تحقیقات مهندسی صنایع غذایی

شماره جاری

بر اساس شماره‌های نشریه

بر اساس نویسندگان

بر اساس موضوعات

نمایه نویسندگان

نمایه کلیدواژه ها

درباره نشریه

اهداف و چشم انداز

اصول اخلاقی انتشار مقاله

بانک ها و نمایه نامه ها

پرسش‌های متداول

فرایند پذیرش مقالات

اطلاعات آماری نشریه

اخبار و اعلانات

مطالعه آزمایشگاهی برخی خواص فیزیکی و مکانیکی بتن گوگردی

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 فارغ التحصیل کارشناسی ارشد رشته سازه های آبی دانشگاه تهران

2 استادیار گروه آبیاری و آبادانی دانشگاه تهران

3 استادیار پژوهشی موسسه تحقیقات فنی و مهندسی کشاورزی

چکیده

بتن پلیمر گوگردی، ماده­ای ساختمانی است که از ترکیب سیمان گوگردی اصلاح شدهبه صورت مذاب (با استفاده از
افزودنی­های پلیمری) و مصالح سنگی درشت­دانه و ریزدانه حاصل می­شود.  در این تحقیق تأثیر مقدار سیمان گوگردی و زمان عمل­آوری بر خواص مکانیکی و فیزیکی بتن پلیمر گوگردی بررسی شده است.  بدین منظور با استفاده از گوگرد اصلاح شده با افزودنی پلیمر هیدروکربن اولفین و سنگدانه­های رایج برای بتن معمولی، نمونه­های آزمایشی با درنظر گرفتن درصدهای مختلف مقدار سیمان گوگردی و 4 سطح زمان عمل آوری در 5 تکرار تهیه و تحت آزمایش­های تعیین خواص مکانیکی و فیزیکی قرار گرفتند.  خواص مکانیکی شامل مقاومت فشاری، نقطۀ تسلیم و مدول یانگ و خواص فیزیکی شامل وزن واحد حجم بتن، فضای خالی مصالح در بتن و درصد هوای بتن در نظر گرفته شد.  نتایج نشان می­دهد که خواص مکانیکی با افزایش گوگرد تا یک حد آستانه (بسته به دانه­بندی مصالح) افزایش و با تجاوز از آن کاهش می­یابد.  بتن پلیمرگوگردی مورد تحقیق، به طور متوسط 70 درصد مقاومت 28 روزه­اش را حدود 3 روز بعد از بتن­ریزی کسب می­کند.  مقایسه بین خواص فیزیکی و مقاومت فشاری 28 روزه نشان می­دهد که برای دستیابی به بالاترین مقاومت، دانه­بندی متراکم، مقدار گوگرد کافی برای پر کردن فضای خالی مصالح و تراکم بتن تا حداکثر وزن واحد حجم، لازم است.   

عنوان مقاله [English]

Mechanical and Physical Properties of Sulfur Polymer Concrete

چکیده [English]

