پایان نامه تاثیر نانو ذرات بر روی بتن های الیافی

فهرست و منابع پایان نامه تاثیر نانو ذرات بر روی بتن های الیافی

فهرست:

فصل اول:مقدمه

1-1- مقدمه................................................................................................................................................3

فصل دوم: کلیاتی در مورد تاریخچه نانو و نانو تکنولوژی

2-1- نانو چیست؟.......................................................................................................................................8

2-2- نانو تکنولوژی و تاریخچه آن..............................................................................................................8

2-2-1- برخی اهداف کلی در استفاده از فناوری نانو.................................................................................10

2-2-2- تفاوت فناوری نانو با فناوری دیگر...............................................................................................11

2-2-3- روش های ساخت در فناوری نانو.....................................................................11

2-2-4- نقش نانو ساختارها در فناوری نانو...............................................................................................12

2-2-5- انواع رویکردهای نانو تکنولوژی...................................................................................................13

2-3- انواع نانو ذرات.................................................................................................................................14

2-3-1- نانو ذرات نیمه رسانا (نقاط کوانتومی)..........................................................................................15

2-3-2- نانو ذرات سرامیکی......................................................................................................................16

2-3-3 نانو ذرات فلزی .............................................................................................................................17

2-4- کاربرد نانو ذرات..............................................................................................................................17

2-4-1- فناوری نانو در صنعت ساختمان..................................................................................................17

2-4-2- فناوری نانو وپوشش های ساختمانی............................................................................................18

2-4-3- نانو پوشش های سنگ وچوب......................................................................................................18

2-4-4- سیمان های الیافی..........................................................................................................................19

2-4-5- شیشه های خود تمیز شونده.........................................................................................................19

2-4-6- شیشه های کنترل کننده انرژی.......................................................................................................20

2-4-7- شیشه های محافظ در برابر آتش...................................................................................................20

2-4-8- استفاده از نانو ذرات برای جلوگیری از یخ زدگی جاده ...............................................................20

2-4-9- نانو لوله های کربنی......................................................................................................................22

2-4-9-1- انواع نانولوله های‌ کربنی..........................................................................................................22

2-4-9-2- ویژگی‌های نانولوله های کربنی................................................................................................23

2-4-10- روکش‌های ضد خوردگی فولادی..............................................................................................25

2-4-11- عایق حرارتی نانویی به صورت رنگ .......................................................................................26

2-4-12- نانو ذرات رس.........................................................................................................................26

2-5- انواع نانو ذرات متداول مورد استفاده  در بتن و عمران ....................................................................28

2-5-1-  کاربرد نانو تیوب های کربنی در بتن........................................................................................28

2-5-2- نانوسیلیس ها..............................................................................................................................29

2-5-3- نانو ذرات اکسید آهن یا هماتیت................................................................................................30

2-5-4- نانو ذرات دی اکسید تیتانیوم......................................................................................................30

2-6- سیمان و بتن بهبود یافته با استفاده از فناوری نانو ............................................................................31

2-7- بتن الیافی و انواع الیاف..................................................................................................................35

2-7-1- کاربرد های بتن الیافی..............................................................................................................39

2-7-1-1- دالها.....................................................................................................................................39

2-7-1-2- عرشه پلها............................................................................................................................40

2-7-1-3- خمش در تیرها...................................................................................................................40

2-7-2- انواع مختلف الیاف..................................................................................................................44

2-7-2-1- الیاف مصنوعی....................................................................................................................45

2-7-2-2- الیاف فلزی.........................................................................................................................46

فصل سوم: بتن و اجزای تشکیل دهنده آن

3-1-سنگ دانه ها.................................................................................................................................48

3-1-1چسبندگی سنگدانه ها.................................................................................................................48

3-1-2- مقاومت سنگدانه ها................................................................................................................49

3-1-3- سختی.....................................................................................................................................50

3-1-4- تخلخل وجذب آب دانه ها.....................................................................................................50

3-1-5- انبساط حجمی ماسه................................................................................................................51

