دانشگاه آزاد اسلامی واحد شهرکرد

دانشکده فنی و مهندسی

پایان نامه برای دریافت درجه کارشناسی ارشد

در رشته مهندسی عمران- زلزله

عنوان :

بهبود خواص لرزه ای سازه های بتنی با بهره گیری از بتن مغناطیسی

 

استاد راهنما :

دکتر محمد علی رهگذر

 

 

استاد مشاور :

دکتر مرتضی رئیسی

 

 

آذر    1392

برای رعایت حریم خصوصی نام نگارنده پایان نامه درج نمی گردد
(در فایل دانلودی نام نویسنده موجود می باشد)
تکه هایی از متن پایان نامه به عنوان نمونه :
(ممکن می باشد هنگام انتقال از فایل اصلی به داخل سایت بعضی متون به هم بریزد یا بعضی نمادها و اشکال درج نشود اما در فایل دانلودی همه چیز مرتب و کامل می باشد)
فهرست مطالب
عنوان                                                                                                 صفحه
 
چکیده-بلافاصله پس از پرداخت لینک دانلود فایل در اختیار شما قرار می گیرد——- 1
فصل اول « کلیات »
1-1 مقدمه-بلافاصله پس از پرداخت لینک دانلود فایل در اختیار شما قرار می گیرد— 3
1-2 دستگاه تولید اب مغناطیسی – 5
1-3 مبانی نظری تولید آب مغناطیسی ————- 6
1-4 اثر دستگاه فراوری مغناطیسی روی خواص اب — 8
1-5 تاثیر آب مغناطیسی بر روی اندازه هیدراسیون سیمانبلافاصله پس از پرداخت لینک دانلود فایل در اختیار شما قرار می گیرد———— 9
1-6 علت افزایش واکنش هیدراسیون سیمان در ترکیب با آب مغناطیسی بلافاصله پس از پرداخت لینک دانلود فایل در اختیار شما قرار می گیرد 10
1-7 افزایش مقاومت فشاری و افزایش کارایی خمیر سیمان تهیه شده با آب مغناطیسی —– 13
فصل دوم « آزمایشات انجام گرقته در زمینه بتن مغناطیسی »
2-1 شرکت مغناطیس شرق ( L.L.C ) ————- 13
2-1-1 مقاومت فشاری سنگ سیمان————— 13
2-1-2 مقاومت ملات ماسه سیمان —————- 15
2-1-3 مطالعه خاصیت روانی —– 16
2-1-4 افزایش شتاب واکنش هیدراسیون ———– 16
2-1-5 کاهش وقوع جمع شدگی خشک بتن ——– 16
2-1-6 نفوذپذیری بتن در برابر آب و بخار آب ——– 17
2-1-7 افزایش مقاومت در برابر یخ زدگی———— 17
2-1-8 دوام بتن در برابر عوامل مخرب موجود در هوا و آب اطرافبلافاصله پس از پرداخت لینک دانلود فایل در اختیار شما قرار می گیرد——- 17
2-1-9 افزایش تراکم و دوام بتن در محصولات پیش ساخته و جلوگیری از خوردگی ارماتورهای درون بتن    18
2-1-10 مقاومت در برابر محیط‌های نامناسب——— 19
2-1-11 مقاومت فشاری و کششی بتن ————- 20
2-1-12 افزایش مقاومت کششی بتن————— 21
2-1-13 صرفه جویی در مصرف سیمان و بهره گیری از اب دریا بلافاصله پس از پرداخت لینک دانلود فایل در اختیار شما قرار می گیرد———- 21
2-2 تحقیقات و ازمایشات McMahonدر دانشگاهSouthern Queensland ] 5[————- 22
2-2-1 دستگاه مغناطیس کننده آب—————- 22
2-2-2 مواد تشکیل دهنده بتن — 23
2-2-3 آزمایش مقاومت فشاری بتن —————- 23
2-3 آزمایش نان سو و همکاران — 26
2-3-1 تبیین ازمایش نان سو و همکاران ————- 27
2-3-2 آزمایش روانی روی خمیر سیمان ———— 28
2-3-3 بهره گیری از GBFS (slag granulated blast furnace) در بتن مغناطیسی———– 28
2-3-4 تعیین مقاومت فشاری —- 31
