تصرف الترابط والوصلات للعتبات المسلحة ذات الخرسانة المستدامة الحاوية على الركام البلاستيكي

الباحث

ميلاد محمد حسن راضي

المشرف

وسن إسماعيل خليل - سرمد شفيق عبد القادر

الجامعة

الجامعة التكنولوجية

الكلية / القسم

قسم الهندسة المدنية / الهندسة المدنية

الشهادة

دكتوراه

السنة

2023

لغة الرسالة

انكليزي

الكلمات المفتاحية

Plastic aggregate;Bond strength;Lap splice;Sustainable concrete

لطالما اعتبر التطور في نمط البناء والسكن من العلامات التي تميز عصر عن اخر. في عصرنا هذا تواجه الارض مشاكل عديدة نتيجة لسوء استغلال الانسان لمواردها ومن ضمن هذه المشاكل نفاذ الموارد الطبيعية وتراكم المخلفات الصناعية وخاصة البلاستك. هذا يحتاج الى عمل ale لابتكار حلول Adie وهنا ظهرت الاستدامة كحل امثل او كطريقه مثاليه لحل هاتين المشكلتين معا من خلال إعادة استخدام النفايات الصناعية الضارة والتي يصعب التخلص منها كماده اوليه لصناعه ،cg yal و أهمها مجال البناء والإنشاءات. في هذه الدراسة، تم اجراء عمل مختبري لصب وفحص ستة عشر من العتبات الخرسانية المسلحة بأبعاد (ale 180*280*2000( من خرسانه تحتوي على ركام الخشن من البلاستك (PCAC) والتي انتجت من خلال استبدال نسب مختلفة من الركام لبخشن البلاستيكي (PCA) % 0,10,20,30 بنسب مختلفة من الركام الخشن الطبيعي في خرسانه عالية المقاومة HSC) ) .الركام الخشن البلاستيكي تم الحصول عليه من خلال تقطيع صناديق الخضروات البلاستيكية والتي تصنف من نوع بلاستك البولي اثيلين عالي الكثافة. (HDPE) لقد تم تصنيف العتبات الخرسانية المسلحة الستة عشر الى ستة مجاميع لبحث التصرف الانشائي وطبيعة الترابط مع حديد التسليح لخرسانة تحتوي على البلاستك كركام خشن (PCAC) المجموعة الأولى تحتوي على أربع عتبات تحتوي على الاربع نسب من البلاستك كركام خشن PCA تم استبداله بالركام الخشن الطبيعي بتسليح بدون وصلات لدراسة التصرف الانشائي لهذه العتبات واستخدامها للمقارنة مع العتبات الأخرى في المجاميع الأخرى. اما المجموعة الثانية التي بدورها تحتوي على أربع عتبات تحتوي على الاربع نسب من البلاستك كركام خشن PCA استبداله بالركام الخشن الطبيعي بتسليح ذو وصلات لدراسة التصرف الانشائي لهذه العتبات وطبيعة الترابط لهذه الخرسانة بهذه النسب المختلفة مع حديد التسليح. المجاميع الأربعة الأخرى صنفت حسب العوامل الرئيسية التي تؤثر في الترابط بين الخرسانة وحديد التسليح لمعرفة مدى تاثيرهم عندما تكون الخرسانة تحتوي على ركام البلاستك الخشن PCA وهذه العوامل قطر حديد التسليح ( 12, 16 , 20 ملم ), طول الوصلة الى قطر حديد التسليح ( 15, 20 , 25 ), سمك الخرسانة اسفل العتبة ( 20, 30, 40 ملم) ووجود حديد تسليح اطاري في منطقة الترابط بقطر 10 ملم وبتباعد 100 ملم ( وجود اطار حديد ,عدم وجود اطار من الحديد ). لقد تم فحص جميع العتبات الخرسانية تحت حمل مركز في نقطتين وتم البحث في المجموعة الأولى نتائج الاحمال في المراحل المختلفة وطبيعة التصرف اثناء تسليط الحمل ونوع الفشل وعلاقة الحمل مع الهطول وقابلية التحمل والمطاوعة و الجساءة والصلادة. وبينت النتائج ان فشل جميع العتبات كان فشل انشائي اعتيادي وهناك تزايد ملحوظ في الصلادة للعتبات الحاوية على نسبة 9/30 من ركام البلاستك الخشن بنسبة 9020. بينما بحث للمجاميع الأخرى طبيعة التصرف اثناء تسليط الحمل ونوع الفشل وعلاقة الحمل مع الهطول وقابلية التحمل وقوة الترابط والمطاوعة. وكان الفشل لجميع المجاميع فشل تكسر الخرسانة في منطقة الوصلات ما عدا العتبة التي يكون فيها نسبة الوصلة الى قطر حديد التسليح يساوي 25 كما كان تأثير العوامل المختلفة المؤثرة في الترابط على خرسانة حاوية على الركام الخشن من البلاستك مشابه لتأثيرها في الخرسان الحاوية على الركام الطبيعي.

