فصل چهارم : تحلیل دادهها و نتایج · web view5 فصل اول: کلیات...

دانشکده عمران، معماري و شهرسازي

بررسی تأثیر مالس چغندرقند بر روی خواصمکانیکی بتن های حاوی سیمان ضدسولفات

رضا سلیمانی

1397مهر ماه

دانشکده عمران، معماري و شهرسازي

بررسی تأثیر مالس چغندرقند بر روی خواص مکانیکی بتن های حاوی سیمان ضدسولفات

پایان نامه برای دریافت درجه کارشناسی ارشد در رشته مهندسی عمران مهندسی و مدیریت ساختگرایش

رضا سلیمانی

استاد راهنماپروفسور حسن حاجی کاظمی

1397مهر ماه

تقدیم به مهربان فرشتگانی که لحظات ناب باور بودن، لذت و غرور دانستن، جسارت خواسBBتن، عظمت رسBBیدن و تمBBام تجربBBه هBBای یکتBBا و

زیبای زندگیم، مدیون حضور سبز آنهاست.تقدیم به خانواده عزیزم.

تأييديه ي هيأت داوران جلسه ي دفاع از پايان نامه

نBBBام و نBBBام خBBBانوادگی دانشBBBجو: رضBBBا95726128شماره دانشجویی: سلیمانی

گBBرایش: مهندسBBی عمBBران، مهندسBBی و10/07/1397تاریخ دفاع: مدیریت ساخت

عنوان پایان نامBBه: بررسBBی تBBأثیر مالس چغندرقنBBد بBBر روی خBBواص مکBBانیکی بتن هBBایحاوی سیمان ضدسولفات

هیأت داوران

نام و نامسمتامضاءنام دانشگاهخانوادگی

پروفسور حسناستاد راهنماحاجی کاظمی

دانشگاهصنعتی سجاد

دکتر ایماناستاد داور اولشکیباپور


مهندس سمراستاد داور دومکاظمیحاجی


نماینده تحصیالتتکمیلی

مهندس سمرکاظمیحاجی


تأييديه ي صحت و اصالت نتایج

دانشBBجوي رشBBته95726128 بBBه شBBماره دانشBBجويي رض::ا س::لیمانیاينجBBانب مقطع تحصيلي کارشناسیمهندسی و مدیریت ساخت مهندسی عمران گرايش

ارشد تأييد مي نمايم كه كليه ي نتايج اين پايان نامه حاصل كار اينجانب و بدون هرگونه دخل و تصBBرف اسBBت و مBBوارد نسخه برداري شBBده از آثBBار ديگBBران را بBBا ذكBBر كامBBل مشخصات منبع ذكر كرده ام. درصBBورت اثبBBات خالف منBBدرجات فBBوق، بBBه تشBBخيص دانشگاه مطابق بBBا ضBBوابط و مقBBررات حBBاكم )قBBانون حمBBايت از حقBBوق مؤلفBBان و مصنفان و قانون ترجمه و تكثير كتب و نشBBريات و آثBBار صBBوتي، ضBBوابط و مقBBررات

شBBد و حBBق هرگونBBهآموزشBBي، پژوهشBBي و انضBBباطي ...( بBBا اينجBBانب رفتBBار خواهBBد اعتراض درخصوص احقاق حقوق مكتسب و تشخيص و تعيين تخلف و مجازات را از خويش سلب مي نمايم. در ضمن، مسؤوليت هرگونه پاسخگويي بBBه اشBBخاص اعم از حقيقي و حقوقي و مراجBBع ذي صBBالح )اعم از اداري و قضBايي( بBBه عهBBده ي اينجBانب

خواهد بود و دانشگاه هيچ گونه مسؤوليتي در اين خصوص نخواهدداشت.

امضا و تاريخ

چکيده هBای اخBBیر راهكارهBای جدیBBدی بBBراي بهبBود خBBواص رفتBBاری و مقBBاومتی بتندر سBال

بخصوص زمان گیرش ارائه شده که یکی از این راهکارهBBا اسBBتفاده از افزودنی هBBای شیمیایی و معدنی به بتن است. از سوی دیگر با توجه به فراواني ضBBایعاتی همچBBون

صورت دورریز و بدون اسBBتفاده در کارخانه هBای تولیBBد شBBکر ،مالس چغندرقند که به امکان بکارگیری این ماده بازیافتی در راستای بهبود خواص رفتاری بتن ضد سولفات وجBBود دارد کBBه می توانBBد جنبBBه تحقیقی جدیBBدی را فBBراهم آورد. بBBر این اسBBاس در پژوهش حاضر تالش شده تا به بررسی تاثیر استفاده از مالس چغندرقنBBد بBه عنBوان ماده افزودنی شیمیایی کنترل کننده زمان گیرش و بر خصوصیات رفتاری و مقاومتی نمونه های بتنی حاوی سیمان ضد سولفات پرداخته شود. بBBه همین منظBBور بBBا انجBBام مطالعات آزمایشگاهی و تهیه نمونه هBای بتBBنی مختلBBف حBBاوی سBBیمان ضد سBولفات،

دهBBدتاثیر مالس بر این نوع بتن ارزیابی شده است. نتایج آزمایش اسالمپ نشBBان می که با افزودن درصد مالس چغندرقند، اسالمپ بتن ضد سولفات نسبت به بتن شاهد افزایش می یابد. همچنین زمان گیرش اولیه و نهBBایی بتن بBBر اسBBاس نتBBایج آزمBBایش

دهBBد کBBه بBBا افBBزودن مالس نسBBبت بBBه بتن شBBاهد )بBBدون مالس( تاحBBدودینشBBان می درصد از این نوع ماده افBBزودنی را می تBBوان بBBه عنBBوان2/0افزایش می یابد و مقدار

مقدار بهینه جهت دستیابی به بیشترین زمان گیرش اولیBBه و نهBBایی در نظBBر گBBرفت. B،28 B،42 7عالوه بر این براساس نتایج آزمایش مقاومت فشاری در سنین مختلف

روزه بر نمونه های بتنی حاوی سیمان ضد سولفات با طرح اختالط های مختلف90و 2/0با افزودن مالس با درصدهای وزنی متفاوت، این نتیجBBه حاصBBل شBBد کBBه مقBBدار

تBBوان بBBه عنBBوان مقBBدار بهینBBه در جهت دسBBتیابی بBBه بیشBBتریندرصBBد از مالس را می مقاومت فشاری و کششی در نظر گرفت. در نهایت نتایج حاصBBل از آزمBBون ذوب و یخ متوالی بر روی نمونه هBBای بتBBنی نشBBان داد کBBه بBBا افBBزودن درصBBد مالس، مBBیزان

طBBور پیوسBBته در حBBال کBBاهش بBBوده وجداشBBدگی بتن و افت وزن آزمونBBه بتن، بBBه می توان گفت که افزودن مالس به عنوان ماده شیمیایی کندگیر کننده بBBه بتن، بBBاعث

شود.استحکام بیشتر بتن در مقایسه با بتن شاهد )بدون مالس( می مالس چغندرقنBBد، درصBBد بهینBBه، خBBواص مکBBانیکی بتن، سBBیمانواژه هاي كليدي:

ضدسولفات

فهرست مطالب

صفحه عنوان

چکیده BBBالف

فهرسBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBت مطBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBالب . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

. . . . . . . . . . .

ج هBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBافهرسBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBت شBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBکل

. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

د هBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBافهرسBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBت جBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBدول

. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

فصل اول: کلیات تحقیق3 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . مقدمBBه ۱-۱

. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

3 بیBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBان مسBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBاله۱-۲

. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

5 اهمیت و ضBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBرورت انجBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBام۱-۳ . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .تحقيق

5 نBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBوآوری پBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBژوهش۱-۴

. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

6 اهBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBداف تحقيBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBق۱-۵

. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

6 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . اهداف علمی ۱-۵-۱ . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

6 اهBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBداف كBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBاربردي۱-۵-۲

. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

7 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . سواالت تحقیق ۱-۶ . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

7 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . ساختار پایان نامه ۱-۷ . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

فصل دوم: مبانی نظری و مروری بر تحقیقات

11 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . مقدمBBه ۲-۱ . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

11 . . . . . . . . . . . . . ، مشخصات عوامل تشکیل دهنده و افزودنی ها بتن۲-۲ . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

ا

12 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . اجزای تشکیل دهنده بتن۲-2-۱ . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

15 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . ساختار بتن ۲-۳ . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

16 سBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBاختار فBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBاز سBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBنگدانه۲-3-1

. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

16 سBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBاختار ناحیBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBه۲-3-2

انتقا . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .ل

. .

17 سBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBاختار فBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBاز خمBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBیر۲-3-3 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .سیمان

. .20 . . . . . . . . . . . . . . . . . . .سیمان ضد سولفات( )۵ سیمان پرتلند نوع ۲-۴

. . . . . . . . . . . . . . . . . . .21 . . . . . . . . . . . . . . . . . . عوامل تاثیرگذار بر سیمان ضد سولفات ۲-۴-۱

. . . . . . . . . . . . . . . . . .21 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . واکنش سولفات ها ۲-۴-۲

. . . . . . . . . . . . . . . . . . .22 حملBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBه سBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBولفات ها بBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBه بتن۲-۴-3

. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .23 . . . . . . . . افزودنی های کندگیر کننده یا کنترل کننده زمان گیرش در بتن ۲-۵

. . . . . . . . . . . . . . . . . .23 افزودنی هBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBای کُندگيرکننBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBده بتن2-5-1

. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .24 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . دسته بندي کُندگيرکننده های بتن 2-5-2

. . . . . . . . . . . . . . . . . .25 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . مكانيزم عملكرد کندگير کننBBده ها 2-5-3

. . . . . . . . . . . . . . . . . . .25 . . . . . . . . . . تركيبات شيميايي و مواد تشكيل دهنده کندگير کننده ها 2-5-4

. . . . . . . . . . . . . . . . . .26 كBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBاربرد کندگير کننBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBده ها2-5-5

. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 27 . . . . . . . . . تاثير كندگيرکننده بر ويژگی های بتن تازه و سخت شده 2-5-6

. . . . . . . . . . . . . . . . .28 تBBBBBاثير مBBBBBواد متشBBBBBكله بتن بBBBBBر عملكBBBBBرد كندگيرکننBBBBBده ها2-5-7

. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .28 تBBBBBBBBBBBBBBBBBBاثير عوامBBBBBBBBBBBBBBBBBBل محيطی و اجBBBBBBBBBBBBBBBBBBرايي2-5-8

. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .29 . . . . تاثیرات و رهنمودهای ناشی از مصرف کندگیر کننده ها در بتن 2-5-9

. . . . . . . . . . . . . . . . .30 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . ارزيابي و انتخاب كندگيرکننده 2-5-10

. . . . . . . . . . . . . . . . . . .31 كنBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBترل كيفيت افزودنی هBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBا2-5-11

. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .ب

31 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . مالس و کاربرد آن در صنایع مختلف ۲-۶ . . . . . . . . . . . . . . . . . .

32 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . چگونگی تشکیل مالس ۲-۶-۱ . . . . . . . . . . . . . . . . . .

32 ترکیبBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBات مالس ۲-۶-۲

. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

34 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .کاربرد مالس در بتن ۲-۶-3 . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

36 مBBBBBBBBBBBBBBBBروری بBBBBBBBBBBBBBBBBر پیشBBBBBBBBBBBBBBBBینه تحقیقBBBBBBBBBBBBBBBBات۲-۷ . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

44 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . جمع بندی ۲-۸ . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

روش تحقیقفصل سوم47 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . مقدمBBه ۳-۱

. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .47 . . . . . . . . . . . . . . . . . .. . . . . . . . . . . . . . . روش شناسی تحقیق ۳-۲

. . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

47 نBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBوع روش تحقیBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBق۳-2-۱

. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

47 روش گBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBردآوري اطالعBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBات۳-2-2 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

47 روش تجزیBBBBBBBBBBBBBBBBBBه و تحلیBBBBBBBBBBBBBBBBBBل اطالعBBBBBBBBBBBBBBBBBBات۳-2-3 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

48 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . مشخصات مصالح مصرفی ۳-۳ . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

48 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . مصالح سنگدانه ای ۳-3-۱ . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

55 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . طرح اختالط ۳-3-2 . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

56 آمBBBBBBاده سBBBBBBازي نمونه هBBBBBBا و رونBBBBBBد انجBBBBBBام آزمBBBBBBایش۳-2-3 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

57 . . . . . . . . . . . . . . . . آزمایش های انجام شده بر روی نمونه های بتنی ۳-۴ . . . . . . . . . . . . . . . . . .

57 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . آزمون اسالمپ۳-۴-۱ . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

57 آزمBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBایش۳-۴-۲

گBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBير. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . ش

. . . . . . .59 آزمBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBایش مقBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBاومت فشBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBاری۳-۴-۳

. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .60 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . آزمون مقاومت کششی ۳-۴-۴

ج

. . . . . . . . . . . . . . . . . . . .61 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . آزمون مقاومت خمشBBی ۳-۴-5

. . . . . . . . . . . . . . . . . . . .62 آزمBBBBBBBBBBBBBBBBون ذوب و یخبنBBBBBBBBBBBBBBBBدان متBBBBBBBBBBBBBBBBوالی بتن۳-۴-6

. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

66 جمع بنBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBدی۳-5

. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

هاآوری دادهفصل چهارم: جمع69 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . مقدمBBه ۱-۴

. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .69 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . تحلیل داده ها و نتایج آزمایش ها ۲-۴

. . . . . . . . . . . . . . . . . . .69 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . بررسی تاثیر اسالمپ بتن ۱-2-۴

. . . . . . . . . . . . . . . . . . .70 نتBBBBBBBBBBBBBBBایج آزمBBBBBBBBBBBBBBBايش زمBBBBBBBBBBBBBBBان گBBBBBBBBBBBBBBBیرش2-2-۴

. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .73 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . نتایج آزمایش مقاومت فشاری 3-2-۴

. . . . . . . . . . . . . . . . . . .82 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . نتایج آزمایش مقاومت کششی 4-2-۴

. . . . . . . . . . . . . . . . . . .85 . . . . . . . . . . . . . . . . . نتایج آزمایش ذوب و یخبندان متوالی بتن 5-2-۴

. . . . . . . . . . . . . . . . . .

