به جمع مشترکان مگیران بپیوندید!

تنها با پرداخت 70 هزارتومان حق اشتراک سالانه به متن مقالات دسترسی داشته باشید و 100 مقاله را بدون هزینه دیگری دریافت کنید.

برای پرداخت حق اشتراک اگر عضو هستید وارد شوید در غیر این صورت حساب کاربری جدید ایجاد کنید

عضویت

جستجوی مقالات مرتبط با کلیدواژه « sem » در نشریات گروه « عمران »

تکرار جستجوی کلیدواژه « sem » در نشریات گروه « فنی و مهندسی »
  • محمد امیری*، حدیث کریمی

    حضور گسترده صنایع پتروشیمی و پالایشگاه های نفتی در غرب استان هرمزگان، موجب شده بسیاری از سازه های بتنی در مجاورت آلاینده های آلی قرار گیرند، این مجاورت می تواند بر پارامتر های مقاومتی و دوام بتن تاثیرگذار باشد. بر این اساس هدف این مقاله تاثیر عمل-آوری و مجاورت کوتاه مدت و بلند مدت بتن در محیط های حاوی آلاینده آلی نفت خام و تاثیر آن بر دوام و مقاومت بتن از منظر ریزساختاری است. در این پژوهش حدود 360 نمونه بتنی ارزیابی شده است. نمونه ها به مدت 12 ماه در امولسیون های حاوی 5/0، 1، 5/1، 5/2، 5، 10، 25، 50 و 100 درصد نفت خام عمل آوری شده و آزمایش مقاومت فشاری در سنین 1، 3، 7، 28، 90 و 365 روز روی نمونه ها انجام شد، همچنین تغییرات ضریب نفوذپدیری نیز بررسی شده است. برای بررسی ریزساختاری از آزمایش تصاویر میکروسکوپ الکترونیکی روبشی (SEM) و برای تجزیه وتحلیل ساختاری از آزمایش طیف سنجی پراش انرژی پرتوایکس (EDX) استفاده شده است. همچنین آزمایش پراش پرتوایکس (XRD) برای بررسی تشکیل محصولات هیدراتاسیون، در محیط های آلوده به نفت خام و آنالیز ساختار بلورین مواد انجام شده است. بر اساس نتایج حاصل شده، مقاومت نمونه های عمل آوری شده در امولسیون های نفت خام نسبت به نمونه شاهد وابسته به میزان غلظت امولسیون است. مقاومت فشاری نمونه های عمل آوری شده در امولسیون با غلظت 100٪ نفت خام بعد از گذشت 365 روز نسبت به نمونه شاهد حدود 41٪ کاهش یافته است و مقاومت فشاری نمونه از MPa 41 به MPa 24 و ضریب نفوذپذیری نمونه از cm/h 7-10*2/3 به cm/h 7-10*3/15 رسیده است.

    کلید واژگان: ریزساختار, XRD, SEM, C-S-H, نفت خام}
    Mohammad Amiri *, Hadis Karimi

    The proliferation of petrochemical industries and oil refineries in the western region of Hormozgan province has led to the placement of numerous concrete structures in close proximity to organic pollutants. This proximity has the potential to significantly influence the resistance parameters and durability of concrete. Therefore, the primary objective of this article is to investigate the short-term and long-term effects of exposure to organic pollutants from crude oil on the microstructural properties and strength of concrete. This research entailed the evaluation of approximately 360 concrete samples. These samples underwent a 12-month curing process in emulsions containing varying concentrations of crude oil (0.5%, 1%, 1.5%, 2.5%, 5%, 10%, 25%, 50%, and 100%). Compressive strength tests were conducted at intervals of 1, 3, 7, 28, 90, and 365 days, with concurrent analysis of changes in permeability coefficient. Microstructural examination was carried out using Scanning Electron Microscope (SEM) images, while structural analysis was performed using EDX. Additionally, X-ray Diffraction (XRD) tests were conducted to study the formation of hydration products in environments contaminated with crude oil and to analyze the crystalline structure of the materials. The results reveal that the resistance of concrete samples cured in crude oil emulsions depends on the concentration of the emulsion. Notably, the compressive strength of samples cured in 100% crude oil concentration emulsion decreased by approximately 41% after 365 days when compared to the control sample. Specifically, the compressive strength dropped from 41 MPa to 24 MPa, while the permeability coefficient increased from 3.2*10-7cm/h to 15.3*10-7cm/h.

