مطالعه‌ای بر مقاومت فشاری، مدول الاستیسیته استاتیکی و دینامیکی بتن‌های خودتراکم حاوی نانو مواد

Abstract

در این مطالعه تأثیر انواع نانو مواد نظیر نانو اکسید‌های سیلیس (NS)، آلومینیوم (NA) و مس (NC) بر مقاومت فشاری (f'c)، مدول الاستیسیته استاتیکی(Ee)، رابطه f'c - Ee و رابطه مدول الاستیسیته استاتیکی و دینامیکی (Ed) در بتن‌های خودتراکم بررسی گردید. نانو مواد مذکور به عنوان ماده چسباننده جایگزین بخشی از وزن سیمان استفاده شدند. برای این منظور نمونه‌های استوانه‌ای استاندارد حاوی NS، NA و NC به ترتیب با مقادیر 5/1، 25/0 و 25/0 درصد، در سنین بین ۳ تا ۹۰ روز تحت آزمایش‌های f'c مطابق ASTM C39/39M-16b، Ee مطابق ASTM C469/c469M-14 و Ed مطابق ASTM C597-16 قرار گرفتند. نتایچ نشان داد که افزودن نانو مواد باعث بهبود مقاومت فشاری و مدول الاستیسیته گردید. روابطی جدید بین مقاومت فشاری و Ee و همچنین روابطی خطی میان Ee و Ed برای این نوع بتن‌های خودتراکم تعریف شد و مشاهده شد که نوع و مقدار نانو مواد، فارق از نوع آن، بر این روابط اثر گذار است. در سنین اولیه Ee اندازه گیری شده کمتر از Ee محاسبه شده از آیین‌نامه‌های ACI 318-14، ACI 363-10 و CSA A23.3-14 است اما با افزایش مقاومت اختلاف میان این دو کاهش یافت و به نظر میرسد که در مقاومت‌های بالاتر از ۴۵ مگاپاسکال Ee تخمین زده شده در این مطالعه بیشتر از Ee محاسبه شده از رابطه ACI 363-10 است. همواره Ed از Ee بیشتر است و با افزایش مقاومت اختلاف آن‌ها کاهش می‌یابد. همچنین مشاهده گردید که اختلاف میان Ee و Ed در بتن‌های خودتراکم این مطالعه بیشتر از اختلاف آن‌ها در روابط پیشنهادی آیین‌نامه 2 BS 8110: Part و مطالعات گذشته است.