89 جمع بنBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBدی3-۴

. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

فصل پنجم93 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . مقدمه ۱-۵

. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .93 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . محتوای تحقیق ۲-۵

. . . . . . . . . . . . . . . . . . . .94 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . نتBBایج 3-۵

. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

97 پیشBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBنهادات4-۵

. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

فهرست مراجع

هافهرست شکل

( 5 دسBBتگاه انجBBام آزمBBایش زمBBان گBBیرش و نحBBوه جمع آوری بتن در این-3شکل د

8آزمایش . . . . . . . . . . . . .( 1( -3شکل

2) دسBBBBBBBBBBBBBBBBBBBتگاه انBBBBBBBBBBBBBBBBBBBدازه گیری مقBBBBBBBBBBBBBBBBBBBاومتفشاری . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

59

( -3شکل 3 )

نحوه انجام آزمایش کششی بر روی استوانه بتنی ضد سولفات حاوی مالس و چگBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBونگی شکسBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBت نمونBه . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

. . . . . . . . . . .. . .61

( -3شکل 4 )

نحوه انجام آزمایش خمشی بر روی تیر بتنی ضد سولفات و چگونگیشکست نمونه . . . . .

62

( -3شکل 5 )

دسBBBBBBBBBBBBتگاه ذوب و یخ موجBBBBBBBBBBBBود در آزمایشBBBBBBBBBBBBگاه تکینبتن . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

64

( -3شکل 6 )

ISIRIچرخBBBBه زمBBBBان- دمBBBBا براسBBBBاس اسBBBBتاندارد ملی12728 . . .. ایران. . . . . . . . . . . . . . . . . .

65

( -4شکل 1 )

مقدار اسBBالمپ نمونBBه هBای مختلBBف بتBBنی ضد سBولفات حBBاوی مالسچغندرقند . . . . . . . . . . . .

70

( -4شکل 2 )

نتایج آزمایش زمان گیرش اولیه و نهایی نمونه های بتنی حاوی سیمان بBBا افBزودن مقBBادیر مختلBBف مBادهCMضد سBولفات بBBا طBBرح اختالط

کندگیر کننده )مالس( . . . . . . . . . . . . . . . . . . .72

( -4شکل 3 )

مقایسه نتایج زمان گیرش اولیه و نهایی نمونه های بتنی حاوی سیمان ضد سولفات با مقادیر مختلف ماده کندگیر کننده )مالس( . . . . . . . .

. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .72

( -4شکل 4 )

مقادیر مقاومت فشاری میBBانگین نمونBBه هBBای بتBBنی مکعBBبی بBBا طBBرح اختالط هBBBBBBBای مختلBBBBBBBف حBBBBBBBاوی مقBBBBBBBادیر متفBBBBBBBاوت مالس چغندرقند . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

. . . .79

( -4شکل 5 )

پیش بینی تقریبی تاثیر درصد مالس بBر مBیزان مقBاومت فشBBاری بتن حاوی سیمان ضد سولفات . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .81

( -4شکل 6 )

مقادیر مقاومت کششی نمونه های بتنی با طرح اختالط های مختلBBف حBBBBBBBBBBBBBBBBBBBاوی مقBBBBBBBBBBBBBBBBBBBادیر متفBBBBBBBBBBBBBBBBBBBاوتی مالس چغندرقند . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

. . . . . . . . . . . . . .83

( -4شکل 7 )

پیش بینی تقریبی تاثیر درصد مالس بر مBBیزان مقBBاومت کششBBی بتن حBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBاوی سBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBیمان ضBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBد سولفات . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .84

( -4شکل 8 )

ملی ایران . . . . . . ISIRI 12728چرخه زمان- دما براساس استاندارد . . . . . . . . . . . . . . .

86

( -4شکل 9 )

مقادیر مقاومت کششی نمونه های بتنی با طرح اختالط هBBای مختلBBف حBBBBBBBBBBBBBBBBBBBاوی مقBBBBBBBBBBBBBBBBBBBادیر متفBBBBBBBBBBBBBBBBBBBاوتی مالس چغندرقند . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

. . . . . . . . . . . . . .87

-4)شBBکل10 )

پیش بینی تقریبی تاثیر درصد مالس بBBر مBBیزان مقBBاومت کششBBی بتنحاوی سیمان ضد سولفات

88

ه

فهرست جدول ها

-2 )جBBدول1 )

برای دانه بندی سنگدانه های ریز . . . . . . . .ASTM C33محدوده های . . . . . . . . . . . . .

12

-2 )جBBدول2 )

ASTMضBBBBوابط C33زرگBBBBنگدانه های بBBBBدی سBBBBرای دانه بنBBBBب . . . بتن. . . . . . . . . . . . . . . . . .

13

-2 )جBBدول3 )

ترکیبات سیمان و خمیر سیمان . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. . . . . . . . . . . . . . . . . .

14

-2 )جBBدول4 )

واکنش هBBBBBBBBBای تبBBBBBBBBBدیلی مربBBBBBBBBBوط بBBBBBBBBBه ترکیبBBBBBBBBBات. . . . . . . . سیمان . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

18

-2 )جBBدول5 )

انواع ترکیبات مالس چغندرقند و نیشکر . . . . . . . . . . . . . . . . . .. . . . . . . . . . . . . . . . .

33

-2 )جBBدول6 )

انواع کاربردهای مالس در صنایع مختلف. . . . . . . . . . . . . . . . . .. . . . . . . . . . . . . . . .

34

-3 )جBBدول1 )

دانه بندی ماسه ریزدانه تهیه شده از معBدن . . . . . . . . . . . . . . . .. . . . . . . .. . . . . . . . . .

50

-3 )جBBدول2 )

دانه بندی درشت دانه نخودی تهیه شده از معBBدن. . . . . . . . . . . . .. . . . . . . . . . . . . . . . .

50

-3 )جBBدول3 )

دانه بنBBBBBBBدی درشBBBBBBBت دانBBBBBBBه بBBBBBBBادامی تهیBBBBBBBه شBBBBBBBده از. . . . . . . معدن . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

51

-3 )جBBدول4 )

مBBBBBBBیزان رطBBBBBBBوبت کلی و جBBBBBBBذب شBBBBBBBده و سBBBBBBBطحی. . . سنگدانه ها . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

52

-3 )جBBدول5 )

چگBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBالی مصBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBالح . . . . . . . . . . . .سنگدانه ای . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

. . . . . . . .52

-3 )جBBدول6 )

مشخصات فیزیکی سیمان استفاده شده جهت تهیه نمونه های بتنی .. . . . . . . . . . . . . . . . .

53

-3 )جBBدول7 )

مشخصBBBBBBBBBBBات شBBBBBBBBBBBیمیایی سBBBBBBBBBBBیمان اسBBBBBBBBBBBتفاده . . . . . . . . . . .شده . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

54

-3 )جBBدول8 )

مشخصات طرح های اختالط تهیه شده . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. . . . . . . . . . . . . . . . .

56

-3 )جBBدول9 )

مختصات نقاط شكست در آزمBBایش ذوب و یخ براسBBاس اسBBتانداردISIRI 12728 ملی ایران

65

-4 )جBBدول1 )

. .Aتاثیر افزودن مالس چغندرقندبر میزان اسالمپ بتن حجیم رده . . . . . . . . . . . . . . . .

69

-4 )جBBدول2 )

نتBBBBBBایج آزمBBBBBBایش زمBBBBBBان گBBBBBBیرش در طرح هBBBBBBای اختالط. . مختلف . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

71

-4 )جBBدول3 )

نتایج مربوط به آزمایش مقاومت فشاری بر روی طBBرح اختالط اول ( . . . . . . . . .CM-1نمونه های بتنی ) درصد وزنی مالس 1/0حاوی

. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .74

-4 )جBBدول4 )

نتایج مربوط به آزمایش مقاومت فشاری بر روی طBBرح اختالط دوم ( . . . . . . . .CM-2 درصد وزنی مالس )نمونه های بتنی 15/0حاوی

. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .75

7 نتایج مربوط به آزمایش مقاومت فشاری بر روی طرح اختالط سوم-4 )جBBدولو

( . . . . . . . . .CM-3 درصد وزنی مالس )نمونه های بتنی 2/0حاوی ( 5. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .6

-4 )جBBدول6 )

نتBایج مربBوط بBه آزمBایش مقBاومت فشBاری بBر روی طBرح اختالط-CM درصBBد وزنی مالس )نمونBBه هBBای بتBBنی 25/0چهBBارم حBBاوی

4. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . ) . . . . . . . . . . . .77

-4 )جBBدول7 )

نتایج مربوط به آزمایش مقاومت فشاری بر روی طرح اختالط پنجم ( . . . . . . . . .CM-5 درصد وزنی مالس )نمونه های بتنی 3/0حاوی

. . . . . . . . . . . . . . .. . . . . . . . . . . . . . . . 78

-4 )جBBدول8 )

مقادیر مقاومت فشاری میانگین نمونه های بتنی مکعبی استاندارد بBBا طBBBBرح اختالط هBBBBای مختلBBBBف حBBBBاوی مقBBBBادیر متفBBBBاوتی مالس

. . . . . . . . . . . چغندرقند . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .79

-4 )جBBدول9 )

مقادیر مقاومت کششی نمونه های بتنی با طرح اختالط های مختلف حBBBBBBBBBBBBBBBBBBBاوی مقBBBBBBBBBBBBBBBBBBBادیر متفBBBBBBBBBBBBBBBBBBBاوتی مالس

. . . . . . . . . . . . .چغندرقند . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

83

-4)جBBBدول10 )

مختصات نقاط شكست در آزمBBایش ذوب و یخ براسBBاس اسBBتانداردISIRI 12728 ملی ایران

85

-4)جBBBدول11 )

میزان افت وزن در واحد سطح آزمونه در آب برای نمونه هBBای بتBBنی بBBBا طBBBرح اختالط هBBBای مختلBBBف حBBBاوی مقBBBادیر متفBBBاوت مالس

. . . . . . چغندرقند . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .87

ز

فصل اول

کلیات تحقیق

3 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . مقدمه ۱-۱ . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

3 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . بیان مساله ۱-۲ . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

5 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . اهمیت و ضرورت انجام تحقيق۱-۳ . . . . . . . . . . . . . . . . . .

5 نوآوری پژوهش۱-۴

. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. . . . .

6 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . اهداف تحقيق ۱-۵. . . . . . . .

6 اهداف علمی۱-۵-۱

. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

6 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . اهداف كاربردي ۱-۵-۲ . . . . . . . . . . . . . . . . . .

7 سواالت تحقیق۱-۶

. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

خالصه: در این فصل ابتBBدا بBBه اهمیت توجBBه بBBه مBBواد آالینBBده محیBBط زیسBBت و استفاده از آن ها به عنوان مواد مضاف در بتن به طور خالصه اشBBاره می شBBود. سپس به ضرورت تحقیق، نوآوری و اهداف آن پرداختBBه می شBBود. در پایBBان بBBه

مسئله مورد بررسی در این پایان نامه اشاره می شود.

7 کلیات پایان نامه۱-۷ . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

فصل اول: کلیات تحقیق3

مقدمه1-1 موضوع پژوهش حاضر بحث و بررسی درخصBBوص بررسBBی تBBأثیر اسBBتفاده از مالس چغندرقند بBBه عنBBوان یBBک مBاده افBزودنی بBر روی خBBواص مکBBانیکی بتن هBای حBاوی سیمان ضد سولفات می باشد. بر این اساس، در این فصل از پژوهش ابتBBدا بBBه بیBBان

شBBود.مسئله پژوهش، اهمیت و ضرورت و همچنین جنبه نوآوری تحقیBBق پرداختBBه می سپس با بیان اهداف و فرضBBیات تحقیBBق، سBBاختار فصBBل بندی مBBورد بررسBBی در این

پایان نامه ارائه شده است.

بیان مساله2-1 كBBارگيري آن در اغلبمزاياي عمده بتن عبارتند از؛ مقاومت فشاري خوب، امكان به

مناطق جغرافيايي، استفاده از مصالح طBBبيعي و ارزان در سBBاخت آن، هزينBBه كم در مقابل حجم عمليات زياد، شكل دهي خوب با توجه به اشكال هندسBBي طBBرح، امكBBان مكانيزه كردن عمليات، نياز نداشتن به نگهداري پرخرج در طول عمر بهره برداري و ... است که موجب شده این ماده به یکی از پرمصرف ترین و بی رقیب ترین مصالح

ساختمانی برای ساخت و ساز در جهان تبدیل شود. سBاخت بتن بBBادوام و پایBا از دیربBBاز چBBالش ذهBBنی و عملی بسBBیاری از مهندسBان عمBBران بBBوده و هسBBت. خBBرابی سBBازه های بتBBنی در سBBواحل و بنBBادر جنBBوبی کشBBور خصوصBBاً بتن هBBای حجیم ماننBBد اسBBکله ها، سBBکوها، دیوارهBBای مBBوج گBBیر و... بBBاعث

شBBود. تغیBBیرات چBBنین سBBازه هایی بسBBیار پرخBBرج بBBوده و درخسارات جبران ناپذیر می های صحیح اسBBتفاده نشBBود پس از مBBدت کوتBBاهیصورتی که از مواد مناسب و روش

شوند. خوردگی فوالد در بتن یکی از عوامBBل بسBBیار مBBوثر درها ظاهر میدوباره خرابی کاهش دوام سازه های بتن مسلح اسBBت؛ منBBابع هنگفت الزم بBBرای تعمBBیر خرابی هBBای ناشی از خوردگی فوالد در بتن، ضرورت بهبود بخشیدن به وضBBعیت دوام سBBازه های در دست ساخت و همچنین تضمین دوام سازه های موجود تBBازه تعمBBیر شBBده را چنBBد برابر کرده است. یکی از قدم های موثر در حل این مهم، استفاده از مBBواد افBBزودنی به صورت طبیعی یا مصنوعی به عنوان بخشی از سBBیمان پرتلنBBد و بBBه عنBBوان مBBاده موثر بر خواص فیزیکی و شیمیایی بتن است. امروزه در صنعت ساختمان، اسBBتفاده از بتن های خاص به طور گسترده ای فراگیر شده است؛ لیکن در حاالت تعBBیین شBBده می تواند براساس زمان گیرش خود مورد استفاده قرار گیرد. بنابراین افزودنی هBBای کندگیر کننده به جهت باال بردن زمBBان گBBیرش اولیBBه و بBBا اسBBتفاده از مBBواد گونBBاگون

مصرف می شوند. در حال حاضر برای ساخت بتن از مصBالح اولیBه مشBتمل بBر سBنگدانه های ریBBز و درشت، آب و سیمان اسBBتفاده می شBBود کBBه از این جهت صBBنعت تولیBBد بتن صBBنعتی غیرپایدار است، چراکه نه تنها به لحاظ استفاده از مقادیر زیBBاد سBBنگ، شBBن، ماسBه،

کار بردن میلیون ها تن سیمان بBBا مصBBرف انBBرژی بBBاال زیBBان دهآب آشامیدنی، بلکه به-است، همچنین تولید گازهای مضر گلخانه ای که منجر بBBه گBBرم شBBدن کBBره زمین می

های مBBوثرشود و در این زمینه عامل مخربی برای محیط زیست است. یکی از روش در دستیابی به پیشبرد اهداف ساخت و ساز پایدار، کBاهش گازهBای گلخBانه ای و نBBیز-کاهش مصرف منابع طبیعی در صورت استفاده مجدد از محصوالت جنبی فBBرآورده

های صنعتی است. یکی از محصوالت جنBبی صBBنایع غBذایی، مالس چغنBدر اسBت کBBه

4فصل اول: کلیات تحقیق

سBBاالنه چنBBدین هBBزار تن از این مالس در کارخانه هBBای فBBراوری شBBکر تولیBBد شBBده و شBBود. مالس چغندرقنBBدتقریباً بدون هیچگونه استفاده مفیدی در محیط زیست رها می

عصاره ای غلیظ بوده کBBه تBBیره و چسBBبناک اسBBت و کیفیت آن بBBه رسBBیدگی چغنBBدر،مقدار شکر استخراجی و روش استخراج بستگی دارد.

