پروپوزال يا طرح تحقيق، پيش نويس پ‍ژوهشي است كه شما مي بايست براي اخذ مدرك تحصيلي خود انجام دهيد. در پروپوزال، شما به معرفي موضوعي كه براي پايان نامه خود انتخاب كرده ايد، توضيح اهميت آن موضوع، ذكر پ‍‍ژوهش هايي كه در گذشته در اين باره صورت گرفته، و نتايجي كه فكر مي كنيد از تحقيق خواهيد گرفت می پردازيد. هم چنين روش يا روش هايي كه در پژوهش از آن ها بهره خواهيد گرفت را ذكر مي كنيد.

عنوان: مدلسازی اندرکنش سنگدانه و ملات سيمان بر پايه مدل خميری- خسارت

تعريف مساله، اهداف، و سوالات تحقيق :

بتن يك ماده تركيبي شامل دو فاز سنگدانه و ماتريس ملاتي پيوسته است. فاز ملاتي به تنهايي از مخلوط چسب سيمان ­و ذرات سنگدانه كوچكتر تشکيل مي­شود. به همين دليل رفتار فيزيكي اين ماده پيچيده­ بوده و ماهيت آن بر اساس ساختار مواد تركيبي تعيين مي­گردد. از عوامل موثر مي­توان ­نسبت آب به ­سيمان، نسبت سيمان به ­سنگدانه، شكل ­دانه­ها، اندازه­ي آنها و نوع سيمان مصرفي را نام برد. اما به صورت معمول در چهارچوب مکانيک محيط پيوسته رفتار بتن در شروع بارگذاري، همسانگرد فرض مي­شود. بتن تحت شرايط معمول ماده­اي شكننده محسوب مي­گردد که رفتار­ تنش-كرنش آن متاثر از رشد تركهاي ريز و درشت در ساختار آن است. بايد در نظر داشت که درصد قابل توجهي از اين ترکها در سطح مشترك بين سنگدانه­ها و ملات تشکيل مي­شود كه به آنها ترک تماسي مي­گويند. تحت عملكرد بارها، تركهاي ريز بيشتري درسطح مشترك سنگدانه­ها و ملات که در اين مجموعه ضعيفترين پيوند محسوب می­شود ايجاد می­گردد. گسترش اين تركها در ابتدا غير قابل رويت است، اما به تدريج­ با افزايش ميزان بارهاي خارجي قابل رويت شده و در ايجاد رفتار غيرخطي تنش-كرنش بتن شركت مي­كنند. بتن در فشار از استحکام خوبی برخوردار است که از دلايل آن مي­توان به تحمل فشار توسط سنگدانه­ها اشاره نمود. بايد توجه داشت که سنگدانه­ها رفتار سخت­تری نسبت به ملات داشته و رفتار آنها در طول بارگذاری کاملا ارتجاعی و بدون خرد شدگی فرض می­گردد. بر خلاف فشار، تحت بارهاي کششي، به دليل پايين بودن مقاومت کششي ملات سيمان که متصل کننده سنگدانه­ها به يکديگر است، بتن مقاومت کششي چنداني ندارد. بررسي وضعيت رفتاری يک ماده تحت بارگذاری وارده در فضای سه بعدی تنش به صورت سطح تسليم نمايش داده مي­شود. وضعيتی از ترکيب تنش­ها که ماده را به حد تسليم می­رساند، به صورت يک نقطه در فضای سه بعدی تنش­ها نمايش داده می­شود که مجموعه­ای از اين نقاط، سطح تسليم اوليه ماده را شکل می­دهند. وضعيتی از ترکيب تنش که داخل سطح تسليم باشد، نمايانگر ارتجاعی ماندن ماده بوده و زمانی که ترکيب تنش­ها به صورت نقطه­ای روی اين سطح باشد ماده به حالت تسليم رسيده است. پس از رسيدن ماده به تسليم بسته به رفتار ماده (قانون سخت شوندگي) سطح تسليم اوليه عوض شده و ماده وارد رفتارخميری مي­گردد. شروع خرابی نيز در آغاز شکل گيری رفتار خميری است به طوری که هر چه تحت بارگذاری وارده کرنش خميری افزوده گردد ميزان خرابی نمونه نيز افزايش می­يابد. خرابی تابعی از کرنش خميری بوده و در نتيجه در يک مدل خميری- خسارت رفتار نهايي تحت تاثير هر دو عامل تعيين می­گردد. در ميان مدلهای مختلف در ادبيات فنی، مدل خميری- خسارت ارائه شده توسط لی و فن وس با تلفيق يک مدل خميری با قانون جريان غيروابسته و مدل خسارت از نوع اسکالر قابليت مناسبی برای پيش­بينی رفتار موادی مانند بتن  ارائه می­نمايد. در اين پايان نامه بر آن هستيم با استفاده از اين مدل خميری- خسارت برای بخش سيمانی بين دانه­ها و ارتجاعی فرض نمودن دانه اثر متغيرهای هندسی مانند توزيع دانه­ها، منحنی دانه­بندی دانه­ها و ... و متغيرهای مکانيکی مانند رفتار ملات سيمانی را بر نيروهای انتقالی در بين ملات و دانه، دانه­ها با يکديگر، محلهای تشکيل ترک و ... مورد بررسی قرار دهيم.

فرضيه­ها / پيش فرض­ها:

در اين طرح فرض می­شود دانه­های سنگی گرد گوشه (کروی) همواره در مقابل فشار مقاوم بوده و خرد شدگی در آن رخ نمی­دهد. در اين طرح از منحنی­های دانه­بندی متفاوتی استفاده می­شود. اثر خواص مکانيکی سيمان در قالب مدل خميری- خسارت در تحليلها مورد بررسی قرار خواهد گرفت. متغيرهای مختلف هندسی برای چيدمان دانه­ها و درصد نسبی ملات مورد بررسی خواهد بود.

مواد و روش انجام تحقيق: