بررسی تجربی اثرات افزودن نانوذرات سیلیس بر خواص مکانیکی و آب بندی ملات برای ترمیم پوشش تونل ها

در این مقاله، به اثرات اضافه کردن نانوذرات سیلیس بر رفتار مکانیکی و آب بندی ملات سیمانی در طی تستهای خمش و فشار و مقاومت الکتریکی پرداخته میشود. نانوذرات سیلیس با کسر وزنی ۱، ۲ و ۴ درصد به نمونه ملات شاهد اضافه شد. نمونه ها در سه نسبت آب به سیمان ۰/۴۵، ۰/۵۵ و ۰/۶۵ و از هر نمونه سه عدد ساخته شد. هر یک از تست های خمش و برش در سنین ۱۱ و ۲۸ روزه عمل اوری بر روی نمونه ها انجام شد. با درنظر گرفتن نمونه شاهد، در مجموع حدود ۱۵۰ تست صورت گرفت. از ماسه و افزودنی های مناسب در ساخت نمونه ها استفاده و طرح اختلاط های مربوطه پیشنهاد شد. همچنین، ساخت و تست نمونه ها منطبق بر بخشهای مربوط استاندارد ASTM C انجام پذیرفت. نهایتا۰، آنالیز ریزساختاری سطح نمونه های تست شده، توسط میکروسکوپ الکترونی روبشی (SEM) و تهیه تصاویر نمونه ها با کسر وزنی های نانوسیلیس مختلف صورت گرفت. نتایج بدست آمده از تستهای خمش و برش نشان میدهد که استحکام و شکلپذیری نمونه های به ترتیب با ۲ و ۱ و ۴ درصد وزنی نانوسیلیس بیشتر میباشد. خواص مکانیکی نانوسیمان ها در نسبت آب به سیمان ۰/۵۵ بهتر از دو نسبت آب به سیمان دیگر می باشد. میتوان چنین نتیجه گیری کرد که علیرغم بهبود خواص در اثر اضافه کردن نانوسیلیس، افزایش محتوای نانوسیلیس باعث جذب آب بیشتر توسط این ذرات میگردد. آنالیز ریزساختاری سطح شکست نمونه ها نشان میدهد که افزایش محتوای نانوسیلیس باعث بسته-شدن ریزترکها میگردد. نتایج حاصل از این مطالعه میتواند در بهبود فرایند طراحی سازه های سیمانی و بتنی نظیر سدها و پوشش تونل ها مورد استفاده قرار گیرد.

Keywords:

ملات سیمانی , نانوذرات سیلیس , خواص مکانیکی , آببندی , ترمیم پوشش تونل.