3-1-6- تغییرات حجم سنگدانه ها.......................................................................................................51

3-1-7- خواص حرارتی سنگ دانه ها..................................................................................................52

3-1-8- مواد مضردرسنگدانه ها............................................................................................................52

3-1-9- واکنش های قلیایی سنگ دانه ها..............................................................................................52

3-1-10- اندازه سنگ دانه ها.................................................................................................................53

3-1-11- دانه بندی مناسب برای بتن.....................................................................................................53

3-1-12- مدول نرمی.............................................................................................................................54

3-2- سیمان..........................................................................................................................................54

3-2-1تاریخچه سیمان...........................................................................................................................54

3-2-2- روشهای ساخت سیمان...........................................................................................................56

3-2-2-1- روش تر و نیمه تر..............................................................................................................56                                                        

3-2-2-2- روش نیمه خشک...............................................................................................................57                                                   

3-2-2-3- روش خشک.......................................................................................................................57                                   3-2-3- انواع سیمان وکاربرد آن...........................................................................................................57

3-2-3-1- سیمان پرتلند نوع 1 سیمان پرتلند معمولی..........................................................................57

3-2-3-2- سیمان پرتلند نوع2 ..............................................................................................................58

3-2-3-3- سیمان پرتلند نوع3 ..............................................................................................................58

3-2-3-4- سیمان پرتلند نوع5 ..............................................................................................................58

3-2-3-5- سیمان سفید..........................................................................................................................58

3-2-3-6- سیمان سرباره ای ضد سولفات.............................................................................................58

3-2-3-7- سیمان پرتلند – پوزولانی......................................................................................................58

3-2-3-8- سیمان پرتلند – آهکی...........................................................................................................58

3-2-3-9- سیمان بنائی...........................................................................................................................58

3-2-3-10- سیمان نسوز 450 ...............................................................................................................58

3-2-3-11- سیمان نسوز 500.................................................................................................................59

3-2-3-12- سیمان نسوز 550.................................................................................................................59 

3-2-3-13- سیمان هاى چاه نفت............................................................................................................59

3-2-3-14- سیمان هاى پرتلند ضد آب..................................................................................................59

3-2-3-15- سیمان های با گیرش تنظیم شده..........................................................................................59

3-2-3-16- سیمان های رنگی.................................................................................................................60

3-2-4-  سلامت سیمان ..........................................................................................................................60

3-2-5-  ریزی سیمان...............................................................................................................................60

3-2-6- زمان گیرش سیمان ....................................................................................................................61

3-2-7- ضوابط الزامی انبار کردن و مصرف سیمان فله ای ....................................................................61

3-2-8- ضوابط الزامی بسته بندی ،حمل ونقل وانبار کردن ،ومصرف سیمان های کیسه ای.................62

3-3- کیفیت آب مورد نیاز در بتن...........................................................................................................64

3-4- شناخت خصوصیات بتن و عوامل تاثیر گذار بر خواص مکانیکی و شیمیایی آن...........................66

3-4-1- تاثیر درجه حرارت بر مقاومت بتن............................................................................................66

3-4-2- تاثیر سنگدانه های درشت بر مقاومت بتن ................................................................................67

3-4-3- خواص الکتریکی بتن.................................................................................................................68

3-4-4- مقاومت ضربه ای بتن.................................................................................................................68

3-4-5- پدیده خستگی در بتن................................................................................................................70

3-4-6- تاثیر میزان آب در خصوصیات بتن............................................................................................71

3-4-7- نحوه متراکم کردن بتن..............................................................................................................73

3-4-8- آب انداختن بتن.........................................................................................................................75

3-5- بررسی و تعریف انواع شرایط محیطی بتن....................................................................................77

3-6- روش های حمل بتن.....................................................................................................................78

3-7- بتن پاشی.......................................................................................................................................81

3-8- بتن ریزی حجیم.............................................................................................................................84

3-9- بتن با سنگ دانه های پیش آکنده....................................................................................................86

2-10- بتن ریزی......................................................................................................................................87