    Keywords: Microstructure, XRD, SEM, C-S-H, Crude Oil}
  • Aabid Bhat *, J.A. Naqash, Tanveer Habib, S.U. Islam
    Structural characteristics of concrete incorporating Colloidal Nanosilica (CNS), Metakaolin (MK) and Alccofine (AF) were comparatively studied using X-Ray Diffraction (XRD), Thermogravimetric Analysis (TGA), Field Emission Scanning Electron Microscope (FESEM), and Fourier Transform Infrared spectroscopy (FTIR). The plasticizer demand and compressive strength at 3,7,28 and 90 days of curing ages were also determined. The results indicated that the demand for plasticizer content increased with CNS and MK incorporation owing to their large surface area and rough surface texture, respectively. However, AF decreased the plasticizer demand due to glassy surface morphology. Also, the compressive strength increased with replacement ratio. The tetranary blended systems (M6) proved to be more advantageous compared to binary, ternary and normal OPC systems. FTIR, TGA, XRD and FESEM analysis were consistent with the results of compressive strength. The improvement in properties of concrete at early ages was attributed to filler and nucleation effect of CNS and AF. At later ages, CNS modified the CSH by increasing the length of silicate chains, AF and MK diminished the portlandite content by utilizing it in pozzolanic reaction and filling of pores partially or completely especially by secondary CSH gel, led to denser structure.
    Keywords: Compressive Strength, FTIR, SEM, Sustainable Concrete, TGA, DSC, XRD}
  • محمد امیری*، مسعود دهقانی، امید جعفری
    استفاده از خاک های رسی به عنوان پوشش محافظ در دفن زباله های سطح بالا از جمله مواردی است که رس تحت رژیم های حرارتی متوسط تا زیاد قرار می گیرد. مارن ها از جمله نهشته های رسوبی هستند که از کانی های رسی و کربنات کلسیم تشکیل شده اند. مجاورت خاک با آلودگی ناشی از مراکز دفن زباله موجب تغییر pH آن می شود. از سوی دیگر به دلیل پتانسیل تولید حرارت توسط زباله های سطح بالا، پوشش رسی مورد استفاده در معرض رژیم های حرارتی مختلف قرار می گیرد که منجر به تغییر مشخصات فیزیکی، مکانیکی و ریزساختاری آن می شود. بر این اساس هدف این مقاله بررسی تاثیر همزمان تغییرات pH و رژیم های حرارتی در مراکز دفن زباله سطح بالا است. در پژوهش حاضر تاثیر توام pH و حرارت بر رفتار خاک مارن با استفاده از آزمایش های مقاومت فشاری محدود نشده، افت وزنی و حدود اتربرگ، تعیین مقدار کربنات توسط تیتراسیون، پراش اشعه ایکس (XRD) و تصاویر میکروسکوپ الکترونی روبشی (SEM) مورد ارزیابی قرار گرفته است. بدین منظور جهت تغییر pH از محلول اسید کلریک (HCl) و محلول سدیم هیدروکسید (NaOH) استفاده شده است. بعد از ثابت شدن pH خاک مارن در مقادیر4، 6، 8، 11 و 13 نمونه ها در گرمخانه خشک شده، سپس به مدت 2 ساعت در معرض سطوح حرارتی 25، 100، 300، 500، 700 و 900 درجه سلسیوس قرار گرفته است. از مهم ترین نتایج این پژوهش خارج شدن کربنات در شرایط اسیدی و تغییرات برجسته خصوصیات مهندسی خاک مارن در محدوده حرارتی °C 500 تا °C 900 است.
    کلید واژگان: رژیم حرارتی, Ph, مراکز دفن زباله سطح بالا, افت وزنی, تیتراسیون}
    Mohammad Amiri *, Masoud Dehghani, Omid Jafar
    Proximity of soil with pollution caused by landfills changes its pH.On the other hand, due to the heat generation potential of high-level waste, the used clay coating is exposed to different thermal regimes, which leads to changes in its physical, mechanical, and microstructural characteristics. Based on this, the aim of this article is to investigate the simultaneous effect of pH changes and thermal regimes in high-level waste disposal centers. In this study, the combined effect of pH and temperature on the behavior of marl soil was evaluated using unconfined compressive strength tests, weight loss and Atterberg limits, determination of carbonate amount by titration, X-ray diffraction (XRD) and SEM images. For this purpose, HCl and NaOH solutions have been used to change the pH. After the pH of the marl soil was fixed at 4, 6, 8.3, 11 and 13, the samples were dried in the oven, then exposed to the thermal levels of 25, 100, 300, 500, 700 and 900 degrees Celsius for 2 hours. One of the most important results of this research is the removal of carbonate in acidic conditions and prominent changes in the engineering characteristics of marl soil in the thermal range of 500 ℃ to 900 ℃. Palygorskite mineral is destroyed in stable acidic and alkaline environment at 700 ℃ with the occurrence of dihydroxylation. On the other hand, the removal of carbonate in an acidic environment has led to an increase in plasticity properties and a change in the classification of marl soil.
    Keywords: Marl Soil, Ph, Thermal Stabilization, Unconfined Compressive Strength, SEM &, XRD Microstructural Studies}
  • محمد امیری*، حدیث کریمی
    فعالیت در بخش های مختلف صنایع پتروشیمی و پالایشگاه ها، طیف گسترده ای از آلودگی های آلی را به محیط زیست وارد کرده است. امروزه آلودگی مصالح سنگی در اثر نشت نفت خام یا فرآورده های نفتی به طور عمدی یا سهوی افزایش یافته است و به عنوان یک نگرانی زیست محیطی بزرگ در سراسر جهان شناخته شده است. از سوی دیگر در بسیاری از پروژه های عمرانی و ژئوتکنیکی نیاز به تثبیت مصالح سنگی آلوده به مواد آلی توسط سیمان است. در این مقاله، تاثیر مصالح سنگی آلوده به نفت خام و گازوئیل بر فرآیند هیدراتاسیون سیمان، از منظر ریزساختاری و ویژگی های مکانیکی بررسی شده است. در این پژوهش حدود 90 نمونه بتنی حاوی مصالح سنگی آلوده ساخته و ارزیابی شده است. نمونه ها به مدت 6 ماه در حوضچه آب شرب نگهداری شدند و آزمایش های مقاومت فشاری و درصد جذب آب در سنین 1، 3، 7، 28، 90 و 180 روز روی آزمونه ها انجام شده است. برای بررسی ریزساختاری از آزمایش تصاویر میکروسکوپ الکترونیکی روبشی (SEM) و برای تجزیه وتحلیل ساختاری از آزمایش طیف سنجی پراش انرژی پرتوایکس (EDX) استفاده شده است. همچنین آزمایش پراش پرتوایکس (XRD) برای بررسی تشکیل محصولات هیدراتاسیون، تاثیر آلاینده های آلی بر فرآیند هیدراتاسیون و محصولات هیدراتاسیون و آنالیز ساختار بلورین مواد انجام شده است. بر اساس نتایج حاصل شده مقاومت فشاری نمونه حاوی مصالح سنگی آلوده به نفت خام و گازوئیل بعد از گذشت 90 روز نسبت به نمونه شاهد به ترتیب حدود 47٪ و 31٪ کاهش یافته است و مقاومت فشاری نمونه از MPa 36 به MPa 19 و MPa 25 رسیده است.
    کلید واژگان: مصالح سنگی آلوده, آلاینده آلی, C-S-H, SEM, XRD, نفت خام, گازوئیل}
    Mohammad Amiri *, Hadis Karimi
    Industrial activities, particularly in petrochemical and refinery sectors, have introduced a wide range of organic pollutants into the environment, leading to the pollution of aggregate materials with crude oil or petroleum products. This study investigates the influence of aggregate materials contaminated with crude oil and diesel on the cement hydration process and concrete properties. Around 90 concrete samples with polluted aggregates were evaluated over a 6-month period. Compressive strength tests and water absorption percentage tests were conducted at different ages. Microstructural analysis through SEM, structural analysis via EDX, and XRD analysis for hydration product characterization were performed. Results showed a significant reduction in compressive strength (47% and 31%) for samples contaminated with crude oil and diesel, respectively, compared to the control. Water absorption and permeability increased in polluted samples. SEM, and XRD, results indicated increased ettringite production, decreased nanostructure C-S-H, reduced strength and durability, and increased water absorption and permeability in the concrete. This study highlights the detrimental effects of organic contaminants on concrete properties, emphasizing the need for pollution management in aggregate materials for sustainable construction practices.
    Keywords: Polluted aggregate materials, organic contaminants, C-S-H, SEM, XRD, Crude oil, diesel}
  • مرتضی مهروند، حسین پرستش*، محمدحسین مبینی

    یکی از پارامترهای تاثیرگذار در مقاومت نهایی و دوام بتن های خودتراکم، عمل آوری پس از ساخت می باشد. عمل آوری با استفاده از آب-رسانی و پوشش های حافظ رطوبت به صورت خارجی و سطحی، با در نظر داشتن محدودیت این روش ها، به طور معمول مورد استفاده قرار می گیرند. عمل آوری داخلی به عنوان یکی از مباحث اساسی، در اجرای سازه های بتن آرمه و بتن حجیم، با محدودیت های بسیار کمتر به خصوص در بتن های ویژه و با مقاومت های بالا مطرح می باشد. بررسی تاثیر عمل آوری داخلی بتن خودتراکم با استفاده از پلیمرهای سوپرجاذب، بر روی مشخصات مکانیکی و دوام بتن، هدف این تحقیق می باشد. پلیمرهای سوپرجاذب مقداری از آب را به خود جذب کرده و طی فرآیند هیدراسیون به تدریج آن را آزاد می نمایند. با استفاده از این روش، فرآیند عمل آوری، نه تنها در سطح بلکه در عمق المانهای بتنی نیز به نحو موثرتری انجام می شود. دو نوع پودر پلیمر سوپرجاذب برپایه سدیم و پتاسیم با دو مقدار مختلف در این تحقیق مورد استفاده قرار گرفته است. نمونه های بتن در سنین 7 و 28 روز تحت آزمایش های مقاومت فشاری، مقاومت الکتریکی، نفوذپذیری آب، چرخه ذوب-یخبندان و آزمایش های بررسی ریزساختار از جمله SEM،XRD وXRF قرار گرفتند. مقاومت فشاری نمونه ها با عمل آوری داخلی نسبت به نمونه های شاهد به میزان 11.4% افزایش داشته است. از منظر پارامترهای دوام نیز نمونه-ها با عمل آوری داخلی، کاهشی بیش از 100% در میزان نفوذپذیری آب و 16.7% بهبود در مقاومت الکتریکی نشان می دهند. با بررسی نتایج آزمایش های ریزساختار، بهبود تکامل فرآیند هیدراسیون به میزان حداقل 2.4% و حداکثر 8.3% در اثر عمل آوری داخلی مشاهده گردید.

    کلید واژگان: عمل آوری داخلی, بتن خودتراکم, پلیمرهای سوپرجاذب, ریزساختار, SEM, XRD, XRF}
    Morteza Mehrvand, Hossein Parastesh *, Mohamadhossein Mobini

    One Of the effective parameters in the final strength and durability of self-compacting concrete is post-fabrication curing. External Curing with water Supply and moisture retaining coating are commonly used despite the limitation of these methods. Internal curing is one of the main issues in the implementation of reinforced concrete and bulk concrete structures with much less restrictions, especially in high performance concrete. The aim of this study was to investigate the effect of internal curing of self-compacting concrete using superabsorbent polymers on mechanical properties and durability of concrete. These polymers absorb some water and gradually release it during the hydration process. Using this method, the curing process is performed more efficiently, not only on the surface but also in the depth of concrete elements. Two types of superabsorbent polymer powders based on sodium and potassium with two different amounts have been used in this research. Concrete samples at 7 and 28 days of age were subjected to compressive strength, electrical resistance, water permeability, thaw-freeze cycle and microstructure tests including SEM, XRD and XRF. Compressive strength of samples with internal curing increased by 11.4% compared to control samples. In terms of durability parameters, the samples with internal curing show a reduction of more than 100% in water permeability and 16.7% improvement in electrical resistance. The result of microstructural experiments showed an improvement in evolution of the hydration process by at least 2.4% and at most 8.3% due to internal curing.

