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

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 می شود. این ویژگی کمک شایانی به اجرای اعضای سازه ای با تراکم زیاد آرماتور می نماید. 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 سازه هایی با عملکرد بالا و با دوام می نماید. در این تحقیق آزمایشگاهی به بررسی اثر توام نانوسیلیس و الیاف های مختلف (فلزی، پلی پروپیلن، 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 ۴۰ طرح اختلاط شامل ۴ سری Aو B و C و D که به ترتیب حاوی ۰، ۲، ۴ و ۶ درصد وزنی سیمان، نانو سیلیس که به صورت جایگزین با سیمان مورد استفاده قرار گرفتند. هر سری ازاین مجموعه شامل ۳ نوع الیاف (فلزی: ۲/۰، ۳/۰ و ۵/۰ درصد حجمی و پلی پروپیلن: ۱/۰، ۱۵/۰ و ۲/۰ درصد حجمی و شیشه: ۱۵/۰ و ۲/۰ و ۳/۰ درصد حجمی) مورد آزمایش و مقایسه قرار گرفتند. بررسی نتایج حاصل از این تحقیق نشان می دهد که حضور توام درصد بهینه الیاف(فلزی ۳/۰ ، پلی پروپیلن ۲/۰ و شیشه: ۲/۰ درصد حجمی) و نانوسیلیس(۴ درصد وزنی سیمان) موجب بهبودی خصوصیات مکانیکی و دوام بتن خود تراکم می گردد.

Keywords:

الیاف , بتن خود تراکم , ذرات نانو , خصوصیات مکانیکی , دوام