تنش تسلیم خمیر سیمان و پایداری ملات خود تراکم

Cement paste yield stress and self-compacting mortar stability

چکیده
1 مقدمه
2 برنامه آزمایشی
3 نتایج و بحث
4 نتیجه گیری
منابع

چکیده
بتن خود متراکم (SCC) به دلیل عملکرد بالای آن بسیار مورد استفاده قرار گرفته است. این موضوع بیشتر به دلیل پایداری جدانشدنی اجزای آن است که توسط رئولوژی خمیر سیمان هدایت می شود و تحت تاثیر ویسکوزیته تعلیق کلی قرار می گیرد. با اشاره به قانون استوکس ذرات جامدی که نیروهای رو به پایین اعمال می کنند، تنها زمانی در فاز مایع قرار می گیرند که نیروی پسا از بین برود. این تحقیق استدلال می کند که پایداری ملات سیمان خود متراکم نه تنها به ویسکوزیته کلی تعلیق وابسته است بلکه همچنین به تنش تسلیم محیط معلق خمیر سیمانی نیز بستگی دارد. اندازه گیری های رئولوژیکی در حالت ثابت برشی، دستگاه های ستون معمولی و مجموع اندازه گیری کربن آلی انجام می شوند. نتایج نشان دادند که ملات های سیمان با خمیرهای تنش تسلیم بیشتر تعلیق های پایدارتری نشان دادند در حالی که خمیرهای تنش تسلیم کمتر منجر به ملات های ناپایدار با جداشدگی بیشتر شدند. هیچ همبستگی بین پارامترهای رئولوژیکی و آب انداختن خمیرهای سیمانی و ملات های سیمانی مربوطه یافت نشد

2- برنامه آزمایشی
2-1- مصالح
2-1-1- ماسه
در این تحقیق از ترکیب دو ماسه سیلیس کریستالی استفاده می شود که توسط ضقیچی و همکاران [20] توصیه شده است تا با داشتن نسبت های قابل قبول ذرات ریز و درشت نتایج مطلوب حاصل شود. ماسه مخلوط شده شامل 50% تقسیم دو ماسه برای قرار گرفتن در محدودیت های درجه بندی SANS 1083 بود که در شکل 1 نشان داده شده است.

2-1-2- سیمان
از سه سیمان متفاوت نوع CEM I 52.5N استفاده می شود. آنها در سه کارخانه متفاوت توسط شرکت مشابه تولید می شوند. جدول 1 ویژگی های شیمیایی را نشان می دهد که با استفاده از فلورسانس اشعه X (XRF) بدست آمده است. سیمان ها اکسیدهای متفاوتی دارند که منجر به فازهای سیمانی مختلف مانند محتوای آلومینات می شود که می تواند بر جذب های SP تاثیر بگذارد. ویژگی های فیزیکی در جدول 2 ارائه می شوند.

2-1-3- فوق روان کننده ها
دو نوع SP یعنی SP1 و SP2 برای تولید ملات SCC استفاده می شوند. این دو نوع SP به صورت جداگانه بهینه سازی می شوند و سپس به نسبت های مختلف با یکدیگر ترکیب می شوند تا SP3 تولید شده در دوز بهینه 0.9% را تولید کنند. این کار باعث می شود که مقادیر تنش تسلیم متفاوت خمیرهای سیمان بدست آید تا تاثیر آنها را بر پایداری SCCM مربوطه ارزیابی کند. این دو SP بر پایه پلی کربوکسیلات هستند و شامل پلیمرهای اکریلیک با ویژگی های متمایز هستند که در جدول 3 و 4 نشان داده شده است. این SPها براساس توانایی های جذب متفاوت مبتنی بر عملکرد گروه خود مانند SP1 دارای زنجیره جانبی طولانی تر و وزن مولکولی بیشتر نسبت به SP2 هستند.

مطالعه تجربی مقاومت و ریز ساختار ملات در حضور میکرو و نانو سیلیس

Experimental study on strength and microstructure of mortar in presence of micro and nano-silica

چکیده

1. مقدمه

1.1 مواد

2. نتایج و بجث

2.1 روانی عادی

2.2 زمان گیرش

2.3 جریان یا کارایی

2.4 مقاومت فشاری

2.5 مقاومت کششی دو نیم شدگی

2.6 مطالعات همبستگی بین مقاومت فشاری و کششی دو نیم شدگی

2.7 تجزیه و تحلیل SEM-EDX

3. نتیجه گیری

منابع

چکیده

روش های ساخت و ساز پایدار نیازمند مواد سیمانی با مقاومت بالا است که به شدت به ماهیت مواد اتصال دهنده و ساختار حفره وابسته است. خواص فیزیکی – شیمیایی این مواد را می توان با جایگزینی ترجیحی سیمان با مواد حاوی ذرات نسبتاً کوچکی که منجر به بهبود ساختار حفره می گردند به نحو مناسبی ارتقاء داد. هدف مطالعه حاضر بررسی مقاومت و ریزساختار ملات سیمانی جایگزین شده ترجیحی با تلفیق میکروسیلیکا (MS)، نانوسیلیکا (NS) و استفاده ترکیبی از آن ها با ۳، ۷ و ۲۸ روز عمل‌آوری است. از MS (5.0 الی 20 درصد) و NS (۰.۵ الی ۱.۲۵ درصد) جایگزین با نسبت آب به اتصال دهنده 0.5 استفاده می شود. نمونه ها از نظر خواص تازگی (روانی، زمان گیرش، جریان) و مقاومت سخت (فشاری و شکاف) مورد تجزیه و تحلیل قرار گرفتند و همبستگی بین مقاومت فشاری و کششی دو نیم شدگی به دست آمد. در مقایسه با ملات حاوی MS، ملات حاوی NS مقاومت بهتری را ایجاد می نماید. استفاده بهینه از MS با تلفیق NS باعث افزایش معنی دار مقاومت ملات می گردد. از SEM-EDX برای تجزیه و تحلیل ریزساختار نمونه ها استفاده شد و از همبستگی بین محتوای Ca و Si برای تجزیه و تحلیل ماتریس سیمان استفاده گردید. یافته ها نشان دادند که استفاده بهینه از میکروسیلیکا و نانوسیلیکا اثرات مفیدی برای بهبود خواص تازگی و نیز مقاومت با توجه به ریزساختار متراکم به همراه دارد.

۱. مقدمه

مواد سیمانی مواد کامپوزیتی هستند که از سیمان پورتلند ساخته شده و به دلیل کاربرد گسترده اهمیت بسیاری در کلیه حوزه های ساخت و ساز دارند. افزایش روزافزون جمعیت جهان و پیشرفت های فناوری و صنعنی چشمگیری که به الزامات زیرساختی عظیمی منجر گشته، تقاضای سیمان را افزایش داده است [1]. تولید سیمان و سنگدانه های ریز نه تنها انرژی بسیار زیادی می برد بلکه به دلیل انتشار آلاینده های مضر از جمله ذرات و گازهای گلخانه ای تهدیدی برای محیط زیست محسوب می شوند [2]. 

