پیوندهای مفید
آمار
| تعداد نشریات | 7 |
| تعداد شماره‌ها | 406 |
| تعداد مقالات | 5,432 |
| تعداد مشاهده مقاله | 5,612,902 |
| تعداد دریافت فایل اصل مقاله | 5,050,692 |
بررسی ویژگی‌های مکانیکی بتن ژئوپلیمری و کاربرد آن در اتصال تیر به ستون | ||
| نشریه مهندسی عمران امیرکبیر | ||
| دوره 54، شماره 3، خرداد 1401، صفحه 851-868 اصل مقاله (1.87 M) | ||
| نوع مقاله: مقاله پژوهشی | ||
| شناسه دیجیتال (DOI): 10.22060/ceej.2021.19108.7070 | ||
| نویسندگان | ||
| طیبه یوسفی؛ حسین تاجمیر ریاحی* | ||
| دانشکدهی مهندسی عمران و حمل و نقل، دانشگاه اصفهان، اصفهان، ایران. | ||
| چکیده | ||
| با توجه به تأثیر مواد قلیایی بر ویژگی‌های مکانیکی بتن ژئوپلیمری بر پایه‌ی سرباره، تأثیر غلظت محلول هیدروکسید سدیم و تأثیر نسبت وزنی هیدروکسید سدیم به سیلیکات سدیم بر مقاومت فشاری، مقاومت کششی و مدول الاستیسیته‌ی بتن ژئوپلیمری در این پژوهش بررسی شده است. بدین منظور شش طرح اختلاط در نظر گرفته شد. نتایج حاصل از آزمایش‌ها نشان دادند، با کاهش نسبت هیدروکسید سدیم به سیلیکات سدیم و افزایش غلظت هیدروکسید سدیم مقاومت فشاری و مقاومت کششی بتن افزایش می‌یابد. همچنین با افزایش غلظت هیدروکسید سدیم و کاهش نسبت هیدروکسید سدیم به سیلیکات سدیم، مدول الاستیسیته کاهش می‌یابد. بنابراین طرحی با نسبت هیدروکسید سدیم به سیلیکات سدیم برابر 0/4 و غلظت 6 مولار هیدروکسید سدیم به علت دارا بودن بیش‌ترین مقاومت فشاری به عنوان بهترین طرح در این پژوهش انتخاب شد. بررسی‌های انجام شده بر روی آثار زلزله‌های متعدد نشان داده است که اتصال‌های تیر به ستون بتنی در قاب‌های خمشی یکی از نقاط ضعیف و یکی از عوامل اصلی تخریب آن‌ها هستند. در مرحله‌ی دوم این پژوهش دو نمونه اتصال تیر به ستون یکی با بتن ژئوپلیمری با طرح بهینه و دیگری با بتن معمولی ساخته شد؛ سپس به منظور بررسی رفتار چرخه‌ای اتصال، آزمایش طبق پروتکل بارگذاری آیین‌نامهACI 374.1-05 انجام گردید. نتایج حاصل از آزمایش نشان داد اتصال تیر به ستون کناری با استفاده از بتن ژئوپلیمری، بر اساس معیارهای پذیرش آیین‌نامه‌ی ACI 374.1-05 رفتار مناسب و عملکرد لرزه‌ای رضایت‌بخشی به همراه تشکیل مفصل پلاستیک در تیر داشته است. | ||
| کلیدواژه‌ها | ||
| بتن ژئوپلیمری؛ اتصال تیر به ستون بتنی؛ طرح اختلاط؛ رفتار چرخه‌ای؛ محلول‌های قلیایی | ||
| موضوعات | ||
| اتصالات بتنی؛ تست های آزمایشگاهی؛ رفتار لرزه ای سازه بتنی | ||
| عنوان مقاله [English] | ||
| Investigation of Mechanical Properties of Geopolymer Concrete and Its Application in Beam-Column Joint | ||
| نویسندگان [English] | ||
| tayebe yousefi؛ Hossein Tajmir Riahi | ||
| master of sience student | ||
| چکیده [English] | ||
| In this study, the effects of sodium hydroxide solution concentration and sodium hydroxide to sodium silicate weight ratio on compressive strength, tensile strength, and elastic modulus of slag-based geopolymer concrete are investigated. The results of the experiments show that by reducing the ratio of sodium hydroxide to sodium silicate and increasing the concentration of sodium hydroxide, the compressive strength and tensile strength of concrete increase. In addition, by increasing the concentration of sodium hydroxide and reducing the ratio of sodium hydroxide to sodium silicate, the modulus of elasticity decreases, and no clear relationship is observed between compressive strength and modulus of elasticity of geopolymer concrete. Therefore, a