ارائه ی روشی جدید مبتنی بر شبیه سازی کامپیوتری جهت تخمین چگالی چیدمان (pd) مخلوط سنگدانه ها در طرح اختلاط بتن

پایان نامه
چکیده

چگالی چیدمان (pd) اختلاط سنگدانه ها یکی از پارامترهای مهم و تعیین کننده در طرح اختلاط بتن می باشد. هر چه مقدار pd اختلاط سنگدانه ها بیشتر باشد، مقدار فضای خالی کمتری در بین سنگدانه ها وجود دارد و لذا به مقدار سیمان کمتری جهت پر نمودن فضاهای خالی احتیاج می باشد. در صورتی که مقدار خمیر سیمان در بتن ثابت باشد، افزایش میزان pd، منجر به افزایش کارایی در یک نسبت آب به سیمان (w/c) ثابت می شود و هم چنین به ازای یک مقدار خمیر سیمان ثابت و در صورت ثابت نگهداشتن کارایی، افزایش میزان pd، باعث کاهش نسبت آب به سیمان (w/c) شده و در نتیجه مقاومت فشاری و دوام بتن افزایش می یابد. مدل های ریاضی متفاوتی توسط محققین برای تعیین pd اختلاط سنگدانه ها بر اساس نتایج آزمایشگاهی انجام شده پیشنهاد شده است. از دو دهه ی اخیر نیز محققین تلاش نموده اند که در قالب شبیه سازی کامپیوتری به پیش گویی pd اختلاط سنگدانه ها بپردازند. شبیه سازی های انجام شده تا کنون توسط محققین یا بصورت واقع بینانه انجام نشده است و در تحقیقاتی نیز که به صورت دقیق به حل مسائل pd پرداخته شده است، با خطای زیادی همراه بوده است. در رساله ی حاضر نیز جهت تخمین pd اختلاط سنگدانه ها از شبیه سازی کامپیوتری استفاده شده است. معمولاً حل مسائل pd با استفاده از شبیه سازی کامپیوتری نیاز به صرف زمان زیاد دارد و در برخی موارد نیز عملاً غیر ممکن می باشد. در این رساله با بهره گیری از نتایج بدست آمده از شبیه سازی کامپیوتری توسط نرم افزار pfc3d و تجزیه و تحلیل آن ها یک روش ساده با دقت زیاد جهت تخمین pd اختلاط سنگدانه ها ارائه شده است. اصول اولیه ی این روش ساده بر این اساس است که هر سنگدانه ی دانه بندی شده که اطلاعات دانه بندی و pd آن در حالت سست (loose) از تست آزمایشگاهی موجود باشد، به یک سنگدانه ی تک اندازه با یک ضریب اصطکاک معادل تبدیل می شود، بصورتی که pd بدست آمده از سنگدانه ی تک اندازه با آن ضریب اصطکاک برابر pd بدست آمده از آزمایش باشد. دقت روش ارائه شده در این رساله با انجام تست های آزمایشگاهی مختلف به اثبات رسیده است. در رساله ی حاضر با انجام بیش از 700 اجرای مستقل، یک بانک اطلاعاتی جهت مصارف کاربردی تهیه شده است. در این بانک اطلاعاتی برای سنگدانه های تک اندازه با ضرایب اصطکاک مختلف، مقدار pd ارائه شده است. حسن بانک اطلاعاتی تهیه شده این می باشد که می توان بدون نیاز به هر گونه شبیه سازی و با استفاده از این بانک اطلاعاتی، ضریب اصطکاک معادل هر سنگدانه ای را تعیین نمود. روش ارائه شده در این رساله همچنین با سایر مدل های ریاضی که توسط سایر محققین جهت پیشگوئی pd ارائه شده است، مقایسه گردیده است و کارائی روش ارائه شده به اثبات رسیده است. فرمولاسیون توسعه داده شده در این رساله مبتنی بر نتایج بدست آمده از شبیه سازی کامپیوتری می باشد؛ اما حسن فرمولاسیون توسعه داده شده این می باشد که برای تخمین pd اختلاط سنگدانه ها نیازی به شبیه سازی کامپیوتری نمی باشد و می توان با یک برنامه نویسی ساده و یا با محاسبات دستی، pd اختلاط سنگدانه ها را پیشگویی نمود.