۳. نتیجه گیری

مطالعه تاثیر جایگزینی ترجیحی سیمان با MS و یا NS بر ویژگی ها و ریزساختارهای تازگی و سخت شدگی ملات های سیمان در مقایسه با مخلوط شاهد انجام پذیرفت. در حضور MS و نیز NS، روانی، زمان گیرش اولیه و نهایی نمونه ها افزایش یافته در حالی که جریان کاهش می یابد اما این تاثیر در مخلوط های سه گانه مشهودتر می باشد. افزایش مقاومت فشاری و کششی دو نیم شدگی با افزایش محتوای MS و NS به ترتیب از ۵.۰ به ۱۵ درصد و از ۰.۵ به ۱ درصد همراه با کاهش جزئی مقاومت پس از آن حاصل می گردد. نتایج از طریق تجزیه و تحلیل SEM-EDX با کاهش چشمگیر نسبت کلسیم Ca/Si تایید شدند. این کاهش مقاومت بدلیل کاهش همگنی ماتریس سیمان در محتوای بالاتر MS بود در حالی که کاهش مقاومت در محتوای بالاتر NS به دلیل انباشتگی ذرات نانو در محتوای بالاتر ماتریس سیمان می باشد. تجزیه و تحلیل SEM-EDX نقصان فعالیت پوزولانی MS و NS را در محتوای بالاتر به دلیل انباشتگی و اصطکاک میان ذرات تایید می نماید.

Abstract

Sustainable construction practices require cementitious materials with high strength that is strongly dependent upon the nature of binding materials and pore structure. The physico-chemical properties of these materials can be tailored suitably by preferential substitution of cement by materials having comparatively small particle size resulting in improved pore structure. This study is aimed to investigate strength and microstructure of the preferentially substituted cement mortars with incorporation of microsilica (MS), nanosilica (NS) and their combined use at 3, 7 and 28 days of curing. The substituent MS (5.0–20%) and NS (0.5–1.25%) have been used at a water binder ratio of 0.5. The specimens were analyzed for the fresh (consistency, setting time, flow) and hardened (compressive and split tensile strength) properties and a correlation between compressive and split tensile strength was obtained. Mortar containing NS was found to develop better strength as compared to the mortar containing MS. The optimum usage of MS with incorporation of NS was further found to increase the strength of mortar significantly. SEM-EDX was used for the analysis of the microstructure of the specimens and the correlation between Ca and Si content was used to analyze the cement matrix. The findings show that the optimized usage of micro and nano silica can give beneficial effects to improve the fresh properties as well as strength with dense microstructure.

1. Introduction

Cementitious materials are the composite materials produced from Portland cement with paramount importance in all the construction fields due to their extensive applications. Day-by Day increasing world population and tremendous technological & industrial advancement leading to massive infrastructure requirement has further increased the demand of cement [1]. The production of cement and fine aggregates is not only highly energy intensive, but also pose a threat to the environment due to release of harmful pollutants including particulates and greenhouse gases [2].

3. Conclusion

The study of effect of preferential substitution of cement by MS and/or NS on fresh as well as hardened properties & microstructure of cement mortars in comparison to control mix has been carried out. The consistency, initial and final setting time of the specimens were found to increase while the flow was found to decrease in content of MS as well as that of NS but the effect was more pronounced in case of ternary blends. An increase in compressive and split tensile strength was obtained with increasing content of MS and NS from 5.0% to 15% and from 0.5% to 1.0% respectively along with a slight reduction in strength afterwards. The results were confirmed with SEM-EDX analysis with profound decrease in Ca/Si ratio accordingly. This decrease in strength was because of the reduction in homogeneity of the cement matrix at higher content of MS while the decrease in strength at higher content of NS was attributed to the agglomeration of nano particles at higher content in the cement matrix. SEM-EDX analysis confirmed the loss of pozzolanic activity of MS and NS at higher content due to agglomeration and friction among particles.

تصویری از مقاله ترجمه و تایپ شده در نرم افزار ورد

مطالعه تجربی مقاومت و ریز ساختار ملات در حضور میکرو و نانو سیلیس

Experimental study on strength and microstructure of mortar in presence of micro and nano-silica

بازیافت و استفاده از پسماندهای معدنی در سیمان ها و ملات های فعال قلیایی – توسعه مقاومت و ارزیابی محیطی

Recycling and Application of Mine Tailings in Alkali-Activated Cements and Mortars—Strength Development and Environmental Assessment

چکیده

1. مقدمه

۲. مواد و روش‌ها

2.1. مصالح

۲.۲. آماده‌سازی، توصیف تحلیلی، و آزمایش مکانیکی

۲.۳. آزمایش های لیچینگ(فروشویی)

۳. نتایج

3.1. UCS

3.2. تحلیل وزن سنجی حرارتی

۳. ۳. توصیف ویژگی های کانی شناختی و ریزساختاری

3.4. عملکرد زیست‌محیطی

۴. بحث

۵. نتیجه‌گیری ها

چکیده

 پسماندهای معدنی (MT) از نظر کیفیت سنگدانه ها که معمولا در کاربردهای مهندسی عمران مورد استفاده قرار می گیرد ، غالبا به دلیل چگالی بالای آن می تواند گامی به جلو باشد. معدن مس Neves Corvo پرتغالی ، متعلق به شرکت معدن Lundin، تقریباً 3 میلیون تن در سال تولید می کند. با این وجود ، به دلیل سطوح بالای گوگرد و سایر فلزات (آرسنیک As، کروم Cr، مس Cu، سرب Pb، روی Zn) در حالت اولیه خود قابل استفاده نیست. این مقاله بر تثبیت/انجماد MT با گوگرد بالا، بدون هیچگونه عملیات حرارتی قبلی، با استفاده از خاکستر بادی (FA) فعال شده قلیایی تمرکز دارد. متغیرهای در نظر گرفته شده نسبت MT/FA و نوع فعال کننده و غلظت بودند. سپس سنگدانه ای ریز به منظور ارزیابی کیفیت ملات حاصله به خمیرها اضافه شد. حداکثر مقاومت فشاری برای خمیرها و ملات ها به ترتیب 14 مگاپاسکال و 24 مگاپاسکال پس از عمل آوری طی 24 ساعت در دمای 85 درجه سانتیگراد به دست آمد. تحلیل وزن سنجی حرارتی ، میکروسکوپ الکترونی روبشی ، طیف سنجی پراکندگی انرژی اشعه ایکس ، پراش اشعه X و طیف سنجی مادون قرمز برای شناسایی محصولات واکنش استفاده شد و دو نوع آزمایش لیچینگ (فروشویی) برای ارزیابی عملکرد محیطی انجام شد. نتایج نشان داد که افزایش مقاومت با تشکیل ژل N-A-S-H مرتبط است، اگرچه سدیم سولفات کربنات نیز ایجاد شده است، که نشان می دهد کل سدیم ورودی (intake) می تواند بدون افت مقاومت بهینه شود. حلالیت فلزات مورد تحلیل در خمیر با 78 درصد MT و 22 درصد FA برای ضایعات غیر خطرناک زیر آستانه(پایینِ مرز) بود.

1. مقدمه

این چارچوب بهینه‌سازی پایداری بخش معدن را مورد توجه قرار می‌دهد که در حال حاضر در حال وقوع یک انقلاب بسیار مهم است. این صنعت در حال رها کردن تمرکز بر کارآیی عملیات با هدف کاهش ضایعات دور انداخته شده و تغییر به یک الگوی جهانی است که نه تنها عملیات استخراج معدن بلکه چرخه عمر کامل این صنعت حیاتی را نیز در بر می‌گیرد [‏۱]‏. ضایعات حاصل از عملیات استخراج معدن می‌تواند ناشی از خرد شدن یا دیگر روش‌های پردازش پیچیده‌تر باشد. مورد اول، که به طور معمول “ضایعات معدنی” ساده نامیده می‌شود، در صنعت ساخت‌وساز (‏به عنوان مثال، بتن، خاکریزها)‏ استفاده می‌شود چون هیچ گونه نگرانی زیست‌محیطی خاصی را ایجاد نمی‌کند؛ مورد دوم، که معمولا به آن “پس‌ماندهای معدنی” (‏MT)‏ گفته می‌شود، به دلیل میزان بالای انواع مختلف آلاینده‌ها که در تماس با آب می‌توان آن‌ها را شست، مواد نگران‌کننده‌تر تولید می‌کند [2-4]. 