2-3-5 ارتباط بین مقاومت فشاری بتن با تغییر میدان مغناطیسیبلافاصله پس از پرداخت لینک دانلود فایل در اختیار شما قرار می گیرد——– 33
2-3-6 اندازه هیدراسیون——— 34
2-3-7 آزمایش بر روی بتن حاوی خاکستر بادی—— 35
2-3-8 اثر آب مغناطیسی روی نمونه‌های بتن——– 37
فصل سوم « تهیه بتن مغناطیسی و مطالعه خواص بتن مغناطیسی »
3-1-1 دستگاه تولید آب مغناطیسی ————— 39
3-1-2 راه‌های تشخیص مغناطسیسی شدن اب —— 42
3-1-3 ازمایش کشش سطحی —- 43
3-1-4 اندازه گیری PH آب—— 43
3-1-5 مطالعه تغیرات کشش سطحی و PH اب مغناطیسی نسبت به آب معمولی ——— 44
3-2-1 مطالعه زمان گیرش سیمان (هیدراسیون سیمان)بلافاصله پس از پرداخت لینک دانلود فایل در اختیار شما قرار می گیرد————— 46
3-2-2 تاثیر زمان چرخش آب در میدان بر مقاومت فشاری سنگ سیمان بلافاصله پس از پرداخت لینک دانلود فایل در اختیار شما قرار می گیرد 51
3-2-3 مطالعه مدت جرخش اب د میدان مغناطیسی بر کارایی خمیر سیمان ( اسلامپ)—– 51
3-2-4 مطالعه نسبت اب به سیمان بر مقاومت فشاری سنگ سیمانبلافاصله پس از پرداخت لینک دانلود فایل در اختیار شما قرار می گیرد—– 55
3-3-1 مطالعه خواص بتن مغناطیسی ————– 61
3-3-2 مشخصات سنگدانه‌های مصرفی————– 62
3-3-3 طرح اختلاط————- 62
3-3-5 مطالعه مقاومت فشاری و کارایی بتن معمولی و مغناطیسیبلافاصله پس از پرداخت لینک دانلود فایل در اختیار شما قرار می گیرد——- 63
3-3-6- مطالعه مقاومت فشاری بتن مغناطیسی همراه با میکروسلیسبلافاصله پس از پرداخت لینک دانلود فایل در اختیار شما قرار می گیرد—- 66
فصل چهارم « مطالعه شکل پذیری در بتن مغناطیسی »
4-1-1 مزایای بهره گیری از بتن مغناطیسی ———– 70
4-1-2 تعریف بتن با مقاومت بالا— 71
4-1-3 محدودیتهای آیین نامه‌ای بهره گیری از بتن با مقاومت با مقاومت بالابلافاصله پس از پرداخت لینک دانلود فایل در اختیار شما قرار می گیرد- 72
4-1-4 ملاحظات سازهای بتنی با مقاومت بالا مانند بتن مغناطیسیبلافاصله پس از پرداخت لینک دانلود فایل در اختیار شما قرار می گیرد— 74
4-2 مطالعه شکل پذیری سازههای بتنی با بتن مغناطیسی بلافاصله پس از پرداخت لینک دانلود فایل در اختیار شما قرار می گیرد———— 78
4-2-1 مطالعه شکل پذیری در بتن —————- 79
4-2-6 شکل پذیری تیرهای بتن مسلح ————- 80
4-2-2 شکل پذیری تیرهای بتن مسلح ————- 81
4-2-3 پارامترهای بلوک تنش فشاری بتن با مقاومت بالابلافاصله پس از پرداخت لینک دانلود فایل در اختیار شما قرار می گیرد————— 83
4-2-4 اثر محصور کنندگی میلگردهای جانبی——– 83
4-2-5 طرح شکل پذیری مقاطع خمشی دارای بتن با مقاومت بالا بکمک جداول و نمودارهای طرح   85
4-2-7- مطالعه شکل پذیری ستونهای ساخته شده با بتن مغناطیسی بلافاصله پس از پرداخت لینک دانلود فایل در اختیار شما قرار می گیرد— 89
فصل پنجم « نتیجه گیری »
منابع-بلافاصله پس از پرداخت لینک دانلود فایل در اختیار شما قرار می گیرد——– 96
 
 
فهرست جداول
عنوان                                                                                                 صفحه
 