به طور کلی، در کارخانه های ایران از مالس چغنBدر بBرای مصBارفی همچBون تهیBه الکل، سرکه و علوفه به مقدار محBBدود اسBBتفاده شBBده و بقیBBه این مBBواد بBBه صBBورت دسBBت نخBBورده در محیBBط زیسBBت رهBBا شBBده و همین موضBBوع زمینه هBBای تخBBریب زیست محیطی فراوانی را به همراه داشته اسBBت. از زمBBانی کBBه اولین کارخانBBه قنBBد

در کهریزک شروع به کار نمBBود، مالس حاصBBل از قنBBد و شBBکر1274ایران در سال رفت و به عنBBوانشد، به عنوان ضایعات به شمار میتولید شده که به بازار عرضه می

شد. سپس اولین واحد قنBBدگیری در کارخانBBه قنBBدیک ماده ضایعاتی وارد فاضالب می تن شBBکر بBBه900 تن مالس در حBBدود 4000 توانسBBت از 1340شBBیروان در سBBال

دست آورد و از آن زمان به بعد، با انجام تحقیقات گسترده، این نتیجه حاصل شد که با استفاده از روش استفن می توان از هدر رفتن قند مالس جلوگیری به عمBBل آورد.

هBBای بعBBد، بBBه سBBوی تولیBBد تفالBBهاز همین روی، کارخانه های توسعه یافته قند در سBBال خشBBک بBBا مالس بBBه عنBBوان علوفBBه دامBBداری و نBBیز در کارخانه هBBای تولیBBد الکBBل و

[. 15خمیرمایه حرکت کردند ] درصBBد7 تBBا 4امروزه میزان تولیBBد مالس در کارخانه هBBای چغندرقنBBد کشBBور، بین

35وزن چغنBدر مصBرفی اسBت بBه طBوری کBه مالس تولیBدی در جهBان بBه بیش از رسد. عوامBBل مختلفی بBBر هزار تن در سال می320میلیون تن و در ایران به بیش از تBBوان بBBه نBBوع و واریتBBه چغنBBدر، شBBرایطهBBا میی آنترکیبات مالس موثرند که از جمله

کشت چغنBBدر، کیفیت و وضBBعیت نگهBBداری چغنBBدر، منطقBBه جغرافیBBایی، چگBBونگی و-ی فرایند در کارخانه و عوامل مختلف دیگر اشاره کرد. از سوی دیگر، در سBBالنحوه

خصBBوصهای اخیر راهكارهای جدیدی براي بهبود خواص رفتBBاری و مقBBاومتی بتن بBBه زمان گیرش ارائه شده و به طور گسترده مورد بررسی قرار گرفته کBBه یکی از این راهکارها استفاده از افزودنی های شیمیایی و معدنی به بتن اسBBت. تحقيقBBات نشBBان داده است که استفاده از افزودنی های شیمیایی به بتن، می تواند تاثیر قابBBل تBBوجهي

[. 15بر خصوصیات مقاومتي و رفتاری بتن داشته باشد ] رسBBد، امBBا از یBBک سBBو هزينBBه تهيBBهاگرچه این راهکار بسBBیار مطلBBوب بBBه نظBBر می

افزودنی های شیمایی در حجم زیاد تولید بتن، ممکن است چالش برانگBBیز باشBBد و از سوی دیگر هنBوز مBاده شBیمیایی مناسBبی در داخBل كشBور بBرای این منظBور توليBد

هBBایی جدیBBد و کم هزینBBه کBBه بتوانBBد نقش مBBوثرنگردیده اسBBت. از این رو یBBافتن راه افزودنی های شیمایی کنترل کننBBده زمBان گBیرش را بBBا کمBBترین هزینBه در بتن ایجBBاد

رسد. این در حالی است که با توجه بBBه فBBراواني ضBBایعاتینماید، ضروری به نظر می های تولیBBدهمچون مالس چغندرقند که به صورت دورریز و بدون استفاده در کارخانه

های جدید ایجBBاد کBBردهشکر وجود دارد امکان بررسی این ماده بازیافتی را درپژوهشاست.

با توجه به مجمBBوع مطBBالب بیBBان شBBده در اين پBBژوهش تالش خواهBBد شBBد تBBا بBBه هBBای تولیBBد شBBکر، یعBBنی مالسبررسBBی تBBاثیر اسBBتفاده از مBBواد ضBBایعاتی کارخانBBه

چغندرقنBBد، بBBه عنBBوان مBBاده افBBزودنی شBBیمیایی کنBBترل کننBBده زمBBان گBBیرش در بتن

فصل اول: کلیات تحقیق5

اسBBتفاده شBBود و تBBاثير اسBBتفاده از این مBBاده بBBر خصوصBBیات رفتBBاری و مقBBاومتینمونه های بتنی حاوی سیمان ضد سولفات مورد بررسي قرار گيرد.

اهمیت و ضرورت انجام تحقيق3-1 تBBریندر طراحی یBBک پBBروژه، بBBه کBBارگیری مصBBالح مناسBBب، مقBBاوم و ارزان از مهم

تBBرين، ارزان تBBرين و مناسBBب ترینآیBBد. يكي از مهموظایف یک مهندس به حسBBاب می مصالح موجود كه در دنيا كاربرد وسBيعي دارد، بتن اسBBت و مزايBBاي زیBBاد آن مBBوجب شده كه روز به روز بر گسBBتردگی اسBBتفاده از آن افBBزوده شBBود. هرچنBBد کBBه از بBBدوً پیدایش بتن، تحول اندکی در آن به وجBBود آمBBده لیکن طیBBف وسBBیع کBBاربرد بتن عمال

شBBماری کBBه این نBBوع مصBBالح از آن برخBBورداربیانگر این مطلب است کBBه مزایBBای بیاست، سایر موارد آن را تحت الشعاع قرار می دهد.

ايده اضافه كردن افزودنی های شیمیایی به بتن از زمان هاي قديم وجBBود داشBBته و هBBای شBBیمیایی بBBرايامBBروزه در سراسBBر دنيBBا، بسBBیار انBBواع متنBBوعي از افBBزودنی

كاربردهاي گوناگون در بتن وجود دارد كه بررسBBی این مسBBئله دارای اهمیت بBBوده و در برخی موارد می تواند بسیار مفید باشد. با توجBBه بBBه مطBBالب بیBBان شBBده مزايBBاي مالس چغندرقند که تولید بسیاری در ایران شده، کاربرد چنBBدانی نBBدارد و عمBBدتاً بBBه صورت مواد ضایعاتی و دورریز باعث آلودگی های زیست محیطی می شBBود. اسBBتفاده از این ماده به عنوان یک مBBاده افBBزودنی مناسBBب در بتن می توانBBد مسBBئله مناسBBبی برای تحقیق و بررسی باشد که در کشورهای پیشرفته دنیا مورد بررسی قرار گرفته است اما ارزیابی این موضوع در داخل کشور تاکنون بBBه صBBورت جBBدی مBBورد توجBBه محققان قرار نگرفته است که این امر اهمیت و ضرورت پژوهش را نشان می دهBBد.

هBBای آزمایشBBگاهیبه همین منظور در این تحقيق تالش می شود تا با استفاده از تست بر روی بتن حاوی مالس چغندرقند به عنوان ماده افزودنی شBBیمیایی، بBBه بررسBBی و

ارزیابی تأثير این افزودنی بر روي خواص مکانیکی و مقاومتی بتن پرداخته شود.

فصل دوم

مبانی نظری و مروری بر تحقیقات

11 مقدمBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBه۲-۱

. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

11 ، مشخصBBBBBBات عوامBBBBBBل تشBBBBBBکیل دهنBBBBBBده و افBBBBBBزودنی ها بتن۲-۲ . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

12 اجBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBزای تشBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBکیل دهنده۲-2-۱ . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . بتن

15 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . سBBاختار بتن ۲-۳ . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

16 سBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBاختار فBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBاز سBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBنگدانه۲-3-1. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

16 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . ساختار ناحیه انتقال۲-3-2 . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

17 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . ساختار فاز خمیر سیمان۲-3-3 . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

20 سBBBBBBBBBیمان ضد سBBBBBBBBBولفات( )۵ سBBBBBBBBBیمان پرتلنBBBBBBBBBد نBBBBBBBBBوع ۲-۴

خالصه: در این فصل پس از معرفی بتن و اجزای تشBBکیل دهنBBده آن، سBBاختار )سBBیمان۵بتن مورد معرفی قرار گرفته و سپس با معرفی سیمان پرتلند نBBوع

ضد سولفات(، خصوصیات آن مورد بررسی قرار گرفته است. آن گBBاه بBBا بحث و بررسی بر روی افزودنی های کندگیر کننده یBBا کنBترل کننBBده زمBBان گBیرش در بتن، به تعریف مالس و کBاربرد آن در صBنایع مختلBف پرداختBBه شBBده اسBBت. در انتهای این فصل نیز با مروری بر پیشینه تحقیقات، مرور مختصری بر تحقیقات

گذشته انجام شده است.

. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .21 عوامBBBBBBBBل تأثیرگBBBBBBBBذار بBBBBBBBBر سBBBBBBBBیمان ضد سBBBBBBBBولفات۲-۴-۱

. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

21 واکنش سBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBولفات ها۲-۴-۲

. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

22 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . حمله سولفات ها به بتن ۲-۴-3 . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

23 . . . . . . . افزودنی های کندگیر کننده یا کنترل کننده زمان گBBیرش در بتن ۲-۵ . . . . . . . . . . . . . . . . . .

23 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . افزودنی های کُندگيرکننده بتن 2-5-1 . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

24 دسBBBBBBBBBBBBBBBBBته بنBBBBBBBBBBBBBBBBBدي کُندگيرکننBBBBBBBBBBBBBBBBBده های بتن2-5-2 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

25 مكBBBBBBBBBBBBBBBBBانيزم عملكBBBBBBBBBBBBBBBBBرد کندگير کننBBBBBBBBBBBBBBBBBده ها2-5-3 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

25 تركيبBBBBBات شBBBBBيميايي و مBBBBBواد تشBBBBBكيل دهنده کندگير کننBBBBBده ها2-5-4 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

26 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . كاربرد کندگير کننده ها 2-5-5 . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

27 تBBBBأثیر كندگيرکننBBBBده بBBBBر ويژگی هBBBBای بتن تBBBBازه و سخت شBBBBده2-5-6 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

28 . . . . . . . . . . . . تأثیر مواد متشكله بتن بر عملكرد كندگيرکننده ها 2-5-7 . . . . . . . . . . . . . . . . . .

28 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . تأثیر عوامل محيطی و اجرايي 2-5-8 . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

29 تBBأثیرات و رهنمودهBBای ناشBBی از مصBBرف کندگیر کننBBده ها در بتن2-5-9 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

30 ارزيBBBBBBBBBBBBBBBBBابي و انتخBBBBBBBBBBBBBBBBBاب كندگيرکننBBBBBBBBBBBBBBBBBده2-5-10 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

31 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . كنترل كيفيت افزودنی ها 2-5-11 . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

31 مالس و کBBBBBBBBBBBBBBBBBاربرد آن در صBBBBBBBBBBBBBBBBBنایع مختلBBBBBBBBBBBBBBBBBف۲-۶ . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

32 چگBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBونگی تشBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBکیل مالس۲-۶-۱ . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

32 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .ترکیبات مالس ۲-۶-۲ . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

34 کBBBBBBBBBBBBBاربرد مالس در بتن ۲-۶-3 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

36 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . مروری بر پیشینه تحقیقات ۲-۷ . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

44 جمBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBع بنBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBدی۲-۸

. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

فصل دوم: مبانی نظری و مروری بر 10تحقیقات

مقدمه1-2 در اين فصBBل از پایان نامBBه پس از بیBBان تعBBاریف، اصBBول و مبBBانی نظBBری مرتبBBط بBBا

های بتنتحقیق حاضر، در ابتدا به ارائه مفاهیمی در رابطه با بتن، مشخصات و ویژگی خودتراکم و فیلرهای میکروسیلیسی و... پرداخته شده و سپس در ادامه، با مBBروری بر تحقیقات گذشته، برخی از نتایج محققان که فعالیتی با موضوع مشابه و نزدیک با

موضوع پایان نامه حاضر را مورد بررسی قرار داده اند، ارائه شده است.

بتن، مشخصات عوامل تشکیل دهنده و افزودنی ها 2-2 بتن در مفهوم وسیع بBBه هBBر مBBاده یBBا ترکیBBبی کBBه از یBBک مBBاده چسBBبنده بBBا خاصBBیت سBBیمانی شBBدن تشBBکیل شBBده باشBBد گفتBBه می شBBود. بتن ممکن اسBBت از انBBواع

، مBBوادگBBوگرد ، مBBواد مضBBاف،سBBرباره کوره ها ،پوزوالن ها ونBBیز سBBیمان مختلBBف ، الیBBاف و ... تهیBBه شBBود. همچBBنین در نحBBوه سBBاخت آن ممکنپلیمرها افBBزودنی،

و مBBتراکم کننBBده های فشBBارهای هیBBدرولیکی ،خأل ،اتBBوکالو، بخBBار آب ،حBBرارت اسBBت مختلف استفاده شود. با توجه به گسترش و پیشرفت علم و پیBBدایش تکنولوژی هBBای فراوان در قرن اخیر، شناخت بتن و خواص آن نیز توسعه بسیاری داشته اسBBت، بBBه

شود که هر یBBکنحوی که امروزه کاربرد انواع متفاوت بتن با مصالح مختلف دیده می هBBاخواص و کاربری مخصوص به خود را دارد. در حال حاضر انواع مختلفی از سBBیمان

انBBد،هBBای متفBBاوتیهای مختلف و افBBزودنیها، سولفورها، پلیمرها، الیافکه شامل پوزوالن[.3[ و ]2[ ، ]1تولید می شوند ]

بتن از پر کاربردترین مصالح ساختمانی اسBBت. ویBBژگی اصBBلی بتن ارزان بBBودن و در دسترس بودن مواد اولیه آن است. بتن به طور کلی محصولی اسBBت کBBه از مخلBBوط

و سBBنگدانه های مختلBBف در اثBBر واکنش آب بBBا سBBیمان در شBBرایط سیمان آبی آب با محیطی خاصی حاصل می شود و دارای ویژگیهای خاص است. بتن اینBBک بBBا گذشBBت

به صورت کنونی توسط یک بنای لیBBدزی، سیمان پرتلند سال از پیدایش۱۷۰بیش از های شگرفی شده است. در دسترس بBBودن مصBBالح آن،دستخوش تحوالت و پیشرفت

دوام نسبتاً زیاد و نیاز به ساخت و سازهای فراوان سازه های بتنی چون ساختمان ها، سازه ها، سدها، پل ها، تونل ها و راه ها این ماده را بسیار پرمصرف کرده است. اینک حدود سه تا چهار دهه است که کاربرد این ماده در شرایط خاص اسBBتقبال کBBاربران مواجه شده است. امروزه با پیشرفت علم و تکنولوژی مشخص شده که فقط توجه

هBای مختلBف و کاربردهBایبه مقاومت به عنوان یک معیار برای طBBرح بتن در محیBBط متنوع نمی تواند جوابگوی مشکالتی باشد که در سازه های بتنی ایجBBاد می شBBود. چنBBد سالی است که مسئله دوام بتن در محیط های مختلف مورد توجه قرار گرفته است. مشاهده خرابی هایی با عوامل فیزیکی و شیمیایی در بتن ها در اکثر نقاط جهان و بBBا شBBدتی بیشBBتر در کشBBورهای در حBBال توسBBعه، افکBBار و اذهBBان را بBBه سBBمت طBBرح بتن هایی با ویژگی خاص و با دوام الزم سوق داده است. در این راستا در پBBاره ای از کشورها دستورالعمل ها و استانداردهایی نیز برای طرح بتن با عملکرد باال تهیه شده و طراحBBان و مجریBBان در بعضBBی از این کشBBورهای پیشBBرفته ملBBزم بBBه رعBBایت این

اند.دستورالعمل ها شده بتن اجزای تشکیل دهنده1-2-2

فصل دوم: مبانی نظری و مروری بر تحقیقات11

بتن از مصالح مشتمل بر سنگدانه های ریز و درشت، آب، سBBیمان و نBBیز افزودنی هBBا بسته به کاربرد مصرف آن تشکیل می گردد که در ادامه به شرح مختصر آن پرداخته

می شود.مصالح سنگدانه ای

ها از جمله مواردی اسBت کBه بایBد بBBهاندازه، شکل، بافت سطحی و تمیزی سنگدانه آن توجه شود. در بتن، مقاومت سنگدانه و فاز بین خمیر سیمان و سBBنگدانه عوامBBل

انBBد کBBه بBBرای انBBدازه سBBنگدانه یکسBBان وها نشBBان دادهآیند. آزمونمهمی به شمار می هBBای طBBبیعی در بتنهای شکسته در مقایسه با سنگدانهمقدار سیمان ثابت، سنگدانه آورنBBد. این موضBBوع احتمBBاالً بBBه دلیBBل تقBBویت چسBBبندگیمقاومت بیشتری را پدید می

سنگدانه به خمیر سیمان در هنگBBام اسBBتفاده از سBBنگدانه شکسBBته، تیزگوشBBه و زبBBر بنBBدی و حBBداکثربنBBدی اسBBت؛ دانه ای، دانBBهاست. مشخصه مهم دیگر مصالح سنگدانه

هBا، بBر سBیمان و آب مBورداندازه سنگدانه، عالوه بر تاثیر بر نسبت ترکیب سBنگدانه گBBذارد.شBBدگی بتن نBBیز تBBاثیر میصBBرفه بBBودن، دوام، کBBارایی، تخلخBBل و جمBBعنیاز، به

ASTMهای محدوده C33 (1-2های ریز به شBBرح جBBدول ) برای دانه بندی سنگدانه[7] [.11است ]

[7 ]های ریزبندی سنگدانه برای دانه ASTM C33های ( محدوده1-2جدول )درصد عبوری وزنی(mmاندازه الک )

(3/8 in )5/9100100 تا 75/495( 4)شماره 100 تا 36/280( 8)شماره 85 تا 18/150( 16)شماره

60 تا 6/025( 30)شماره 30 تا 3/010( 50)شماره

10 تا 15/02( 100)شماره

ASTMضوابط C33 (2-2های درشBBت بBBه شBBرح جBBدول )بندی سنگدانه برای دانه[7] ًاست. بزرگ ترین اندازه سنگدانه درشBBت مصBBرف شBBده در بتن اهمیت دارد. معمBBوال

هBBای کوچکBBتر، آب و سBBیمان)بBBرای رسBBیدن بBBه اسBBالمپ مشBBخص( بBBرای سBBنگدانه تBBر شBBدنهای بزرگتر مBBورد نیBBاز اسBBت. از طBBرفی، بBBزرگبیشتری نسبت به سنگدانه

گBBذارد. از این روترین سنگدانه تاثیر منفی بBBر مقBBاومت ناحیBBه انتقBBال میاندازه بزرگ حداکثر اندازه بهینه سBBنگدانه درشBBت بBBرای بتن بBBه مقBBاومت نسBBبی خمBBیر سBBیمان،

[.11های سنگدانه وابسته است ]چسبندگی سیمان و سنگدانه و مقاومت دانهدرصد مقادیر ریزتر از هر الک برای دانه بندی سنگدانه های بزرگنوع الک

الک با سوراخهای

(inمربعی )42/1 332/1 222/1 114/32/18/3

اینچ تا3 2/11/2

100

تا90 تا100-25

--5 تا 0-15 تا 60-0

10--1/2 اینچ تا 2/10

تا90100

تا35--5 تا 0-15 تا 700

تا35-100--- اینچ1 تا 2-5 تا 0-15 تا 700

تا10090---4 اینچ تا نمره 2 تا10---100

30- اینچ تا1 2/1

تا95---- اینچ3/4100

تا90100

تا355 تا 0-15 تا 700

اینچ تا1 2/1 تا95-----4نمره

100 تا20

55 تا35

تا70-1040

2/1 اینچ تا 1 تا20-------اینچ

5 تا 100 تا 550

فصل دوم: مبانی نظری و مروری بر 12تحقیقات

سیمان در حین عملیBBات پخت در تولیBBد کلینکBBر سBBیمان پرتلنBBد، اکسBBید کلسBBیم بBBا ترکیبBBات

درصBBد وزن90اسیدی مواد خام ترکیب می شود و چهBBار تBBرکیب اصBBلی، کBBه حBBدود سیمان را تشکیل می دهند، به وجود می آورد. باقی مانده وزن سBBیمان را گچ و مBBواد دیگBBر تشBBکیل می دهنBBد. ترکیبBBات اصBBلی بBBه همBBراه روابBBط شBBیمیایی و نشBBانه های

[:3[ و ]2اختصاری آن ها از این قرارند ] تری کلسیم سیلیکات 3CAO.Si O2=C3S دی کلسیم سیلیکات 2CAO.Si O2=C 2S تری کلسیم آلومینات 3CaO.Al2O3 =C3 A تترا کلسیم آلومینوفریت4CaO. Al2 O3 . Fe2 O3= C4 AF با استفاده از تجزیه شیمیایی سیمان می توان درصد تقریبی هBBر تBBرکیب را محاسBBبه

تر درصدهای ترکیبBBات می تBBوان از روش هBBای تفکیBBک بBBه کمBBککرد. برای تعیین دقیق ای از ترکیبBBات شBBیمیایی بBBرای هBBر یBBک از انBBواع اصBBلی بهBBره گBBرفت. نمونBBهXپرتو

( نشان داده شده است.3-2سیمان پرتلند در جدول )[3 ]( ترکیبات سیمان و خمیر سیمان3-2جدول )

( ضوابط 2-2جدول )

درصد مقادیر ریزتر از هر الک برای دانه بندی سنگدانه های بزرگنوع الک الک با

سوراخهای(inمربعی )

42/1 332/1 222/1 114/32/18/3

اینچ تا3 2/11/2

100

تا90 تا100-25

--5 تا 0-15 تا 60-0

10--1/2 اینچ تا 2/10

تا90100

تا35--5 تا 0-15 تا 700

تا35-100--- اینچ1 تا 2-5 تا 0-15 تا 700

تا10090---4 اینچ تا نمره 2 تا10---100

30- اینچ تا1 2/1

تا95---- اینچ3/4100

تا90100

تا355 تا 0-15 تا 700

اینچ تا1 2/1 تا95-----4نمره

100 تا20

55 تا35

تا70-1040

2/1 اینچ تا 1 تا20-------اینچ

5 تا 100 تا 550

فصل دوم: مبانی نظری و مروری بر تحقیقات13

نوعسیما

نپرتلن

د

ترکیب آمیزه هایترکیبات شیمیایی )درصد( )درصد(1بالقوه

Si O2Al2 O3Fe2O3CaOMgOS O3C3SC2SC3 AC3 AF

نوع1

9/202/53/24/64

8/29/25519107

نوع2

7/217/46/36/63

9/24/25124611

نوع3

3/211/53/29/64

0/31/35619107

نوع4

3/244/34/13/62

8/19/12849412

نوع5

0/254/38/24/64

9/16/1284349

[: سBBیلیکات تBBری کلسBBیم،1به طور کلی، ترکیبات سیمان دارای خواص زیر اسBBت ]C3SاومتBBه و مقBBبه سرعت هیدراته و سخت می شود و بخش زیادی از گیرش اولی ،

اولیه سیمان مربوط به این ترکیب است. مقاومت اولیه بتن ساخته شده بBBا سBBیمان بیشتر می شود.C3Sپرتلند، با افزایش درصد

با استفاده از ترکیب شیمیایی و ASIMC150 ترکیب آمیزه های بالقوه به حداکثر ترکیب مجاز بر مبنای 1 سیمان اطالق می شود. ترکیب واقعی آمیزه ها ممکن است در اثر واکنش شیمیایی ناقص یا تغییر یافته، با

مقدار محاسبه شده آن ها متفاوت باشد.

فصل سوم

مواد و روش ها

49 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . مقدمه ۳-۱ . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

47 . . . . . . . . . . . . . . . . . .. . . . . . . . . . . . . . روش شناسی تحقیق ۳-۲ . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

47 نBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBوع روش تحقیBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBق۳-2-۱

. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

47 روش گBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBردآوري اطالعBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBات۳-2-2 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

47 روش تجزیBBBBBBBBBBBBBBBBBBه و تحلیBBBBBBBBBBBBBBBBBBل اطالعBBBBBBBBBBBBBBBBBBات۳-2-3 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

48 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . مشخصات مصالح مصرفی ۳-۳ . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

48 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . مصالح سنگدانه ای ۳-3-۱ . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

55 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . طرح اختالط ۳-3-2 . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

56 . . . . . . . . . . . . . . . آماده سازي نمونه ها و روند انجام آزمBBایش ۳-2-3 . . . . . . . . . . . . . . . . . .

57 . . . . . . . . . . . . . . . آزمایش های انجام شده بر روی نمونه های بتنی ۳-۴ . . . . . . . . . . . . . . . . . .

های آزمایشگاهی،خالصه: در این فصل پایان نامه، روش تحقیق شامل روش امکانات و تجهیزات مورد استفاده جهت دستیابی به نتایج تحقیق و نحوه انجام

آزمایشات مورد ارزیابی و بررسی قرار گرفته است.

57 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . آزمون اسالمپ۳-۴-۱ . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

57 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . آزمایش گBBيرش۳-۴-۲ . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

59 آزمBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBایش مقBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBاومت فشBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBاری۳-۴-۳ . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

60 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . آزمون مقاومت کششی ۳-۴-۴ . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

61 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . آزمون مقاومت خمشی ۳-۴-5 . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

62 آزمBBBBBBBBBBBBBBBBون ذوب و یخبنBBBBBBBBBBBBBBBBدان متBBBBBBBBBBBBBBBBوالی بتن۳-۴-6 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

66 جمع بنBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBدی۳-5

. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

16فصل سوم: مواد و روش ها

مقدمه1-3 در اين فصBل تحقیBق، ابتBدا بBه بیBBان روش شناسBی تحقیBBق پرداختBه شBده و بBBر این اساس نوع روش تحقیق، روش گردآوری اطالعBBات و روش تجزیBBه و تحلیBBل داده هBBا مورد بررسی قرار گرفته است. سپس مبانی نظری روش تحقیق برشمرده شBBده و برنامه آزمایشگاهی ارائه شده است. برای این منظور مشخصBBات مصBBالح مصBBرفی

ها و همچنین نحوه انجBBام آزمایشBBات مBBورد اسBBتفاده در این تحقیBBق ارائBBهدر آزمایششده است.

روش شناسی تحقیق2-3 روش تحقیق1-2-3

بخش عمده ای از مطالعات در این پژوهش بر اساس روش مطالعBBات کتابخBBانه ای و هBای آن درآزمایشگاهی جهت تولید بتن ضدسولفات حاوی مالس چغندرقنBBد و ویBژگی

مقایسه با بتن معمولی به انجام خواهد رسBBید. همچBBنین بBBا اسBBتفاده از دسBBتگاه های آزمایشگاهی با ساخت نمونه های بتنی سعی در بررسی رفتار مکBBانیکی این نBBوع بتن در اثر افزودن مالس به عنوان یک ماده شیمیایی کنترل کننده گیرش در بتن خواهBBد

شد. روش گردآوري اطالعات2-2-3

بBBه منظBBور گBBردآوری اطالعBBات مBBورد نیBBاز جهت انجBBام پBBژوهش حاضBBر از روش هBBای بتنای )بBBه منظBBور شناسBBایی و سBBاخت و عمBBل آوری نمونBBهمطالعات کتابخانه

هBBای میBBدانی )بBBه صBBورت مطالعBBات و تسBBت هایضدسBBولفات( و همچBBنین روشآزمایشگاهی( استفاده خواهد شد.

همچنین از جمله ابزار گBBردآوری اطالعBBات مBBورد نیBBاز جهت انجBBام این پایان نامBBهمی توان به کتب، مقاالت، اینترنت، سایت ها و دستگاه های آزمایشگاهی اشاره کرد.