۵. نتیجه‌گیری ها

از نظر رفتار مکانیکی، تثبیت پسماندهای معدنی از استخراج مس با استفاده از FA فعال شده قلیایی یک روش موثر است که می‌تواند برای کاربردهای کم مقاومت (‏<20 MPa)‏، مانند خاکریزها یا اساس راه در نظر گرفته شود.این روش دارای مزیت اجتناب ازعملیات حرارتی برای افزایش سطح آمورفیزاسیون است در حالی که تنها به ۲۵ تا ۳۰ درصد FA نیاز دارد یعنی ۷۰ تا ۷۵ درصد خمیر، ضایعات خواهد بود. این نکته مهم است چون نشان‌دهنده جایگزینی برای دفن زباله سنتی است، و همچنین مصرف سیمان را کاهش می‌دهد. با توجه به اینکه کاربردهای ذکر شده در بالا به حجم بالایی از مواد نیاز دارند، این محلول جایگزین مناسبی برای چسباننده‌های(مواد سیمانی) معمولی از نظر خواص مکانیکی، سازگار بودن محیطی، و مقرون‌به‌صرفه بودن است. یک UCS ۱۵مگاپاسکالی پس از یک دوره عمل آوری ۲۴ ساعته در دمای ۸۵ درجه سانتی گراد با استفاده از فعال‌کننده SH ۱۵مولی (P2C) به دست آمد.

Abstract

Mine tailings (MT) could represent a step forward in terms of the quality of the aggregates usually used in civil engineering applications, mostly due to its high density. The Portuguese Neves Corvo copper mine, owned by the Lundin Mining Corporation, produces approximately 3 million tonnes per year. Nevertheless, it cannot be used in its original state, due to its high levels of sulphur and other metals (As, Cr, Cu, Pb, Zn). This paper focuses on the stabilisation/solidification of high-sulphur MT, without any previous thermal treatment, using alkali-activated fly ash (FA). The variables considered were the MT/FA ratio and the activator type and concentration. A fine aggregate was then added to the pastes to assess the quality of the resulting mortar. Maximum compressive strengths of 14 MPa and 24 MPa were obtained for the pastes and mortars, respectively, after curing for 24 h at 85 °C. Thermogravimetric analysis, scanning electron microscopy, X-ray energy dispersive spectroscopy, X-ray diffraction, and infrared spectroscopy were used to characterize the reaction products, and two types of leaching tests were performed to assess the environmental performance. The results showed that the strength increase is related with the formation of a N-A-S-H gel, although sodium sulphate carbonate was also developed, suggesting that the total sodium intake could be optimized without strength loss. The solubility of the analysed metals in the paste with 78% MT and 22% FA was below the threshold for non-hazardous waste.

1. Introduction

The framework addressing the sustainability optimisation of the mining sector is currently undergoing a very significant revolution. It is abandoning the focus on the efficiency of operations, aiming to reduce the disposed waste, and shifting to a more global paradigm, encompassing not only the mining operations but also the complete life cycle of this vital industry [1]. Wastes resulting from mining operations can result either from crushing or other, more complex processing methods. The former, normally referred to as plain “mining waste”, has been used in the construction industry (e.g., concrete, embankments) as it does not raise any special environmental concerns; the latter, usually referred to as “mine tailings” (MT), produces more worrying materials due to its high levels of different kinds of contaminants which can be washed away when in contact with water [2,3,4].

5. Conclusions

In terms of mechanical behaviour, the stabilisation of mine tailings from copper extraction using alkali-activated FA is an effective procedure which can be considered for low-strength applications (<20 MPa), like embankments or road bases. This procedure has the advantage of avoiding thermic treatment to increase the amorphisation level, while requiring only 25%–30% FA, i.e., 70%–75% of the paste will be tailings. This is significant since it represents an alternative to traditional landfilling, and it also reduces cement consumption. Considering that the above-mentioned applications require high volumes of material, this solution represents a suitable alternative to conventional binders in terms of mechanical properties, environmental friendliness, and cost-effectiveness. A UCS of 15 MPa was obtained after a curing period of 24 h at 85 °C using a 15 molal SH activator (P2C). However, the P2B paste was chosen for further analyses, since its strength/cost compromise was considered to be more effective.

تصویری از مقاله ترجمه و تایپ شده در نرم افزار ورد

بازیافت و استفاده از پسماندهای معدنی در سیمان ها و ملات های فعال قلیایی – توسعه مقاومت و ارزیابی محیطی

Recycling and Application of Mine Tailings in Alkali-Activated Cements and Mortars—Strength Development and Environmental Assessment

ویژگی های جذب آب مواد سیمانی مبتنی بر واکنش شیمیایی

Water absorption characteristics of cement-based materials based on the chemical reaction

نکات مهم

چکیده

۱. مقدمه

۲. فرآیند تئوری مدل جذب

2.1. محاسبه تئوری جذب

۳. مواد و روش‌ها

3.1. مواد خام

۳.۲. آماده‌سازی ملات سیمان

۳. ۳. روش اندازه‌گیری

۴. نتایج و بحث

4.1. تغییر ساختار منافذ نمونه در زمان‌های مختلف غوطه‌وری

۴.۲. رابطه بین کسر جرمی جذب و زمان

۴.۳. مدل شیمیایی فرآیند جذب

۵. نتیجه‌گیری

چکیده

با توسعه زیرساخت‌های شهری، به تدریج در شهرهای مختلف مترو و دیگر پروژه‌های زیرزمینی ساخته می‌شوند. بنابراین تاثیر جذب آب بر روی سطح مواد بر پایه سیمان بیش از پیش مهم شده‌است. یک مدل ریاضی و آزمایش نسبی جذب آب در ملات سیمان مورد بررسی قرار گرفت. نتایج نشان داد که تغییر شعاع منافذ کاهش و کسر جرمی جذب با افزایش زمان جذب افزایش یافت. احتمال و مسیر واکنش در طول این فرآیند مطالعه شد، و نتیجه نشان داد که هیدرولیز صرفا در این فرآیند رخ نداد. 

۱. مقدمه 

مصالح سیمانی یکی از مفیدترین مواد در مهندسی عمران است. براساس ویژگی متخلخل مصالح سیمانی، عملکرد خدمت آن نیز تغییر می‌کند. وقتی آن‌ها در محیط زیر زمینی ساخته می‌شوند، آب تمایل به نفوذ به مواد سیمانی به عنوان نیروی مویینگی دارد. به دلیل وجود یون‌های دیگر در آب‌های زیرزمینی، این یون به درون مواد نفوذ کرده و منجر به تاثیر پذیری دوام مصالح می‌شود. بنابراین، تحقیق در مورد جذب آب زیر زمینی در سطح مواد بر پایه سیمان مهم است.

۵. نتیجه‌گیری

براساس قانون Hagen – Poiseuille و روش مکانیک کوانتومی، یک مدل ریاضی از جذب آب مواد سیمانی با تحلیل واکنش شیمیایی در طول فرآیند جذب آب ارایه شده‌است.