mix design with a ratio of sodium hydroxide to sodium silicate equal to 0.4 and a concentration of 6 molarity sodium hydroxide with the highest compressive strength was selected to be used for the second step of the research. The performance of beam-column joints in past earthquakes shows their importance in the performance of concrete moment-resisting frames. Therefore, in the second step of this research, an experimental study is done for two beam-column joints with geopolymer concrete and ordinary concrete. In order to investigate the cyclic behavior of the joint, the experiment is performed according to the loading protocol of ACI 374.1-05. The results of the experiment show that the geopolymer concrete beam-column joint has the acceptance criteria of ACI 374.1-05 regulations, and also, its seismic performance assures that the plastic hinge is generated in the beam properly. | ||
| کلیدواژه‌ها [English] | ||
| Geopolymer concrete, Concrete beam-column joint, Cyclic behavior, Mix design, Alkaline solutions | ||
| مراجع | ||
|
[1] Bondar. D. “Alkali Activation of Iranian Natural Pozzolans for Producing Geopolymer Cement and Concrete,” A dissertation submitted to University of Sheffield in fulfilment of the requirements for the degree of Doctor of Philosophy, U.K, 2009. [2] Davidovits .J., “Geopolymers: inorganic polymeric new materials,” International Journal of Thermal Analysis, Vol. 37, 1633-1656, 1991. [3] Nawy. E.G. “Concrete construction engineering handbook”, Taylor & Francis Group, CRC press, 1071-1092, 2010. [4] Yang, L.Y. Jia, Z. J. Zhang. Y.M. Dai. J.G. “Effects of nano-TiO2 on strength, shrinkage and microstructure of alkali activated slag pastes”, Cement Concrete COMP, Vol. 57, No. 1, 1-7, 2015. [5] Duxson, P. Provis. J.L. G.C. Lukey. S.J. Jannie. V. Deventer. “The role of inorganic polymer technology in the development of ‘green concrete”, Cement and Concrete Research. Vol. 37, No. 12. 1590-1597, 2007. [6] Pacheco-Torgal, F. “Introduction to Handbook of Alkali-activated Cements, Mortars and Concretes”. Handbook of Alkali-Activated Cements, Mortars and Concretes, 2014. [7] Chang, J.J., “A study on the setting characteristics of sodium silicate-activated slag pastes”, Cement and Concrete Research, Vol. 33, No. 7, 1005-1011, 2003. [8] Altan, E. and Erdoğan, S.T. “Alkali activation of a slag at ambient and elevated temperatures”. Cement and Concrete Composites, Vol. 34, No.2, 131-139, 2012. [9] Najimi. M. Ghafoori. N. “Engineering properties of natural pozzolan/slag based alkali-activated concrete”, Construction and Building Materials, Vol. 208, 46-62, 2019. [10] Taghvayi. H. Behfarnia. K. Khalili. M. “The Effect of Alkali Concentration and Sodium Silicate Modulus on the Properties of Alkali-Activated Slag Concrete”, Journal of Advanced Concrete Technology, Vol. 16, No. 7, 293-305, 2018 [11] Shojaei. M. K. Behfarnia. R. Mohebi. “Application of alkali-activated slag concrete in railway sleepers,” Materials and Design, No. 69, 89-95, 2015. [12] Sofi. M, Van Deventer. J.S.J, Mendis. P.A, Lukey. G.C, “Engineering properties of inorganic polymer Concretes (IPCs),” Cement and