عنوان پایان‌نامه
ساخت وبررسی خواص رئولوژیکی رزین کاشت میل کرد برای تقویت سطوح ودیواره تونلهاومعادن
- رشته تحصیلی
- مهندسی شیمی - صنایع پلیمر
- مقطع تحصیلی
- کارشناسی ارشد
- محل دفاع
- کتابخانه پردیس یک فنی شماره ثبت: 794.;کتابخانه مرکزی -تالار اطلاع رسانی شماره ثبت: 40263
- تاریخ دفاع
- ۲۳ بهمن ۱۳۸۷
- دانشجو
- ایمان فتوت احمدی
- استاد راهنما
- بابک کفاشی
- چکیده
- جابه جایی لایه ها در جهات گوناگون توده های سنگی دیواره و سقف تونل ها و معادن از دلایل مهم ریزش این گونه محیط ها در حین حفاری یا پس از آن می باشد. ترک و شکستگی هایی که در طول زمان بر اثر عوامل مختلف در سطوح بتنی ایجاد می شود، می تواند افت شدید استحکام سازه بتنی را به همراه داشته باشد. یکی از روش های تعمیر و تقویت سازی سطوح مذکور که بسیار مورد توجه قرار گرفته، استفاده از میل مهارهای تمام طول گروتی (Fully Encapsulated Resin Rockbolt) است. این سیستم از یک میل مهار و گروت رزینی تشکیل شده که گروت رزینی می تواند به صورت دو جزء مجزا در یک کپسول پلاستیکی بسته بندی گردد. گروت رزینی به عنوان واسطه اتصال دهنده میل مهار به دیواره و عامل انتقال تنش بین این دو محیط عمل می کند. لذا بررسی خصوصیات مکانیکی و تاثیر عوامل تشکیل دهنده فرمولاسیون گروت بر روی این خصوصیات از اهمیت فوق العاده ای برخوردار است. در این پروژه، با استفاده از نرم افزار Design-Expert و روشD-optimal Mixture، فرمولاسیون های مختلف گروت رزین پلی استر طراحی گشته و مقاومت فشاری تک محوره، میزان جمع شدگی، دانسیته، حرارت آزاد شده در حین پخت و زمان ژل شدن آنها مورد بررسی قرار گرفته است. همچنین با انجام آزمایش های رئومتری، نوع رفتار گروت پلی استر در هنگام ورود میل مهار به حفره تعبیه شده، شبیه سازی شده و مورد ارزیابی قرار گرفته است. در نهایت با انجام بهینه سازی بر روی پارامترهای مذکور، فرمولاسیون نهایی گروت به دست آمده است. سپس به تاثیر افزودن عامل تیکسوتروپیک کننده بر روی خصوصیات مکانیکی و رئولوژیکی فرمولاسیون نهایی و نیز سرعت چرخش میل مهار بر روی رفتار رئولوژیکی گروت پرداخته شده و مشخص گردید که حضور Silica Fume نه تنها خصوصیات رئولوژیکی گروت را بهبود می بخشد بلکه خصوصیات مکانیکی آن را نیز ارتقاء می دهد. در نهایت، کپسول دو جزئی حاوی این فرمولاسیون ساخته شده است.
- Abstract
- Deformation, free-body movement and crack propagation of the strata are the significant reasons for roof failure in mines and tunnels. The demand for strengthening of concrete structures has resulted in an increased use of fully encapsulated resin bolt (FERB). The main components of FERB are rockbolt and resin capsule which is made up of two component plastic cartridges. Resin grout properties influence the performance of load transfer in FERB systems. Therefore, investigating the formulation and mechanical properties of adhesive grout layer has become an important issue. Different formulations of polyester resin grout were designed by Design-Expert software and their uniaxial compressive strength, volume shrinkage, gel time, density and maximum exotherm temperature were obtained. In addition, their rheological behaviors once the reinforcing bar is inserted were evaluated. Having optimized the above parameters by means of mixture D-optimal method, the most efficient formulation of chemical bonded anchors was developed. The effect of adding thixotropic additives and different rotational speed of anchors on the rheological behavior and mechanical properties of optimum mixture were investigated and the resin capsule was produced. The most significant factors increasing compressive strength and volume shrinkage are resin and monomer content. Inhibitor concentration decreases both responses dramatically. Silica fume not only improves the rheological behavior of the grout, but also increases its storage time.
