التقييم المختبري والنمذجة العددية لمقاومة وصلات التراكب للعتبات المسلحة من الخرسانة الجيوبوليمرية المعتمدة على الرماد المتطاير عالي الكالسيوم

الباحث

مازن عبد الكاظم مسلم الحفاظي

المشرف

طارق صالح العطار - قيس عبد المجيد حسن

الجامعة

الجامعة التكنولوجية

الكلية / القسم

قسم الهندسة المدنية / الهندسة المدنية

الشهادة

دكتوراه

السنة

2023

لغة الرسالة

انكليزي

الكلمات المفتاحية

Geopolymer concrete;Lap splice;Fly ash;Numerical modeling

ان صناعة الخرسانة بدون استخدام الأسمنت حفزت العلماء والباحثين على البحث لانتاج خرسانة صديقة للبيئة لإنقاذ كوكب الأرض من ظاهرة الاحتباس الحراري المتزايدة، تعتبر خرسانة الرماد المتطاير الجيوبوليمرية واحدة من خيارات الخرسانة الواعدة الصديقة للبيئة. تم إجراء أبحاث عديدة لدراسة مادة الجيوبوليمر كمواد رابطة بديلة للأسمنت البورتلاندي. تُظهر Bale الجيوبوليمرات خصائص مميزة ممتازة في صناعة الخرسانة مثل اكتساب قوة ضغط مبكرة ومقاومة ملحوظة للنار والحوامض والكبريتات ومقاومة التآكل. أجريت أبحاث أخرى على سلوك الخرسانة الجيوبوليمرية للتراكيب الإنشائية في القص والانثناء وأظهرت تلائماً Fase بالشروط المعروفة للعديد من المدونات العالمية وجدت الدراسات التي أجريت على قوة الربط للقطع المتعاقبة للشد باستخدام عتبات خرسانة الرماد المتطاير منخفض الكالسيوم الجيوبوليمرية ، أن شروط تصميم قوة الربط للقطع المتعاقبة للشد لخرسانة الأسمنت البورتلاندي المسلحة قابلة للتطبيق على الخرسانة الجيوبوليمرية ذات الرماد المتطاير منخفض الكالسيوم. نظراً لكون أبحاث قوة الربط لخرسانة الرماد المتطاير عالي الكالسيوم من الفئة © الجيوبوليمرية محدودة ، خصص هذا البحث لدراسة قوة الربط للقطع المتعاقبة للشد لعتبات الخرسانة الجيوبوليمرية المصنعة من الرماد المتطاير عالي الكالسيوم أو الرماد المتطاير من الفئة.© . تم في الدراسة الحالية تصنيع اثني عشر عينة عتبة مستطيلة بطول ١,5 متر وبمقطع ٠5١سم * ١٠7٠سم ومجموعة من عينات السيطرة باستخدام خرسانة الرماد المتطاير من الفئة © الجيوبوليمرية ومعالجتها بالحرارة الجافة عند Ve درجة مئوية لمدة 57 ساعة. تم تسليح العتبات بقضبان حديد شد في الاسفل موصولة بالتعاقب في منطقة العزم الثابت في وسط العتبة. تضمنت المتغيرات المعتمدة قوة الانضغاط ، و نسبة طول قطعة التعاقب إلى قطر حديد التسليح 05 / Lg ، ونسبة سمك الغطاء الجانبي للخرسانة الى قطر حديد التسليح , والاتاري في المنطقة الموصولة المتعاقبة لحديد التسليح. تم اسناد العتبات المفحوصة اسنادا بسيطاً وتحميلها باستخدام نظام يتم التحكم فيه عن طريق الإزاحة عند نقطتي تحميل تقسم العتبة إلى ثلاثة أجزاء متساوية. تم تسجيل الهطول في وسط العتبة وتحت نقاط التحميل بواسطة LVDTs المتصلة بجهاز تسجيل البيانات. تم أيضًا تسجيل الانفعال عند مستويات تسليح حديد الشد والضغط باستخدام مقاييس إنفعال الخرسانة المتصلة بجهاز تسجيل البيانات نفسه. 1-D تم الحصول على خواص الخرسانة الجيوبوليمرية عالية الكالسيوم من مقاومة الانضغاط وقوة الشد ومعامل التمزق ومعامل المرونة وكانت مقاومة الشد عالية نسبيًا عند 77١- /١5 من مقاومة الانضغاط. وقد Jan gh أن أنماط الفشل المستهدفة المتمثلة في فشل الانقسام والسحب مع نمط التشقق وكانا نوع ما يشبه تلك الانماط الخاصة بالخرسانة التقليدية المألوفة في الكتب. سجلت عينات العتبات المختبرة للخرسانة الجيوبوليمرية Alle الكالسيوم قوة ربط أعلى ب /7732١-/77١ من قوة الرابطة للخرسانة الجيوبوليمرية منخفضة الكالسيوم التي تمت مراجعتها في الأدبيات. تمت مناقشة تأثير المتغيرات المتنوعة المختارة. أن الأحكام القياسية المستخدمة لحساب القوة الرابطة لخرسانة الأسمنت البورتلاندي في الأدبيات تقلل من قيمة قوة الرابطة للخرسانة الجيوبوليمرية عالية الكالسيوم عند اعتمادها. تم محاكاة قوة رابط الشد للعتبات باستخدام برنامج تحليل العناصر المحدودة ABAQUS ، ولوحظ وجود تقارب عالي بين نتائج التحليل المختبري والنتائج النظرية باستخدام طريقة تحليل العناصر المحدودة.