منابع مشابه

مدل سازی طرح اختلاط بهینه بتن خودتراکم

بتن خودتراکم، به‌دلیل روانی بالا سبب افزایش سرعت و کیفیت بیشتر در اجرا گردیده که این امر باعث گسترش روز افزون آن در صنعت ساختمان شده‌است. روش‌های طراحی طرح اختلاط بهینه این نوع بتن می‌تواند با کاهش هزینه‌ها، موجب تمایل بیشتر کارفرمایان به استفاده از آن و صرفه‌جویی اقتصادی گردد. در این تحقیق، ضمن تعریف خواص این نوع بتن و روش‌های بهینه‌سازی، با بررسی پارامترهای تاثیرگذار بر تولید و طرح اختلا...

متن کامل

توسعه یک روش جدید برای طرح اختلاط بهینۀ بتن غلتکی

در این مقاله، یک روش طرح اختلاط بهینه برای بتن غلتکی ارائه و نشان داده می شود که هزینۀ ساخت بتن غلتکی طراحی شده بر‌اساس آئین نامه بتن آمریکا ACI207 را می توان کاهش داد به گونه ای که همان مقاومت مشخصه طرح اختلاط عادی آئین نامه را تاًمین کند. به‌عنوان یک نمونۀ عملی، طرح اختلاط بهینۀ یک نمونه بتن غلتکی با مقاومت مشخصه 140 کیلوگرم بر سانتی‌متر مربع که مقاومتی در حدود مقاومت داده های آزمایشگاهی مو...

متن کامل

ارائه روشی جهت پیش‌بینی اسلامپ بتن مبتنی بر مدل نروفازی تطبیقی

کارایی بتن از اهمیت بسیار بالایی در پروژه‌های عمرانی برخوردار است. یکی از متداول‌ترین روش‌ها جهت اندازه گیری کارایی بتن، آزمایش اسلامپ است. جهت صرفه‌جویی در زمان، هزینه و مصالح، بهتر است از روش‌های هوشمندی جهت پیش‌بینی اسلامپ بتن استفاده شود. در این تحقیق یکی از روش‌های مبتنی بر محاسبات نرم بکار گرفته می‌شود تا با طراحی شبکه‌ای، بدون نیاز به انجام آزمایش‌های فیزیکی پرزحمت، بتوان تخمینی از اسلام...

متن کامل

ارایه قانون اختلاط جدید برای پیش‌بینی کشش سطحی مخلوط ها

در این مقاله، یک قانون اختلاط جدید برای پیش بینی کشش سطحی مخلوط‌های مایع ارایه شده است. معادله ارایه شده ترکیبی از معادله گیبس ـ ولمر با مدل ضریب فعالیتNRTL می‌باشد. مدل ارایه شده می‌تواند کشش سطحی انواع گوناگونی از محلول‌های آبی و غیرآبی را در بازه‌یگسترده‌ای از غلظت پیشگویی نماید. در این کار برای بررسی توانایی مدل، کشش سطحی چندین سامانه دو جزئی مایع به‌طور آزمایشگاهی با ...

متن کامل

مدل سازی طرح اختلاط بهینه بتن خودتراکم

بتن خودتراکم، به دلیل روانی بالا سبب افزایش سرعت و کیفیت بیشتر در اجرا گردیده که این امر باعث گسترش روز افزون آن در صنعت ساختمان شده است. روش های طراحی طرح اختلاط بهینه این نوع بتن می تواند با کاهش هزینه ها، موجب تمایل بیشتر کارفرمایان به استفاده از آن و صرفه جویی اقتصادی گردد. در این تحقیق، ضمن تعریف خواص این نوع بتن و روش های بهینه سازی، با بررسی پارامترهای تاثیرگذار بر تولید و طرح اختلاط ...

متن کامل

منابع من

با ذخیره ی این منبع در منابع من، دسترسی به آن را برای استفاده های بعدی آسان تر کنید

ذخیره در منابع من قبلا به منابع من ذحیره شده

{@ msg_add @}


نوع سند: پایان نامه

وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه صنعتی اصفهان - دانشکده عمران

میزبانی شده توسط پلتفرم ابری doprax.com

copyright © 2015-2023