    Keywords: Internal curing, Self-Compacting Concrete, Superabsorbent polymers, Microstructure, SEM, XRD, XRF}
  • مجتبی رنگرزیان، رحمت مدندوست*، رضا محجوب، مهدی رفتاری

    یکی از بحران های پیش روی بشر آسیب به محیط زیست است. عدم مدیریت و توجه کافی به انتشار گازهای گلخانه ای حیات انسان بر کره زمین را تهدید می کند. با توجه به انتشار گاز گلخانه ای CO2 ناشی از تولید سیمان، یافتن راهی جهت کاهش مصرف سیمان در بتن بعنوان پرمصرف ترین مصالح ساختمانی، اولویت دارد. در این مقاله یک پوزولان طبیعی از ایران با خواص فیزیکی و شیمیایی مناسب برای جایگزینی بخشی از سیمان در بتن معرفی و خواص مهندسی آن بررسی شد. برای تقویت مقاومت آن، الیاف فولادی و پلی پروپیلن به صورت جداگانه و هیبرید با پوزولان معدنی جدید در بتن استفاده شد. با توجه به بررسی و بهینه سازیهای قبلی، پوزولان معدنی با کسر وزنی 15 درصد سیمان در بتن استفاده شد. مقایسه میزان مقاومت نمونه های پوزولان معدنی محلی با سایر بتن های پوزولانی مشهور نشان داد که بتن با پوزولان محلی، مقاومتر از بتن سیمانی معمولی می باشد. همچنین، بتن حاوی الیاف فولادی و پوزولان محلی از مقاومت فشاری بیشتری نسبت به سایر نمونه ها برخوردار است. نمونه های بتن پوزولانی حاوی ترکیبی از الیاف فولادی و پلی پروپیلن عملکرد بهتری در مقاومت خمشی نسبت به نمونه های دیگر داشتند و چقرمگی ضربه ای این نمونه ها نیز نسبت به سایر نمونه ها بهتر بوده است. بررسی ها نشان داد مقاومت ضربه ای نمونه های حاوی پوزولان معدنی محلی نسبت به بتن سیمانی معمولی در 28 و 90روز به ترتیب 3.75 و 8.33 درصد بیشتر بوده است. نتایج آزمونها بصورت کلی بیان می دارد پوزولان معدنی محلی مورد مطالعه، می تواند گزینه مناسبی برای جایگزینی بخشی از سیمان در بتن باشد و ضمن بهبود مشخصات مهندسی بتن، نه تنها مصرف سیمان را تا حد زیادی کاهش دهد که یافته ای ارزشمند برای حفاظت از محیط زیست و ساخت و تولید بتن سبز است.

    کلید واژگان: بتن پوزولانی, بتن الیافی, گاز گلخانه ای, اثرضربه, سقوط گوی, SEM}
    Mojtaba Rangrazian, Rahmat Madandoust *, Reza Mahjoub, Mehdi Raftari

    One of the crises facing humanity is damage to the environment. Inadequate management and attention to greenhouse gas emissions threaten human life on Earth. Given the CO2 emissions from cement production, finding a way to reduce cement consumption in concrete as the most widely used building material is a priority. In this paper, a natural pozzolan from Iran with suitable physical and chemical properties for replacing part of cement in concrete was introduced and its engineering properties were investigated. To strengthen its strength, steel and polypropylene fibers were used separately and hybrids with new mineral pozzolans were used in concrete. According to previous studies and optimizations, mineral pozzolan with a weight fraction of 15% cement in concrete was used. A comparison of the strength of local mineral pozzolan samples with other famous pozzolanic concretes showed that concrete with local pozzolan is more resistant than ordinary cement concrete. Also, concrete containing steel fibers and local pozzolan has higher compressive strength than other samples. Pozzolanic concrete samples containing a combination of steel fibers and polypropylene had better performance in flexural strength than other samples and the impact toughness of these samples was better than other samples. Investigations showed that the impact resistance of samples containing local mineral pozzolans was 3.75 and 8.33% higher than conventional cement concrete at 28 and 90 days, respectively. The test results generally indicate that the local mineral pozzolans studied can be a good option to replace part of the cement in concrete and while improving the engineering properties of concrete, not only greatly reduce cement consumption but also a valuable finding for environmental protection. Biology, construction, and production of green concrete.

    Keywords: Pozzolanic Concrete, fiber concrete, Greenhouse gas, impact effect, Drop weight Impact, SEM}
  • محمد امیری*، رحیم زارع
    پیدایش و انحلال نمک های محلول در مخزن سدهای خاکی از مسایل مهم در طراحی مخزن سدها است که می تواند موجب تغییر رفتار در هسته رسی شود. این تغییرات رفتاری ممکن است باعث ایجاد خطرات عمده برای سازه سدهای خاکی شود. از این رو هدف پژوهش حاضر بررسی تاثیر نمک های محلول (سیال منفذی) بر رفتار ژیوتکنیکی هسته رسی سدهای خاکی با نگرش به تغییرات ضریب نفوذپذیری از منظر ریزساختاری است. در این راستا سیال منفذی سدیم کلرید (NaCl) با 8 غلظت مختلف (0، 02/0، 04/0، 08/0، 2/0، 4/0، 8/0 و 7/1 مولار) به خاک موردمطالعه افزوده شده است و مکانیزم تغییر رفتار ژیوتکنیکی هسته رسی تحت تاثیر نمک های محلول با نگرش به تغییرات حدود اتربرگ (Atterberg Limits)، تغییرات پارامترهای مقاومتی، تغییرات ضریب نفوذپذیری و بررسی احتمال پدیده واگرایی موردبررسی قرار گرفته است. همچنین برای ارزیابی تاثیر تغییر مشخصات سیال منفذی بر مشخصات ژیوتکنیکی خاک از منظر ریزساختاری، آزمون ارزیابی پراش پرتو ایکس ((XRD) X-ray Diffraaction) و تصویر میکروسکوپ الکترونی پویشی (SEM) از نمونه ها تهیه و مورد تجزیه وتحلیل قرار گرفته است. براساس نتایج پژوهش حاضر به طورکلی پیدایش و انحلال نمک های محلول در مخزن سدهای خاکی هرچند در کوتاه مدت ممکن است باعث کاهش 70% ضریب نفوذپذیری شود اما در درازمدت و با تغییر غلظت نمک موجود در مخزن ممکن است میزان ضریب نفوذپذیری تا 9 برابر افزایش یابد. در حقیقت براساس تصاویر میکروسکوپ الکترونی پویشی و آنالیز پراش اشعه ایکس رسوب بلورهای نمک، مانند هالیت (Halite) در کوتاه مدت موجب کاهش نفوذپذیری می شود. از سوی دیگر تشکیل ساختار مجتمع و شسته شدن بلورهای نمک هالیت رسوب کرده در ساختار موجب افزایش ضریب نفوذپذیری در درازمدت شده است.
    کلید واژگان: سیال منفذی, سدهای خاکی, نفوذپذیری, XRD, SEM}
    Mohammad Amiri *, Rahim Zare
    The abundance of saline water at ground level and their progression to freshwater and onshore sources, landfill leachate chemicals, or industrial plant effluents into the soil are factors that can change the amount and type of soil salinity and, as a result, their geotechnical properties (Ouhadi et al, 2015). Also, due to the size of the large dams reservoirs and the impossibility of changing the axis of the dams due to different constraints, it is possible that after the filling, the dam lake water will come into contact with the salt formations and may cause risks such as changing the geotechnical behavior of the clay core, after exploiting embankment dams. Therefore, due to the presence of contaminants, which is sometimes unavoidable, an understanding of basic mechanisms in modifying the physical and engineering properties of soils under the influence of chemicals or chemical salts is essential (Sen et al, 2017). In general, the concentration of ions affects the intermolecular forces of the soil (ie double-layer repulsion and van der Waals attraction) and the structure of the materials (Weimin et al, 2014; Zhu et al, 2015). As a result, such changes in soil structure alter its engineering properties (Yan and Chang, 2015). According to the extensive studies on the influence of pore fluid on clay soils, however, a comprehensive study from the microstructural perspective with regard to permeability coefficient changes on clay soils has not been conducted. The purpose of this study was to investigate the permeability coefficients and engineering properties of clay soils with a special attitude to clay core in the presence of sodium chloride solution salt as a pore fluid from a microstructural perspective..
    Keywords: Pore fluid, embankment dams, Permeability, XRD, SEM}
  • محمد امیری*، رعنا صالحیان

    رفتار مهندسی و دوام خاک های مارنی در شرایط خشک و مرطوب کاملا متفاوت است و سبب ایجاد چالش در پروژ ه های عمرانی می شود. خاک های مارنی به طور گسترده ای در نقاط مختلف جهان قابل مشاهده اند. از طرفی بسیاری از صنایع تولید کننده آلاینده بر روی خاک های مارنی قرار دارند و معمولا آلودگی ناشی از این صنایع سبب تغییر pH و ایجاد شرایط اسیدی و قلیایی در خاک مارن می شود. بر این اساس هدف این پژوهش مطالعه تاثیر pH اولیه، بر دوام خاک های مارنی از منظر ریزساختاری است. در این راستا، با اضافه نمودن اسید هیدروکلریک (HCl) و قلیای سدیم هیدروکسید (NaOH) با غلظت 1مولار، خاک های مارنی با pHهای اولیه متفاوت تهیه شد. تغییرات شاخص دوام وارفتگی به وسیله تهیه تصاویر SEM، آنالیز XRF، آزمایش دوام و جذب آب و مقاومت فشاری محصور نشده مورد بررسی قرار گرفت. از مهم ترین نتایج مقاله حاضر دوام و پایداری خاک های مارنی با 4≥pH اولیه در مقابل رطوبت است. بر اساس نتایج تصاویر SEM و آنالیز XRF تشکیل منیزیم کلرید در ساختار پالی گورسکایت و سپیولایت موجب پایداری خاک های مارنی با 4≥pH اولیه شده است. همچنین مقاومت اولیه خاک مارن بر دوام وارفتگی تاثیری ندارد.