(‏۱)‏ در مرحله اولیه جذب آب، نفوذ مویینگی نیروی اصلی در جذب آب مواد بر پایه سیمان بود. اندازه منفذ ملات سیمان با کاهش w/c کم شد و در نهایت به یک مقدار ثابت کاهش یافت. 

(‏۲)‏ کسر جرمی جذب با گذشت زمان به سرعت افزایش یافت و در نهایت به یک مقدار مشخص رسید. عمق نفوذ نیز با زمان جذب آب افزایش یافت، اما این روند با تغییر کیفیت جریان یک‌سان نبود و در ابتدا به آرامی و در نهایت به سرعت افزایش یافت. 

(‏۳) ‏طبق روش مکانیک کوانتومی، فرآیند مرطوب سازی مواد بر پایه سیمان به خودی خود رخ داد، اما هیدرولیز صرفا در فرآیند جذب آب رخ نداد.

Abstract

With the development of urban infrastructure, subway and other underground projects are gradually being constructed in various cities. The influence of water absorption on surface of cement-based materials has therefore become more and more important. A mathematical model and the relative experiment of water absorption in cement mortar were investigated. The results showed that the change of radius of pore was decreased and absorption mass fraction was increased with the increased of absorption time. The possibility and direction of reaction during this process were studied, and the result showed that hydrolysis was not merely occurred in this process.

1. Introduction

Cement-based material is one of the most useful materials in civil engineering. Based on the characteristic of porous of cement-based material, its service performance change accordingly. When they are built in the underground environment, water tends to penetrate cement-based materials as capillary force. Because of existence of other ions in groundwater, it penetrated into the materials and lead to be affected of durability of materials. Therefore, the research of absorption of underground water on surface of cement-based materials is important.

5. Conclusions

Based on the Hagen-Poiseuille law and quantum mechanics method, a mathematical model of water absorption of cementbased material was established by analyzing the chemical reaction during the process of water absorption.

(1) In the early stage of water absorption, capillary permeation was the main force in water absorption of cement-based materials. The pore size of cement mortar was decreased with the decrease of w/c and finally reduced to a fixed value.

(2) Absorption mass fraction was increased with time, it was increased rapidly and finally reached to a certain content. The depth of penetration was also increased with the water absorption time, but the trend was not same with change of flow quality, it was increased slowly and finally change to rapidly.

(3) According to quantum mechanics method, the wetting process of cement based material was happened spontaneous, but hydrolysis was not merely occurred in the process of water absorption.

تصویری از مقاله ترجمه و تایپ شده در نرم افزار ورد

ویژگی های جذب آب مواد سیمانی مبتنی بر واکنش شیمیایی

Water absorption characteristics of cement-based materials based on the chemical reaction

ارزیابی چرخه عمر محیطی تولید کاربید سیمانی (WC-Co)

Environmental life cycle assessment of cemented carbide (WC-Co) production

چکیده
1 مقدمه
2 مواد و روش ها
2.1 واحد عملیاتی
2.2 سیستم بررسی شده
2.3 دسته بندی های تاثیر و روش های ارزیابی تاثیرات
2.4 اطلاعات ارزیابی تاثیرات
2.5 تحلیل تردید و حساسیت
3 محاسبات
3.1 استخراج
3.2 حمل و نقل
3-3 فلزگری آب
3.4 فلزگری آب
3.5 فلز گری پودر
3.6 بازیابی
4 نتایج و بحث
4-1 اطلاعات مرتبط با چرخه عمر
4-2 ارزیابی تاثیر چرخه عمر و تحلیل موقعیت
4.3 تحلیل حساسیت
5 نتیجه گیری
منابع

چکیده

کاربیدهای سیمانی اهمیت زیادی در صنعت ساخت دارند. ویژگی های قابل توجه مثل استحکام بالا و مقاومت پوشش این ماده و از جمله کاربیدهای سیمانی تنگستن دارای کبالت (WC-Co) در کاربردهای متعددی استفاده می شوند. هدف این تحقیق، ارائه اطلاعات جامع از چرخه های عمر محیطی تولیدکاربیدهای سیمانی (WC-CO)) با عنوان LCI است که برای محصول غیر چینی داده شده است و در آمریکا و کانادا تولید می شود. موقعیت های مختلفی با در نظر گرفتن سرعت بازیافت و ارزیابی تاثیر چرخه (LCIA) بررسی شده اند تا کارایی اطلاعات LCI تشریح شوند. نتایجLCI این تحقیق دارای حجم مشابه یا کمتر در مقایسه با تحقیقات قبلی هستند و دلالت بر این دارند که تولید محصولات غیر چینی انرژی کمتری در مقایسه با محصولات چینی دارند. نتایجLCIA نشان می دهد که کارهای معدنی، استخراج فلزات و ریخته گری در فازهای پودر دارای تاثیرات مهم چرخه های طولانی مدت می باشند. بسیاری از این تاثیرات به دلیل وجود داده هاو بازده محدود ( کروسن – سولفید- پسماندها- استفاده از آب در مدت  کارهای معدنی و استفاده از برق) حاصل می شوند و فرایند بازیافت تا حد زیادی این تاثیرات را کاهش می دهد. مقایسه این ماده با تولیدات کاربید تانگستن چینی (WC) نشان داد که LCIA منجر به کاهش کمتر محصولات چینی به علت تغییر آب و هوا، شکل گیری اکسیدان های فتو شیمیایی، کاهش آب می شود، اما خاصیت اسیدی، تخلیه منطقه ای و کاهش آب های شیرین افزایش یافته است. اطلاعات LCI و نتایج LCIA برای تولیدات غیر چینی  در ارزیابی طول عمر  WC-Co یا مواد جدید استفاده می شوند.

1 مقدمه

ویژگی های قابل توجه مثل استحکام بالا و مقاومت پوشش این ماده باعث شده تا این ماده در کاربردهای متعددی از جمله ابزار حفاری صخره و ابزار برش فلزاتف پلاستیک ها، چوب و ترکیبات آن در صنعت ساختمان استفاده می شوند ( فانگ و همکاران2014). کاربیدهای سیمانی عمدتا دارای کاربیدهای سیمانی تنگستن دارای کبالت (WC-Co)) هستند (پارکاش2014). تا امروز، فقط چند منبع اطلاعاتی برای چرخه عمرLCI برای WC-Co یا مواد جدید مطرح شده است. تحقیق اخیر که توسط ما و همکارانش در سال2017 انجام شده است، اطلاعات LCI را برای تولید پودر کاربید تنگستن(WC)( یک ماده جدید از WC-Co) و برای دو منطقه در چین مورد استفاده قرار دادند. تولید معدنی تنگستن در سراسر جهان و مخصوصا چین حدود 80 درصد است. به هر حال، کمتر از نیمی از تولید جهانی کاربیدهای سیمانی در چین اتفاق می افتد و فقط 23 درصد در سال 2015 صادر شده است ) هو و همکاران 2016- لیل آیلا و همکاران 2015). بنابراین، باید اطلاعات LCI را برای تولیدات غیر چینی نشان داد.

