مطالعة تجربي بر روي عملكرد حرارتي و مكانيكي بتن مسلح شده با الياف شيشه حاوي ماده‌ي تغيير فازدهنده با شكل تثبيت شده

اصفهان : دانشگاه صنعتي اصفهان

مهندسي عمران

كارشناسي ارشد

در عصر حاضر، ميزان مصرف انرژي به طور بسيار نگران كننده‌اي افزايش يافته است؛ كه اين پديده باعث افزايش استفاده از سوخت‌هاي فسيلي و آلودگي بيشتر و افزايش دماي كره‌ي زمين و در نهايت مصرف بيشتر انرژي مي‌گردد. توجه به اين نكته نيز حائز اهميت است كه مصرف انرژي در بخش ساختمان، سهم عمده‌اي از مصرف انرژي در سرتاسر جهان را شامل مي‌شود. بنابراين مي‌توان روش‌هايي را جهت بهينه‌سازي مصرف انرژي در بخش ساختمان ارائه نمود. با توجه به افزايش بي‌رويه‌ي مصرف انرژي، دانشمندان در كنار دست‌يابي به منابع انرژي تجديد پذير، به تحقيق و پژوهش پيرامون ارائه‌ي روش‌هايي جهت كاهش و بهينه‌سازي مصرف انرژي پرداخته‌اند؛ يكي از روش‌هاي بسيار موثر در جهت بهينه سازي مصرف انرژي در بخش ساختمان، افزايش ظرفيت جذب گرماي نهان مصالح ساختماني و يا اجزاي سازه‌اي و غير سازه‌اي با استفاده از موادي كه قابليت تغيير فازي دارند، مي‌باشد. مواد تغييرفازدهنده، ظرفيت جذب گرماي نهان زيادي داشته و مي‌توان با استفاده از اين مواد، ظرفيت جذب گرماي نهان اجزاي ساختمان را افزايش داد. مواد تغييرفازدهنده، در هنگام بالا رفتن دماي محيط، شروع به ذوب شدن نموده و انرژي گرمايي را در خود ذخيره و هنگام افت دماي محيط، انرژي گرمايي ذخيره شده را آزاد مي‌كنند. در اين تحقيق، از يك نوع ماده‌ي تغييرفازدهنده‌ي معدني به نام پلي‌اتيلن گلايكول 600 با رنج دماي ذوب 28 – 25 درجه‌ي سانتيگراد، استفاده شده است. هدف از اين تحقيق، استفاده از پلي‌اتيلن گلايكول 600 در بتن مسلح شده به الياف شيشه است كه نمونه‌هاي بتني با استفاده از دو روش اسپري و پيش مخلوط به ترتيب 6 و 5/1 درصد الياف شيشه مسلح و ساخته شده‌اند. در هر روش، از مقادير 5 و 10 درصد وزني پلي‌اتيلن گلايكول 600 استفاده شده و در كل، در هر روش، 3 طرح اختلاط در نظر گرفته شده است. براي نمونه‌هاي ساخته شده به روش پيش‌مخلوط، آزمايش‌هاي مقاومت فشاري، مقاومت خمشي، عملكرد حرارتي و جذب آب و براي نمونه‌هاي ساخته شده به روش اسپري، فقط آزمايش‌هاي مقاومت خمشي، عملكرد حرارتي و جذب آب، انجام شده است. آزمايش عملكرد حرارتي نمونه‌هاي بتني، توسط دستگاه شبيه‌ساز دماي هواي شبانه‌روز انجام مي‌گيرد كه از نتايج به‌دست آمده از اين دستگاه، اختلاف دماي نمونه‌هاي بدون ماده‌ي تغيير فاز دهنده و نمونه‌هاي حاوي ماده‌ي تغيير فاز دهنده به‌دست مي‌آيد. نمونه‌ها تحت دماي سه شهر با آب‌و‌هواي سرد، معتدل و گرم، در دستگاه شبيه‌ساز و به مدت 48 ساعت قرار داده مي‌شوند. از نتايج به‌دست آمده، مي‌توان به كاهش مقاومت‌هاي مكانيكي شامل مقاومت فشاري و خمشي در هر دو روش اسپري و پيش‌مخلوط و تمام نمونه‌هاي حاوي ماده‌ي تغيير فاز دهنده اشاره نمود؛ همچنين نتايج حاصل از آزمايش‌هاي عملكرد حرارتي تحت دماي سه شهر اردبيل، اهواز و اصفهان نشان داد كه افزودن ماده‌ي تغييرفازدهنده به مخلوط بتن، باعث كاهش دماي سطح داخلي نمونه‌ي بتني حاوي ماده‌ي تغييرفازدهنده نسبت به نمونه‌ي شاهد بدون ماده‌ي تغييرفازدهنده شده و مي‌تواند دماي محيط را در محدوده‌ي دمايي مطلوب حفظ كند. با توجه به نتايج، بهترين عملكرد حرارتي مربوط به نمونه‌هاي حاوي 10 درصد وزني ماده‌ي تغييرفازدهنده و تحت دماي يك شبانه‌روز شهر اهواز مي‌باشد.

221819

مهندسي سازه

مهندسي عمران

دانشگاه صنعتي اصفهان