Concrete without using Portland cement, motivates scientists and researchers to look for environmentally friendly concrete to save the planet earth from the increasing global warming phenomena. Fly ash geopolymer concrete is one of the promising environmentally friendly concrete options. Researches had studied the geopolymer material as an alternative binder of Portland cement. The geopolymers material shows excellent characteristic properties in the concrete industry such as gain of early compressive strength and remarkable fire, acid, sulfate, and corrosion resistance. Other researches carried out the behavior of geopolymer concrete of structural members in shear and flexural and show good correlations to the conventional provisions of many codes. Studies of tensile lap splice bonds using low calcium fly ash-based geopolymer concrete beams found that the design provisions of tensile lap splice bond strength for reinforced Portland cement concrete are applicable for reinforced low calcium fly ash geopolymer concrete. Class C or high calcium fly ash geopolymer concrete bond strength researches are limited, therefore this research is devoted to studying the bond of tensile lap splice strength of high calcium or class C fly ash based geopolymer concrete beams. Twelve rectangular beam specimens of 1.5m long with 150mm*200mm cross- section and a set of control specimens were manufactured using class C fly ash geopolymer concrete and dry heat cured at 70o for 48 hours. The beams were reinforced with spliced tensile steel bars at the middle constant moment zone of the beam. The adopted parameters were Compressive strength, Lap splice length to the bar diameter ratio Ls/db, the side cover to the bar diameter ratio, and stirrups confinement at spliced length. The tested beam specimens were simply supported and loaded using a displacement-controlled system at two points divided the supported span of the beam into three equal segments. The midspan and under-points load deflections were measured using LVDTs connected to a data acquisition device. The strain at tensile and compressive reinforcement levels was measured also using concrete strain gauges connected to the same data acquisition device. The properties of high calcium geopolymer concrete of compressive strength, tensile strength, modulus of rupture, and modulus of elasticity were collected and the tensile strength was relatively high at 20% of compressive strength. The two- types of failure modes of splitting and pullout failures were observed with their crack pattern and sort of thing were similar to those of familiar conventional concrete in literature. The tested beam specimens of high calcium geopolymer concrete registered a bond strength of 20% to 30% higher than the bond strength of low calcium geopolymer concrete reviewed in the literature. The effect of the selected parameters had been discussed. The standard expressions and provisions of bond strength for Portland cement concrete in literature underestimate the bond strength of high calcium geopolymer concrete by at least 25%. The simulation of tensile bond strength of beams in finite element analysis using ABAQUS software capabilities is valid, and high propinquity between experimental analysis and finite element analysis results.

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