روش تجزیه و تحلیل اطالعات3-2-3 روش تجزیه و تحلیل اطالعات در این پBBژوهش اسBBتفاده از تجهBBیزات و دسBBتگاه های آزمایشBBگاهی بBBرای تعBBیین رفتBBار مکBBانیکی بتن حBBاوی سBBیمان ضدسBBولفات در اثBBر افزودنی های شیمیایی کنترل کننBBده زمBBان گBBیرش همچBBون مالس چغندرقنBBد اسBBت. برای این منظور از آزمایش های اسالمپ، جرم حجمی، ذوب و یخ متوالی، مقBBاومت فشBBاری و مقBBاومت کششBBی در صBBورت وجBBود دسBBتگاه های آزمایشBBگاهی اسBBتفاده خواهد شد. سپس بBBا اسBBتفاده از نمودارهBBا و گراف هBBا بBBه مقایسBBه رفتBBار مکBBانیکی

های بتنی ضد سولفات حاوی مالس چغندرقند پرداخته خواهد شد.نمونه

مشخصات مصالح مصرفی3-3 برای ساخت نمونه های مختلف بتن خودتراکم در این پBBژوهش، مصBBالح مصBBرفی بBBه

هBBای مختلBBف مBBورد آزمBBایش قBBرار گرفتBBه اسBBت.طریق زیر جهت تهیه طرح اختالط

فصل سوم: مواد و روش ها17

همچنین جهت انجام آزمایشBBات مربBBوط بBBه دانBBه بنBBدی و سBBایر آزمایشBBات بBBر روی های بتنی تهیBBه شBBده بBBا طBBرح اختالط هBBای مختلBBف، از آزمایشBBگاه مربBBوط بBBهنمونه

کارخانه فرآورده های بتنی »تکین بتن« استفاده شده است. مصالح سنگدانه ای1-3-3

-سنگدانه ها در بتن تقریبا سه چهارم حجم آن را تشکیل می دهند، از این رو کیفیت آن ها از اهمیت خاصی برخوردار است. در حقیقت خواص فیزیکی، حرارتی و پاره ای از

ها در عملکرد بتن تاثیر می گذارد. دانه های سBBنگی طBBبیعیاوقات، خواص شیمیایی آن معموالً بوسیله هوازدگی و فرسایش یا به طBBور مصBBنوعی بBBا خBBرد کBBردن سBBنگ های مادر تشکیل می شوند. بتن عموماً از سنگدانه هایی به اندازه های مختلف کBBه حBBداکثر

میلیمBBتر اسBBت، سBBاخته می شBBود و بBBرای تهیBBه بتن۵۰ میلیمBBتر و ۱۰قطBBر آن بین میلیمBتر اسBتفاده می شBود.۲۰مرغوب، به طور متوسBط از سBنگدانه هایی بBا قطBر

توزیع اندازه ذرات به نام دانه بندی سنگدانه مرسوم است. به طور کلی دانه هBBای بBBا تBBر از آن بBBه نBBام ماسBBه نامگBBذاری میلیمتر به نام شن و کوچBBک5 یا 4قطر بیشتر از

میلیمتری یا نمBBره چهBBار مشBBخص می شBBود.۵شده اند که این حد فاصل توسط الک 06/0تBBر اسBت. مBBواد بBBا قطBر بین میلیمتر یBا کمی کم07/0حد پایین ماسه عموماً

میلیمتر به نام الی )سیلت( و مواد ریزتBBر رس نامگBBذاری شBBده اند ]02/0میلیمتر و 1 .]

مصالح سنگدانه ای درشت دانه )نخودی و بادامی( و ریزدانه مBBورد اسBBتفاده جهت ساخت و تهیه نمونه های بتنی در این پژوهش از معدن چهارفصل در فاصBBله تقریBBبی

کیلومتری غرب مشBBهد در جBBاده مشBBهد- قوچBBان تهیBBه شBBده اسBBت. این مصBBالح۲۵ هBBا از نBBوع گردگوشBBه آهکیدارای درصBBد زیBBادی سBBیلیس بBBوده و شBBکل ظBBاهری آن

)مناسب بBرای سBاخت بتن ضBد سBولفات( اسBت. این مصBالح سBنگدانه ای خBBود بBه تنهایی دارای مقاومت مناسبی بوده و به عبارت دیگر فBBاز سBBنگدانه بتن از مقBBاومت خوبی برخوردار اسBBت. سBBنگدانه های درشBBت مصBBرفی در این تحقیBBق، از نBBوع شBBن

میلیمBBتر، بBBا چگBBالی19ای شکسته معدن چهارفصBBل دارای حBBداکثر انBBدازه رودخانه و7/2، وزن مخصBBوص 67/2 کیلوگرم بر متر مکعب، مBBدول نBBرمی متوسBBط 2650

درصد است. همچنین سBBنگدانه های ریBBز )ماسBBه( مصBBرفی ترکیBBبی از8/2جذب آب 67/2ماسه طبیعی و ماسه آهکی شکسته معدن چهارفصل است که دارای چگBBالی

کیلوگرم بر مBBتر مکعب اسBBت2600 و وزن مخصوص 63/2و مدول نرمی متوسط ASTMهBBا در محBBدوده میلیمBBتر بBBوده و دانه بنBBدي آن35/6ای در حدود و دارای اندازه

C33 .قرار دارد


( دانه بندی ماسه ریزدانه تهیه شده از معدن1-3جدول)

شماره الک

وزن مانده روی الک)گرم(

درصد وزنی مانده رویالک جداگانه

درصد وزنی تجمعی مانده

روی الک

درصد تجمعی وزنی عبوری از

الک4/30001002/10001008/38/45/05/05/9946/1778/172/188/81

106/3523/355/535/46167/1901/96/724/27301155/111/849/15509/7981/929/71007/534/54/976/2

5/256/2سینیمجمو

1000100ع

یه شده از معدن( دانه بندی درشت دانه نخودی ته2-3جدول )شمار

هالک


درصد وزنی مانده روی

الک


روی الک


الک4/30001002/18/358/18/12/988/38/4474/222/248/7548/9842/494/736/26

105/380194/926/7161/42½6/945/5307/168/04/956/4504/168/02/968/31009/295/17/973/2463/2سینیمجمو

2000100ع

( دانه بندی درشت دانه بادامی تهیه شده از معدن3-3جدول )شمار

هالک


درصد وزنی مانده روی

الک


روی الک


الک4/30001002/19/13747/687/683/318/34568/225/915/841/1179/54/976/21031/05/975/2

(1-3)


1621/06/974/2305/84/01/989/15031/02/988/1

1004/63/05/985/1سین2/295/1ی

مجمو2000100ع

هاآزمایش تعیین میزان رطوبت سنگدانه های ریز و درشت با استفاده از روش آزمایش ارائه شBBده درمقدار رطوبت سنگدانه

ASTMاسBBتاندارد C566 ای ازشBBود. در این روش، نمونBBه وزن شBBده تعBBیین می[7] شود؛ با معلوم بودن وزن، پیش و پس از خشکسنگدانه مرطوب در کوره خشک می

توان مقادیر رطوبت کلی و سطحی را محاسبه کBBرد. سBBپس رطBBوبت کBBلکردن، میها را با فرمول زیر محاسبه نمود کرد: سنگدانه

ω=100× W-D

D

به طوری که در این رابطه:ωرطوبت کل نمونه برحسب درصد

W)وزن اولیه نمونه )قبل از خشک کردن Dوزن خشک شده نمونه

هBBا بخشBBی از آب اختالط بتن بBBهباید توجه شود که فقط رطBBوبت سBBطحی سBBنگدانه هBBا در بتن نقشBBی نBBدارد. مقBBدار رطBBوبترود و رطBBوبت جBBذب شBBده در آنشBBمار می

سطحی سنگدانه با کم کردن مقدار رطوبت جذب شده سنگدانه از مقBBدار رطBBوبت تBBوان مطBBابق روشآید. مقدار رطوبت جذب شده سBBنگدانه را میکل آن به دست می

ASTMارائه شده در استاندارد C127 ASTM برای سنگدانه درشBBت و اسBBتاندارد [7] C128 [7]ها جهت تعیین میزان رطوبت برای سنگدانه ریز محاسبه کرد. نتایج آزمایش ( ارائBBه شBBده کBBه همخBBوانی خBBوبی بBBا مقBBادیر مجBBاز در4-3هBBا در جBBدول )سBBنگدانه

استاندارد داشته است.( میزان رطوبت کلی و جذب شده و سطحی سنگدانه ها4-3جدول )

نوعسنگدانه

میزان رطوبت کلی برحسب

درصد

میزان رطوبتجزئی

برحسب درصد

میزان رطوبتسطحی

برحسب درصد سنگدانه70/065/005/0درشت

سنگدانه77/013/064/0ریز

هاآزمایش تعیین وزن مخصوص سنگدانه وزن مخصوص سنگدانه، وزن مورد نیاز آن سنگدانه برای پر کردن ظBBرفی بBBه حجم واحد است. حجم مBدنظر در اینجBا توسBBط سBنگدانه ها و فضBای خBBالی بین دانه هBای


ASTM C29سنگدانه اشغال می شود. وزن مخصوص سنگدانه به روش ارائه شده در بBBه روش کوبیBBدن بBBا میلBBه بBBرای سBBنگدانه درشBBت و بBBه روش تکBBان دادن بBBرای[7]

سنگدانه ریز تعیین می شBBود. در تعBBیین نسBBبت های اختالط فقBBط بBBه وزن مخصBBوص کیلBBوگرم بBBر مBBترمکعب محاسBBبه6/1651سنگدانه های درشت نیاز بوده که برابر با

شده است.هاآزمایش تعیین چگالی سنگدانه

چگالی یک سBنگدانه عبBارت اسBت از نسBبت وزن سBنگدانه بBBه وزن آب هم حجم آن ASTM C127 [7]سنگدانه. روش تعیین چگالی سنگدانه های درشت و ریز به ترتیب در

بیان شده است. چگالی یک سنگدانه هم می تواند بر اساس حالتASTM C128 [7]و خشک شده در کوره و هم بر اساس حالت اشباع با سطح خشک تعیین شود. در این تحقیق چگالی سنگدانه ها بر اساس حالت خشک شده در کوره محاسبه شBBده اسBBت

( ارائه شده است.5-3که نتایج تعیین چگالی سنگدانه ها در جدول )( چگالی مصالح سنگدانه ای5-3جدول )

سنگدانه ریزسنگدانه درشتنوع مصالح

65/455/4چگالی

سیمان ها در بتن )یعنی خمیر سیمان( نقش مهمی در عملکBBرد بتنعامل چسباننده سنگدانه

-هBBای آبگBBیری در بتنکند. عالوه بر الزامات پایایی و مقاومتی مورد نیاز، واکنشایفا می های ضد سولفات باید آهسته تر از بتن های معمولی صورت گیرد تا گرمای حاصBBل از

هایاین واکنش ها سبب افزایش بیش از حدود مجاز دمای سازه نشود. عموماً در بتن های حجیم در مناطق ساحلی و گرم و مرطوبضد سولفات که جهت انجام بتن ریزی

یا انواع به خصوصی5 یا 4، 2استفاده می شود، یکی از چند گونه سیمان پرتلند نوع [. 1از سیمان های آمیخته پرتلند پوزوالنی و روباره ای مورد استفاده قرار می گیرد ]

۵لBذا در این پBBژوهش بBBرای تهیBBه نمونه هBای بتBBنی ضBBد سBBولفات از سBBیمان تیپ ASTMکارخانه سیمان زاوه تربت حیدریه مطابق با اسBBتاندارد C150دهBBتفاده شBBاس

-3( و )6-3است که مشخصات فیزیکی و شیمیایی سیمان مصرفی مطابق جداول )( ارائه شده است. 7

های بتنی جهت تهیه نمونه( مشخصات فیزیکی سیمان استفاده شده6-3جدول )DIN 1164، ISIR 389آزمایش فیزیکی سیمان براساس استاندارد

مشخصات فیزیکی

نرمی )سطح(1بلین

)سانتیمتر مربع برگرم(

100 3300

1 Blaihne


25آب مصرفی08/0 02/0درصد انبساط اتوکالو

مقاومت فشاری )کیلوگرم برسانتیمتر مربع(

270 20 روزه3430 20 روزه7540 20 روزه28

مقاومت خمشی )کیلوگرم برسانتیمتر مربع(

55 روزه376 روزه7100 روزه28

12 روزه )کالری بر گرم(7حرارت هیدراسیون -درصد افت اشتعال

3570سطح مخصوص )سانتیمتر مربع بر گرم(13/3 01/0وزن مخصوص )گرم بر سانتیمتر مکعب(

( مشخصات شیمیایی سیمان استفاده شده7-3جدول ) ،DIN 1164آزمایش فیزیکی سیمان براساس استاندارد

ISIR 389مشخصات شمیایینتیجه )درصد(

55/0L.O.I.1

1/0 25/0I.R.2

3/0 8/20SiO2

15/0 65/4Al2O3

25/0 25/5Fe2O3

5/0 65CaO

18/0 78/1MgO

15/0 45/1So3

05/0 15/0Na2O

06/0 5/0K2O

37/64C3S

78/10C2S

44/3C3A

98/15C4AF

2/0 3/1Free CaO

007/0Cl-

انجام شده بر روی نمونه های بتنیهای آزمایش4-3 آزمون اسالمپ1-4-3

، متداول ترین روش پذیرفته شدهASTM C143 [7]آزمون اسالمپ، مطابق استاندارد و به کار رفته برای اندازه گیری روانی بتن است. وسBیله های مBورد نیBاز این آزمBBون،

میلیمBBتر، قطBBر قاعBBده300یک مخروط اسالمپ )قالب فلزی مخروطی بBBه ارتفBBاع

1 Loos of Ignition2 Insolouble Residue


میلیمBBتر و16 میلیمتر و یک میله فBBوالدی )بBBه قطBBر 100 میلیمتر و قطر باالی 200 میلیمتر( که نوک آن به صورت نیمکره گرد باشد، است.600طول

برای انجام این آزمون باید سطح درونی مخروط اسالمپ را نمBBدار کBBرده و آن را به صورت ایستاده بر روی یک سطح محکم و افقی قرار داد. مخروط اسBBالمپ بایBBد در سه حجم تقریبا مساوی پر شود. بنابراین مخروط اسالمپ برای الیه اول بایBBد تBBا

میلیمBBتر و بBBرای الیBBه سBBوم بBBه150 میلیمتر، برای الیه دوم تا عمق 65عمق حدود بار میله کBBوبی می شBBود. پس از میلBBه کBBوبی،25طور کامل پر شود. سپس هر الیه

الیه آخر صاف شده و مخروط به آرامی و به طور عمودی باال آورده می شود تا بتنپایین برود یا نشست کند و به ارتفاع جدید برسد.