Abstract

Cemented carbides are of great importance for the manufacturing industry. The outstanding properties of high hardness and wear resistance of this material, consisting mainly of tungsten carbide cemented with cobalt (WC-Co), have caused its use in a wide range of applications. The aim of this study is to provide comprehensive and detailed cradle-to-gate life cycle inventory (LCI) data for the typical non-Chinese production of WC-Co, which is assumed to take place in Canada and the United States. Different scenarios are presented regarding recycling rate and a life cycle impact assessment (LCIA) is conducted to illustrate the applicability of the LCI data. The LCI results in this study are of similar magnitude or lower compared to previous studies and indicate that the typical non-Chinese production requires less energy compared to Chinese production. The LCIA results show that the mining, hydrometallurgy and powder metallurgy phases in general dominate the cradle-to-gate life cycle impacts. Most of the impacts are caused by a limited number of inputs and outputs (e.g. kerosene, sulfidic tailings, water use during mining and electricity use), and recycling greatly reduces the impacts. A comparison with Chinese tungsten carbide (WC) powder production showed that the LCIA results in non-Chinese WC production were lower for climate change, photochemical oxidant formation and water depletion, but higher for terrestrial acidification, ozone depletion and freshwater eutrophication. The LCI data and the LCIA results for non-Chinese production can subsequently be used in product-specific cradle-to-grave life cycle assessments involving WC-Co or any of its precursors.

1 Introduction

The outstanding properties of cemented carbides, including high hardness and wear resistance, have caused this material to be used in a wide range of applications, especially in rock drilling tools as well as cutting tools for metals, plastics, wood and composites in the manufacturing industry (Fang et al., 2014). Cemented carbides consist mainly of tungsten carbide cemented with cobalt (WC-Co) (Prakash, 2014). To date, only a few sources of life cycle inventory (LCI) data for WC-Co and its precursors exist. The recent paper by Ma et al. (2017) reported LCI data for the production of tungsten carbide (WC) powder, a precursor to WC-Co, for two production sites in China. The global tungsten mine production is indeed dominated by China at about 80%. However, less than half of the global production of cemented carbides occur in China and only 23% of that was exported in 2015 (Hu et al., 2016; Leal-Ayala et al., 2015). There is thus also a need for LCI data representing nonChinese WC-Co production.

تصویری از مقاله ترجمه و تایپ شده در نرم افزار ورد

ارزیابی چرخه عمر محیطی تولید کاربید سیمانی (WC-Co)

Environmental life cycle assessment of cemented carbide (WC-Co) production

عملکرد بتن سازه ای با زباله های پلاستیک بازیافتی به عنوان جایگزینی جزئی برای شن و ماسه

Performance of structural concrete with recycled plastic waste as a partial replacement for sand

چکیده

1. مقدمه

2. پلاستیک به عنوان جایگزینی برای شن در سیمان

3. روش تجربی

4. نتایج

5. تحلیل و بحث

6. نتیجه گیری ها

7. پیشنهادات تحقیقات آینده

منابع

چکیده

     نگرانی های محیطی حاصل از تجزیه زیاد شن منجر به محدودیت هایی در مورد استخراج شن در هند شده است و تاثیرات اقتصادی مستقیم بر ساخت سیمان مشاهده شده است. یکی از جایگزین های مناسب و دوستدار محیط برای شن باید یافت شود که بتواند نیازهای عظیم صنعت ساختمان را تامین کند. همزمان، ضایعات پلاستیک در هند در موارد معدود بازیابی می شوند و بیش از 40% برای پر کردن اراضی استفاده می شوند. منهدم کردن این مواد که با سرعت بسیار پایین تجزیه می شوند بدین معناست که ماندگاری بلند مدت این موارد در مخیط زیست یکی از نگرانی های مهم است.

     برای بررسی دو مسئله، پیشنهاد شده است تا ضایعات پلاستیک پردازش شوند تا جایگزین نسبی برای شن های ریز در ترکیب جدیدی برای سیمان های ساختمانی ایجاد شود. در این تحقیق، 11 ترکیب جدید سیمان ارزیابی شده است تا پنج ترکیب پلاستیک مورد بررسی قرار بگیرند.

     نتایج نشان می دهند که جایگزینی 10 درصدی شن با پلاستیک بازیافتی یکی از گرینه های کاربردی است که دارای پتانسیل صرفه جویی 820 میلیون تن شن در هر سال است. با طراحی مناسب ترکیب، عملکرد سیمان دارای مواد ضایعات پلاستیک می تواند حفظ شود. این کار اولیه از طریق سرمایه گذاری کنسول بریتانیا تحت برنامه UKIERI (فعالیت تحقیق و آموزش موسسه بریتانیایی هند) برای توسعه سیمان های ساختمانی با کمک ضایعات پلاستیک به عنوان ماده ای جایگزین برای شن انجام شده است.

پلاستیک به عنوان جایگزینی برای شن در سیمان

     تحقیق اولیه در مورد تاثیرات جایگزین مواد پلاستیک بر مقاومت فشردگی سیمان توسط المناصر و دالال (5) انجام شد که در آن به بررسی تاثیر افزایش نسبت ذرات ضایعات پلاستیک بر مقاومت کششی برای سه نسبت پیوند آب پرداختند. بیان شده است که مقاومت فشردگی همراه با افزایش مقدار مواد پلاستیک کاهش می یابد. این کاهش در مقاومت به وجود پیوند ضعیف بین پلاستیک و خمیر سیمان کمک می کند (شکل 1). توانایی کشش پلاستیک بیشتر از تقسیم بندی آن در مدت آزمایشات فشردگی سیمان است.

     سایکیا و بریتو (6) ترکیبات سیمان دارای سه گروه ذرات با شکل ها و اندازه های مختلف را بررسی کردند که عبارتند از 1- ذرات بزرگ ( طول 10 تا 20 میلی متر) 2- ذرات پوشش دار ریز (طول 2 تا 5 میلی متر) 3- ذرات سنگ شکل استوانه ای (طول 3 میلی متر). هر کدام از این ذرات در بازه نسبت های مختلف مورد آزمایش قرار می گیرند که در بازه 0 تا 15 درصد شن می باشند. مشخص شده است که هر چه نسبت جایگزینی بیشتر باشد، مقاومت فشردگی سیمان کمتر خواهد بود و این عامل به عدم وجود واکنش بین ذرات PET و خمیر سیمان کمک می کند (شکل 1). در این تحقیق نتیجه گیری شده است که منطقه انتقال سطحی در سیمان دارای ذرات PET ضعیف تر از منطقه سیمان استاندارد است.

     آلبانو و همکارانش (7) از ذرات PET دارای شکل های نامنظم با اندازه های 2.6 میلی متر و 11.4 میلی متر با میزان جایگزینی 10 و 20 درصد با دو نسبت مختلف w/c (0.50 و 0.60) استفاده کردند. بیان شد که مقاومت کششی با افزایش نسبت پلاستیک کاهش می یابد که این مطلب دلالت بر این دارد که ذرات پلاستیک در ساختارهای داخلی در مقایسه با ازکیبات دارای ذرات کوچکتر PET عملکرد بهتری دارند که در شکل 1 نیز تشریح شده است. شکل گیری سوراخ و حفره مشاهده می شود که با کارایی در ارتباط است و بر تراکم سیمان تاثیر می گذارد.