    کلید واژگان: مارن, pH, ریزساختار, وارفتگی, SEM}
    Mohammad Amiri*, Raana Salehian
    Background and Objective

    Marl soils with their complex behavior can be found in different parts of the world, such as Spain, the United States, Italy, Britain, France, Canada, and the Gulf states. In Iran, also, Marls can be located in abundance in the marginal zones of the East Azerbaijan Province, Persian Gulf, Hormozgan, and Qeshm Island. Marl soils' engineering behavior and durability in dry and wet conditions are entirely different and cause challenges in construction projects. Marl-like soils are widely observed in different parts of the world. The behavioral characteristics of marl typically depend on the distribution and size of the particles and their plastic properties. Under dry conditions, the deformation of marl soil is due to the breakdown of particles and creating a new structure. However, when this type of soil is exposed to moisture, the aggregate bond will degrade and cause swelling in the soil and, at the same time, a change in its hardness and strength on the other hand, many polluting industries are located on marl soils. Usually, the pollution caused by these industries changes the pH and creates acidic and alkaline conditions in marl soils. Therefore, this study aims to study the effect of initial pH on the durability of marl soils from a microstructural perspective.

    Materials and methods

    In this regard, marl soils with different initial pHs were prepared by adding 1 M sodium alkali hydroxide (NaOH) and hydrochloric acid (HCl). Changes in geotechnical and geoenvironmental characteristics were investigated by macrostructural experiments (Atterberg Limits, permeability, and unconfined compressive strength, durability, and water absorption testing) as well as microstructural experiments (Laser diffraction particle size analysis (PSA), X-ray diffraction (XRD), X-ray fluorescence (XRF), carbonate percentage determination and scanning electron microscopy (SEM) images) and the effect of initial soil pH change on marl engineering behavior was investigated.

    Results and discussions

    One of the most important results of the present paper is the durability and stability of marl soils with initial pH ≤4 against moisture. Based on the SEM images and XRF analysis results, the formation of magnesium chloride in the structure of palygorskite and sepiolite has caused the stability of marl soils with initial pH≤ 4. Also, the initial strength of marl soil does not affect the durability of indentation.

    Keywords: Marl, Durability, pH, Microstructure, Slake, SEM}
  • محمود عامری*، حمید شاکر، امیرحسین عامری، سید امیر سعادتجو، سعید فاطمی، سید علی ضیائی
    باتوجه به این که عریان شدگی یکی از خرابی های اصلی مخلوط های آسفالتی به شمار می رود روش ها و آزمون های خاصی برای ارزیابی این پدیده توسط آیین نامه های مختلف پیشنهاد شده است که ازجمله آن ها می توان به آیین نامه آشتو T284 و آزمایش آب جوشان اشاره کرد. از بین روش های بیان شده نتایج نامه آشتو T284 باتوجه به عددی بودن نتایج دقت بیشتری در بررسی حساسیت رطوبتی دارد ولی آزمایش های کیفی مانند آب جوشان نیز باتوجه به راحتی آزمایش و هم چنین دید بصری می تواند مفید باشد. بر همین اساس در این تحقیق به بررسی عریان شدگی مخلوط های آسفالتی حاوی نانو مواد ضدعریان شدگی ازجمله زایکوترم، ایوانیک و نانوآهک پرداخته شده است. هم چنین تصاویر میکروسکوپ الکترونی روبشی از این نمونه ها برداشت شده و بااستفاده از نرم افزار متلب به صورت عدد و رقم تبدیل شده است تا ارتباط بین نتایج نامه آشتو T284 و روش های بصری با دقت بیشتری مورد بررسی قرار گیرد. در کنار آزمایش های مربوط به عریان شدگی از آزمایش های مقاومت مارشال، مدول برجهندگی، خزش دینامیکی نیز برای بررسی خصوصیات مخلوط ها بهره گرفته شده است. نتایج این تحقیق نشان داده است که استفاده از بررسی کیفی مانند استفاده از تصاویر میکروسکوپ الکترونی روبشی می تواند نتیجه کلی عریان شدگی مخلوط های آسفالتی را مشخص کند.
    کلید واژگان: عریان شدگی, شاخص های حساسیت رطوبتی, تصاویر میکروسکوپ الکترونی روبشی, متلب}
    Mahmoud Ameri *, Hamid Shaker, Amirhosein Ameri, Seyed Amir Saadatjoo, Saeed Fatemi, Seyed Ali Ziaee
    Due to the fact that stripping is one of the main failures of asphalt mixtures, special methods and tests have been proposed to evaluate this phenomenon by various regulations. These include AASHTO T283 and boiling water test. Among the methods mentioned, the results of AASHTO T283 are more accurate in investigating moisture sensitivity due to the numerical results, but qualitative tests such as boiling water can also be useful due to the ease of testing as well as visual acuity. Accordingly, in this study, the stripping of asphalt mixtures containing nano-stripping anti-stripping materials such as Zycotherm, Ivanic and nano-lime has been investigated. SEM images were also taken from these samples and converted to numbers using MATLAB software to examine the relationship between the results of AASHTO T283 and visual methods more carefully. In addition to stripping experiments, Marshall Resistance tests, modulus of resistance, and dynamic creep have also been used to investigate the properties of the mixtures. The results of this study show that the use of qualitative analysis such as the use of SEM images can determine the overall result of the stripping of asphalt mixtures.
    Keywords: Asphalt stripping, Moisture sensitivity indicators, SEM, Matlab}
  • فاضل صدیقی، قاسم پاچیده، سیده بهنوش سلیم بهرامی*، فردوس احمدی، سید جمال الدین موسوی مشهدی

    مقاومت فشاری و کششی پایین، جذب آب بالای بلوک سبک هوادار اتوکلاوشده که سبب جذب آب ملات شده و همچنین مقاومت پایین در برابر ضربه، از مشکلات فنی و اجرایی استفاده از آن در پروژه های ساختمانی است. بدین منظور، در این مقاله به کمک افزودن نانوگرافن با مقادیر 2/0، 4/0 و 8/0 درصد جایگزینی سیمان در بلوک و تحت آزمایش های مقاومت فشاری و کششی (نمونه های استوانه ای به قطر 10 و ارتفاع 20 سانتیمتر)، ضربه (نمونه های مکعبی به بعد 15 سانتیمتر)، جذب آب (نمونه های مکعبی به بعد 15 سانتیمتر)، SEM و XRD سعی شده است خواص ذکر شده بهبود یابند. بر اساس نتایج بدست آمده، با افزودن نانوگرافن به ترکیب بلوک سبب افزایش مقاومت فشاری و کششی و ضربه تا 45، 81 و 130 درصد نسبت به نمونه شاهد شده است. همچنین افزودن نانوگرافن سبب کاهش 61 درصدی میزان جذب آب گردیده است. همچنین نتایج حاصل از آزمایش های ریزساختار بر روی نمونه ها بیانگر این است که وجود نانوگرافن در ترکیب بلوک، سبب ایجاد ساختاری مستحکم بین اجزا شده و اندازه ذرات تا 30 درصد ریزتر شده است. بر اساس نتایج بدست آمده، با افزودن نانوگرافن به ترکیب بلوک سبب افزایش مقاومت فشاری و کششی و ضربه تا 45، 81 و 130 درصد نسبت به نمونه شاهد شده است. همچنین افزودن نانوگرافن سبب کان جذب آب گردیده است. همچنین نتایج حاصل از آزمایش های ریزساختار بر روی نمونه ها بیانگر این است که وجود نانوگرافن در ترکیب بلوک، سبب ایجاد ساختاری مستحکم بین اجزا شده و اندازه ذرات تا 30 درصد ریزتر شده است.