The development of construction and housing was considered one of the signs of transition from one era to another. In our current era, the planet suffers from many problems as a result of human misuse of its resources, and among these problems is the depletion of natural resources and the accumulation of industrial waste, especially plastic. Real work is required to find real solutions, hence sustainability emerged as a typical method to solve these two problems by reusing any harmful industrial wastes that are difficult to dispose of as raw material in a permanent industry. The most important industries are the construction industry and building. This experimental work investigated sixteen steel-reinforced concrete beams of dimensions 180*280*2000 mm. The beams had been cast with plastic coarse aggregate concrete (PCAC) which was produced by replacing different percentages of plastic coarse aggregate (PCA) 0, 10%, 20%, and 30% to natural coarse aggregate (NCA) in high-strength concrete (HSC). The plastic coarse aggregate PCA used was shredded from plastic vegetable boxes which were categorized as high- density polyethylene (HDPE) . The sixteen reinforced concrete beams were classified into six groups to investigate the flexural behavior and the nature of bond strength between PCAC and the reinforced steel bars. The first and second groups consist of four beams with four different percentages of replacement PCA. The beams of the first group with un-lapped steel bars reinforcement to study the flexural behavior of these beams and as reference beam specimens, while the beams of the next group with lap- spliced steel reinforcement to study the bond behavior between the PCAC and the reinforced steel bars. The other four groups were classified due to the main parameters which affect the bond capacity of flexural reinforced concrete beams to study their effect when the beams were cast with PCAC steel bar diameters (db) (12mm, 16mm, and 20mm), lap spliced length (15*db, 20*db, and 25*db), concrete cover thickness (20mm, 30mm, and 40mm), and the state of lap-spliced area confinement (transverse reinforcement added and transverse reinforcement not added) . All beams were monotonically tested under four-point loads. For all groups, the failure pattern, load-deflection behavior, load capacity, and flexural ductility were discussed. Stiffness and toughness were discussed for the first group, while bond strength was discussed for the other groups. For the first group, the failure pattern and load-deflection behavior showed the typical flexural behavior of under-reinforcement beams. The comparison of other results between the PCAC beams and the HSC beam (0% PCA) gave an allowable decrease in lad capacity and flexural ductility, a decrease in stiffness, and an increase in toughness of about 22% for the 30% PCA replacement beam specimen. For the other five groups, the failure pattern, load-deflection behavior, and load capacity results showed the splitting lap-spliced failure without a notable yielding except in the lap-splice length group when the lap-splice length exceeds 25 times the bar diameter. The increase in PCA replacement for the second group showed a decrease in results from the HSC beam (0% PCA) and an increase with adding PCA. The bond strength test results for all variables investigated showed a relative similarity in the change with normal concrete. The flexural ductility showed enhancement with lap splice length increase. The use of HDPE PCA as a replacement NCA has achieved good and promising results, especially if taking into account the environmental benefits and impacts.

طلب نسخة من الملف

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

الاسم

رقم الهاتف

البريد الإلكتروني

الغرض من الطلب (اختياري)

إرسال الطلب