خواص مهندسی و دوام بتن خود تراکم حاوی ذرات نانو سیلیس با رویکرد دستیابی به درصدهای بهینه الیاف

Abstract

تحقیقات گذشته نشان داده است که استفاده از الیاف در بتن سبب افزایش مقاومت سایشی، خمشی و کششی می گردد. از یکسو بتن خود تراکم (SCC)، بتنی بسیار سیال و مخلوطی بسیار همگن است که بسیاری از مشکلات بتن معمولی را مرتفع نموده و بدون نیاز به هیچگونه لرزاننده داخلی و خارجی تحت اثر وزن خود، متراکم می‌‌شود. این ویژگی کمک شایانی به اجرای اعضای سازه‌ای با تراکم زیاد آرماتور می‌نماید. از سویی دیگر فناوری نانو در سالیان اخیر موجب تحولات شگرفی در دانش بشری گردیده و نانو ذرات که نتیجه ای از فناوری نانواند به عنوان یک پوزولان مصنوعی بسیار فعال درتکنولوژی بتن توانسته اند با کاربرد در ساخت مصالح پایه سیمانی ساختار آنها را تحت تاثیر قرار داده و بهبود بخشند. لذا استفاده از بتنی که خصوصیات بتن خود تراکم و الیافی را با هم داشته و ریز ساختار ماتریس آن تقویت شده باشد کمک شایانی به ساخت سازه‌هایی با عملکرد بالا و با دوام می‌نماید. در این تحقیق آزمایشگاهی به بررسی اثر توأم نانوسیلیس و الیاف‌های مختلف (فلزی، پلی‌پروپیلن، شیشه) بر خواص مکانیکی (مقاومت فشاری، کششی، خمشی،انرژی پذیری(طاقت)و مدول الاستیسیته ) و رئولوژی (L-BOX، جریان اسلامپ، ) و دوام (شامل نفوذ یون کلر(RCPT) و جذب آب) بتن خودتراکم ‌پرداخته میشود، و نیز از آزمایش طیف سنجی تفرق اشعه ایکس (XRD) استفاده شده است. بدین منظور 40 طرح اختلاط شامل 4 سری Aو B و C و D که به ترتیب حاوی 0، 2، 4 و 6 درصد وزنی سیمان، نانو سیلیس که به صورت جایگزین با سیمان مورد استفاده قرار گرفتند. هر سری ازاین مجموعه شامل 3 نوع الیاف (فلزی: 2/0، 3/0 و 5/0 درصد حجمی و پلی‌پروپیلن: 1/0، 15/0 و 2/0 درصد حجمی و شیشه: 15/0 و 2/0 و 3/0 درصد حجمی) مورد آزمایش و مقایسه قرار گرفتند. بررسی نتایج حاصل از این تحقیق نشان می دهد که حضور توأم درصد بهینه الیاف(فلزی 3/0 ، پلی‌پروپیلن 2/0 و شیشه: 2/0 درصد حجمی) و نانوسیلیس(4 درصد وزنی سیمان) موجب بهبودی خصوصیات مکانیکی و دوام بتن خود تراکم می‌گردد.