیت جایگزینی بتن معمولی را داشته و الیاف نخ تایر بازیافتی عملکرد آن را بهبود بخشیده است. https://jcr.guilan.ac.ir/article_9768.html در دهه های اخیر به دلیل تأثیرات مخرب زیست محیطی ناشی از تولید سیمان پرتلند، پژوهشگران را به مطالعه بر روی جایگزین‌هایی پایدار و سازگار با محیط زیست نظیر مصالح ژئوپلیمری سوق داده است. یکی از چالش‌های اصلی در استفاده از ملات‌های ژئوپلیمری، ارزیابی رفتار آن‌ها در محیط‌های خورنده، به‌ویژه محیط‌های اسیدی است. در این پژوهش، تأثیر استفاده از میکروسیلیس در درصدهای جایگزینی وزنی ۵، ۱۰، ۱۵ و ۲۰ درصد به‌عنوان جایگزین جزئی برای متاکائولن در ملات ژئوپلیمری بررسی شده است. فعال‌کننده قلیایی هیدروکسید سدیم ، با دو غلظت ۶ مولار و ۱۲ مولار، بکار گرفته شده و تمامی نمونه‌ها تحت روش عمل‌آوری تسریع‌شده قرار گرفتند. با هدف ارزیابی دوام، نمونه‌ها پس از عمل‌آوری اولیه به مدت ۲۸ روز در محلول اسید سولفوریک با pH=1 نگهداری شدند. نتایج آزمایش مقاومت فشاری نشان داد که افزایش درصد جایگزینی میکروسیلیس و افزایش غلظت هیدروکسید سدیم، مقاومت ۲۸ روزه را به‌ طور موثری بهبود می‌بخشد. جایگزینی۲۰٪ میکروسیلیس در غلظت ۱۲ مولار، مقاومت فشاری را بیش از ۵۵٪ و مقاومت خمشی را بیش از ۳۷٪ نسبت به نمونه فاقد میکروسیلیس بهبود بخشید. همچنین، نتایج حاکی از آن است که استفاده از میکروسیلیس در ملات ژئوپلیمری، دوام را به مقدار قابل توجهی افزایش داده و کاهش مقاومت فشاری ناشی از محیط اسیدی را به حداقل می‌رساند. این یافته‌ها، مسیر را برای کاربرد ملات‌های ژئوپلیمری در محیط‌های تهاجمی هموار می‌کند.