Concrete Research, Vol 37, 251-257, 2007. [13] Maranan G.B, A.C. Manalo,B. Benmokrane, W. Karunasena, P. Mendis, “Evaluation of the flexural strength and serviceability of geopolymer concrete beams reinforced with glass-fibre-reinforced polymer (GFRP) bars,” Engineering Structures, Vol 101, 529-541, 2015 [14] Dattatreya, J. K, Rajamane, NP, Sabitha, D. Ambily P. S, MC. Nataraja, “Flexural behaviour of reinforced Geopolymer concrete beams,” Journal Civil and Structural Engineerings, pp. 138-159, 2011. [15] Park, R., and Paulay. T, “Reinforced Concrete Structures”, John Wiley & Sons, New York, 1975. [16] Ghobarah, A. and Said, A, “Seismic Rehabilitation of Beam-Column Joints using FRP Laminates,” Journal of Earthquake Engineering, Vol. 5, No. 1, 113-129 , 2001. [17] ACI Committee 352-76 “Recommendation for design of beam-colmun joint in monolithic reinforced Concrete Structures”, American Concrete Institute,Farmington Hills, MI, 1976. [18] ACI Committee 352-02 “Recommendation for design of beam-colmun joint in monolithic reinforced Concrete Structures”, American Concrete Institute,Farmington Hills, MI, 2002. [19] Deepa Raj. S, Ganesan. N, Ruby. A, Anumol. R, “Behavior of geopolymer and conventional concrete beam column joints under reverse cyclic loading”, Advances in Concrete Construction, Vol. 4, No. 3, 161-172, 2016. [20] Saranya. P, Nagarajan. P, Shashikala. A.P, “Behaviour of GGBS-dolomite geopolymer concrete beam-column joints under monotonic loading”, Journal Structures, pp. 47-57, 2020. [21] Datta. M, Premkumar. G, “ Comparative study of Geopolymer concrete with steel fibers in beam column joint ”, International Journal of Civil Engineering and Technology, Vol. 9. 234-247, 2018. [22] Nath. S, Lokeshwaran. N, “ Behavior of Fiber reinforced Geopolymer Concrete beam column joint under cyclic loading,”, International Journal of Civil Engineering and Technology, Vol. 9. 355-364, 2018. [23] Acceptance Criteria for Moment Frames Based on Structural Testing and Commentary, An ACI Standard, Reported by ACI Committee 374, American Concrete Institute, ACI 374.1-05, Farmington Hills, MI, 2005. [24] Iranian National Standard 302, “Concrete Aggregates and Properties”, Second Revision, Iranian Institute of Standards and Industrial Research, Tehran, (2002-1381), (in persion) [25] ASTM C39/C39M-16, “Standard test method for compressive strength of cylindrical concrete speciments”, ASTM International, West Conshohocken, PA, 2016. [26] ASTM C496, “Standard Test Method for Splitting Tensile Strength of Cylindrical Concrete Specimens”, ASTM International, 2017. [27] ASTM C469, “Standard Test Method for Static Modulus of Elasticity and Poisson’s Ratio of Concrete in Compression”, ASTM International, 2014. [28] ACI Committee 318-14, “Building Code Requirements for Structural Concrete (ACI 318-14) and Commentary (318R-14)”, American Concrete Institute, Farmington Hills, MI, 2014. [29] Panagiotakos, T., and Fardis, M. N., “Deformation of RC Member at Yeilding and Utimate,” ACI Structural Journal, Vol. 98, No. 2, pp. 135-148, 2001. | ||
|
آمار تعداد مشاهده مقاله: 1,404 تعداد دریافت فایل اصل مقاله: 2,017 |
||