دانلود ترجمه مقاله طراحی بتن خود متراکم با سرباره آهن گدازی دانه ای شده زمینی – مجله الزویر

فهرست مطالب:

چکیده
۱  مقدمه
۲  شاخص فعالیت سرباره (SAI)
۳  مرور روشهای طراحی اختلاط اولیه
۴  روش پیشنهاد شده برای نسبت بندی GGBS در بتن خود متراکم

۱  ۴ مرحله ۱: تثبیت عیار پودر یا سیمانی کل برای SCC
۲  ۴  مرحله ۲: تثبیت درصد سرباره و محاسبه کارایی سرباره
۳  ۴ مرحله ۳: محاسبه عیار آب در SCC
۴  ۴ مرحله ۴: تعیین عیار سنگدانه های درشت و ریز
۵  ۴ محاسبه دوز سوپرروانساز (SP)
۶  ۴ مرحله ۶: اختلاط های آزمایشی و تستهای جدید روی SCC
۷  ۴  مرحله ۷: تعدیل نسبت اختلاط

۵  بررسی روش اختلاط- مثال طرح

۱  ۵ مرحله ۱: تثبیت عیار پودری یا سیمانی کل برای SCC
۲  ۵  مرحله ۲: تعیین کارایی سرباره و عیار سرباره
۳  ۵  مرحله ۳: تعیین عیار آب SCC
۴  ۵  مرحله ۴: محاسبه عیارهای سنگدانه درشت و ریز
۵  ۵  مرحله ۵: محاسبه دوز سوپرروانساز(SP)

۶  برنامه آزمایشی
۷  نتایج

بخشی از ترجمه:

مقدمه

توسعه بتن خود متراکم یا (SCC) اخیراً به یکی از مهم ترین پیشرفت های انجام گرفته در صنعت ساختمان تبدیل شده است. SCC نوعی بتن خاص است که به خاطر وزنش قادر به ته نشینی در مقاطع عمیق، باریک، و تقویت شده (آرماتوربندی شده) بوده ، بدون ارتعاش داخلی یا خارجی می تواند خود را محکم و متراکم کند و  در عین حال ثبات و پایداری اش را حفظ کند بدون اینکه منجر به جداشدگی و آب انداختن شود.SCC در مقایسه با بتن لرزانده شده معمولی برای تولید اختلاط چسبنده و هموژنز (همگن) به مقدار زیادی پودر نیاز دارد.
شیوه معمول برای دستیابی به قابلیت خود تراکمی در SCC ، کاهش مقدار سنگدانه درشت و ماکزیمم اندازه و استفاده از نسبت پائین تر آب- پودر به همراه نسل جدید SP (روانسازهای سوپر) می باشد. در طول انتقال واستقرار SCC ، افزایش قابلیت جریان ، ممکن است باعث جداشدن و آب انداختن بتن شود که با فراهم نمودن ویسکوزیته لازم ، می توان براین مسئله غلبه نمود. ویسکوزیته معمولاً از طریق افزایش مقدار سنگدانه ریز، کاهش ماکزیمم اندازه سنگدانه، افزایش مقدار پودر، یا استفاده از اختلاط های اصلاح کننده ویسکوزیته تامین می گردد. یکی از معایب SCC ، هزینه آن به خاطر استفاده از اختلاط های شیمیایی و حجم بالای سیمان پورتلند می باشد. یک جایگزین برای کاهش هزینه SCC استفاده از افزودنی های معدنی نظیر پودر سنگ آهک، پوزولان های طبیعی، خاکستر بادی و سرباره است که اینها موادی ریز هستند که به شکل ترکیبات جداگانه قبل یا در طول اختلاط به بتن اضافه شده اند. از آنجایی که این مواد افزودنی معدنی جایگزین بخشی از سیمان پورتلند می شوند، در نتیجه هزینه SCC به طور خاصی کاهش خواهد یافت به شرطی که ماده افزودنی معدنی ، یک فراورده صنعتی یا پسماند باشد. کاملاً مشخص شده است که افزودنی های معدنی نظیر خاکستر بادی و سرباره، کارایی، دوام و خصوصیات بلند مدت بتن را افزایش می دهند. بنابراین، استفاده از این تیپ افزودنی های معدنی در SCC کاهش هزینه SCC و همچنین افزایش عملکرد بلند مدت را عملی می سازد. به منظور ارزیابی اثربخشی GGBS در SCC ، پارامترهایی نظیر ترکیب شیمیایی، واکنش پذیری هیدرولیکی، و ریزدانگی قبلاً با دقت بررسی شده اند. دیده شد که در میان اینها، عیار شیشه واکنشی و ریزدانگی GGBS به تنهایی بر کارایی پوزولانی/ سیمانی یا واکنش پذیری آن در کمپوزیت های بتن تاثیرگذار خواهند بود. برخی از محققین سعی کردند این واکنش پذیری GGBS را از حیث شاخص فعالیت سرباره (SAI) یا شاخص هیدرولیکی با توجه به ترکیب شیمیایی آن بیان کنند. این مقاله روش طراحی مختلط جدیدی برای طراحی بتن خود متراکم با GGBD برای درصد جانشینی بین ۲۰ و ۸۰ درصد مطرح می کند.

