دوره 5، شماره 1 - ( 1-1402 )                   جلد 5 شماره 1 صفحات 13-1 | برگشت به فهرست نسخه ها

‎ 10.47176/sjfst.5.1.1

XML English Abstract Print

Download citation:
BibTeX | RIS | EndNote | Medlars | ProCite | Reference Manager | RefWorks
Send citation to:
Esmaeili K. Lightweight Flexible Nonlinear Composite (LFNLC) and Elastic Composite, Reinforced Lightweight Concrete as an LFNLC. sjfst 2023; 5 (1) :1-13
URL: http://sjfst.srpub.org/article-6-193-fa.html
کامپوزیت غیرخطی انعطاف پذیر سبک (LFNLC) و کامپوزیت الاستیک، بتن سبک تقویت شده به عنوان یک LFNLC. تحقیقات بنیادی علوم و تکنولوژی. 1402; 5 (1) :1-13

URL: http://sjfst.srpub.org/article-6-193-fa.html

کامپوزیت غیرخطی انعطاف پذیر سبک (LFNLC) و کامپوزیت الاستیک، بتن سبک تقویت شده به عنوان یک LFNLC
چکیده:   (410 مشاهده)
"کامپوزیت غیر خطی انعطاف پذیر سبک وزن (LFNLC)" به دسته خاصی از مواد کامپوزیتی با کارایی بالا اشاره دارد که معیارهای ساختاری و عملکردی خاص خود را دارند مانند "بافت متخلخل یا متخلخل مانند" و "رفتار غیرخطی در خمش". کامپوزیت الاستیک، بتن سبک تقویت شده (ECRLC) یک LFNLC سیمانی است. با استفاده از این ساختار یکپارچه در ساخت تیرهایی با قابلیت کرنش بسیار بالا، مدول ارتجاعی و سفتی در خمش، می‌توانیم ظرفیت باربری بسیار بالاتری را در وزن بسیار کمتر فراهم کنیم. در همین حال، هرگونه احتمال خرابی ترد و فشاری، به ویژه در تیرهای بسیار سبک و کم ارتفاع، حذف می شود. ECRLC، به عنوان یک کامپوزیت ارتجاعی سبک وزن، یک ماده همه کاره و نسبتا ارزان است. با توجه به اهمیت استراتژیک ساخت و ساز سبک و یکپارچه در بهبود مقاومت در برابر زلزله، ECRLC می تواند به ویژه در مناطق لرزه خیز مفید باشد. با در نظر گرفتن رفتار و انعطاف‌پذیری این سیستم انعطاف‌پذیر و شکل‌پذیری آن، می‌توان از آن در ساخت «ساندویچ پانل‌های تقویت‌شده فوق‌العاده سبک و عایق‌کننده»، محافظ‌های ایمن، سازه‌های مقاوم در برابر ضربه، برخی زیرساخت‌ها و ... استفاده کرد. سبکی در صرفه جویی در انرژی و کاهش هزینه کل ساخت و ساز ساختمان نیز مهم است. در این مقاله، مشخصات ساختاری و عملکردی اصلی LFNLC، برخی از کاربردها و یک نمونه قابل تکرار و ساده از ECRLC به طور خلاصه ارائه شده است.
واژه‌های کلیدی: استحکام، کامپوزیت غیرخطی انعطاف پذیر سبک (LFNLC)، بتن سبک کامپوزیت الاستیک تقویت شده (ECRLC)، انفجار، جاذب، راه آهن، بتن
متن کامل [PDF 551 kb]   (160 دریافت)    
نوع مطالعه: پژوهشي | موضوع مقاله: مهندسی عمران و سازه
دریافت: 1401/10/25 | ویرایش نهایی: 1401/12/22 | پذیرش: 1401/12/29 | انتشار: 1402/1/5
فهرست منابع
1. Esmaeili K. Elastic composite, reinforced lightweight concrete as a kind of resilient composite systems. Internet J Innovat Tech Creativ Eng. 2012; 2(8): 1-22.
2. Li VC. Introduction to Engineered Cementitious Composites (ECC), In: Engineered Cementitious Composites (ECC). 1st ed., Springer (Berlin, Heidelberg, Springer-Verlag GmbH Germany, part of Springer Nature 2019), 419 pages; 2019. [DOI:10.2514/4.866821]
3. Luković M, Huang Z, Hordijk D, Schlangen E. Strain hardening cementitious composite (SHCC) layer for the crack width control in reinforced concrete beam. Proceedings of the Workshop on Concrete Modelling and Material Behaviour in Honor of Professor Klaas van Breugel, Delft-Netherlands; 2018.
4. Şahmaran M, Li VC. Engineered cementitious composites. Can composites be accepted as crack-free concrete? Transport Res Rec. 2010; 2164: 1-8. [DOI:10.3141/2164-01]
5. Esmaeili K. A short review on lightweight resilient composite (LRC). Proceedings of the 5th International Conference on Technology Development in Oil, Gas, Refining and Petrochemicals, The University of Applied Science, Tehran-Iran; 2021.
6. Shaaban IG, Shaheen YBI, Elsayed EL, Kamal OA, Adesina PA. Flexural behaviour and theoretical prediction of lightweight ferrocement composite beams. Case Stud Construct Mater. 2018; 9. [DOI:10.1016/j.cscm.2018.e00204]