وابستگی ظرفیت تحمل نهایی رفتار شکست شمع های سیمانی اختلاط عمیق تی شکل به شکل کلاهک بزرگ شده و استحکام شمع

Dependence of ultimate bearing capacity and failure behavior of T-shaped deep cement mixing piles on enlarged cap shape and pile strength

چکیده

مقدمه

تاریخچه موردی و مدلسازی عددی

تاریخچه موردی

مدلسازی عددی

بررسی مقدماتی

تأثیر قطر سطح و مقاومت شمع DCM عادی بر منحنی بار-نشست در مقایسه با مورد مرجع

تأثیر ابعاد کلاهک شمع بزرگ‌شده و مقاومت شمع TDM روی منحنی بار-نشست در مقایسه با شمع DCM عادی تحت حجم کنترل‌شده

آزمایش مدل فیزیکی

مطالعه حساسیت

الگوهای تسلیم

تأثیر ضریب شکل (α_s) و نسبت مقاومت (α_P) بر ظرفیت باربری نهایی

بسیج شدن مقاومت جداره و نوک شمع در ظرفیت باربری نهایی (Qult)

نتیجه‌گیری

چکیده

بررسی عددی ظرفیت باربری نهایی (Qult) و رفتار تسلیم شمع‌های تی‌شکل سیمانی اختلاط عمیق (TDM) تحت حجم معادل انجام شد. تست‌های مدل فیزیکی نیز برای تأیید یافته‌های عددی انجام گرفت. در نهایت، نتایج نشان دادند که هم شکل کلاهک شمع بزرگ و هم مقاومت شمع نقش مهمی دارند. از آنالیزهای حساسیت نیز معلوم شد که تأثیرات شکل کلاهک شمع و مقاومت شمع روی رفتار باربری پیچیده شمع‌های TDM ناشی از تغییرات مود تسلیم است که این تأثیرات به بسیج‌شدگی اصطکاک پوسته و باربری کلاهک و بدنه شمع بستگی دارد.

نتیجه‌گیری

در این مطالعه، سری ‌شبیه‌سازی‌های دوبعدی المان محدود تست‌های بارگذاری شمع‌های DCM و TDM توسعه‌یافته نمونه مرجع انجام شدند تا رفتار باربری و تسلیم‌شان تحت حجم و طول شمع کنترل‌شده بررسی شود. محوریت اصلی تأثیر رابطه دوسویه شکل و کلاهک شمع ‌بزرگ‌شده و مقاومت شمع روی این رفتارهاست. پارامتر ضریب شکل 〖(α〗_S) برای لحاظ شکل و اندازه کلاهک شمع معرفی شد. تست‌های مدل کوچک شده روی شمع‌های DCM عادی و TDM در آزمایشگاه یافته‌های ‌شبیه‌سازی اولیه را تأیید کرد. آنالیزهای حساسیت دیگر مجدد آثار اندرکنش پیچیده شکل کلاهک شمع ‌بزرگ‌شده و مقاومت شمع روی رفتارهای شمع را تصریح کردند. نتایج ازین قرارست: تحت حجم یکسان شمع، بزرگ شدن کلاهک شمع افزایش ظرفیت نهایی شمع را تضمین نمی‌کند. بعلاوه، مقاومت شمع نسبت به مقاومت شمع DCM بهینه (αp) نقش مهمی در تغییر ظرفیت شمع دارد.

Abstract

A numerical investigation of the ultimate pile capacity and failure behavior of T-shape deep cement mixing (TDM) piles is conducted under equivalent volume. Physical model tests are conducted to verify the numerical findings. The results reveal that both the shape of the enlarged pile cap and pile strength play key roles. Sensitivity analyses indicate that the effects of cap shape and pile strength on the complex load carrying behavior of TDM piles are attributable to changes in failure mode, which depend on the mobilized skin friction and bearing of both the cap and pile body.

6- Conclusion

A series of 2D-FE simulations of pile load tests on DCM and TDM piles extended from a reference case were conducted to investigate their load carrying and failure behaviors under controlled pile volume and length. The main focus was effect of the interaction between the shape of the enlarged pile cap and pile strength on those behaviors. A parameter, the shape factor ( ) αs , is introduced to represent the shape and size of the pile cap. Scaled-down model tests on conventional DCM and TDM piles in the laboratory verified the findings from the preliminary simulation. Additional sensitivity analyses further clarified the effects of the complex interaction of the shape of the enlarged pile cap and pile strength on the pile behaviors. The results are as follows: (1) Under the same pile volume, enlarging the pile cap does not guarantee an increase in pile ultimate capacity. In addition, the pile strength in relation to the optimum DCM pile strength (αp) plays an important role in the change in pile capacity.

تصویری از مقاله ترجمه و تایپ شده در نرم افزار ورد

وابستگی ظرفیت تحمل نهایی رفتار شکست شمع های سیمانی اختلاط عمیق تی شکل به شکل کلاهک بزرگ شده و استحکام شمع

Dependence of ultimate bearing capacity and failure behavior of T-shaped deep cement mixing piles on enlarged cap shape and pile strength

رفتار میلگردهای کشیده و مدفون شده در اختلاط های خاک- سیمان در فصل مشترک

Interface behavior of tensioned bars embedded in cement-soil mixtures

گزیده ها

چکیده

1. مقدمه

2. برنامه آزمایشی

3. خصوصیات مواد

4. آماده سازی نمونه

5. روش آزمایش

6. نتایج آزمایش

7. آنالیزهای رگرسیون برروی نتایج آزمایش

1. 7. مقاومت چسبندگی نهایی فصل مشترک در برابر مقاومت فشاری تک محوره

2. 7. مقاومت چسبندگی باقیمانده فصل مشترک (RBS) در برابر مقاومت چسبندگی نهایی فصل مشترک

3. 7. مقاومت چسبندگی نهایی فصل مشترک به عنوان تابعی از عوامل تاثیرگذار

4. 7. مدل ساده شده چسبندگی- لغزش فصل مشترک

8. بحث

9. نتایج

منابع

چکیده

عملکرد کلی خاکهای تثبیت شده با سیمان مسلح تا حد زیادی به مکانیسم های چسبندگی فصل مشترک بستگی دارد که بین آرماتور و اختلاط خاک- سیمان احاطه کننده توسعه می یابند. در اینجا یک پژوهش آزمایشی آزمایشگاهی مبتنی بر نظریه طراحی یکنواخت برای توصیف رفتار فصل مشترک میلگردهای تابیده مدفون شده در خاکهای مخلوط شده با سیمان انجام شد. مطالعه حاضر بر تاثیر میزان سیمان، میزان آب و مدت عمل آوری (کیورینگ) بر پاسخ فصل مشترک تاکید نمود. مقاومت چسبندگی فصل مشترک اختلاط خاک- سیمان مسلح ، که در آزمایشات (تستهای) پول اوت اندازه گیری شده، متناسب با مقاومت اختلاط خاک- سیمان است که از آزمایشات فشاری تک محوره بدست آمد. در بخشی از این مطالعه، یک مدل لغزش- چسبندگی سه خطی ساده شده توسعه یافت که در هنگام درجه بندی درست، می توانست پاسخ برشی فصل مشترک اختلاط- میلگرد را توصیف نماید. در این راستا همبستگی هایی بدست آمد که بین مقاومت چسبندگی فصل مشترک با سه عامل تاثیرگذار بررسی شده در این مطالعه، ارتباط برقرار می کنند. روندهای بدست آمده در مورد تاثیر هر عامل بر مقاومت چسبندگی فصل مشترک، بینش هایی مناسب برای راهنمایی طراحی فعلی و رویه ساخت اختلاط خاک- سیمان مسلح فراهم نمود. نتایج و پروتکل های مطرح شده در این مطالعه، درک مکانیسم برشی فصل مشترک بین میلگرد تابیده و اختلاط خاک- سیمان را تسهیل نموده و انتظار می رود ابزارهای کافی برای تامین فقدان فعلی پارامترهای چسبندگی فصل مشترک اختلاط- میلگرد در خصوصیات طراحی سازه های اختلاط خاک مسلح فراهم نمایند. 