Sulfur polymer concrete (SPC) is a construction material composed of melted modified sulfur cement (MSC) and fine and coarse aggregates. This research investigated the effects of the quantity of MSC and curing time on the mechanical and physical properties of SPC. Samples were prepared using five levels of MSC and four curing times. The MSC used contained olefin hydrocarbon polymeric additive and the aggregates were those commonly used for conventional concrete. The mechanical and physical properties of the samples (compressive strength, yield point and Young's modulus, unit weight, voids in the aggregate and concrete air content) were determined. The results showed that increasing in the amount of MSC up to a specific threshold value (depending on aggregate gradation) improved the mechanical properties of samples. Beyond the threshold point, a decreasing trend was observed. The SPC in the present study gained an average of 70% of its 28-day compressive strength by three days from concrete placement. The greatest 28-day compressive strength was achieved using the densest aggregate gradation, a sufficient amount of MSC to fill voids in the aggregate and the maximum unit weight of SPC.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Sulfur polymer concrete
  • Modified sulfur cement
  • compressive strength
مراجع
Anon, 1988. Guide for mixing and placing sulfur concrete in construction. Reported by ACI Committee 548. ACI Materials J. July-August, 314-325.
Anon. 2001. Superpave mix design. Superpave Series No. 2 (SP-02). Asphalt Institute. Lexington, Ky.
Abdel Jawad, Y. and Al Qudeh, M. 1994. The combined effect of water and temperature on the strength of sulfur concrete. J. Cement and Concrete Research. 24, 165-175.
Crick, S.M. and Whitmore, D.W. 1998. Using sulfur concrete on a commercial scale. International Concrete Research & Information Portal. American Concrete Institute. Detroit. Michigan. 20(2): 83-86.
Crow, L.J. and Bates, R.C. 1970. Strength of sulfur-basalt concrete. Report No. RI 7349. U.S. Bureau of Mines. Washington. D.C.
Dale, J.M. and Allen, A.C. 1967. Sulfur- aggregate concrete. Civil Eng. ASCE. 66-68.
Dale, J.M. and Ludwig, A.C. 1968. Advanced studies of the sulfur aggregate mixture as a structural material. Technical Report NO. AFWL-TR-68-21. Southwest Res. Inst. San Antonio.
Deuel, L.E. and Saylak, D. 1981. Environmental and safety aspects of the use of sulfur in highway pavements: Part II – Weathering and In-Service Considerations. Proceedings of SULPHUR-81 an International Conference on Sulfur. Calgary. May. 681-709.
Gillott, J.E., Jordan, I.J., Loov, R.E. and Shrive, N.G. 1980. Sulfur concretes, mortars and the like. U.S. Patent No. 4, 188, 230.
Grugel, R.N. and Toutanji, H. 2008. Sulfur "concrete" for lunar applications- sublimation concerns. , Adv. Space. Res. 41, 103-112.
Hibbeler, R.C. 1992. Engineering Mechanics: Statics and Dynamics. 6th Ed. Macmillan Pub Co. New York. USA.
Johnston, C.D. 1978. Preparation, proportioning and properties of sulfur concrete. Proceeding of the International Conference on Sulfur in Construction, Canmet, Energy, Mines, and Resource. Canada, Sep. 12-15. Ottawa. 413-432.
Leutner, B. and Diehl, L. 1977. Manufacture of sulfur concrete. U.S. Patent No. 4, 025,352.
Loov, R.E. 1974. Sulfur concrete – state of the art in 1974. Research Report No. CE75-2. Dep. Civil Eng. Uni. Calgary.
Loov, R.E., Vroom, A.H. and Ward, M.A. 1974. Sulfur concrete a new construction materials. J. Prestressed Concr. Inst. 19 (1): 86-95.
Malhotra, V.M. 1979. Sulfur concrete and sulfur infiltrated concrete: Properties, Application and Limitations. CANMET Report 79-28. Energy, Mines and Resource. Canada. Ottawa.
McBee, W.C. and Sullivan, T.A. 1982. Concrete formulation comprising polymeric reaction products of Sulfur/Cyclopentadiene, Oligmer/Dicyclopentadiene. Assigned to U.S. Department of Commerce. U.S. Patent No. 4, 348, 313.
McBee, W.C. and Sullivan, T.A. 1982. Modified sulfur cement. Assigned to U.S. Department of Commerce. U.S. Patent No. 4, 311, 826.
McBee, W.C., Sullivan, T.A. and Jong, B.W. 1983. Corrosion – Resistant sulfur concrete. BuMines Report No. 8758. U.S. Bureau of Mines. Washington. D.C.
McBee, W.C., Sullivan, T.A. and Jong, B.W. 1983. Industrial evaluation of sulfur concrete in corrosive environments. BuMines Report No. RI 8786. U.S. Bureau of Mines. Washington. D.C.
Mohamed, A.M.O. and EL Gamal, M. 2009. “Hydro-mechanical behavior of a newly developed sulfur polymer concrete”. Department of Civil and Environmental Engineering. UAE University. United Arab Emirates. Cement & Concrete Composites. 31,186-194.
Nimer, F.L. and Campbell, R.W. 1983. Sulfur cement-aggregate-organosilane composition and methods for Preparing. U.S. Patent No. 4, 376, 830.
Ober, J.A. 2010. Sulfur. In: 2008 Minerals Yearbook.74.1-74.17. Revised Jan. 20. 2011. http://www.usgs.gov. U.S. Geological Survey Minerals Yearbook.
Okamura, H.A. 1998. Early sulfur concrete installations. Concrete International. American Concrete Institute. 72-75.
Rahimi, H. 2006. Construction Materials. Uni. Tehran Press. (in Farsi)
Sadeghian, R,M., Paravesh, A. and Abbasi, N. 2010. ‘Application of Sulfur Concrete for Lining of Irrigation Canals’, 2nd national Conference on Geotechnical Issues of Irrigation and Drainage Networks. May. 13. Karaj. Iran
Sandrolini, F., Manizi, S. and Andrucci, A. 2006. Sulfur- polymer matrix composites from particulate wastes: A sustainable route to advanced materials. Inter. J. Composites Part A: Applied Science and Manufacturing. 37, 695-702.
Saylak, D., Deuel, L.E. and Zahray, R. 1981. Environmental and safety aspect of the use of sulfur in highway pavements: Part I-Mix Preparation and Construction. Proceedings of: SULFUR-81 and International Conference on Sulfur. Calgary. May. 651-679. 
Schneider, R.A. and Simic, M. 1981. Plasticized sulfur composition. U.S. Patent No. 4, 308, 072.
Tabatabaei, A. 1983. Road Pavement. University Press Center.
Vroom, A.H. 1981. U.S. Patent No. 4, 293, 463.
Vroom, A.H. and Whitmore, D.W. 1991. Sulfur concrete for high corrosion resistance. In: Proceeding. National Association of Corrosion Engineers. Saskatoon. Canada.
Woo, G.L. 1983. Phosphoric acid treated sulfur cement-aggregate compositions. U.S. Patent No, 4, 376, 831.
Yue, Li., Caiyun, Jin. and Yunping, Xi. 2006. The properties of sulfur rubber concrete (SRC). J. Wuhan Uni. Tecnol– Mater. Sci. Ed. 129-133.
 
تحقیقات مهندسی صنایع غذایی
دوره 13، شماره 1 - شماره پیاپی 1
خرداد 1391
صفحه 1-18
فایل ها
هم رسانی
ارجاع به این مقاله
آمار