    کلید واژگان: بلوک سبک هوادار اتوکلاوشده, نانوگرافن, مقاومت فشاری و کششی, جذب آب, ضربه}
    Fazel Seddighi, Ghasem Pachideh, Seyyedeh Behnoush Salim Bahrami *, Ferdos Ahmadi, Seyyed Jamaleddin Mousavi Mashhadi

    Low compressive and tensile strength, high water absorption of the AAC leading to excessive absorption of the mortar’s water as well as low impact resistance, are the technical and executive drawbacks of using the ACC in the construction projects. To address these issues, in this paper, it has been attempted to replace cement with Nano-Graphene (NG) at ratios of 0.2, 0.4 and 0.8% and study mechanical properties of the modified NG-incorporated AAC, using the compressive and tensile strength tests (cylindrical specimens with diameter and height of 10 and 20cm, respectively), impact resistance and water absorption tests (cubic specimens with size of 15cm) as well as SEM and XRD tests. Based on the results, replacement of cement with NG, could enhance the compressive, tensile strength and impact resistance by 45, 81 and 130% compared to the control specimen. Moreover, it was observed that inclusion of the NG reduced the water absorption up to 61%. Finally, the SEM results revealed that incorporation of the NG strengthened the bonds between the compounds and the particles were downsized by 30%.

    Keywords: Autoclaved Aerated Concrete, Nanographene, Compressive, Tensile Strength, WaterAbsorption, Impact, SEM, XRD}
  • محدثه امینی*، علی رئیسی استبرق، جمال عبدالهی

    در این پژوهش، اثر ماده افزودنی منیزیم اکسید (MgO) برای به سازی یک خاک رسی معمولی و نیز خاک آلوده شده به ماده آلی فنانترن با انجام آزمایش های آزمایشگاهی گوناگون (شامل حدود اتربرگ، تراکم استاندارد، مقاومت فشاری تک محوری (UCS) و میکروسکوپ الکترونی روبشی (SEM)) مورد مطالعه قرار گرفت. خاک آلوده به فنانترن به صورت مصنوعی در آزمایشگاه تهیه گردید. درصدهای وزنی منیزیم اکسید مورد استفاده برای به سازی خاک معمولی و خاک آلوده معادل 5، 10، 20 و 30% می باشند. نتایج نشان داد که افزودن فنانترن به خاک سبب تغییر ساختار خاک و کاهش درصد رطوبت بهینه (wopt)، حدود اتربرگ، مقاومت تک محوری و ضریب کشسانی مربوط به 50% از مقاومت نهایی (E50) خاک می شود. هم چنین نتایج مشخص کرد که با افزودن منیزیم اکسید به خاک طبیعی و خاک آلوده، مقاومت و E50 افزایش می یابد، به طوری که این افزایش تابعی از درصد ماده افزودنی و زمان عمل آوری می باشد. علاوه بر این براساس نتایج SEM مشخص گردید که محصولات کربناسیون تولیدشده در نمونه های به سازی شده سبب افزایش مقاومت می گردند.

    کلید واژگان: فنانترن, منیزیم اکسید, مقاومت, SEM}
    Mohadeseh Amini *, Ali Raeesi Estabragh, Jamal Abdollahi

    In this work, the effect of MgO on the treatment of a natural and contaminated clay soil with phenanthrene was studied through conducting various experimental tests including Atterberg limits, standard compaction, uniaxial compressive strength (UCS), and SEM tests. The contaminated soil was prepared artificially in the lab. Natural and contaminated soil were mixed with 5, 10, 20, and 30% of MgO as an agent. The results showed that phenanthrene changes the structure of the soil and causes a reduction in Atterberg limits, wopt, UCS, and E50 of the soil. The results also indicated that the UCS and E50 of mixture natural and contaminated soil with different percentages of MgO are increased and the amount of increasing of them is dependent on the percentage of MgO and curing time. SEM results also showed that the formation of carbonation products due to hydration of MgO is effective in increasing the strength of treated soil samples.

    Keywords: MgO, Phenanthrene, UCS, SEM}
  • قاسم پاچیده، مجید قلهکی*

    امروزه با توجه به بحث های زیست محیطی و تاثیرات سوء استفاده از سیمان بر طبیعت، استفاده از مواد بازیافتی در بتن یا ملات افزایش یافته است. در واقع می توان برخی از مواد بازیافتی را بعنوان جایگزین بخشی از سیمان مصرفی در بتن یا ملات استفاده نمود. در این مقاله با جایگزینی چهار نوع ماده بازیافتی شامل پودرهای آهن، لاستیک، شیشه و پوسته تخم مرغ به ملات سیمانی با مقادیر 7، 14، 21 و 28%، خصوصیاتی از قبیل مقاومت فشاری و کششی، جذب آب و خواص ریزساختار آن مطابق استاندارد بررسی گردید. آزمایشات مقاومتی و ریزساختار نمونه ها پس از 28 روز عمل آوری و آزمایش جذب آب در سنین 7، 28، 56 و 90 روزه انجام شدند. نتایج نشان دادند که استفاده از تمامی مواد افزودنی استفاده شده تا 14%، مقاومت فشاری را حداکثر تا 14% افزایش می دهند. تا میزان استفاده از 28% مواد افزودنی ، مقاومت کششی نسبت به نمونه شاهد بیشتر بوده که استفاده از 7% مواد افزودنی مقاومت کششی بیشتری در بر خواهد داشت. همچنین میزان جذب آب نمونه های حاوی پودر شیشه و پوسته تخم مرغ تا حدود 35% کمتر از سایر نمونه ها می باشد که این مساله بخوبی در آزمایش SEM قابل مشاهده می باشد.

    کلید واژگان: ملات سیمانی, افزودنی های ضایعاتی, خصوصیات مکانیکی, جذب آب, SEM}
    Ghasem Pachideh, Majid Gholhaki *

    Economic concerns and environmental issues have led to increased use of recycled materials in cementitious mortars. In fact, to mitigate the adverse effects of cement, it can be partially replaced with recycled materials. In this paper, cement was partially replaced with iron, rubber, glass and eggshell powders (IP, RP, GP and EP) by 7, 14, 21 and 28% and then, compressive and tensile strength, water absorption and microstructure of the specimens were assessed. The strength tests, as well as microstructure analysis, were conducted at the age of 28-day and the water absorption was tested at the ages of 7, 28, 56 and 90 days. Based on the results, use of all powders by 14%, enhances the compressive strength up to 14%. Moreover, it was found that up to replacement ratio of 28%, the tensile strength is greater than that of the control specimen although, in the case of 7% admixtures, maximum tensile strength is achieved. In addition, water absorption of the specimens containing GP and EP up to 35% replacement ratio, is less than that of the other specimens, which was well observed in the SEM analyses.

    Keywords: Cement Mortar, Waste pozzolan, Mechanical Properties, Water Absorption, SEM}
  • محمد امیری*، افشین وطن پور اغچه مشهد، مرضیه آریانپور، صدیقه قاسمی

    حرارت چه در حالت گذرا چه در حالت پایدار موجب تغییر در خصوصیات فیزیکی و شیمیایی بتن می شود. از سوی دیگر استفاده از سرباره به همراه سیمان پرتلند بر توسعه ریزساختار بتن تاثیرگذار است.. محصولات اصلی فرآیند هیدراتاسیون خمیر سیمان و سرباره که نقش مهمی در افزایش مقاومت بتن دارد، نانوساختارهای هیدرات سیلیکات کلسیم (C-S-H) و هیدرات آلومینوفریت کلسیم (C-A-Fe-H) است. بر این اساس به منظور درک عمیق تر از تغییر رفتار نانوساختارهای C-S-H و C-A-Fe-H براثر اعمال درجه حرارت های زیاد، بتن حاوی درصدهای مختلف سرباره فولاد در این مقاله مورد بررسی قرارگرفته است. در این راستا حدود 150 نمونه مکعبی بتن با جایگزینی صفر، 5%، 10%، 15% و 20% سرباره فولاد به سیمان پرتلند به مدت 28 روز در حمام رطوبت عمل آوری شده است. سپس همه آزمونه ها به مدت 1 ساعت در دماهای 25 تا 800 درجه سلسیوس قرارگرفته است. درصد تغییرات وزنی، مقاومت فشاری و رفتار ترک خوردگی در تمام آزمونه ها موردبررسی قرارگرفته است. برای ارزیابی رفتار ریزساختاری آزمونه ها در دماهای مختلف از تصاویر میکروسکوپ الکترونیکی روبشی (SEM) و طیف سنجی پراکندگی انرژی پرتوایکس (EDS) استفاده شد. بر اساس نتایج پژوهش حاضر ماهیت رفتار آزمونه های بتنی وابسته به تغییرات نانوساختارهای C-S-H و C-A-Fe-H تحت دمای زیاد است. مقاومت فشاری نمونه های حاوی 5 تا 15 درصد سرباره فولاد نسبت به نمونه بتن معمولی افزایش داشتند. دلیل این افزایش بر اساس تصاویر SEM تراکم بیشتر نانوساختارهای C-S-H و C-A-Fe-H و هیدروکسید آهن FeO(OH) است.