1. مقدمه 

در مهندسی ژئوتکنیک سیمان به عنوان یکی از مهمترین چسب ها/ اختلاط ها برای بهسازی زمین وتثبیت آن به ویژه در رس ها و لجن نرم یا آلوده شده، شناخته شده است [1، 2]. با استفاده از تکنیک های اختلاط خاک و جت گروتینگ (تزریق با فشار بسیار بالا)،سیمان یا دوغاب را می توان به درون منافذ خاکهای ضعیف تزریق کرد که این کار موجب واکنش های پوزولانی و تشکیل اختلاط های خاک- سیمان با ویژگیهای بهبودیافته می شود [3]. مطالعات تحقیقاتی پژوهشی زیادی برای بررسی خصوصیات مکانیکی و هیدرولیکی بهبودیافته خاکهای تثبیت شده با سیمان، از جمله افزایش مقاومت و استحکام، کاهش تراوایی و نفوذپذیری، و کاهش تراکم پذیری انجام شده است [4-18]. 

Abstract

The overall performance of reinforced cement-stabilized soils depends significantly on the interface bond mechanisms that develop between the reinforcement and the surrounding cement-soil mixture. A laboratory experimental investigation based on uniform design theory was carried out to characterize the interface behavior of deformed bars embedded in cement-admixed soils. The study focused on the influence of cement content, water content and curing duration on the interface response. The interface bond strength of reinforced cement-soil mixture, as measured in pullout tests, was found to be proportional to the strength of cement-soil matrix, as obtained from unconfined compression tests. A simplified trilinear bond-slip model was developed as part of this study, which when properly calibrated was found to be capable of characterizing the bar-mixture interface shear response. Correlations were obtained to relate the interface bond strength with the three influence factors investigated in this study. The trends obtained on the influence of each factor on the interface bond resistance provided insights that were suitable to guide current design and construction practice of reinforced cement-soil mixture. The results and testing protocols presented in this study facilitated the understanding for interface shear mechanism between deformed bar and cement-soil mixture, and are expected to provide adequate means to satisfy the current lack of bar-mixture interface bond parameters in design specification for reinforced soil mixing structures.

1. Introduction

Cement has been recognized as one of the most important binders/admixtures in geotechnical engineering for ground improvement and stabilization, especially in soft or contaminated clays and sludge [1,2]. Using techniques of soil mixing and jet grouting, cement or slurry can be introduced into the pores of naturally weak soils resulting in pozzolanic reactions forming soil-cement mixtures of improved characteristics [3]. Many research studies were conducted to investigate the improved mechanical and hydraulic properties of cement-stabilized soils, such as strength increase, permeability decrease, and compressibility reduction [4–18].

تصویری از مقاله ترجمه و تایپ شده در نرم افزار ورد

رفتار میلگردهای کشیده و مدفون شده در اختلاط های خاک- سیمان در فصل مشترک

Interface behavior of tensioned bars embedded in cement-soil mixtures

خواص مصالح بازیافت شده در بتن و تاثیر آنها در تولید بتن جدید

Properties of recycled concrete aggregate and their influence in new concrete production

چکیده
1- مقدمه
2- مزایای استفاده از RCA
3- تولید RCA
4- درصد جایگزینی RCA در ترکیب سیمان
5- ملاحضات استفاده از RCA ریز
6- ویژگی های RCA
6-1 محتوای ملات
6-2 گرانش ویژه
6-3 جذب
6-4 کاهش حجم در آزمایش سایش L-A
6-5 مقاومت سالم ماندن
6-6 غلظت مایع سولفات – کلرید و پتاسیم
7- ویژگی های بتن دارای RCA
7-1 کارایی
7-2 تراکم
7-3 مقاومت فشردگی
7-4 مقاومت ارتجاعی
7-5 مقاومت کششی
7-6 قدر مطلق ارتجاع پذیریE
7-7 ضریب گسترش حرارتCTE
7-8 مقاومت انجماد – گداختگی
7-9 انقباض خشک شدن
7-10 خزش
7-11 نفوذ پذیری
7-12 مقاومت نفوذپذیزی یون کلرید
7-13 ویژگی های شکاف ( ترک )
8 روش های بالقوه برای افزایش عملکرد بتن RCA
8-1 استفاده از مواد بتنی مکمل SCM به عنوان جایگزین نسبی OPC
8-2 روش ترکیب دو مرحله ای TSMA
8-3 روش ترکیب ملات MMA
8-4 روش ترکیب استفاده از شن SEMA
8-5 کاهش مقدار ملات در RCA
8-6 اصلاح طراحی میکسر
8-7 محدود سازی مقدار RCA در ترکیب بتن
8-8 RCA خود التیام
8-9 پوشش سطوح RCA با پودر پوزولان
8-10 فناوری اصلاح سطح
8-11 استفاده از مواد متراکم اشباع شده
8-12 استفاده از فیبر در ترکیبات بتنCRA
9 نتیجه گیری و پیشنهادات
9-1 نتایج
9-2 پیشنهادات مربوط به استفاده از RCA در بتن

چکیده

این تحقیق مروری از پتانسیل و چالش های استفاده از مصالح ریز بازیافتی RCA را به عنوان جایگزین مصالح ریز طبیعی NA در ترکیبات سیمان بررسی می کند. استفاده از RCA در سیمان باعث حفظ محیط از طریق کاهش نیاز به مصالح جدید و کاهش میزان اتلاف مواد در ساختمان سازی می شود و ویژگی های RCA از جمله گرانش خاص – جذب و مقدار مواد موجود به مقاومت و انسجام بتن کمک می کند. کیفیت RCA بستگی به ویژگی های مصالح اصلی و شرایط استفاده از سیمان دارد. بعضی از محققان گزارش داده اند که استفاده از RCA باعث تضعیف ویژگی های سیمان می شود در حالی که سایر محققان هم سیمان RCA را باموفقیت با عملکرد مشابه با سیمان طبیعیNC تولید کرده اند. علاوه بر تاثیر RCA بر ویژگی های سیمان ، این تحقیق به ارزیابی تکنیک های متعدد برای افزایش عملکرد بتنRCA می پردازد و در این تحقیق به صرفه جویی هزینه در تولید سیمان اشاره شده است و پیشنهاداتی در مورد استفاده از سیمان RCA بیان شده است.