جدول (2-1 ) مقاومت فشاری بتن مغناطیسی و بتن معمولیبلافاصله پس از پرداخت لینک دانلود فایل در اختیار شما قرار می گیرد———– 20
جدول (2-2) مقاومت کششی بتن مغناطیسی و بتن معمولی بلافاصله پس از پرداخت لینک دانلود فایل در اختیار شما قرار می گیرد———– 21
جدول : (2-3) مواد تشکیل دهنده بتن————– 23
جدول (2-4) مشخصات آب مصرفی آزمایش نان سو وهمکارانبلافاصله پس از پرداخت لینک دانلود فایل در اختیار شما قرار می گیرد———- 27
جدول (2-5) مشخصات فیزیکی شن و ماسه——— 27
جدول (2-6) تغییرات روانی با افزایش میدان مغناطیسیبلافاصله پس از پرداخت لینک دانلود فایل در اختیار شما قرار می گیرد————— 28
جدول (2-7) مشخصات شیمیایی و فیزیکی GBFS—- 29
جدول (2-8) مواد تشکیل دهنده خمیر سیمان با درصدهای متفاوت GBFS————— 30
جدول (2-9) مواد تشکیل دهنده بتن با درصدهای متفاوت GBFSبلافاصله پس از پرداخت لینک دانلود فایل در اختیار شما قرار می گیرد—— 30
جدول(2-10) جایگزینی سیمان با GBFS در درصد‌های مختلف W/Bبلافاصله پس از پرداخت لینک دانلود فایل در اختیار شما قرار می گیرد—- 31
جدول(2-11)تاثیر اب مغناطیسی بر روی مقاومت فشاری بتن در میدان مغناطیسی متفاوت واحد (Mpa)     31
جدول (2-12)تاثیر اب مغناطیسی بر روی مقاومت فشاری در میدان مغناطیسی متفاوت واحد (Mpa)          32
جدول (2-13)تاثیر اب مغناطیسی بر روی مقاومت فشاری در میدان مغناطیسی متفاوت واحد (Mpa)          32
جدول (2-14) تاثیر اب مغناطیسی بر روی مقاومت فشاری در میدان مغناطیسی متفاوت واحد (Mpa)         33
جدول (2-15) ارتباط بین مقاومت فشاری بتن در میدان مغناطیسی متفاوت————— 33
جدول (2-16) اندازه هیدراسیون نمونه‌های بتن با اندازه اب به سیمان (485/ =  ( W/B واحد : %    34
جدول (2-17) اندازه هیدراسیون نمونه‌های بتن با اندازه اب به سیمان (485/ = ( W/B واحد : %     35
جدول (2-18) اندازه هیدراسیون نمونه‌های بتن با اندازه اب به سیمان (485/ =  ( W/B واحد : %    35
جدول (2-19) اندازه هیدراسیون نمونه‌های بتن با اندازه اب به سیمان (485/ = ( W/B واحد : %     35
جدول (2-20) جایگزینی سیمان با خاکستر بادی نسبت آب به سیمان 35/0————– 36
جدول (2-21)  جایگزینی سیمان با خاکستر بادی نسبت آب به سیمان 4/0————— 36
جدول (2-22 ) جایگزینی سیمان با خاکستر بادی نسبت آب به سیمان 485/0———— 36
جدول (2-23) جایگزینی سیمان با خاکستر بادی—— 36
جدول (3-1) : مقادیر کشش سطحی و آب با تغییرات میدان مغناطیسیبلافاصله پس از پرداخت لینک دانلود فایل در اختیار شما قرار می گیرد– 44
جدول (3-2) : مشخصات شیمیایی و فیزیکی سیمان تیپ 1 شهرکردبلافاصله پس از پرداخت لینک دانلود فایل در اختیار شما قرار می گیرد—– 47
جدول (3-3) : زمان گیرش اولیه و ثانویه خمیر سیمان مغناطیسی و خمیر سیمان معمولی— 51
جدول (3-4) : درصد تغییرات و روانی خمیر مغناطیسی سیمان با تغییر در زمان چرخش اب در میدان مغناطیسی    55
جدول (3-4) : تغییر مقادیر مقاومت فشاری سنگ سیمان با تغییر زمان چرخش آب در میدان مغناطیسی     56
جدول (3-5) : مقادیر محاسبه شده براای مقاومت فشاری سنگ سیمان در نسبت‌های مختلف آب به سیمان   59
جدول (3-6) : مشخصات سنگدانه مصرفی در تولید بتنبلافاصله پس از پرداخت لینک دانلود فایل در اختیار شما قرار می گیرد————— 62
جدول (3-7) : طرح اختلاط بتن— 62
جدول (3-8) : مقاومت فشاری و کارایی بتن معمولی و مغناطیسیبلافاصله پس از پرداخت لینک دانلود فایل در اختیار شما قرار می گیرد——- 63
جدول (3-9) : طرح اختلاط بتن با عیار مختلف سیمان- 65
جدول (3-10) : مقاومت فشاری بتن 7 روزه و 28 روزه با عیار مختلف سیمان————- 65
جدول (3-11) : طرح اختلاط بتن همراه با میکروسلیسبلافاصله پس از پرداخت لینک دانلود فایل در اختیار شما قرار می گیرد————— 66
جدول (3-12) : مقاومت فشاری بتن 7 روزه و 28 روزه مغناطیسی همراه با میکروسلیس—– 67
جدول (4-1) :حد بالایی مقاومت فشاری مشخصه مجاز بتن و ابعاد نمونه‌های استاندارد آزمایشگاهی   73
جدول (4-2) : ضرایب بلوک مستطیلی تنش——— 76
جدول (4-3) : مدول ارتجاعی بتن در آیین نامه‌های مختلفبلافاصله پس از پرداخت لینک دانلود فایل در اختیار شما قرار می گیرد———— 77
جدول (4-4) : مدول گسیختگی بتن در آیین نامه‌ها و مراجع مختلفبلافاصله پس از پرداخت لینک دانلود فایل در اختیار شما قرار می گیرد—- 78
جدول (4-5) : درصدهای مختلف فولاد برای نسبتهای شکل پذیری گوناگون در حالت محصور نشدگی         85
جدول (4-6) :درصدهای مختلف فولاد برای نسبت‌های شکل پذیری گوناگون در حالت محصور شدگی 87
جدول (4-7) : درصدهای مختلف  برای مقادیر متفاوت 1000  در حالت محصور شدگ— 87
 