    کلید واژگان: سرباره فولاد, درجه حرارت زیاد, مقاومت فشاری, C-A-Fe-H, SEM}
    Mohammad Amiri *, Afshin . Vatanpour Aghjeh Mashhad, Marziyeh Aryanpour, Sedigheh Ghasemi

    Heat, both in transient and steady state, changes the physical and chemical properties of concrete. In addition, the use of slag with Portland cement is very effective on development of concrete microstructure. The main products of hydration process are cement paste and slag, which plays important role in increasing concrete strength, C-S-H and C-A-Fe-H microstructures. Based on this, this paper has focused on the concrete containing varying degrees of steel slag in order to get a deeper perception of the changing behavior of C-S-H and C-A-Fe-H due to being exposed to high temperature. In this regard, 150 cubic samples of concrete with zero, 5%, 10%, 15% and 20% replacement of steel slag to Portland cement were treated for 28 days in a moisture bath. Then, all samples were exposed for 1 hour to 25 to 800 ºC. The percentage of weight change, compressive strength and cracking behavior of samples were investigated. Furthermore, in order to evaluate the microstructural behavior of test samples in different temperatures, SEM photos and EDS were used. Based on the results, the behavior of concrete samples depends on the variations of C-S-H and C-A-Fe-H microstructures under high temperature. The compressive strength of samples containing 5 to 15% steel slag increased as compared to conventional concrete sample. Based on SEM photos, the reason for this increase is higher density of C-S-H and C-A-Fe-H microstructures and FeO(OH).

    Keywords: Steel Slang, High Temperature, compressive strength, SEM}
  • محمد امیری*، مرضیه آریانپور
    زمینه و هدف

    سازه های بتنی مورد استفاده در منابع مختلف از جمله صنایع ذوب آهن، آلومینیوم و دفن زباله های خطرناک ممکن است در معرض حرارت زیاد قرار گیرند و تحت تاثیر حرارت عملکرد آنها دچار نقصان شود. از سوی دیگر ژیوپلیمرها به عنوان شاخه ای از مواد آلومینوسیلیکاتی رفتار پایدارتری نسبت به بتن معمولی در مقابل حرارت از خود نشان می دهند. نانوساختار هیدرات سیلیکات کلسیم (C-S-H) و هیدرات آلومینوسیلیکات کلسیم (C-A-S-H) از محصولات فرآیند ژیوپلیمرازاسیون است بر این اساس هدف این مقاله بررسی تاثیر حرارت های زیاد بر پارامترهای مقاومتی بتن ژیوپلیمری از منظر ریزساختاری با نگرش به تغییرات نانوساختار C-S-H و C-A-S-H است.

    روش بررسی

    در این راستا حدود 300 نمونه به مدت 1تا 28 روزه درحمام رطوبت عمل آوری شده است. سپس همه آزمونه ها به مدت 2 ساعت در دماهای 25 تا 900 درجه سلسیوس قرار گرفته است. درصد تغییرات طولی و وزنی، مقاومت فشاری، آزمون امواج فراصوت و رفتار ترک خوردگی در تمام آزمونه ها مورد بررسی قرارگرفته است. همچنین برای ارزیابی رفتار ریزساختاری آزمونه ها در دماهای مختلف از تصاویر (SEM) و (EDX) استفاده شد.

    بحث و نتیجه گیری: 

    براساس نتایج پژوهش حاضر به دلیل ماهیت رفتاری نانوساختار C-S-H و C-A-S-H، تغییرات وزن، طول و مقاومت فشاری نمونه ها وابسته به رفتار این نانوساختارها است. با شروع تجزیه نانوساختار C-A-S-H بر اثر حرارت زیاد، افت مقاومت فشاری و افت وزنی مشاهده شده و ترک ها نیز گسترده تر می شود. همچنین مقاومت فشاری نمونه 28 روزه تحت دمای 900 درجه سلسیوس از kg/cm2 604 به مقدار kg/cm2 75 کاهش یافته است.

    کلید واژگان: حرارت زیاد, بتن ژئوپلیمری, مقاومت فشاری, نانوساختار C-A-S-H, SEM}
    Mohammad Amiri *, Marziyeh Aryanpoor
    Background and Objective

    The concrete structures used in various applications including iron and aluminum foundries and hazardous waste disposal lose performance when subjected to heat. As aluminum silicate materials however, geopolymers behave in a much more stable manner than normal concrete when exposed to high temperatures. Calcium silicate hydrate (C-S-H) and calcium-aluminum-silicate-hydrate nanostructures, which are products of the geopolymerization process that strengthens geopolymer concrete, undergo many changes when exposed to heat. The study therefore investigates the effect of high temperatures on geopolymer concrete’s strength parameters from a microstructural perspective and according to nanostructural changes of C-S-H and C-A-S-H.

    Material and method

    In this regard, about 300 samples were cured in the humidity bath for 1, 3, 7, 14, and 28 days. All samples were then put in of 25, and 900°C temperatures for 2 hours. Length and weight change percentages, compressive strength, and ultrasonic and cracking behavior tests were performed on all samples. Images from the (SEM) and the energy-dispersive X-ray (EDX) analysis were also used to evaluate the microstructural behavior of samples in various temperatures.

    Result and discussion

    According to the results, sample weight and length changes and compressive strength depended on the behavioral nature of C-S-H and C-A-S-H nanostructures. Nanostructural analysis of C-A-S-H points to high temperatures reducing compressive strength and weight as well as causing more cracks. The compressive strength of the 28 samples in 900°C temperature also decreased from 604 kg/cm2 to 75 kg/cm2. The complete disintegration of the C-S-H and C-A-S-H nanostructures.

    Keywords: High Temperatures, Geopolymer Concrete, Compressive Strengths, C-A-S-H, SEM}
  • محمد امیری*، مسعود دهقانی، مائده پاپی

    حرارت سبب ایجاد تغییرات در رفتار مهندسی خاک های رسی می شود. استفاده از خاک های رسی به عنوان پوشش محافظ در دفن زباله های سطح بالا از جمله مواردی است که رس تحت رژیم های حرارتی متوسط تا زیاد قرار می گیرد. مارن ها از جمله نهشته های رسوبی هستند که از کانی های رسی و کربنات کلسیم تشکیل شده اند. وجود کانی های رسی و کربنات کلسیم در خاک های مارن به شدت در رفتار مهندسی خا ک ها تاثیرگذار است. پژوهش حاضر به مطالعه خصوصیات مهندسی خاک های مارنی تحت رژیم های حرارتی با نگرش ویژه به تغییرات ضریب نفوذپذیری، نشست پذیری و مقاومت فشاری از منظر ریز ساختاری می پردازد. در این راستا پس از تعیین خصوصیات ژیوتکنیکی خاک مارن، نمونه های خاک در معرض سطوح حرارتی بین°C 25 تا °C 900 قرار داده شده است. تغییر مشخصات خاک های مارنی در اثر اعمال حرارت از طریق انجام آزمایش های مختلف مکانیکی (نفوذپذیری، تحکیم، مقاومت فشاری محدود نشده (UCS)) و آزمایش های ریزساختاری (pH، پراش اشعه ایکس (XRD) و تصویر میکروسکوپ الکترونی روبشی (SEM)) تجزیه و تحلیل شد. پایش ریزساختار خاک های مارنی نشان می دهد که به دلیل تخریب و شکل گیری کانی های جدید و همچنین آرایش ذرات خاک و بافت میکروسکوپی تحت رژیم های حرارتی ضریب نفوذپذیری روند افزایشی دارد اما در دمای °C 700 به دلیل تشکیل ترکیبات سیمانی ضریب نفوذپذیری حدود 50000 برابر کاهش می یابد.

    کلید واژگان: مارن, حرارت, ضریب نفوذپذیری, XRD, SEM}
    Mohammad Amiri *, Masoud Dehghani, Maedeh Papi

    Temperature changes the engineering behavior of clay soils. Clay soils are used as a protective cover for burial of high-level wastes (HLWs), where the soil is exposed to medium to high temperature regimes. Marls are a type of sedimentary deposits consisting of clay minerals and calcium carbonate. These two components can substantially influence the behavior of marl soils from an engineering standpoint. The present study focuses on the engineering characteristics of marl soils under various temperature regimes with an emphasis on the microstructural changes in permeability coefficient, settlement, and compressive strength Therefore, after determining the geotechnical properties of the marl soil, its samples were exposed to temperatures from 25℃ to 900℃. The changes in marl soil properties were analyzed via mechanical tests (measuring permeability, consolidation, and uniaxial compressive strength), and microstructural tests (measuring pH and X-Ray diffraction), and scanning electron microscopy (SEM). The microstructural analysis of marl soil samples indicates that due to the deterioration and formation of new minerals as well as soil particle arrangement and microscopic texture; temperature regimes increase the permeability coefficient. However, at 700℃ the formation of cement compounds reduces permeability coefficient by an approximate factor of 50,000.