7. Kaisha ABM, Jamil M, Raman SN, Zain MFM, Nahar L. Ferrocement composites for strengthening of concrete columns: a review. Construct Build Mater. 2018; 160: 326-340. [DOI:10.1016/j.conbuildmat.2017.11.054]
8. Aadithiya KV, Chandrasekaran DP. Review paper on usage of ferrocement panels in lightweight sandwich concrete slabs. Int Res J Eng Tech. 2017; 4(1): 69-73.
9. Hanif A, Lu Z, Sun M, Parthasarathy P, Li Z. Green lightweight ferrocement incorporating fly ash cenosphere based fibrous mortar matrix. J Clean Prod. 2017; 159: 326-335. [DOI:10.1016/j.jclepro.2017.05.079]
10. Yoo DY, Banthia N. Impact resistance of fiber-reinforced concrete - a review. Cement and Concrete Composites. 2019; 104: 103389. [DOI:10.1016/j.cemconcomp.2019.103389]
11. Wei H, Wu T, Yang X. Properties of lightweight aggregate concrete reinforced with carbon and/or polypropylene fibers. Mater. 2020; 13(3): 640. [DOI:10.3390/ma13030640] [PMID] [PMCID]
12. Rico S, Farshidpour R, Tehrani FM. State-of-the-art report on fiber-reinforced lightweight aggregate concrete masonry. Adv Civil Eng. 2017; ID 8078346. [DOI:10.1155/2017/8078346]
13. Dixit A, Pang SD, Kang SH, Moon J. Lightweight structural cement composites with expanded polystyrene (EPS) for enhanced thermal insulation. Cement and Concrete Composites. 2019; 102: 185-197. [DOI:10.1016/j.cemconcomp.2019.04.023]
14. Lee JH, Kang SH, Ha YJ, Hong SG. Structural behavior of durable composite sandwich panels with high-performance expanded polystyrene concrete. Int J Concr Struct Mater. 2018; 12(21). [DOI:10.1186/s40069-018-0255-6]
15. Laukaitis A, Žurauskas R, Kerien J. The effect of foam polystyrene granules on cement composite properties. Cement Concr Compos. 2005; 27(1): 41-47. [DOI:10.1016/j.cemconcomp.2003.09.004]
16. Adhikary SK, Rudzionis Z, Zubrus M. Investigations of the influence of polystyrene foamed granules on the properties of lightweight concrete. J Appl Eng Sci. 2019; 9(1): 248, 19-24. [DOI:10.2478/jaes-2019-0002]
17. American Concrete Institute (ACI). ACI Manual of Concrete Practice, ACI 523.1R-92, 2R-96, 3R-93, ACI (USA); 2017.
18. Tahuni S. Strength of Materials. 22th ed., An introduction to solid mechanics by Popov E, and Solid mechanics by Beyer F, Janson R. Parsaein Pub. (Iran); 2010.
19. Du H. Properties of Ultra-lightweight Cement Composites With Nano-silica. Construct Build Mater. 2019; 199: 696-704. [DOI:10.1016/j.conbuildmat.2018.11.225]
20. Rahimi H, Bina G, Esmaeili K. The effect of pozzolanic materials on the compressive strength of lightweight concrete. J Agr Eng Res. 2001; 2(6): 21-32.
21. Esmaeili K. A review on elastic composite reinforced lightweight concrete. Proceedings of International Conference on Advances in Cement-Based Materials and Applications to Civil Infrastructure (ACBM-ACI), Lahore-Pakistan; December 12-14 2007. [A similar paper in Persian has been published in Road & Building Journal (Construct Architect Month J). 2008; 50: 22-43.
22. Esmaeili K. Elastic composite, reinforced lightweight concrete and special EPS concrete. Compact disk [Register No. (of the earlier version) in the high council of informatics (Tehran, Iran): 100984]. 2004; 555 Pages.
23. American Concrete Institute. ACI Manual of Concrete Practice, ACI 318-95. ACI (USA); 2017.
24. Roberz F, Loonen RCGM, Hoes P, Hensen JLM. Ultra-lightweight concrete: energy and comfort performance evaluation in relation to buildings with low and high thermal mass. Energ Build. 2017; 138: 432-442. [DOI:10.1016/j.enbuild.2016.12.049]
25. Esmaeili K. Lightweight and integrated construction, the pivotal tactic to increase the resistance and safety of constructions against earthquake. Road & Building Journal (Construct Architect Month J). 2018; 133: 39-48.