فهرست نمودارها
عنوان                                                                                                 صفحه
 
نمودار (2-1 ) : تغیرات مقاومت فشاری نمونه‌‌های خمیر سیمان نسبت به عمر نمونه‌ها——- 14
نمودار(2-2 ) : تغییرات مقاومت پلاستیک نمونه‌های خمیر سیمان نسبت به زمان ———- 14
نمودار (2-3 ) : مقایسه مقاومت فشاری بتن مغناطیسی و بتن معمولیبلافاصله پس از پرداخت لینک دانلود فایل در اختیار شما قرار می گیرد—- 22
نمودار ( 2-4 ) افزایش PH اب با افزایش اندازه چرخش اب در میدان مغناطیسی———- 29
نمودار ( 2-5 ) ارتباط بین مقاومت فشاری بتن با تغییر میدان مغناطیسیبلافاصله پس از پرداخت لینک دانلود فایل در اختیار شما قرار می گیرد– 34
نمودار (3-1) : تغییرات کشش سطحی آب بر اساس تغیرات میدان مغناطیسی ———— 45
نمودار (3-2) : تغییرات PH بر اساس تغییر میدان مغناطیسیبلافاصله پس از پرداخت لینک دانلود فایل در اختیار شما قرار می گیرد———- 45
نمودار (3-3) : نمودار گیرش اولیه خمیر سیمان معمولی و مغناطیسی بر اساس مقادیر مختلف W/C 48
نمودار (3-4) : نمودار گیرش ثانویه خمیر سیمان معمولی و مغناطیسی بر اساس مقادیر مختلف W/C 49
نمودار (3-5) : نمودار میله‌ای گیرش اولیه خمیر سیمان معمولی و مغناطیسی بر اساس مقادیر W/C 49
نمودار (3-6) : نمودار میله‌ای گیرش ثانویه خمیر سیمان معمولی و مغناطیسی بر اساس مقادیر W/C           50
نمودار (3-6) : تغییر مقادیر مقاومت فشاری سنگ سیمان با تغییر زمان چرخش آب در میدان مغناطیسی     51
نمودار (3-7) : تغییرات و روانی خمیر مغناطیسی سیمان با تغییر در زمان چرخش اب در میدان مغناطیسی  55
نمودار (3-8) : تاثیر مقدار نسبت آب به سیمان بر مقاومت فشاری بتنبلافاصله پس از پرداخت لینک دانلود فایل در اختیار شما قرار می گیرد—- 56
نمودار (3-9) : مقاومت فشاری سنگ سیمان 1 روزه معمولی و مغناطیسی با نسبت آب به سیمان متفاوت     60
نمودار (3-10) : مقاومت فشاری سنگ سیمان 7 روزه معمولی و مغناطیسی با نسبت آب به سیمان متفاوت   60
نمودار (3-11) : مقاومت فشاری سنگ سیمان 28 روزه معمولی و مغناطیسی با نسبت آب به سیمان متفاوت 61
نمودار (3-12) : کارایی بتن معمولی و مغناطیسی با نسبتهای مختلف آب به سیمان——— 63
نمودار (3-13) : مقاومت فشاری بتن 7 روزه معمولی و مغناطیسی با نسبتهای مختلف آب به سیمان 64
نمودار (3-14) : مقاومت فشاری بتن 28 روزه معمولی و مغناطیسی با نسبتهای مختلف آب به سیمان         64
نمودار (3-15) : مقاومت فشاری بتن 7 روزه با عیار مختلف سیمانبلافاصله پس از پرداخت لینک دانلود فایل در اختیار شما قرار می گیرد——- 65
نمودار (3-16) : مقاومت فشاری بتن 28 روزه با عیار مختلف سیمانبلافاصله پس از پرداخت لینک دانلود فایل در اختیار شما قرار می گیرد—– 66
نمودار (3-17) : تغییرات مقاومت فشاری بتن معمولی و مغناطیسی7 روزه ( سیمان همراه با میکرو سیلیس ) با تغییر نسبت آب به مواد چسبنده ———— 67
نمودار (3-17) : : تغییرات مقاومت فشاری بتن معمولی و مغناطیسی28روزه ( سیمان همراه با میکرو سیلیس ) با تغییر نسبت آب به مواد چسبنده————- 68
نمودار (4-1) : منحنی تنش کرنش بتن با مقاومت‌های فشاری مختلفبلافاصله پس از پرداخت لینک دانلود فایل در اختیار شما قرار می گیرد—- 74
نمودار (4-2) :مدل پیشنهادی تنش-کرنش بتن——- 83
نمودار (4-3) : ضریب شکل پذیری و درصد فولاد، بتن با مقاومت بالا بدون محصور شدگی280=    85
نمودار (4-4) : ضریب شکل پذیری و درصد فولاد، بتن با مقاومت بالا بدون محصور شدگی (420= )         86
نمودار (4-5) : نمودار  و کرنش نهایی بتن با مقاومت بالا محصور شده ( )—- 88
نمودار (4-6) : نمودار  و کرنش نهایی بتن با مقاومت بالا محصور شده ( )——– 88
نمودار (4-7) : درصد فولاد و ضریب شکل پذیری بتن با مقاومت بالا با محصور شدگی( mpa 280= )        88
نمودار (4-8) : درصد فولاد و ضریب شکل پذیری بتن با مقاومت بالا با محصور شدگی (mpa 420 = )       89
 
