كاهش دماي سطحي بتن سبك سازه اي با استفاده از مواد تغيير فاز دهنده

اصفهان : دانشگاه صنعتي اصفهان

مهندسي عمران

كارشناسي ارشد

با توجه به تغييرات اقليمي گسترده در دو دهه¬ي اخير، بشر ميزان قابل توجهي انرژي را صرف تامين دماي آسايش مي¬كند. با بررسي نوع سازه-هاي موجود و اقليم حال حاضر ايران، سازه¬هاي بتني متداول¬ترين نوع سازه¬هاي ساخته شده هستند و اصلي¬ترين راه در كنترل انرژي در اين نوع سازه¬ها، تغييراتي در ساختار بتن است. متخصصين اين حوزه استفاده از بتن سبك سازه¬اي را پيشنهاد مي¬دهند كه با جاي¬گزيني صحيح سبك دانه¬ي مناسب در بتن، علاوه بر كاهش وزن آن كه به عنوان يكي از مهم¬ترين معايب سازه¬هاي بتن آرمه شناخته مي¬شود، ظرفيت گرمايي آن را تا حدودي اصلاح مي¬كند. نكته¬ي حائز اهميت در اين نوع بتن، حفظ خواص مكانيكي در عين افزايش ظرفيت گرمايي آن است. به منظور دست يابي به اهداف اين تحقيق، از 27 طرح اختلاط استفاده شد؛ 1 طرح به عنوان نمونه¬ي شاهد، 11 طرح از سبك دانه¬ي ليكا جهت ساخت بتن سبك سازه¬اي و در 15 طرح اختلاط از پلي اتيلن گليكول رده¬ي 600 و 1000 به عنوان ماده¬ي تغيير فاز دهنده استفاده شد. دماي تغيير فاز اين مواد به ترتيب 21 و 39 درجه¬ي سانتي گراد مي¬باشد. در مجموع 378 نمونه¬ي بتني شامل 54 نمونه¬ي استوانه¬اي استاندارد به ارتفاع 200 و قطر 100 ميلي متر جهت انجام آزمايش مقاومت فشاري، 27 نمونه¬ي مكعبي به ابعاد 100×100×100 ميلي متر جهت انجام آزمايش جذب آب، 54 نمونه¬ي استوانه¬اي به ارتفاع 150 ميلي متر و قطر 75 ميلي متر جهت انجام آزمايش تعيين ضريب هدايت حرارتي و آزمايش عملكرد حرارتي و 243 نمونه¬ي مكعب مستطيل به ابعاد 50×250×250 ميلي متر جهت انجام آزمايش شبيه سازي نور خورشيد و رطوبت ساخته شد. استفاده از سبك دانه و ماده¬ي تغيير فاز دهنده باعث كاهش مقاومت و كاهش ضريب هدايت حرارتي بتن مي¬شود. به طوري كه با جاي-گزيني 75 درصد سبك دانه¬ي ليكا با مصالح طبيعي، مقاومت فشاري 28 درصد و ضريب هدايت حرارتي 56 درصد كاهش يافت. در اين پژوهش جهت ساخت بتن حاوي مواد تغيير فاز دهنده، از سه روش اختلاط تثبيت ماده¬ي تغيير فاز دهنده با ميكرو سيليس، نفوذ ماده¬ي تغيير فاز دهنده در سبك دانه و ساخت ميكرو كپسول استفاده شد. نتايج آزمايش¬هاي انجام شده نشان داد كه مقاومت فشاري و ضريب هدايت حرارتي كليه¬ي نمونه¬هاي حاوي ماده¬ي تغيير فاز دهنده نسبت به نمونه¬ي شاهد متناظر آن، كاهش يافت از طرف ديگر، درصد جذب آب نمونه¬هاي حاوي ماده¬ي تغيير فاز دهنده نسبت به نمونه¬ي شاهد متناظر افزايش مي¬يابد. دليل اين تغييرات مربوط به ساختار سبك دانه¬ي مصرفي، روش اختلاط ماده¬ي تغيير فاز دهنده و نوع آن مي¬باشد. به طور خلاصه مي¬توان بيان نمود كه نمونه¬هاي حاوي پلي اتيلن گليكول رده¬ي 1000 كه به روش تثبيت با ميكرو سيليس ساخته شدند، مقاومت فشاري بيش¬تر، جذب آب كم¬تر و ضريب هدايت حرارتي كم¬تري نسبت به نمونه¬هاي حاوي پلي اتيلن گليكول رده¬ي 600 داشتند.

211910

سازه

پرديس

دانشگاه صنعتي اصفهان

عليرضا سلجوقيان

مجتبي ازهري، حسين عموشاهي

داود مستوفي نژاد، محمدرضا افتخار