    Keywords: Marl, Permeability Coefficient, Settlement, XRD, SEM}
  • وحیدرضا اوحدی*، محمد امیری
    زمینه و هدف

    نیاز به تولید بیشتر محصولات کشاورزی در واحد سطح موجب افزایش استفاده از کودهای شیمیایی و سایر عوامل خطرزا برای محیط زیست شده است. از سوی دیگر استفاده از کودهای شیمیایی موجب تغییر ساختار و خصوصیات ژیوتکنیکی خاک می شود و این امر می تواند در افزایش آلودگی های سطحی و زیرزمینی موثر باشد. بر این اساس هدف این پژوهش مطالعه تغییرات نفوذپذیری و تغییرات ساختار و ریخت شناسی خاک های رسی در اندرکنش با کودهای شیمیایی است.

    روش بررسی

    در این راستا با انجام یکسری آزمایش های ژیوتکنیک زیست محیطی، فرایند اندرکنش نمونه رسی بنتونیت با کودهای شیمیایی فسفاته مورد مطالعه قرار گرفته است. بررسی تغییرات ضریب نفوذپذیری، رسوب، خصوصیات خمیری خاک، تغییرات pH محیط، نتایج ریزساختاری پراش اشعه ایکس (XRD) و تصاویر میکروسکوپ الکترونی پویشی (SEM) نشان می دهد که حضور کودهای فسفاته موجب تغییر ساختار خاک رسی شده است.

    بحث و نتیجه گیری

    بر اساس نتایج پژوهش حاضر نحوه قرارگیری ساختار و ابعاد صفحات رسی به شدت تحت تاثیر میزان کودهای فسفاته است. همچنین حضور کودهای فسفاته موجب کاهش شدت قله اصلی کانی رسی مونت موریلونیت و افزایش ضریب نفوذپذیری خاک می شود.

    کلید واژگان: نفوذپذیری, ریزساختار, خاک های رسی, کودهای فسفاته, XRD, SEM}
    VahidReza Ouhadi*, Mohammad Amiri

    In the recent years the use of phosphate fertilizer has been increased. On the other hand, the use of phosphate fertilizer causes change in micro-structure and geotechnical properties of clayey soils. This may raise the risk for groundwater contamination. The main objective of this paper is to study the permeability and microstructural change of clayey soils after interaction with phosphate fertilizer. To achieve the above mentioned objective, series of geo-environmental engineering experiments was performed and the process of interaction of bentonite with phosphate fertilizer is studied. The evaluation of permeability variations, sedimentation tests, plasticity properties, soil pH variations and results of XRD and SEM experiments show that the presence of phosphate fertilizer changes the clay soil microstructure. Based on the results of this study phosphate fertilizer causes a reduction on the quantity of intensity of basal spacing of montmorillonite. Consequently the permeability might increases around1000 times at the presence of 10 percent phosphate fertilizer.

    Keywords: Permeability, Microstructure, Clayey Soils, Phosphate Fertilizer, XRD, SEM}
  • محمد امیری*، جهان بخش ارزانیان کرم الله، مرضیه آریانپور

    سازه های بتنی در درجه حرارت های زیاد دچار تغییر رفتار و ناپایداری می شوند. این تغییر رفتار و ناپایداری در اکثر موارد وابسته به تغییرات نانوساختار هیدرات سیلیکات کلسیم (C-S-H) و هیدرات آلومینوسیلیکات کلسیم (C-A-S-H) از مهم ترین بخش های فرآیند هیدراتاسیون خمیر سیمان است که در تعیین خواص مقاومتی و مکانیکی بتن نقش اساسی دارند. افزودن سرباره آلومینیوم، به عنوان شاخه ای از مصالح پوزولانی به ترکیبات سیمانی می تواند منجر به بهبود رفتار بتن در درجه حرارت های زیاد شود. بر این اساس هدف این مقاله بررسی تاثیر درجه حرارت های زیاد بر بتن حاوی درصدهای مختلف سرباره آلومینیوم از منظر ریزساختاری است. در این راستا نمونه های مکعبی حاوی درصدهای مختلف پودر سرباره آلومینیوم تهیه شده است. آزمونه ها به مدت 28 روز در حمام رطوبت عمل آوری شده سپس به مدت 60 دقیقه تحت دماهای 25 تا 750 درجه سلسیوس حرارت داده شدند. آزمایش های درصد تغییرات وزنی و مقاومت فشاری در نمونه های بتن برای ارزیابی خواص مکانیکی مورد استفاده قرارگرفته است. همچنین برای مشاهده خصوصیات ریزساختاری آزمونه ها در دماهای متفاوت از SEM استفاده شد. بر اساس نتایج ساختار پرتلندیت در نمونه های حاوی کمتر از 10% سرباره در طول فرآیند هیدراتاسیون برای تشکیل نانوساختارهای C-A-S-H و C-A-H، همچنین فعال شدن سرباره مصرف شده است و موجب به بهبود مقاومت فشاری شده است. از سوی دیگر با افزایش دما و وقوع فرآیند دی هیدروکسیلاسیون آب درون پیوند نانوساختاری C-S-H تجزیه شده و درنهایت منجر به تغییر رفتار در مقاومت فشاری می شود و مقاومت فشاری آزمونه حاوی 10% پودر سرباره آلومینیوم تحت دمای 750 درجه سلسیوس با کاهش 13% به MPa 1/20 رسیده است.

    کلید واژگان: درجه حرارت زیاد, سرباره آلومینیوم, مقاومت فشاری, نانوساختار C-S-H, SEM}
    Mohammad Amiri *, Jahan Bakhsh Arzanian Karamallah, Marziyeh Aryanpour

    Concrete structures undergo behavior change and instability at elevated temperatures. In most cases, these behavioral variations and instability are related to the changes in C-S-H and (C-A-S-H nanostructures, which is an important part of the cement paste hydration process and plays a crucial role in determining the strength and mechanical properties of concrete.. Application of aluminum dross as a type of pozzolanic material to cementitious composites can improve concrete behavior at elevated temperatures. Consideringly, this article aims to investigate the effects of elevated temperatures on concrete containing different percentages of aluminum slag from the microstructural perspective. For this purpose, cubic samples containing different percentages of aluminum slag powder were prepared. The specimens were cured in a humidity bath for 28 days and then heated for 60 min at temperatures of 25 to 750 °C. To evaluate the mechanical properties, the percentage of weight and compressive strength changes of concrete samples were investigated. Scanning electron microscopy (SEM) images were also used to observe the microstructural properties of the samples at different temperatures. According to the results, in samples containing slag less than 10% due to its activation as well as the hydration process and the formation of C-A-S-H and C-A-H nanostructures, the portlandite phase was formed which has improved the compressive strength. On the other hand, the elevated temperature and the occurrence of the dehydroxylation process lead to water decomposition within the bonds of C-S-H nanostructure which subsequently results in the change in compressive strength behavior.

    Keywords: Elevated Temperature, Aluminum Slag, compressive strength, C-S-H, SEM}
  • محمد امیری*، پریسا تنیده
    زمینه و هدف

    بتن ژیوپلیمری ماده نوینی در صنعت ساخت و ساز با عملکرد و کارایی مطلوب است. از سوی دیگر بتن ژیوپلیمری دارای خصوصیات مکانیکی و دوامی مناسبی در برابر حملات شمیایی است. تغییرات ریزساختاری بر خواص مکانیکی بتن ژیوپلیمری در محیط های سولفاته می تواند به شدت تاثیر گذار باشد. بر این اساس هدف این مقاله بررسی ریز ساختاری تاثیر شرایط محیطی سولفاته بر خواص مکانیکی بتن ژیوپلیمری است.

    روش بررسی

    در این راستا برای ساخت بتن ژیوپلیمری بر پایه سرباره کوره آهنگدازی و محلول هیدروکسید سدیم با غلظت 10 مولار و سیلیکات سدیم به عنوان مواد فعال ساز استفاده شده است. در این تحقیق 200 نمونه به مدت 3 ماه به صورت مستغرق در دمای محیط در آب و محلول های نگهدارنده با غلظت های 1/0، 25/0، 5/0، 1، 5/2، 5 و 5/7 درصد از اسیدسولفوریک عمل آوری شده است. آزمایش های مقاومت فشاری، امواج فراصوت و بررسی تغییرات pH محیط نگهدارنده در سنین 1، 3، 7، 14، 28 و90 روز بر روی آزمونه ها انجام شد. همچنین برای بررسی ریزساختاری از آزمایش تصویر میکروسکوپ الکترونی روبشی (SEM) استفاده شده است.