 
فهرست شکل ها
عنوان                                                                                                 صفحه
 
شکل 1-1 بهره گیری از آهنربای همیشگی و سیم پیچها برای ایجاد میدان مغناطیسی———— 4
شکل 1-2 دستگاه AQUA و طرز کار ان جهت تهیه آب مغناطیسی بلافاصله پس از پرداخت لینک دانلود فایل در اختیار شما قرار می گیرد—- 5
شکل 1-3: مولکول‌های آب قبل از قرار گرفتن در معرض میدان مغناطیسی————— 6
شکل 1-4: مولکول‌های دو قطبی اب که مانند یک اهن ربا اقدام می‌کنندبلافاصله پس از پرداخت لینک دانلود فایل در اختیار شما قرار می گیرد– 7
شکل 1-5: کاهش کشش سطحی مولکول‌های اب در اثر میدان مغناطیسیبلافاصله پس از پرداخت لینک دانلود فایل در اختیار شما قرار می گیرد 7
شکل 1-6 : شکل مولکول‌های آب بعد از قرار گرفتن در میدان مغناطیسی و کاهش زاویه بین مولکولها         8
شکل1-7 : اجتماع مولکول‌های آب معمولی———- 8
شکل 1-8 : کوچکتر شدن اجتماع مولکولها و یون‌های موجود در اب بعد از عبور از میدان مغناطیسی 9
شکل (2-1) : ساختار خمیر سیمان 3 روزه ساخته شده با اب معمولی و مغناطیسی——— 15
شکل (2-2) : ازمایش روانی ) slump test ) برای نمونه‌های تهیه شده از اب معمولی و مغناطیسی   16
شکل (2-3): اندازه دوام نمونه‌های بتن بعد از انجماد و ذوب مداومبلافاصله پس از پرداخت لینک دانلود فایل در اختیار شما قرار می گیرد——- 17
شکل (2-4 ) : ساخت و سازهای کرانه دریا به صورت پیش ساخته با عمر 5 سال ———- 18
شکل (2-5 ) : پانل‌های پیش ساخته بتنی ببا عمر 5 سال در شهر مسکو کشور روسیه —— 18
شکل (2-6 ) قطعه پیش ساخته بزرگراه با عمر سه سال Rostov-na-donu در کشور روسیه- 19
شکل (2-7) : بلوک‌های پیش ساخته بزرگراه تحت شرایط تغییر سریع دما (در تابستان بالای 40 درجه سانتیگراد و در زمستان پایینتر از 40- درجه سانتیگراد ) با عمر یک سال در سیبری روسیهبلافاصله پس از پرداخت لینک دانلود فایل در اختیار شما قرار می گیرد—— 19
شکل (2-8 ) 15 دستگاه KONMAG و چگونگی بهره گیری در بتن ریزی در محل————– 22
شکل (2-9 ) : دستگاه مورد بهره گیری جهت مغناطیس کردن اب شامل 6 جفت اهن ربای همیشگی       22
شکل (2-10 ) نمونه‌‌‌های استوانه ای مغناطیسی سمت چپ و نمونه معمولی سمت راست—- 24
شکل (2-11 ) : اقدام اوری نمونه‌‌های بتن در دما و رطوبت مناسببلافاصله پس از پرداخت لینک دانلود فایل در اختیار شما قرار می گیرد——- 24
شکل (3-1 ) : سیم پیچ و هسته آهنی جهت تولید میدان مغناطیسی برای تولید آب مغناطیسی     39
شکل (3-2 ) : دستگاه تسلا متر جهت اندازه گیری میدان مغناطیسیبلافاصله پس از پرداخت لینک دانلود فایل در اختیار شما قرار می گیرد—- 40
شکل (3-3 ) : نمای کلی از دستگاه طراحی شده جهت تولید آب مغناطیسی————– 41
شکل (3-4 ) : قسمت سیم پیچ دستگاه تولید آب مغناطیسی که از مهمترین قسمت‌های دستگاه تولید آب مغناطیسی می‌باشد              41
شکل (3-5 ) : دستگاه ویکات جهت اندازه گیری زمان گیرش سیمانبلافاصله پس از پرداخت لینک دانلود فایل در اختیار شما قرار می گیرد—– 47
شکل (3-6 ) : مراحل مختلف اقدام هیدراسیون و گیرایی سیمان بر حسب زمان———— 51
شکل (3-7 ) : میز جریان جهت اندازه گیری کارایی بتن یا خمیر سیمانبلافاصله پس از پرداخت لینک دانلود فایل در اختیار شما قرار می گیرد– 54
شکل (3-8 ) : قطر باز شده خمیر سیمان جهت اندازه گیری کارایی خمیر سیمان———- 54
شکل (4-1 ) : بلوک تنش مستطیلی—————- 75
شکل (4-2 ) : (a انحنای تسلیم   (b انحنای نهایی   (c پارامترهای بلوک تنش——– 81
 