مقدار اسالمپ برابر با افت قائم بتن نشست کرده است که از ارتفBBاع اولیBBه بتن دقیقBBه بBه5/2تا مرکز بتن در حالت جدید است. باید انجام آزمون اسBالمپ بیش از

یابBBد. همچBBنین آزمBBوندرازا نکشBBد، زیBBرا اسBBالمپ بتن بBBا گذشBBت زمBBان کBBاهش می اسالمپ برای تمامی طرح اختالط های مورد استفاده در این تحقیق، مطابق آنچه که

قبالً ذکر شد، اندازه گیری شده است.ش آزمایش گير2-4-3

( نشBBان داده شBBده1-3برای انجام آزمایش زمان گیرش از دستگاهی که در شBBکل )ASTMشBBود. براسBBاس اسBBتاندارد است، یعنی سوزن ویکات اسBBتفاده می C403 [7]،

5/3 سBBانتیمتر، حBBدود 5/2مدت زمانی که مالت بتن در برابر نفوذ سوزن به انBBدازه دهد را زمان گیرش اولیه بتن گفته و طبBBق اینمگاپاسکال مقاومت از خود نشان می 3/2 مگاپاسBBکالی در برابBBر مقBBدار نفBBوذ 6/27استاندارد، زمان الزم برای مقBBاومت

سانتیمتری سوزن در بتن را زمان گیرش نهBBایی بتن می گوینBBد. زمان هBBاي گBBيرش از هBBا در زمBBان سBBپريروي منحنی جامد شدن تعيين می شود که از ترسBBيم خطی داده

شده به عنوان محور افقی و مقاومت در برابر نفBBوذ بBBه عنBBوان محBBور عمBBودي، بBBه دست می آید. به عبارت بهتر، گيرش هاي اوليه و نهایی به عنBBوان زمان هBBایی تعریBBف

مگاپاسکال است.6/27 و 5/3ها مقاومت نفوذ به ترتيب برابر با شده اند که در آن به طور کلی معموالً زمان گیرش اولیه نمونه های بتنی، حداقل دو تBBا سBBه سBBاعت بعBد از زمBان اختالط آب بBا سBیمان بBه دسBت می آیBد امBا این مسBئله در خصBوص

گBBیرد؛ بنBBابراین از آنجBBایی کBBهبتن های ضد سولفات گاهی زمان زیادتری را در بBBر می آزمایش گیرش فرایندی زمان بر در بتن محسBBوب می شBBود، لBBذا انجBBام این آزمBBایش گاه تا مدت زمانی طوالنی ممکن است طول بکشد. همچنین این قضیه در پBBژوهش حاضر با توجه به استفاده از مالس چغندرقند و تBBاثیر آن بBBر افBBزایش زمBBان گBBیرش، مدت بیشتری به طول انجامیده اسBت. از این رو در این پBژوهش، جهت تعBیین نتBBایج آزمایش زمان گیرش، همزمان با تهیه نمونه ها برای سBBایر آزمایشBBات، این آزمBBایش

نیز بر روی نمونه های بتنی با طرح اختالط های مختلف انجام شده است. گیرد،در این آزمایش ظرفی که برای قرار دادن نمونه بتنی مورد استفاده قرار می

- سانتیمتر در طول، عرض و ارتفاع باشBBد. این ظBBرف می14حداقل باید دارای ابعاد نفBBوذ را در طی10ای یا مکعبی باشBBد، ولی بایBBد نیBBاز حBBداقل قBBرائت تواند استوانه

آزمایش برطرف نمایBBد. همچBBنین بBBه منظBBور جلوگBBیری از تخBBریب آب بتن در زمBBان هBBایانجBBام آزمBBایش زمBBان گBBیرش بهBBتر اسBBت از پارچه هBBای مرطBBوب و یBBا روپBBوش

2پالستیکی که قابلیت جذب آب را ندارنBBد، بBBر روی نمونه هBBا اسBBتفاده شBBود. حBBدود


شBBود تBBا آب بتن دردقیقBBه قبBBل از هBBر نفBBوذ، ظBBرف حBBاوی نمونBBه بتBBنی کمی کج می (1-3گوشه ای جمع گBردد و سBپس از طریBق پیپت آن را جمع آوری کBرد. در شBکل )

چگونگی فرایند انجام این آزمایش نشان داده شده است.

( دستگاه انجام آزمایش زمان گیرش و نحوه جمع آوری بتن در این آزمایش1-3شکل )

جهت انجام آزمایش، سطح باالیي آزمونه كه در معرض آزمون یخبندان و آب شدگي میلیمBBتر مربBBع و بیشBBتر از25000در مجBBاورت نمBBک یخ زدا قBBرار گرفتBBه، كمBBتر از

میلیمتر مربع در نظر گرفته شده و حداكثر ضBBخامت جBدول در این ناحیBBه بBه7500 میلیمتر محدود شده است.103

ها در محفظه یخبنBBدان بBBه صBBورت تBBراز قBBرار گرفتBBه تBBا در معBBرضسپس آزمونه یخبندان و آب شBBدگي پي در پي قBBرار بگBBیرد. در طي آزمBBون، چرخBBه زمBBان- دمBBا در

ها باید در ناحیه هاشورخورده شBBكل )محلول نمک طعام در وسط سطح همه آزمونه ساعت بیش از صفر9 تا 7( واقع شود. همچنین در هر چرخه، دما باید به مدت 6-3

درجه سانتیگراد باشد. مشخصات نقاط شکست در جدول ارائه شده است.


ملی ایران ISIRI 12728براساس استاندارد ( چرخه زمان- دما 6-3شکل)

فصل چهارم

تحلیل داده ها و نتایج

69 مقدمBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBه۱-۴

. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

69 تحلیBBBBBBBBBBBBBBل داده هBBBBBBBBBBBBBBا و نتBBBBBBBBBBBBBBایج آزمایش هBBBBBBBBBBBBBBا۲-۴ . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

69 بررسBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBی تBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBاثیر اسBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBالمپ بتن۱-2-۴ . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

70 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . نتایج آزمايش زمان گیرش 2-2-۴ . . . . . . . . . . . . . . . . . .

73 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . نتایج آزمایش مقاومت فشBBاری 3-2-۴ . . . . . . . . . . . . . . . . . .

82 نتBBBBBBBBBBBBBایج آزمBBBBBBBBBBBBBایش مقBBBBBBBBBBBBBاومت کششBBBBBBBBBBBBBی4-2-۴ . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

85 نتBBBBBBBBBBایج آزمBBBBBBBBBBایش ذوب و یخبنBBBBBBBBBBدان متBBBBBBBBBBوالی بتن5-2-۴ . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

89 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . جمع بندی 3-۴ . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

خالصه: در این فصل به آزمایشات معرفی شده در فصل سBBوم و نتBBایج حاصBل از آن با مقایسه نتBBایج براسBBاس نمودار هBBای مختلBBف، تجزیBBه و تحلیBBل مناسBBب انجام گردیده است. در انتهای این فصل روابطی براساس مشخصBBات فBBیزیکی بتن حاوی سیمان ضدسولفات و نسبت های مختلBBف افBBزودنی مالس چغنBBدر بBBا

ماهیت ریاضی ارائه گردیده است.

فصل چهارم: تحلیل داده ها و نتایج27

مقدمه1-4 در اين فصل تحقیق، به تحلیل داده ها و نتایج حاصل از پایان نامه درخصوص بررسی رفتار مکانیکی بتن حاوی ضد سولفات در اثر افزودن مالس چغندرقند به عنBBوان یBBک ماده افزودنی کنترل کننده زمان گیرش پرداخته شده است. بBBه همین منظBBور، نتBBایج مربوط به آزمایش های مختلفی همچون آزمایش اسالمپ، آزمBBایش زمBBان گBBیرش و

طBBرح اختالط5آزمون های مقBBاومت فشBBاری، کششBBی و خمشBBی بBBرای هBBر یBBک از ساخته شده بتن ضد سولفات حاوی مالس چغندرقند در مقایسه با نمونه بتن شBBاهد )بدون مالس( جهت تعیین مقدار بهینBه افBزودنی کنBBدگیر کننBBده مالس ارائBBه شBده و

مورد تجزیه و تحلیل قرار گرفته است.

هاها و نتایج آزمایش تحلیل داده2-4 بررسی تأثیر اسالمپ بتن1-2-4

های بتن حاوی ضد سBBولفات بBBا مقBBادیر مختلBBف مالس نتایج آزمایش اسالمپ نمونه ( ارائه شBBده اسBBت. در این جBBدول1-4( و شکل )4-1چغندرقند به ترتیب در جدول )

مشBBخصCM و نمونه هBBای حBBاوی مالس بBBا Cنمونه شBBاهد )بBBدون مالس( بBBا حBBرف گردیده است.Aحجیم رده ( تاثیر افزودن مالس چغندرقندبر میزان اسالمپ بتن 1-4جدول )

اسالمپشماره بتن)سانتیمتر(

میزان تغییرات اسالمپ نسبت به

بتن شاهد )سانتیمتر( درصد تغییراتاسالمپ بتن

C41/9--CM-144/1003/186/9CM-285/1044/127/13CM-373/1032/130/12CM-412/1071/137/15CM-526/1185/142/16

C CM-1 CM-2 CM-3 CM-4 CM-58

8.5

9

9.5

10

10.5

11

11.5

ن:مو:ن:ه ب:تنی

ر(مت

تیا:ن:

س( :

پالم

سا

نتایج : و داده ها تحلیل چهارم فصل 28

بتنی ضد سولفات حاوی مالس چغندرقندهای مختلف( مقدار اسالمپ نمونه1-4شکل ) نتایج آزمایش اسالمپ نشان می دهد که با افزودن درصد مالس چغندرقند در تمBBامی حاالت، اسالمپ بتن ضBBد سBBولفات نسBBبت بBBه بتن شBBاهد افBBزایش یافتBBه اسBBت. بBBه گونه ای که در نمونه های بتنی حاوی مالس چغندرقند بBBا افBBزایش درصBBد مالس، افت

تر شده است. اسالمپ نیز کم نتایج کلی بBBه دسBBت آمBBده از افBBزایش مالس چغندرقنBBد بBBه نمونه هBBای بتBBنی ضBBد

درصBBد وزنی مالس3/0 بBBا افBBزودن CM-5سولفات نشBBان می دهBBد کBBه نمونBBه بتBBنی چغندرقند، بیشترین تغییرات افزایشی در مBBیزان اسBBالمپ نمونه هBBای بتBBنی را ایجBBاد

نموده است. نتایج آزمايش زمان گیرش2-2-4

همانگونه که پیش از نیز بیان شد، در برخی موارد در پروژه های اجBBرایی مربBBوط بBBه بتن ریزی های حجیم، نیاز است که زمان گیرش بتن تا حد ممکن بBBه تBBاخیر بیفتBBد. بBBه همین منظور از مواد افزودنی شیمیایی کند گیر کننده همچون مالس چغندرقند در بتن استفاده می شود. در این بخش، نتایج مربوط بBBه آزمBBایش زمBBان گBBیرش درخصBBوص

سانتیمتر برای3/2تعیین میزان زمان گیرش اولیه و نهایی بتن براساس مقدار نفوذ مگاپاسکال )گیرش6/27 مگاپاسکالی )گیرش اولیه( و نیروی 5/3رسیدن به نیروی

های متفاوت بتن بر حسب مقدارهای بتنی ضد سولفات در طرح اختالطنهایی( نمونه ( نشان داده شده2-4( و شکل )2-4ماده افزودنی کندگیر کننده )مالس( در جدول )

است.

های اختالط مختلف( نتایج آزمایش زمان گیرش در طرح2-4جدول )

نامطرح

نسبت مالس به سیمان)درصد(

زمان گیرش اولیه

)دقیقه(

زمان گیرش نهایی

)دقیقه(C0310401

CM-11/0331413CM-215/0352426CM-32/0396451CM-425/0421461CM-53/0433465

به عنوان یک نتیجه کلی از جدول فوق مشBBاهده می شBBود کBBه زمBBان گBBیرش اولیBBه و نهایی بتن با افBزودن مالس نسBبت بBه بتن شBاهد )بBدون مالس( تاحBBدودی افBزایش

C CM-1 CM-2 CM-3 CM-4 CM-58

8.5

9

9.5

10

10.5

11

11.5

ن:مو:ن:ه ب:تنی

ر(مت

تیا:ن:

س( :

پالم

سا


یافته است. همچنین نتایج بBBه دسBBت آمBBده از آزمBایش زمBBان گBBیرش اولیBBه و نهBBایی بBا افBزودن مBادهCMنمونه های بتنی حBاوی سBیمان ضBBد سBولفات بBا طBBرح اختالط

دهBBد کBBه بBBا( ( نشBBان می2-4کندگیر کننده مالس با مقادیر مختلBBف )مطBBابق شBBکل ) درصد، مقدار زمBBان گBBیرش اولیBBه و نهBBایی3/0درصد تا 1/0افزودن مقدار مالس از

دقیقه به ازای زمBBان433 تا 331ها به طور پیوسته در حال افزایش است )از نمونه دقیقه به ازای زمBBان گBBیرش نهBBایی(. امBBا مBBیزان این465 تا 413گیرش اولیه و از

تBBریدرصBBد بBBه بعBBد بBBا تغیBBیرات کم2/0زمان با افزایش مقدار ماده کندگیر کننده از درصBBد2/0همراه بوده است. به عبارت بهتر، براساس نتایج آزمایش گیرش، مقBBدار

توان به عنوان مقدار بهینه جهت دستیابی به بیشBBتریناز این نوع ماده افزودنی را میزمان گیرش اولیه و نهایی در نظر گرفت.

حاوی سیمان ضدهای بتنی ( نتایج آزمایش زمان گیرش اولیه و نهایی نمونه2-4شکل ) با افزودن مقادیر مختلف ماده کندگیر کننده )مالس(CMسولفات با طرح اختالط

هBBای مختلBBف بتن ضBBد سBBولفاتنتایج کلی حاصل از آزمایش زمان گBBیرش بBBا نمونBBه ( نشBBان داده شBBده3-4براساس زمان گیرش اولیه و زمان گیرش نهایی در شBBکل )

دهد که با افBزایش مقBدار مالس، مقBدار زمBان گBیرش اولیBه واست. نتایج نشان می ها در حال افBBزایش اسBBت. بBBه گونBBه ای کBBه در تمBBامی مBBوارد بBBاثانویه تمامی نمونه

درصد وزنی افزودنی مالس در هر پنج نوع طرح اختالط، بیشترین زمان2/0افزودن گیرش برای نمونه ها حاصل شده است.