 ۷٫ نتایج
مرور روشهای طراحی اختلاط پیشین در SCC نشان می دهد هیچ روش خاصی برای دستیابی به SCC بر اساس نیازمندیهای مقاومت مثل بتن لرزانده شده معمولی وجود ندارد. در این مقاله روش نسبت بندی اختلاط برای طراحی SCC با استفاده از GGBS براساس نیازمندیهای مقاومت و با در نظر گرفتن کارایی GGBS پیشنهاد گردید. نتایج اصلی مقاله عبارتنداز:
(۱) استفاده از روش پیشنهاد شده و مقادیر کارایی از قبل مشخص شده برای GGBS ، بتن های GGBS خودمتراکم با مقاومت ۳۰-۱۰۰MPa، در سطوح جانشینی مختلف بین ۲۰ تا ۸۰ درصد را می توان عرضه و توسعه داد.
(۲) روش پیشنهاد شده از پنج مرحله تشکیل می شود که همگی آنها براساس محاسبات ساده عمل می کنند. عیار کل پودر در مرحله اول ثابت شده، درصد سرباره بر اساس مقاومت مورد نیازثابت و کارایی (k)  برای این درصد با معادله پیشنهاد شده در مرحله دوم تعیین می شود. در مرحله سوم، عیار آب مورد نیاز برای توسعه SCC تعیین و در مرحله چهارم سنگدانه های درشت و ریز با استفاده از منحنی های درجه بندی سنگدانه ترکیبی استانداردهای DIN تعیین می شوند. بالاخره، خود تراکمی بتن تازه از طریق تستهای جریان اسلامپ و قیف V شکل برای تعیین قابلیت جریان، تست L-Box برای توانایی عبور ارزیابی می شود.
(۳) پژوهشهای آزمایشی پیرامون بتن های GGBS خودمتراکم طراحی شده با روش طراحی اختلاط پیشنهاد شده نشان می دهد مقاومت های تراکمی بتن های بدست آمده در اینجا بیشتر از مقاومت های بسیار بالای ۹۰MPa در روز ۲۸ ام و ۱۰۰MPa در روز ۹۰ ام می باشد. روش طراحی همچنین راهی برای دستیابی به جانشینی های حجم بالا تا حد ۸۰ درصد برای ۳۰MPa نیز عرضه می کند.

بخشی از مقاله انگلیسی:

Introduction

The development of self-compacting concrete (SCC) also referredto as ‘‘Self-Consolidating Concrete’’ has recently been oneof the most important developments in building industry [1].Self-compacting concrete (SCC) is a special concrete that can settleinto the heavily reinforced, deep and narrow sections by its ownweight, and can consolidate itself without necessitating internalor external vibration, and at the same time maintaining its stabilitywithout leading to segregation and bleeding [2]. SCC demands alarge amount of powder content compared to conventional vibratedconcrete to produce a homogeneous and cohesive mix [3].The common practice to obtain self-compactibility in SCC is tolimit the coarse aggregate content and the maximum size and touse lower water–powder ratios together with new generationsuper plasticizers (SP) [4]. During the transportation and placementof SCC the increased flowability may cause segregation andbleeding which can be overcome by providing the necessary viscosity,which is usually supplied by increasing the fine aggregatecontent; by limiting the maximum aggregate size; by increasingthe powder content; or by utilizing viscosity modifying admixtures(VMA) [5]. One of the disadvantages of SCC is its cost, associatedwith the use of chemical admixtures and use of high volumes ofPortland cement. One alternative to reduce the cost of SCC is theuse of mineral additives such as limestone powder, natural pozzolans,fly ash and slag, which are finely divided materials added to [6]. As these mineral additives replace part of the portland cement,the cost of SCC will be reduced especially if the mineral additive isan industrial by-product or waste. It is well established that themineral additives, such as fly ash and slag, may increase the workability,durability and long-term properties of concrete [7,8].Therefore, use of these types of mineral additives in SCC will makeit possible, not only to decrease the cost of SCC but also to increaseits long-term performance. To assess the effectiveness of GGBS inSCC some of the parameters like chemical composition, hydraulicreactivity, and fineness have been carefully examined earlier [9].It was seen that among these, the reactive glass content and finenessof GGBS alone will influence the cementitious/pozzolanic efficiencyor its reactivity in concrete composites significantly. Someof the earlier researchers tried to express this reactivity of GGBSin terms of slag activity index (SAI) or hydraulic index, consideringits chemical composition. This paper presents a new mix designmethodology for the design of self compacting concrete withground granulated blast furnace slag (GGBS) for percentagereplacements varying between 20% and 80%.2. Slag activity index (SAI)According to ASTM C989-94a [10], slag activity index is the percentageratio of average compressive strength of slag cement mortar(50–۵۰%) cubes to average compressive strength of referencecement mortar cubes at a designated age. Based on this, slag isclassified into three grades: Grade 80, Grade 100 and Grade 120.