فصل اول
« کلیات »
1-1 مقدمه
اولین تحقیقات و آزمایشات علمی در مورد کاربرد میدان‌های مغناطیسی در تولید بتن و بلوک‌های بتنی برای ساخت و ساز ابنیه‌‌های نظامی نظیر لنگرگاه‌های و فرودگاه‌های نظامی در سال 1964 در شوروی سابق آغاز گردید
این تحقیقات به تدریج در مورد سایر زمینه‌‌های صنعت ساختمان انجام پیدا نمود و نتایج مثبتی به دست امد ادامه این آزمایشات باعث گردید که دید گاه دانشمندان امریکا و کشور‌های دیگر در مورد بهره گیری از آب مغناطیسی در صنعت بتن تغیر کند
در سال 1993 دولت جماهیر شوروی آیین نامه‌ای تحت عنوان کاربرد میدان مغناطیسی در اقتصاد بین الملل منتشر نمود و صنعت ساختمان روسیه ملزم به بهره گیری از این تکنولوژی جدید در تولید بتن و سیمان گردید
در سال 1998 مقاله‌ای تحت عنوان کاربرد آب القاء شده مغناطیسی در خواص فیزیکی و مکانیکی بتن تازه توسط آبدیس مگالهاس گمز انتشار پیدا نمود در این مقاله، نویسنده به مقایسه بتن تهیه شده با آب معمولی و مغناطیسی پرداخته و در پایان نتیجه گرفت که آب مغناطیسی مقاومت فشاری و کششی بتن را تا 20% افزایش می‌دهد.تحقیقای از این نوع باعث گردید نظرها به سمت تهیه وتولید دستگاها تولید آب مغناطیسی جلب گردد هم اکنون دستگاه‌های مختلفی برای تولید آب مغناطیسی و کاربردهای ان در بتن در کشورهای مختلف جهان تولید می گردد که به مطالعه طرز کار آنها می‌پردازیم
1-2 دستگاه تولید اب مغناطیسی
برای تهیه بتن مغناطیسی آغاز بایستی اب مغناطیسی تهیه نمود برای این مقصود از یک دستگاه که دارای یک یا چند آهنربای همیشگی و یا از یک یا چند سیم پیچ با هسته آهنی که از این سیم پیچها جریان الکتریسیته می‌گذرد و موجب ایجاد میدان مغناطیسی می گردد بهره گیری می گردد مزیت سیم پیچ‌های متصل به جریان این می باشد که در این حالت می‌توان میدان مغناطیسی را عوض کرد و بهترین مقدار میدان را جهت بهبود خواص بتن پیدا نمود
 
شکل 1-1 بهره گیری از آهنربای همیشگی و سیم پیچها برای ایجاد میدان مغناطیسی] 3[
 
میدان ایجاد شده در سیم پیچ به عوامل زیر بستگی دارد
تعداد دور سیم پیچ ( N )، شدت جریان عبوری از سیمها ( I )، طول سیم پیچ ( L )
با افزایش تعداد دور و شدت جریان و کاهش طول میتوان میدان مغناطیسی را افزایش داد
 