0 0.1 0.15 0.2 0.25 0.30

50

100

150

200

250

300

350

400

450

500

گیرش اBولیهگیرش نBهایBی

مق:دار درص:د وزن:ی مالس: )درص:د(

ه(یق:

دق( :

شیر

گن

ما:ز


های بتنی حاوی سیمان ضد( مقایسه نتایج زمان گیرش اولیه و نهایی نمونه3-4شکل )سولفات با مقادیر مختلف ماده کندگیر کننده )مالس(

نتایج آزمایش مقاومت فشاری3-2-4 نتایج اولیه مربوط به آزمایشات مقاومت فشاری انجام شده بر روی نمونه هBای بتن

و42، 28، 7ضد سولفات حاوی مالس چغندرقند براساس مقدار مقاومت در سنین روزه نمونه های بتنی در طرح اختالط های متفاوت بر حسب مقادیر متفاوت ماده90

( آمBBده اسBBت. عالوه بBBر7-4( الی )3-4افزودنی کندگیر کننBBده )مالس( در جBBداول ) این نتایج مربوط به مقایسه نمودارهای مقاومت فشاری میBBانگین نمونه هBBا بBBا طBBرح اختالط های مختلف جهت تعیین درصد بهینه مالس مBBورد اسBBتفاده در سBBنین مختلBBف

( نشان داده شده است. 4-4( و شکل )8-4در جدول )

0 0.1 0.15 0.2 0.25 0.30

50

100

150

200

250

300

350

400

450

500

گیرش اBولیهگیرش نBهایBی

مق:دار درص:د وزن:ی مالس: )درص:د(

ه(یق:

دق( :

شیر

گن

ما:ز


شماره طرح

اختالط

سننمون

ه

تاریخآزمایش

شما ره

نمونه

وز ن

)گرم(

وزن در آب)گرم(

چگالی )گرم برسانتیمت

رمکعب(

نیروی جک

)کیلوگرم(

مقاومت فشاری

)کیلوگرم بر

سانتیمترمربع(

طرح اختالط

1( CM-1)

796/8/8

1769444202.3537800169.13

2774844702.3637000166.66

3770844202.3435900162.80

2896/8/29

1778144922.3760700271.59

2775844602.3556300253.59

3791846062.3961300274.27

1792446242.4066300298.65

( نتایج مربوط به آزمایش مقاومت فشاری بر روی3-4جدول ) درصد وزنی مالس )نمونه های بتنی1/0طرح اختالط اول حاوی

CM-1)


شماره طرح

اختالط

سننمونه

تاریخآزمایش

شما ره

نمونه

وزن)گرم

)

وزن در آب)گرم(

چگالی )گرم بر سانتیمترمکعب(

نیروی جک

)کیلوگرم(

مقاومت فشاری

)کیلوگرم بر سانتیمتر

مربع(

طرح اختالط

2( CM-2)

796/8/11

1777045042.3837200168.69

2770844302.3537400168.46

3764043702.3439100177.31

2896/9/2

1777445522.4161300274.27

2765844542.3959900271.63

3771645142.4161800280.25

779

( نتایج مربوط به آزمایش مقاومت فشاری بر روی4-4جدول ) درصد وزنی مالس )نمونه های بتنی15/0طرح اختالط دوم حاوی

CM-2

فصل پنجم

نتیجه گیری و پیشنهادات

93 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . مقدمه ۱-۵. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

93 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . محتوای تحقیق ۲-۵. . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

94 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . نتایج 3-۵. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

97 پیشنهادات4-۵

. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. . . . . . . . . .

خالصBBه: در این فصBBل بBBا جمBBع بنBBدی و ارائBBه نتBBایج بBBه دسBBت آمBBده از بررسی های انجام شده در قالب فصBBول سBBوم و چهBBارم بBBه طBBور خالصBBه، پیشنهاداتی برای انجام ادامه تحقیقات آتی در امتداد موضوعات مورد توجه

در این پایان نامه ارائه گردیده است.

36فصل پنجم: نتیجه گیری و پیشنهادات

مقدمه1-5 در اين فصل تحقیق، به طور مختصBBر بBBه بیBBان نتBBایج حاصBBل از پBBژوهش درخصBBوص بررسی تاثیر استفاده از مالس چغندرقند به عنوان یک مBBاده افBBزودنی کنBBترل کننBBده زمان گیرش بر رفتار مکانیکی بتن حاوی سیمان ضد سولفات پرداختBBه شBBده اسBBت. به همین منظور در ادامBه، پس از ارائBه توضBBیحات مختصBری دربBاره مبBاحث مBBورد بررسی در این پایان نامه به بیان نتایج حاصل از آزمایش های اسالمپ، زمان گBBیرش، مقBBاومت فشBBاری و کششBBی و همچBBنین آزمBBایش ذوب و یخبنBBدان متBBوالی بBBر روی نمونه های بتنی با درصدهای مختلف مالس مBBورد اسBBتفاده جهت تعBیین مقBBدار بهینBBه مالس به صورت خالصه پرداخته شده و در انتهBBا پیشBBنهاداتی جهت انجBBام تحقیقBBات آتی درخصوص بررسی استفاده از مالس چغندرقند حاصل از پساب کارخانه ها ی قند به عنوان یک ماده ضایعاتی در محیط زیست ارائه شده است. همچBBنین شBBایان ذکBBر است که برخی از محدودیت های موجود در مسیر تحقق اهداف پایان نامه حاضر نیز

بیان شده است.

محتوای تحقیق2-5 یکی از روش های موثر در دستیابی به پیشبرد اهداف سBاخت و سBBاز پایBBدار، کBاهش گازهای گلخانه ای و نیز کاهش مصBرف منBBابع طBBبیعی در صBBورت اسBBتفاده مجBBدد از محصوالت جنبی فرآورده های صنعتی است. یکی از محصوالت جنبی صBBنایع غBBذایی، مالس چغندرقند است که ساالنه چندین هزار تن از این مBBاده مالس در کارخانه هBBای فراوری شکر تولید شده و تقریباً بدون هیچگونه اسBBتفاده مفیBBدی در محیBBط زیسBBت

رها می شود. درصBBد7 تBBا 4امروزه میزان تولیBBد مالس در کارخانه هBBای چغندرقنBBد کشBBور، بین

35وزن چغندر مصBرفی اسBت؛ بBه طBBوری کBه مالس تولیBدی در جهBان بBه بیش از هزار تن در سال می رسد. عوامل مختلفی بر320میلیون تن در ایران و به بیش از

هBBا می تBBوان بBBه نBBوع و واریتBBه چغنBBدر، شBBرایطترکیبات مالس موثرند که از جملBBه آن کشت چغنBBدر، کیفیت و وضBBعیت نگهBBداری چغنBBدر، منطقBBه جغرافیBBایی، چگBBونگی و

ی فرایند در کارخانه و عوامل مختلف دیگر اشاره کرد. نحوه های اخیر راهكارهای جدیدی بBBراي بهبBBود خBBواص رفتBBاری واز سوی دیگر، در سال

مقاومتی بتن به خصوص زمان گیرش ارائه شده و به طBBور گسBBترده مBBورد بررسBBی قرار گرفته که یکی از این راهکارها استفاده از افزودنی های شBBیمیایی و معBBدنی بBBه بتن اسBBت. از این رو یBBافتن راه هBBایی جدیBBد و کم هزینBBه کBBه بتوانBBد نقش مBBوثر

ترین هزینه در بتن ایجاد کنBBد،افزودنی های شیمایی کنترل کننده زمان گیرش را با کم ضروری بBه نظBر می رسBد. این در حBالی اسBت کBه بBا توجBBه بBه فBراواني ضBBایعاتی همچون مالس چغندرقند که به صورت دورریز و بدون استفاده در کارخانه های تولیBBد شکر وجود دارد با به کارگیری این ماده بازیافتی، قادر است جنبه تحقیقی جدیدی را

ایجاد کند. بر این اساس در پژوهش حاضر تالش شد تBBا بBBه بررسBBی تBBاثیر اسBBتفاده از مBBواد ضایعاتی کارخانه های تولید شکر، یعBنی مالس چغندرقنBBد، بBBه عنBBوان مBاده افBBزودنی شیمیایی کنترل کننده زمان گیرش در بتن استفاده شود و تاثير استفاده از این ماده

فصل پنجم: نتیجه گیری و پیشنهادات37

بر خصوصیات رفتاری و مقاومتی نمونه های بتنی حاوی سیمان ضBBد سBBولفات مBBوردبررسي قرار گيرد.

بدون شک هBBر تحقیقی دارای محBBدودیت هایی اسBBت کBBه کنBBترل آن از عهBBده محقBBق خارج بوده و از جمله این محدودیت ها در تحقیق حاضر می توان به موارد زیر اشBBاره

کرد:ولفاتمحدودیتBBد سBBاخت بتن ضBBاز جهت سBBورد نیBBالح مBBه مصBBه تهیBBهای مربوط ب

همچون سیمان و سایر مصالح.رداخت وBBاخت، پBBگاهی جهت سBBاد آزمایشBBای زیBBه هزینه هBBوط بBBکالت مربBBمش

ها.عمل آوری نمونه های بتنی و انجام آزمایشات مختلف بر روی آنمحدودیت در تولید نمونه های بتنی ضد سولفات با تعداد محدود به دلیل کمبود قالب-

ها با ابعاد مختلف در آزمایشگاه.های مورد نیاز در ساخت نمونهالحBBار درون ذره ای مصBBنبود دستگاه های پیشرفته در آزمایشگاه جهت بررسی رفت

بتنی در حین شکست.عدم وجود زمان کافی برای انجام تست های آزمایشگاهی بیشتر به منظور ساخت

و تولید نمونه های مختلف بتن ضد سولفات حاوی مالس.

نتایج3-5 به طور کلی نتایج حاصل از مطالعات صBBورت گرفتBBه در این تحقیBBق را می تBBوان بBBه

صورت زیر خالصه کرد: - نتایج آزمایش اسالمپ نشان می دهBBد کBBه بBBا افBBزودن درصBBد مالس چغندرقنBBد در1

تمامی حBBاالت، اسBBالمپ بتن ضBBد سBBولفات نسBBبت بBBه بتن شBBاهد افBBزایش یافتBBه است. به گونه ای که در نمونه های بتنی حاوی مالس چغندرقند بBBا افBBزایش درصBBد

تBBر شBده اسBت. همچBBنین نتBایج کلی بBBه دسBت آمBدهمالس، افت اسالمپ نیز کم درصد وزنی مالس چغندرقنBBد،3/0 با افزودن CM-5نشان می دهد که نمونه بتنی

بیشترین تغییرات افزایشی در میزان اسالمپ نمونه های بتنی را ایجاد کرده است درصدی نسبت به نمونه شاهد(.42/16)افزایش

- نتایج آزمایش زمان گیرش اولیه و نهایی بتن نشان می دهد کBBه بBBا افBBزودن مالس2 نسبت به بتن شاهد )بدون مالس( تاحBBدودی افBBزایش می یابBBد. همچBBنین نتBBایج بBBه

درصBBد،3/0درصBBد تBBا 1/0دست آمده نشان می دهد که با افزودن مقدار مالس از مقدار زمان گیرش اولیه و نهایی نمونه ها به طور پیوسته در حBال افBزایش اسBت

دقیقBBه بBBه465 تBBا 413 دقیقه به ازای زمBBان گBBیرش اولیBBه و از 433 تا 331)از ازای زمان گیرش نهایی(. اما میزان این زمان با افزایش مقدار ماده کندگیر کننده

درصBBد بBBه بعBBد بBBا تغیBBیرات کمBBتری همBBراه بBBوده اسBBت. بBBه عبBBارت بهBBتر،2/0از درصBBد از این نBBوع مBBاده افBBزودنی را2/0براساس نتایج آزمBBایش گBBیرش، مقBBدار

می توان به عنوان مقدار بهینه جهت دستیابی بBBه بیشBBترین زمBBان گBBیرش اولیBBه و درصBد46/12 درصBدزمان گBیرش اولیBه و 1/27نهایی در نظBر گBرفت)افBزایش

افزایش زمان گیرش نهایی نسبت به نمونه شاهد(. - بررسی تاثیر استفاده از مواد پودری متفاوت همچون مواد معBBدنی در تBBرکیب بBBا2

مالس چغندرقند به عنوان یک افزودنی شیمیایی و تهیه طرح اختالط هBBای مختلBBفجهت بررسی رئولوژی بتن.

38فصل پنجم: نتیجه گیری و پیشنهادات

- بررسی تاثیر استفاده از سBBایر مBBواد افBBزودنی کنترل کننBBده زمBBان گBBیرش در بتن3 ضد سولفات همچون زودگیر کننده ها، مواد قوام آور و مواد افزودنی کاهنده آب در

مقایسه با مالس.

منابع و مراجع39

40منابع و مراجع

طBBراحی و(.BB 1383علیرضBBا، و ایراجیBBان، محمBBود )مترجمBBان(. )، خBBالو[1] )ویBBرایش سBBیزدهم( )نوشBBته کسBBمانگا، ا.ا.؛هBBای بتنکنBBترل مخلBBوط

پانارس، و.س.(. تهران: انتشارات دانشگاه صنعتی شریف.Erntroy, D, & Shacklock, B. (2005). Design and Control concrete mixtures. New York: Taylor & Francis.

]2[

قدوسی، پرویز، و گنجیان، اسماعیل )مترجمBBان(. )؛پور، علی اکبررمضان[3] خBBواص و اجBBزای بتن )تکنولBBوژی بتن پیشBBرفته((. ریزسBBاختار، 1383

)نوشته مهتا، ب.ک.؛ مونته نیرو، پ.(. تهران: انتشارات دانشگاه صنعتیامیرکبیر.

ACI Manual of Concrete Practice. (1987). American Concrete Instirute.]4[

British Standard, 3rd ed. (1992). London. PCN: 12-540265-89.]5[

Caldarone, A. (2009). High Strength Concrete. New York: Taylor&Francis.]6[

ASTM Standard, 1st ed. (1993). Philadelphia: ASTM. PCN: 03-549093-63.]7[

Choo, B. S., & Newman J. (2003). Advanced Concrete Technology (concrete properties), London: Butterworth-Heinemann.

]8[

Choo, B. S., & Newman, J. (2003). Advanced Concrete Technology (processes), London: Butterworth-Heinemann.

]9[

[10]

)نوشته نویل،تکنولوژی بتن(.B 1385 علی اکبر )مترجم(. )،رمضانیان پورپ.(. تهران: انتشارات دانشگاه صنعتی امیرکبیر.

[11]

. اصBBBفهان:تکنولBBBوژی و طBBBرح اختالط بتن(.BBB 1393مسBBBتوفی نژاد. )انتشارات ارکان دانش.

[12]

. بتن آماده و ویژگی ها. استاندارد ملیISIRI-3517. (1394)نشریه شماره ايران.

[13]

(. آئین نامه بتن ایران )آبا(. استاندارد ملیB.1392 )120نشریه شماره ايران.

[14]

(. مBBواد1394صالحین، علیرضBBا، و عسBBگری اصBBل، رضBBا )مترجمBBان(. ) دانشBBگاهینشرافزودني شBBيميايي بتن )نوشBBته ريکسBBوم، ر.(. تهBBران:

.فرهمند[

15] (. مالس و کBBاربرد آن در صBBنایع مختلBBف.۱۳۹۲سبحانی سیره، مهشید. )

، شBBیراز، دانشBBگاهبیسBBت و یکمین کنگBBره ملی علBBوم و صBBنایع غBBذاییشیراز.

[16]

(. مالس و۱۳۹۲موسوی نسب، مرضیه؛ فرقانی، زهBرا، و سBBیدی، آرزو. ) بیسBBت و یکمین کنگBBره ملی علBBوم وکاربردهای آن در صBBنایع تخمBBیری.

، دانشگاه شیراز.صنایع غذایی[

17] نشBBر علم(. اصBBول صBBنایع تولیBBد شBBکر. 1390مصBBباحی، غالمرضBBا. )

.286-275، صص. کشاورزي ایران[

18] (. روش هBاي نBBوین بازیBBافت و کاربردهBBاي جدیBBد1385عباسی، زهBBرا. )

.شانزدهمین کنگره ملی صنایع غذاییضایعات کارخانجات قند و شکر. [

19] (. جBBدا کBBردن رنBBگ کBBاراملی از مالس چغنBBدر و1380کBBرامت، جBBواد. )

مجلBBه علBBوم و فنBBونبررسی ویژگی ها و کBBاربرد آن در صBBنایع غBBذایی.