    بحث و نتیجه گیری

    نتایج مقاله حاضر نشان می دهد که مقاومت نمونه های نگهداری شده در محیط سولفاته با غلظت 5/7 درصد اسید سولفوریک بعد از گذشت 90 روز حدود 45% کاهش یافته است. در واقع حمله اسید سولفوریک به نمونه منجر به جداسازی شبکه آلومیناسیلیکات موجود در ساختار ژیوپلیمر و تشکیل ساختار زیولیت می شود که در نتیجه با کاهش مقاومت فشاری و از دست دادن جرم و همچنین کاهش سرعت امواج فراصوت همراه است.

    کلید واژگان: بتن ژئوپلیمری, ریز ساختار, C-S-H, مقاومت فشاری, SEM}
    mohammad amiri *, parisa tanideh
    Background and Objective

    Geopolymer concrete is a new material in the construction industry with optimal performance and efficiency. On the other hand, geopolymer concrete has mechanical characteristics and durability against chemical attacks. Microstructural changes on the mechanical properties of geopolymer concrete in sulfate environments can be strongly affected. Accordingly the present study is a microstructrul analysis of the influence of sulfate environmental condition on the mechanical propertiese of geopolymer concrete.

    Materials and Methods

    In this regard, for the production of geopolymer concrete-based slurry, a sodium bicarbonate solution with sodium concentration of 10 M and sodium silicate as activating material have been used. This study evaluated about 200 concrete samples. The samples were preserved for 3 months in simulated environments with 0.1%, 0.25%, 0.5%, 1%, 2.5%, 5% and 7.5% sulfuric acid concentrations. Compressive strength, weight percentage, ultrasonic wave, permeability and pH change tests were then performed after 1, 3, 7, 14, 28 and 90 days on all the samples in the preserving environment.

    Result and discussion

    The results indicate that the strength of samples preserved in the sulfate environment compared to the control sample depended on the amount of sulfate. After 90 days, the compressive strength of samples preserved in the 7.5% concentration sulfuric acid sulfate environment was reduced by about 45% compared to control samples. This reduction in compressive strength is inversely related to the results from the ultrasonic test of samples preserved in the 7.5% percent concentration sulfate environment.

    Keywords: Geopolymer concrete, microstructural, C-S-H, compressive strength, SEM}
  • مجید قلهکی*، قاسم پاچیده، امین مشتاق

    در نوشتار حاضر، به بررسی رفتار پس از حرارت بتن های حاوی نانولوله ی کربنی چندجداره پرداخته شده است. بدین منظور، تعدادی نمونه در قالب های استوانه یی به ابعاد 10*20 سانتی متر حاوی مقادیر 0\٪، 0٫5\٪، 1\٪، و 1٫5\٪ وزنی سیمان نانولوله ی کربنی چندجداره ساخته شدند. سپس نمونه ها در کوره ی الکتریکی تحت دماهای 25، 100، 250، 500 و 700 درجه ی سانتی گراد قرار گرفتند. پس از انجام عملیات حرارتی، آزمایش های مقاومت فشاری و کششی بر روی آن ها انجام شده است. نتایج حاکی از آن است که با افزایش درصد استفاده از نانولوله ی کربنی چندجداره در بتن، مقاومت فشاری و کششی تا میزان 138\٪ و 88\٪ افزایش می یابد. همچنین ظرفیت جذب انرژی و مدول کشسانی تا دو برابر حالتی خواهد بود که از مواد نانو در بتن استفاده نشده است. همچنین بر روی نمونه ها، آزمایش SEM نیز صورت گرفت که نتایج آن گویای پیوند قوی بین ذرات بتن حاوی مواد نانو در دمای اتاق (25 درجه ی سانتی گراد) و دماهای بالاست.

    کلید واژگان: بتن, خصوصیات مکانیکی, نانولوله ی کربنی چندجداره, دما, SEM}
    M. Gholhaki *, Gh. Pachideh, A. Moshtagh

    In this paper, the e ect of multi-walled carbon nanotubes on the properties of concrete was evaluated in the post-heat treated condition. Following this, a number of cylindrical specimens (10 x 20 cm) including multiwalled carbon nanotubes in di erent percentages of 0.5, 1 and 1.5% by weight of cement were cast. Later on, concrete specimens in the electric furnace were exposed to temperatures of 25, 100, 250,500 and 7000C and after cooling down, compressive and tensile strength tests were carried out on them. The results showed that by increasing multi-walled carbon nanotubes in concrete, compressive and tensile strengths of concrete were increased up to 138% and 88%, respectively. In addition, dissipation of energy and modulus of elasticity of concrete specimens were up to 2 times more than that of control concrete specimens. The SEM test results indicated that a strong bond between concrete particles exists at the room temperature and upper than that.

    Keywords: Concrete, Mechanical Properties, Multiwalledcarbon Nanotube, Temperature, SEM}
  • ساناز سلطانی نژاد، صلاح الدین حمیدی، سید مرتضی مرندی*

    یکی از پارامترهای مهم در نتایج تثبیت خاک های رسی، درصد و نوع کانی های رسی موجود در خاک است که در روش های متداول تثبیت با آهک، به آن توجه کمتری شده است و بنابراین، نتایج روش های مذکور مغایرت های قابل توجهی با یکدیگر دارند. در همین راستا، در پژوهش حاضر به منظور انجام مطالعات ریزساختاری و درشت ساختاری فرایند تثبیت، ترکیب های مختلف بنتونیت و کایولینیت که حاوی انواع و درصدهای مختلف کانی های رسی هستند، با درصدهای مختلف آهک آزمایش شده اند. بر روی نمونه های مورد مطالعه پس از 7 و 28 روز عمل آوری، آزمایش های تک محوری انجام شد. در راستای انجام مطالعه ی ریزساختاری، عکس های SEM مطالعه شدند. نتایج مطالعات انجام شده، بیانگر آن است که تثبیت با آهک موجب افزایش حدود 2 تا 10 برابری مقاومت تک محوری نمونه های رسی نرم می شود. لازم به ذکر است که اندرکنش خاک افزودنی، میزان پیشرفت واکنش های پوزولانی طی زمان، ترکیب بهینه ی خاک و آهک و نیز بازدهی فرایندتثبیت به شدت وابسته به انواع و درصد کانی های رسی موجود در خاک است.

    کلید واژگان: SEM آهک, کائولینیت, بنتونیت, مقاومت تک محوری}
    S. Soltaninejad, S. Hamidi, S. M. Marandi *

    The type and percentage of clay minerals in the soil as well as the pore fluid properties of double layer are the important parameter that influence on the strength and behavioral properties of the clay Soils. In this regard, clay soils are highly sensitive to changes in environmental conditions and their behavior and strength parameters will be affected by many factors such as soil disturbance, water content, loading and drainage conditions, loading rate, temperature, etc. Therefore, one of the important parameter that affect the results and efficiency of lime stabilized clay soil samples and optimum lime content (OLC) is the type and percentage of clay minerals in the clay soils. In common, methods of lime stabilization, the most effective innate factor of clay minerals in the soil is not considered comprehensively. So it has been observed that the results of various test methods are completely in conflict with each other. The accuracy of the test results depends on the simultaneous consideration of chemical and mineralogical properties of the soil. In this research, to study the micro and macro-structure of stabilization process of lime stabilized clay soil samples, different combination of bentonite and kaolinite clay samples with different percentage of lime were studied experimentally. Studied samples during the time of 7 and 28 days were cured and uniaxial test were performed on them. Then Scanning Electronic Microscope (SEM) images were done to investigate the effect of the percentage and clay mineral type on the lime stabilized clay samples. The results of this research indicate that lime stabilization increase the UCS of soft clay soils about 2 to 10 times. Also, the interaction of soil-additive, the pozzolanic reaction progresses over the time, the optimum mixture of soil and lime as well as the stabilization efficiency, significantly dependent on the type and percentage of clay minerals in the soil.

    Keywords: SEM, Lime, Kaolinite, Bentonite, Uniaxial Strength}
نکته
  • نتایج بر اساس تاریخ انتشار مرتب شده‌اند.
  • کلیدواژه مورد نظر شما تنها در فیلد کلیدواژگان مقالات جستجو شده‌است. به منظور حذف نتایج غیر مرتبط، جستجو تنها در مقالات مجلاتی انجام شده که با مجله ماخذ هم موضوع هستند.
  • در صورتی که می‌خواهید جستجو را در همه موضوعات و با شرایط دیگر تکرار کنید به صفحه جستجوی پیشرفته مجلات مراجعه کنید.
درخواست پشتیبانی - گزارش اشکال