1-3 مبانی نظری تولید آب مغناطیسی
اصول کار بر مبنای بر همکنش میدان مغناطیسی و بار الکتریکی متحرک می باشد به این شکل که هرگاه یک ذره بار دار که دارای بار مثبت یا منفی می‌باشد را از درون میدان مغناطیسی عبور دهیم طبق قانون دست راست امپر بر این ذره درون میدان یک نیروی عمود بر مسیر وارد می گردد که موجب تغیرات در سطح ذره باردار یا یونها می گردد
اب عبوری از این دستگاه تحت انرژی مغناطیسی موجود در دستگاه قرار گرفته واین انرزی با تاثیر بر روی ذرات کلوئیدی و مولکول‌های کربنات کلسیم نمکها و سایر املاح موجود در اب که مانند ذرات باردار اقدام می‌کنند خواص فیزیکی و الکتریکی انها را تغییر می‌دهد وآرایش خاصی را ایجاد می ‌کند این تغییر آرایش الکترونی در یونها یک نوع بی میلی در ترکیب و نهایتا عدم تشکیل رسوب را باعث میگردد از طرفی انرژی مغناطیس قادر می باشد کشش سطحی اب را به اندازه 10 درصد کاهش دهد در شکل زیر دستگاه AQUA CORRECT همراه با طرز کار ان نشان داده شده این یکی از بهترین دستگاه‌های مورد بهره گیری جهت تولید آب مغناطیسی می باشد این دستگاه ساخت کشور آلمان می باشد طریقه کار این دستگاه به این شکل می باشد که با بهره گیری از یک اهن ربا ی همیشگی میدان مغناطیسی قوی در حدود 1.3 T تولید می کند انگاه اب را از درون این میدان مغناطیسی با سرعت ثابت.85 متر بر ثانیه با دبی 2.26 لیتر بر دقیقه عبور می‌دهند و در اثر عبور اب از میدان آب مغناطیسی به وجود می‌اید که از این آّب برای ساخت بتن بهره گیری می‌کنند
 
شکل 1-2 دستگاه AQUA و طرز کار ان جهت تهیه آب مغناطیسی ] 3[
1-4 اثر دستگاه فراوری مغناطیسی روی خواص اب
طریقه کار دستگاه فراوری مغناطیسی به این شکل می باشد که هنگامی که اب را از درون این میدان عبور می‌دهیم با در نظر داشتن اینکه مولکول‌های اب قطبی میباشند مولکول‌های آب در جهت میدان قرار میگیرند مولکول‌های قطبی به مولکول‌های گفته می گردد که از دو اتم با بار‌های مثبت ومنفی تشکیل شده می باشد مانند شکل 1-3
شکل 1-3: مولکول‌های آب قبل از قرار گرفتن در معرض میدان مغناطیسی
شکل 1-4: مولکول‌های دو قطبی اب که مانند یک اهن ربا اقدام می‌کنند
 
همانگونه که در شکل نظاره می گردد مولکول اب از یک اتم اکسیژن با بار منفی و دو اتم هیدروژن با بار مثبت تشکیل شده می باشد اما روی هم رفته بار الکتریکی کل مولکول اب منفی می باشد که موجب ایجاد قطبیدگی P شده می باشد که مانند یک آهن ربا با دو قطب مغناطیسی N , S اقدام می کند در این اتم زاویه بین دو پیوند ایجاد شده 105 درجه می باشد با قرار گرفتن اب در میدان مغناطیسی این بردار دو قطبی در جهت میدان مغناطیسی قرار می‌گیردو زاویه بین دو پیوند هیدروژنی از 105 درجه کمتر میشود که این موضوع باعث کاهش نیروی بین مولکول‌های اب و کاهش اندازه مولکولها میشود به همین علت کشش سطحی اب نیز کاهش می‌یابد کاهش در کشش سطحی اب موجب بالا رفتن روانی ویا ویسکوزیته اب میشود
شکل 1-5: کاهش کشش سطحی مولکول‌های اب در اثر میدان مغناطیسی
شکل 1-6 : شکل مولکول‌های آب بعد از قرار گرفتن در میدان مغناطیسی و کاهش زاویه بین مولکولها
 