26. Esmaeili K. The non-brittle, insulation lightweight concrete plaster on the non-bearing foamed steel meshes (with six attachments). Version 2011, [in Persian].
27. Huang Z, Wang F, Zhou Y, Sui L, Krishnan P, Liew JYR. A novel, multifunctional, floatable, lightweight cement composite. Mater. 2018; 11(10): 2043. [DOI:10.3390/ma11102043] [PMID] [PMCID]
28. Viera LP, Carpio VA. Composite Cementitious Materials (CCM): State of the art, current situation and applications in civil engineering. [in Spanish] [Materiales Cementantes Compuestos (CCM): Estado del Arte, Situación Actual y Aplicaciones en la Ingeniería Civil]. Rev INGENIO. 2019; 2(2): 5-16. [DOI:10.29166/ingenio.v2i2.1640]
29. Zhou Y, Xi B, Sui L, Zheng S, Xing F, Li L. Development of high strain-hardening lightweight engineered cementitious composites: design and performance. Cement Concr Compos. 2019; 104: [DOI:10.1016/j.cemconcomp.2019.103370]
30. Wang L, Aslani F, Hajirasouliha I, Roquino E. Ultra-lightweight engineered cementitious composite using waste recycled hollow glass microspheres. J Clean Prod. 2020; 249(119331). [DOI:10.1016/j.jclepro.2019.119331]
31. Wu M, Johannesson B, Geiker M. A review: self-healing in cementitious materials and engineered cementitious composite as a self-healing material. Construct Build Mater. 2012; 28(1): 571-583. [DOI:10.1016/j.conbuildmat.2011.08.086]
32. Olofinnade O, Chandra S, Chakraborty P. Recycling of high impact polystyrene and low-density polyethylene plastic wastes in lightweight based concrete for sustainable construction. Materials Today: Proceedings. 2021; 38(5): 2151-2156. [DOI:10.1016/j.matpr.2020.05.176]
33. Wang R, Meyer C. Performance of cement mortar made with recycled high impact polystyrene. Cement Concr Compos. 2012; 34(9): 975-981. [DOI:10.1016/j.cemconcomp.2012.06.014]
34. Hodges DH. Nonlinear composite beam theory. American Institute of Aeronautics and Astronautics (USA). 2006; 304 Pages. [DOI:10.2514/4.866821]
35. Castañeda PP. Linear comparison methods for nonlinear composites. Nonlinear Homogenization and its Applications to Composites, Polycrystals and Smart Materials. Part of the NATO Science Series II: Mathematics, Physics and Chemistry Book Series, NAII, Vol. 170. Springer, Dordrecht. 2004; 247-268. [DOI:10.1007/1-4020-2623-4_11]
36. Castañeda PP, Suquet P. Nonlinear composites and microstructure evolution. Mechanics for a New Millennium [Springer, Dordrecht]. 2001; 253-274. [DOI:10.1007/0-306-46956-1_17]
37. Michel JC, Suquet P. Computational analysis of nonlinear composite structures using the nonuniform transformation field analysis. Comput Method Appl Mech Eng. 2004; 193(48-51): 5477-5502. [DOI:10.1016/j.cma.2003.12.071]
38. Miller L, Penta R. Homogenized balance equations for nonlinear poroelastic composites. Appl Sci. 11, 2021; 14: 66112021, 33 Pages. [DOI:10.3390/app11146611]
39. Esmaeili K. Simple use of elastic composite, reinforced lightweight concrete to improve the earthquake resistance of buildings on the large scale. The 7th International Conference on Civil, Structural and Seismic Engineering (by The Association of Technology Development Management and Engineering), Tehran-Iran, 19 Jun 2022. (in Persian)
40. Esmaeili K. Lightweight flexible nonlinear composite (LFNLC)" and elastic composite, reinforced lightweight concrete as an LFNLC. The 6th International Conference on Applied Researches in Science & Engineering (by The Institution of Engineering and Technology; IET-London), Achen-Germany, 30 Mar 2022. (in English)
ارسال نظر درباره این مقاله : نام کاربری یا پست الکترونیک شما:
CAPTCHA
بازنشر اطلاعات
Creative Commons License این مقاله تحت شرایط Creative Commons Attribution-NonCommercial 4.0 International License قابل بازنشر است.