1- مقدمه

سیمان یکی از پرکاربردترین مواد ساختمانی است . ترکیبات اولیه سیمان شامل مصالح ساختمانی ( ریز و درشت ) – آب و مواد ترکیبی است ( ویندس و همکاران 2003 – انجمن سیمان طبیعی NRMCA (2012|) . از میان مواد ذکر شده ، مصالح ریز جدود 70 تا 80 درصد از حجم سیمان را تشکیل می دهند. انواع NA مورد استفاده در کاربردهای سیمان شامل سنگ های خرد شده – شن و ماسه می باشند ( USGS1997). این مصالح طبیعی از طریق فعالیت های معدنی منابع طبیعی و باز کردن معادن سنگ به دست می آیند. فرایند استخراج NA معمولا در معادن بزرگی اتفاق می افتد که مجهز به تجهیزات سنگین هستند و انرژی بسیار زیادی لازم دارند. منابع NA فراوان اما محدود هستند ( USGS1997) . چالش هایی نیز در توسعه ساختاری وجود دارد که از جمله دلایل آن می توان به کمبود و اتمام منابع – محدودیت در باز کردن معادن جدید و افزایش هزینه های تولید اشاره کرد. استفاده از مواد بازیافتی RA می تواند به بیان بعضی از این چالش ها کمک کند ( ACPA 2009 – ورینا 2012) . RA می تواند از سیمان های موجود به دست آید و بنابراین ، تحت عنوان مصالح بازیافتی RCA نامیده می شوند. با توجه به نظر وریس در سال 1996 ، استفاده از RCA در ساخت و ساز یکی از اولویت ها در بسیاری از مناطق سراسر جهان است. حدود 10 % از تمام مصالح مورد استفاده در بریتانیا RCA هستند ( کولینز 1996) و 78000 تن RCA در سال 1994در هلند استفاده شده است ( دو وریس 1996 ) در حالی که هدف آلمان میزان استفاده از این مواد تا حدود 40% از سال 1991 می باشد ( ون آکر 1996 ). با توجه به اطلاعات ارائه شده در سال 1997 ، 0.9 میلیون از 1.06 میلیون تن سیمان بازیافتی برای ساخت و ساز در دانمارک مورد استفاده قرار گرفته است ( اسکیمولر و همکاران 2000).

9-2- پیشنهادات مربوط به استفاده از RCA در بتن

بر اساس نتایج تحقیقات مختلف انجام شده توسط محققان مختلف ،چندین پیشنهاد در مورد استفاده از RCA در بتن به صورت زیر ارائه شده اند:
– برای دست یابی به کیفیت خوب ، ناخالصی در RCA باید به حداقل برسد. حذف آلایندهای ناخواسته در RCA می تواند با شکستن RCA با استفاده از دستگاه های درست شکننده انجام شود (مثل تاثیر شکننده تاثیری و مخروطی) که این عامل در حذف ملات چسبیده به سطح RCA موثر می باشد ( ACPA,2010) . شستن RCA قبل ازفرایند ساخت نیز برای حداقل رساندن مقدار ذرات ریز ( کمتر از #200 sieve/74 μm) و کاهش پتانسیل کارایی ترکیب و مسائل مربوط به جذب رطوبت در فرایند ترکیب پیشنهاد می شود ( کمیته ACI، 2001) .شناور سازی RCA در M 0.1 محلول کلرید هیدروژن نیز گزینه مناسبی برای حذف ملات قدیمی از RCA است.
– استفاده از RCA در شرایط اشباع شده برای اطمینان از کارایی بهتر در مقایسه با RCA خشک توصیه می شود. این تلاش می تواند باافزودن ترکیبات کاهنده آب به ترکیب همراه شود.

Abstract

This manuscript presents a review of the potential and challenge of using recycled concrete aggregate (RCA) as the substitute for natural aggregate (NA) in concrete mixtures. Using RCA in concrete preserves the environment by reducing the need for opening new aggregate quarries and decreases the amount of construction waste that goes into landfill. The properties of RCA such as specific gravity, absorption, and the amount of contaminant present in it contribute to the strength and durability of concrete. The quality of RCA depends on the features of the original aggregate and the condition of the demolished concrete. Some researchers have reported that the use of RCA degrades concrete properties while others have successfully produced RCA concrete with a performance that matched normal concrete (NC). In addition to the influence of RCA to concrete properties, this paper also evaluates multiple techniques to improve the performance of RCA concrete, reported cost savings in concrete production and recommendations regarding the application of RCA in concrete.

1- Introduction

Concrete is known as one of the most highly consumed construction materials. The primary ingredients of a concrete mixture are cement, aggregates (coarse and fine), water and admixtures (Mindess et al., 2003; National Ready Mixed Concrete Association (NRMCA), 2012). Among the aforementioned components, aggregate takes up about 70% to 80% of concrete’s volume. Types of NAs that are commonly used in concrete application consist of crushed stone, sand, and gravel (USGS, 1997). These NAs are obtained through mining natural resources and opening aggregate quarries. The mining process of NAs generally takes place in vast aggregate quarries that involves heavy equipment and consumes an excessive amount of energy. The resources of NAs are abundant but finite (USGS, 1997). Challenges may develop in construction due to depletion and scarcity of the sources, restrictions on opening new sources and the increased production cost. Using recycled aggregate (RA) may help to address some of these challenges (ACPA, 2009; Verian, 2012). RA can be derived from existing concrete, and thus, termed as recycled concrete aggregate (RCA). According to de Vries (1996), the application of RCA in construction works has become a subject of priority throughout many places around the world. As indicators, 10% of the total aggregates used in the United Kingdom (UK) are RCA (Collins, 1996), 78000 tons of RCA were used in the Netherlands in 1994 (de Vries, 1996) while Germany has been aiming a target of 40% recycling rate of its building and demolition waste since 1991 (van Acker, 1998). According the data in 1997, 0.9 million out of 1.06 million metric ton of the recycled old concrete was used for construction in Denmark (Schimmoller et al., 2000). The annual production of recycled materials derived from old asphalt pavement reached 0.8 million metric ton in Sweden in 1999, in which 95% of it was used in the new asphalt pavement (Schimmoller et al., 2000).

9-2- Recommendations for use of RCA in concrete

Based on results of various studies by different researchers, several recommendations on the application of RCA in concrete are summarized as follows: – To achieve good quality, the contaminants on RCA should be minimized. The removal of unwanted contaminants on RCA can be done by crushing RCA with the appropriate type of crushers (i.e. impact crusher and cone crusher) which are effective at removing the adhered mortar on the surfaces of the RCA (ACPA, 2010). Washing the RCA prior to the batching process is also recommended to minimize the amount of fine particles (minus #200 sieve/74 μm) and to reduce the potential of mixture workability problem associated to the moisture absorption during the mixing process (ACI Committee, 2001). Soaking the RCA in the 0.1 M of HCl solution is also an option for removing the old mortar from the RCA. – The use of RCA in saturated condition is recommended to assure a better workability than using dry RCA. This effort can be combined with adding water reducing admixture into the mixture.

تصویری از مقاله ترجمه و تایپ شده در نرم افزار ورد

خواص مصالح بازیافت شده در بتن و تاثیر آنها در تولید بتن جدید

Properties of recycled concrete aggregate and their influence in new concrete production

مدلسازی آزمایشگاهی و عددی پایه نوار بر روی شن و ماسه ژئوتکستایلر تقویت شده با رابط سیمان

Laboratory and numerical modeling of strip footing on geotextilereinforced sand with cement-treated interface

• برای دانلود رایگان مقاله انگلیسی با فرمت pdf بر روی عنوان انگلیسی مقاله کلیک نمایید.
• برای خرید و دانلود ترجمه فارسی آماده با فرمت ورد، روی عنوان فارسی مقاله کلیک کنید.

تصویری از مقاله ترجمه و تایپ شده در نرم افزار ورد

مدلسازی آزمایشگاهی و عددی پایه نوار بر روی شن و ماسه ژئوتکستایلر تقویت شده با رابط سیمان

Laboratory and numerical modeling of strip footing on geotextilereinforced sand with cement-treated interface

• برای دانلود رایگان مقاله انگلیسی با فرمت pdf بر روی عنوان انگلیسی مقاله کلیک نمایید.
• برای خرید و دانلود ترجمه فارسی آماده با فرمت ورد، روی عنوان فارسی مقاله کلیک کنید.