1-5 تاثیر آب مغناطیسی بر روی اندازه هیدراسیون سیمان
ساختار مولکولی آب در حالت عادی دارای اجتماع 13 تا 14 مولکولی می‌باشد بدین معنی که مولکولها در اجتماع 14 مولکولی در کنار یکدیگر قرار میگیرند. (شکل 1-7).
شکل1-7 : اجتماع مولکول‌های آب معمولی
با اعمال میدان مغناطیسی بر روی مولکول‌های آب تعداد اجتماع مولکول‌های اب را از 14 مولکول به 5یا6 مولکول نقصان می‌یابد این کاهش تعداد یا به تعبیری پخش شدگی و جدا شدن بیشتر مولکول‌های اب از هم باعث می گردد که تعداد مولکول‌های شرکت کننده در واکنش هیدراسیون سیمان افزایش یابد
شکل 1-8 : کوچکتر شدن اجتماع مولکولها و یون‌های موجود در اب بعد از عبور از میدان مغناطیسی] 3[
 
1-6 علت افزایش واکنش هیدراسیون سیمان در ترکیب با آب مغناطیسی
ذرات سیمان داخل مخلوط بتن بصورت اجتماعی از مولکولها پخش شده اند و واکنش هیدراسیون در آغاز در سطح ذرات سیمان اتفاق می‌افتد در نتیجه یک لایه نازک از محصولات واکنش هیدراسیون روی ذرات سیمان شکل می‌گیرد که از نفوذ مولکول‌های آب به داخل اجتماع ذرات و هیدراسیون بیشتر ذرات سیمان جلوگیری می کند و مانع از هیدراسیون کامل ذرات سیمان می گردد
اگر آب مغناطیسی بجای اب معمولی بهره گیری گردد به دلیل اندازه کوچکتر اجتماع مولکول‌های آب این مولکولها به راحتی می‌توانند درون اجتماع ذرات سیمان نفوذ کنند در نتیجه فرایند هیدراسیون کاملتری در حالت بهره گیری از آب مغناطیسی اتفاق میا فتد
اگر در زیر میکروسکوپ به کریستال‌های هیدروکسید کلسیم در خمیر سیمان تهیه شده با اب معمولی و اب مغناطیسی نگاه کنیم می‌بینیم که کریستال‌های CH با صفاحات هشت وجهی مشخص در خمیر سیمان تهیه شده با اب معمولی دارای ابعاد بزرگتر از اب مغناطیسی می‌باشد که علت ان هم ریزتر بودن مولکولها در حا لت مغناطیس بودن اب می باشد که دلیل افزایش مقاومت فشاری خمیر سیمان نیز همین مطلب می‌باشد
یکی از مشخصات اساسی آب مغناطیسی که اهمیت زیادی در تولید بتن دارد وابستگی آب به ذرات و محلول‌های کلوئیدی می باشد وقتی که آب با سیمان مخلوط می گردد محلول کلوئیدی سیمان به دست میاید اگرآب مورد بهره گیری مغناطیسی باشد ذرات سیمان به وسیله یک لایه تک مولکولی آب با چگالی کمتر احاطه می گردد این پدیده باعث می گردد که در اختلاط بتن بتوان مقداری از اب مصرفی کاست که این کاهش در اندازه آب مزایای بسیاری در بتن خواهد داشت مغناطیس کردن اب هیدراسیون یون‌های منفی را افزایش می‌دهد به این معنی که به ساختار کریستال اب صدمه میزند
در اختلاط بتن مغناطیس کردن باعث می گردد که در سطح تماس بین مولکول‌های اب و ذرات سیمان جذب سطحی کاهش یابد بهره گیری از اب مغناطیسی روی فرایند هیدراسیون و سخت شدن سیمان اثر می‌گذارد ذرات سیمان داخل مخلوط بتن به صورت اجتماعی از مولکولها پخش شده اند و واکنش هیدراسیون در آغاز در سطح ذرات سیمان اتفاق می‌افتد در نتیجه یک لایه نازک از محصولات واکنش هیدراسیون روی ذرات سیمان شکل می‌گیرد که از نفوذ مولکول‌های اب به داخل اجتماع ذرات و هیدراسیون بیشتر ذرات سیمان جلوگیری می کند و مانع از هیدراسیون کامل ذرات سیمان می گردد در صورتیکه در اب مغناطیسی به دلیل اندازه کوچکتر اجتماع مولکولها ی اب این مولکولها به راحتی درون اجتماع ذرات سیمان نفوذ می‌کنندو در نتیجه فرایند هیدراسیون کاملتری در حالت مغناطیسی اتفاق می‌افتد
تعداد صفحه :113
قیمت : 14700 تومان

این مطلب رو هم توصیه می کنم بخونین:   پایان نامه کارشناسی ارشد عمران (گرایش سازه‌های هیدرولیکی):نقش سدهای زیر زمینی در کنترل مخازن و تامین آب زیر زمینی

بلافاصله پس از پرداخت لینک دانلود فایل در اختیار شما قرار می گیرد

و در ضمن فایل خریداری شده به ایمیل شما ارسال می گردد.

پشتیبانی سایت :        ****       [email protected]

دسته‌ها: عمران