فصل چهارم: مصالح مصرفی

4-1- مواد و مصالح مصرفی......................................................................................................................91

4-1-1- مواد سیمانی................................................................................................................................91

4-1-2- نانو آلومینا...................................................................................................................................91

4-1-3- نانو اکسید آهن...........................................................................................................................91

4-1-4- نانو سیلیکا..................................................................................................................................92

4-1-5- سنگدانه ها..................................................................................................................................92

4-1-6- آب..............................................................................................................................................93

4-1-7- الیاف پلی پروپیلن.......................................................................................................................93

4-1-8- فوق روان کننده...........................................................................................................................93

4-2- طرح اختلاط....................................................................................................................................93

4-2-1- نانوآلومینا.....................................................................................................................................94

4-2-2- نانو اکسید آهن............................................................................................................................95

4-2-3- نانو سیلیکا...................................................................................................................................96

4- 3- ساخت و عمل آوری نمونه ها........................................................................................................97

فصل پنجم: نتایج آزمایشها بر روی بتن های الیافی معمولی وبتن های الیافی حاوی نانو ذرات

5-1- نتایج آزمایشات..............................................................................................................................100

5-1-1- مقاومت فشاری نانو آلومینا........................................................................................................100

5-1-2- مقاومت فشاری نانو اکسید آهن................................................................................................102

5-1-3- مقاومت فشاری نانو سیلیکا............................................................................................105

5-2- تاثیر فوق روان کننده ها بر روی بتن الیافی حاوی نانو آلومینا و نانو اکسید آهن...............108  5-2-1- تاثیرفوق روان کننده بر روی بتن های الیافی حاوی نانو آلومینا ..................................109

5-2-2- تاثیرفوق روان کننده بر روی بتن های الیافی حاوی نانو اکسید آهن ............................113

فصل ششم: نتیجه گیری

6-1- نتیجه گیری.........................................................................................................................117

2-6- منابع و مراجع......................................................................................................................118

منبع:

1- احمد مشحونی ،کاربرد نانو مواد در صنعت بتن آذر 1387.

2- الیار ظفر خواه ،سید فرزان کاظمی ، محمد رضا توکلی زاده. تاثیر نانو سیلیس بر گیرش و مقاومت فشاری ملاتهای سیمانی.

3- محدیه محمدی ، حمید خرسند .سنتز نانو سیلیکا ،بهار 1390.

4- حسین علی بیگی، مرتضی حسین علی بیگی،امید لطفی عمران، ایمان محمد پور نیک بین ،زهره رحمانی. بررسی جنبه های گوناگون تاثیر تکنولوژی نانو بر خصوصیات مکانیکی و دوام بتن اردیبهشت 1390.

5-Li H , Xiao HG ,Yuan J Microstructure of cement mortar with nano-particles , Composite Part B : Engineering 2003

6-Lu P, Young JF Hot pressed DSP cement paste ,Material Research Society Symposium Proceedings 1992

7-Kuo WT , Lin KL , Chang Wc ,Luo HL , Effects of Nano-materials on Properties of Waterworks Sludge, Ash Cement Paste , Journal of Indian Engineering Chemistry 702-709

8-Qing Y, Zenan Z and Rongshen Ch, Influence of nano-sio2 addition on properties of hardened cement paste as compared with silica fume, Construction and Building Materials 2007.

9-H Zhang and Qu J P Abrasion Resistance Of Concrete Containing Nano-particle For Pavement , pp 1262-1266.

10- Jeng-ywan , Ta-peng, C. & Tien-chin, H. Effect of nano silica on characterization of Portland cement Materials Science and Engineering A, pp 266-274.

11- Toutanji H.A .Properties of polypropylene fiber reinforced silica fume expansive cement concrete.

Construction and Building Materials, Vol. 13 , pp 171-177, 1999

12-Ji T .Preliminary study on the water permeability and microstructure of concrete incorporating nano-sio2. Cement Concrete Research, Vol.35, pp. 1943-1947 (2005).