دفاعیه کارشناسی ارشد (مهندسی عمران- ژئوتکنیک) بهبود خواص چقرمگی شکست کائولینیت آلوده به گلیسرول با سیمان ژئوپلیمر در مودگسیختگی II، I و مودگسیختگی ترکیبی I+II
| تاریخ ارسال: 1403/11/29 |
دانشجو: خانم بهاره ملکی
استاد راهنما: دکتر امیر حمیدی
زمان: دوشنبه ۲۹ بهمن ماه ۱۴۰۳ ساعت: ۰۹:۳۰
مکان: دانشکده فنی و مهندسی کلاس ۲۰۳
استاد راهنما: دکتر امیر حمیدی
زمان: دوشنبه ۲۹ بهمن ماه ۱۴۰۳ ساعت: ۰۹:۳۰
مکان: دانشکده فنی و مهندسی کلاس ۲۰۳
چکیده:ژئوپلیمرها بهعنوان مصالح نوین و سازگار با محیطزیست در دهههای اخیر، توجه زیادی در زمینههای مختلف مهندسی، بهویژه مهندسی عمران و ژئوتکنیک به خود جلب کردهاست. این مصالح با بهرهگیری از ترکیب مواد آلومینوسیلیکاتی و محلولهای قلیایی، خواصی نظیر مقاومت مکانیکی بالا، دوام در برابر عوامل محیطی، و کاهش اثرات زیستمحیطی را ارائه میدهند. کاربرد ژئوپلیمرها از تثبیت و بهسازی خاک گرفته تا تولید بتنهای پیشرفته و ساختارهای مقاوم در برابر خوردگی، در پروژههای مختلف دیده میشود. یکی از جنبههای کلیدی در استفاده از ژئوپلیمرها، بررسی رفتار شکست آنها در شرایط بارگذاری مختلف است. قطعات ساختهشده از این مصالح، به دلیل وجود ترکهای ذاتی در ساختار خود، همواره مستعد تمرکز تنش و کاهش ظرفیت باربری هستند. ترکهای موجود در ساختارهای ژئوپلیمری میتوانند تحت تأثیر بارگذاری مرکب I و II رشد کرده و منجر به شکست قطعه شوند. این مسأله، بهویژه در حضور ترکهای پیشساخته یا ناچها، که نواحی تمرکز تنش را بهطور چشمگیری تحت تأثیر قرار میدهند، اهمیت بیشتری پیدا میکند. رفتار شکست این مواد، به دلیل امکان جابهجایی نسبی لبههای ترک، معمولاً در مود ترکیبی I/II مورد بررسی قرار میگیرد. ازاینرو، تحلیل رفتار شکست ژئوپلیمرها تحت بارگذاریهای مرکب، یکی از موضوعات مهم در مهندسی مواد و ژئوتکنیک محسوب میشود. بنابراین در این پژوهش به بررسی رفتار شکست ژئوپلیمر در حالت بارگذاری مرکب پرداخته میشود.
در این پژوهش ابتدا خاک رس کائولینیت با آلاینده گلیسرول با غلظت ۴۰ درصد با مقادیر (۳، ۶ و ۹ درصد وزنی) آلوده و به مدت ۷ روز در داخل کیسه زیپ دار نگهداری شد. سپس خاک فاقد آلودگی و خاک آلوده به درصد های مختلف گلیسرول آب (بر اساس رطوبت بهینه) مخلوط گردید و در قالب مقاومت خمشی با زاویه ترکهای متفاوت، متناسب با مود مورد نظر( I، II و (I/IIمتراکم گردید. در ادامه خاک فاقد آلودگی و خاک آلوده به درصد های مختلف گلیسرول با استفاده از ? مولار سدیم هیدروکسید و ?? درصد سرباره کوره ذوب آهن به عنوان سیمان ژئوپلیمر بهطور یکنواخت مخلوط شد. مخلوط حاصل متراکم گردید و تحت عملآوری در دو شرایط زمانی مختلف (? و ?? روز) قرار گرفت. این فرآیند بهمنظور ارزیابی تأثیر مدت زمان عملآوری بر خواص مکانیکی و مقاومت شکست خاک به انجام رسید. در انتها مقاومت شکست نمونههای ساخته شده پس از مدت زمان عمل آوری (صفر، ۷ و ۱۴روزه) توسط دستگاه آزمایش خمش سه نقطهای تعیین شد. نتایج آزمایش نشان داد که مقاومت شکست در مود خالص I ومدت زمان عمل آوری ۱۴ روزه بیشتر از مود خالص II و مود ترکیبی II/I و مدت زمان عمل آوری صفر و ۷ روزه است. هم چنین آنالیز تصاویر آزمایش میکروسکوپ الکترونی روبشی ((SEM تاثیر آلودگی و مدت زمان عمل آوری را به خوبی نشان میدهد.
در این پژوهش ابتدا خاک رس کائولینیت با آلاینده گلیسرول با غلظت ۴۰ درصد با مقادیر (۳، ۶ و ۹ درصد وزنی) آلوده و به مدت ۷ روز در داخل کیسه زیپ دار نگهداری شد. سپس خاک فاقد آلودگی و خاک آلوده به درصد های مختلف گلیسرول آب (بر اساس رطوبت بهینه) مخلوط گردید و در قالب مقاومت خمشی با زاویه ترکهای متفاوت، متناسب با مود مورد نظر( I، II و (I/IIمتراکم گردید. در ادامه خاک فاقد آلودگی و خاک آلوده به درصد های مختلف گلیسرول با استفاده از ? مولار سدیم هیدروکسید و ?? درصد سرباره کوره ذوب آهن به عنوان سیمان ژئوپلیمر بهطور یکنواخت مخلوط شد. مخلوط حاصل متراکم گردید و تحت عملآوری در دو شرایط زمانی مختلف (? و ?? روز) قرار گرفت. این فرآیند بهمنظور ارزیابی تأثیر مدت زمان عملآوری بر خواص مکانیکی و مقاومت شکست خاک به انجام رسید. در انتها مقاومت شکست نمونههای ساخته شده پس از مدت زمان عمل آوری (صفر، ۷ و ۱۴روزه) توسط دستگاه آزمایش خمش سه نقطهای تعیین شد. نتایج آزمایش نشان داد که مقاومت شکست در مود خالص I ومدت زمان عمل آوری ۱۴ روزه بیشتر از مود خالص II و مود ترکیبی II/I و مدت زمان عمل آوری صفر و ۷ روزه است. هم چنین آنالیز تصاویر آزمایش میکروسکوپ الکترونی روبشی ((SEM تاثیر آلودگی و مدت زمان عمل آوری را به خوبی نشان میدهد.
مطالب مشابه
دفعات مشاهده: 51 بار |
دفعات چاپ: 23 بار |
دفعات ارسال به دیگران: 0 بار |
0 نظر