.1، شماره 5، ج کشاورزي و منابع طبیعی[

20] نشBBر علم(. اصBBول صBBنایع تولیBBد شBBکر. 1390مصBBباحی، غالمرضBBا. )

.286-275، صص. کشاورزي ایران[

21] (. تولیBBد میکBBروبی1389، و داراب زاده، نBBازنین. )، مرضBBیهموسوي نسب

نشBBریه پBBژوهش هBBاي علBBوم والیBBزین بBBا اسBBتفاده از آب پنBBیر و مالس. .2، شماره 6، جلد صنایع غذایی ایران

[22]

میردامBBادی، سBBید سBBعید؛ بیBBک محمBBدی، لیال؛ رجBBبی، افسBBانه، و عزیBBز (. اسBBتفاده از مالس در تولیBBد اقتصBBادی اسBBید۱۳۸۴محسBBنی، فرزانBBه. )

Lactobacillus( توسط سویه feed-batchالکتیک به روش تخمیر غیرپیوسته )casei subsp casei. ز بینBBران، مرکBBچهارمین همایش ملی بیوتکنولوژی ای

المللی علوم و تکنولوژی پیشرفته و علوم محیطی.[

23] (. مالحظBBاتی۱۳۸۳میاهی پور، عباس؛ بنکدارپور، بابک، و بهرامی، علی. )

در زال لسBBBازی مالس نیشBBBکر جهت اسBBBتفاده در فراینBBBد تولیBBBد اتBBBانول ، دانشBBگاه علم ونهمین کنگBBره ملی مهندسBBی شBBیمی ایBBران زیسBBتی.

صنعت ایران.Dan Zhang, et al. (2012). Economical production of poly (γ-glutamic acid) using untreated cane molasses and monosodium glutamate waste liquor by Bacillus subtilis NX-2. Bioresource Technology. Vol. 114.

]24[

Razmovski, R., & Vucurovic, V. (2012). Bioethanol production from sugar beet molasses and thick juice using Saccharomyces cerevisiae immobilized on maize stem ground tissue. Fuel, Vol. 92.

]25[

Aalm, A., & Singh, P. (2016) Experimental Study on Strength Characteristics of Cement Concrete by Adding Sugar Waste, International Journal of Enhanced Research in Science. Technology & Engineering, Vol. 5, Issue 7, pp. 2319-7463.

]26[

Liu W.; Liu Y.; Liu S., & Jiang X., The progress of research on treating molasses waste water and resources. China Res ComprUtil. (2009). 27, 39-41.

]27[

Baradan, B.; Yazıcı, H.; & Ün, H. (2002). Durability of concrete and r/c structures. Publication of Turkish Ready Mixed Concrete Association, pp. 84-105.

]28[

Jumadurdiyev, A.; Özkul, M. H.; Sağlam, A. R., & Parlak, N. (2004). The utilization of beet molasses as a retarding and water-reducing admixture for concrete. Cement and Concrete Research, Vol. 35, pp. 874-882.

]29[

Yahia, A.; Tanimura, M., & Shimoyama, Y. (2005). Rheological Properties of Highly Flowable Mortar Containing Limestone Filler-Effect of Powder Content and W/C Ratio. Cement and Concrete Research, Vol. 35, pp. 532-539.

]30[

Kavas T.; Olgun A., & Erdoğan T. (2005). Setting and hardening of borogypsum–Portland cement clinker–fly ash blends. Studies on effects of molasses on properties of mortar containing borogypsum. Cement and

]31[


Concrete Research, Vol. 35, pp. 711-718.

Mandal, A., & Roy, P. (2006). Modelling the compressive strength of molasses-cement sand system using design of experiments and back propagation neural network. Journal of Materials Processing Technology, Vol. 180, pp. 167-173.

]32[

Al-Jabri, kh.; Hisada, M.; Al-Saidy A., & Al-Oraimi S.K. (2009). Performance of high strength concrete made with copper slag as a fine aggregate. Construction and Building Materials, Vol. 23, pp. 2132–2140.

]33[

Wua, W.; Zhang, W., & Ma, G. (2010). Optimum content of copper slag as a fine aggregate in high strength concrete. Materials and Design, Vol. 31, pp. 2878–2883.

]34[

Brindha, D.; Baskaran, T., & Nagan, S. (2010). Assessment of Corrosion and Durability Characteristics of Copper Slag Admixed Concrete. International Jornal of Civil and Stractural Engineering, Volume 1, No 2, pp. 192-211.

]35[

Gao X.; Yang Y., & Deng H. (2011). Utilization of beet molasses as a grinding aid in blended cements. Construction and Building Materials, Vol. 25, pp. 3782-3789.

]36[

Sudarvizhi, M.S., & Ilangovan, R. (2011). Performance of Copper slag and ferrous slag as partial replacement of sand in Concrete. International Jornal of Civil and Stractural Engineering, Volume 1, No 4, pp. 918-927.

]37[

Suaiam, G., & Makul, N. (2015). Rheological and mechanical properties of cement–fly ash self-consolidating concrete incorporating high volumes of alumina-based material as fine aggregate. Construction and Building Materials, Vol. 95, pp. 736–747.

]38[

Yildirim, H., & and Altun, B. (2012). Usage of molasses in concrete as a water reducing and retarding admixture. Indian Journal of Engineering & Materials Sciences, Vol. 19, pp. 421-426.

]39[

Dwivedi, V. N.; Singh, N. P.; Das, S. S., & Singh, N. B., (2013), A new pozzolanic material for cement industry: Bamboo leaf ash. International Journal of Physical Sciences,Vol. 1, No. 3, pp. 106-111.

]40[

Singh, N. B.; Das, S. S.; Singh, N. P., & Dwivedi, V. N. (2014). Hydration of bamboo leaf ash blended portland cement. Inian Journal of Engineering & Materials Sciences,Vol. 14, pp. 69-76.

]41[

Dinesh, K. (2015). Sugarcane Molasses in Concrete as a Water Reducing-Retarding Admixture. SSRG International Journal of Civil Engineering, (SSRG-IJCE) , EFES, pp. 2348-8352.

]42[

Li, H.; Jiang, Z.; Yang, X.; Yu, L.; Zhang, G.; Wu, J., & Liu, X., (2015). ]43[


Sustainable resource opportunity for cane molasses: use of cane molasses as a grinding aid in the production of portland cement. Journal of Cleaner Production, Vol. 93, pp. 56-64.

Akar, C., & Canbaz, M., (2015). Effect of molasses as an admixture on concrete durability. Journal of Cleaner Production, Vol. 15, No. 1.

]44[

Khalid, A. R.; Rizwan, S. A.; Hanif, U., & Hameed, M. H. (2016). Effect of Mixing Time on Flowability and Slump Retention of Self-Compacting Paste System Incorporating Various Secondary Raw Materials. Arab J Sci Eng, Vol. 41, pp. 1283–1290.

]45[

Somawanshi, S. P.; Ansari, U. S., & Karale, S. A. (2016). Effect of Molasses in Concrete as a Water Reducing and Time Admixture. International Journal of Recent Scientific Research Research, Vol. 7, Issue 9, pp. 13417-13421.

]46[

[47]

(.۱۳۸۵امدادی، آرزو؛ وحدانی، محمد؛ مهدی پور، ایمان، و دارا، سعید. ) تأثیر مواد افزودنی شیمیایی بر خصوصیات رفتاری بتن خBBودتراکم بخش

، دانشBBگاهاولین کارگBBاه تخصصBBی بتن خBBودتراکم. اول: خمBBیر سBBیمانتهران، انستیتو مصالح دانشکده فنی.

[48]

(. مBBدیریت اسBBتفاده از1389نیکخBBواه، شBBهره، و شBBرایعی، پBBروین. ) ،سومین همBBایش ملی بهداشBBت محیطرضایت کارخانجات قند )مالس(.

دانشگاه علوم پزشکی و خدمات بهداشتی درمانی کرمان.[

49] (. بررسی ضایعات کارخانجBBات قنBBد و روش۱۳۹۰محمدنبی زاده، سمر. )

هBBای اسBBتفاده مجBBدد از آن هBBا جهت کBBاهش آلBBودگی هBBای زیسBBت ، دانشBBگاهپنجمین همBBایش تخصصBBی مهندسBBی محیBBط زیست محیطی.

تهران، دانشکده محیط زیست.[

50] سBBهرابی، محمدرضBBا؛ نBBوری، نفیسBBه؛ صBBالحی، حمیBBد رضBBا، و یوسBBفی

(. بررسBBBی خBBBواص رئولBBBوژی و پایBBBداری مالت۱۳۹۱رامنBBBدی، میثم. ) چهBBارمین خBBودتراکم حBBاوی قBBوام آور در طی اختالط طBBوالنی مBBدت.

، انجمن بتن ایران.کنفرانس ملی بتن ایران[

51]شمسی، غالمرضا؛ ایمانی کله سر، هوشیار، و صادقی دودران، رامین. )

(. تاثیر جایگزینی خاکستر پوسته برنج شلتوک با درصدهای متفاوت۱۳۹۱ بجای سیمان مصرفی بتن بBردوام مقBاومت فشBاری درحBBالت مسBتغرق

، دانشBBگاهنهمین کنگBBره بین المللی مهندسBBی عمBBران دردریBBای خBBزر.صنعتی اصفهان.

[52]

(. کBBاربرد ضBBایعات۱۳۹۱کریمی دهکBBردی، حجت اللBBه، و حیBBدری، علی. ) اولین .آهکی کارخانBBه هBBای قنBBد بBBه عنBBوان مصBBالح سBBنگی درتولیBBد بتن

همایش بین المللی بحران های زیست محیطی ایران و راهکارهای بهبود، دانشگاه آزاد اسالمی واحد علوم و تحقیقات اهواز.آن

[53]

(. اثBBر زئBBولیت بBBر۱۳۹۲اسماعیل نیا عمران، محمBBد، و فریBBدی، مجتBBبی. ) پنجمین مقBBاومت فشBBاری بتن خBBودتراکم حBBاوی سBBنگدانه بازیBBافتی.

، انجمن بتن ایران.کنفرانس ملی بتن ایران[

54] خادم مدرسBBي، زهBBرا؛ بازرگBBان الري، رضBBا؛ بختيBBاري، فرشBBته، و زارع،

(. بررسBBي اثBBر مالس چغنBBدر و نBBيز نBBوع جريBBان در1392محمBBد علی. ) رسBBوبگذاري الكBBتريكي اكسBBيد مس، جهت كنBBترل خBBوردگي ميكBBروبي

، صBBص.3، جلBBد 3، شماره مجله مواد نوینفاضالب روهاي بتني مسلح.


[55]

صBBدر ممتازی، علی؛ حBBاجتی مBBدارایی، عطا اللBBه، و حBBاجتی مBBدارایی، (. بررسی خواص رئولBBوژیکی و مکBBانیکی و انقبBBاض بتن1393محمود. )

خودتراکم حاوی پوزوالن های دوده سیلیس، خاکستر بادی، خاکستر برگ سومین کنفرانس بین المللی پژوهش های کBBاربردی دربامبو و زئولیت.

.مهندسی عمران، معماری و مدیریت شهری[

56] گرجیان، آرمان؛ شهیدی یاسBBاقی، سBBید احمد، و قربBBانی حسBBن سBBرایی،

(. روش هBBای نBBوین بازیBBافت و ارتقBBای کیفی محصBBوالت۱۳۹۳آزاده. ) نخسBBتین کنفBBرانس ملیحاصBBل از ضBBایعات کارخانجBBات قنBBد و شBBکر. ، انجمن مBBدیریت کیفیتتوسعه کیفیت راهبردی فراگیر در سBBالمت غBBذا

ایران.[

57] (. ارزیBBابی زمBBان1394نیلی، مجتبی؛ تBBدین، محسBBن، و نیلی، محمBBود. )

گیرش و روند کسب مقاومت فشBBاری بتن هBBای حBBاوی مBBواد پBBوزوالنی. ،، ویژه نامBBه تابسBBتان15دوره ،9، مقالBBه مجله مهندسی عمران مBBدرس

.243-235صص. [

58] (. بررسBBی1395نبی زاده، سBBید فBBر هBBاد، و اشBBکی بلگBBوری، شBBهریار. )

عملکBBرد مقBBاومت فشBBاری بتن حBBاوی خاکسBBتر پوسBBته بBBرنج و دوده.هشتمين کنفرانس ملي ساليانه بتن ايرانسیلیس.

AbstractIn recent years, new strategies have been developed to improve the behavioral and concrete properties of concrete, especially the time it has been used one of these solutions is the use of chemical and mineral additives to concrete. On the other hand, due to the abundance of wastes such as sugar beet molasses, which can be recycled without use in sugar factories, the possibility of using this recycled material to improve the behavioral properties of Concrete containing cesium sulphate can provide a new research aspect. Accordingly, in this research, we tried to study the effect of using sugar beet molasses as a chemical additive on time control on behavioral and resistance properties of concrete samples containing anti-sulfate cement. For this purpose, the effect of molasses on this type of concrete has been evaluated by performing laboratory studies and preparing various concrete samples containing anti-sulfate cement. The results of the slam test indicate that adding molasses of sugar beet, anti-sulfate concrete slump increases relative to the control concrete. Also, the results of initial and final tensile test of concrete show that by adding molasses to concrete (no molasses), it increases somewhat and 0.2% of this additive can be considered as an optimal amount to achieve the maximum initial and final binding time. In addition, based on the results of the test, compressive strength at different ages of 7, 28, 42, and 90 days on concrete samples containing anti-sulfate cement mixed with different molluscs with different weight percentages, it was concluded that 0.2% Molasses can be considered as an optimum amount to achieve the highest compressive strength and tensile strength. Finally, the results of freezing and thawing test on concrete samples showed that by adding molasses percentage, concrete detachment and drop weight of concrete specimens were steadily decreasing, it can be said that the addition of molasses as a chemical to the concrete reduces the strength of the concrete compared to the control concrete (without molasses).

Key Words: Sugar beet molasses, Optimum percentage, Concrete mechanical properties, Concrete containing cesium sulphate

Sadjad University of Technology

Department of Civil Engineering, Architecture and Urban Planning

Study of the Effect of Sugar Beet Molasses on the Mechanical Properties of Concrete

Containing Cesium Sulphate

A Thesis submitted in partial fulfilment of the requirements for the degree of Master of the Civil Engineering in Construction Management

Reza Soleimani

Supervisor

Professor Hassan Haji Kazemi

August 2018

Sadjad University of Technology

Department of Civil Engineering, Architecture and Urban Planning

Study of the Effect of Sugar Beet Molasses on the Mechanical Properties of Concrete

Containing Cesium Sulphate

Reza Soleimani

August 2018

فصل چهارم : تحلیل دادهها و نتایج · web view5 فصل اول: کلیات...

Documents