بررسی برخی از خصوصیات دوام روکشهای بتنی حاوی نانو مواد
[پایاننامه]
Investigation of some durability properties of concrete pavements containing nanoparticles
/فرزین قدیم تکمهداش
: مهندسی عمران
، ۱۳۹۸
۱۱۳ص.
: ۱۱۳
زبان: فارسی
زبان چکیده: فارسی
چاپی - الکترونیکی
مصور، جدول، نمودار
کارشناسی ارشد
مهندسی عمران- سازه
۱۳۹۸/۱۱/۰۱
صنعتی سهند
کفپوشهای بتنی نوع متداولی از کفپوشها میباشند که در مراکز صنعتی و بهداشتی و غذایی مورد استفاده قرار میگیرند .مسئلهی دوام این کفپوشها یکی از مهم ترین چالشهاییست که در سال-های اخیر توجه محققان را به خود جلب کرده است .بدلیل قرارگیری این کفپوشها در معرض رطوبت ناشی از آب و دیگر مواد شیمیایی و صنعتی مضرر و همچنین سرما و گرمای مداوم و همچنین قرارگیری در معرض سایش دائم ناشی از عبور و مرور نیروی انسانی و یا ماشینآلات صنعتی سنگین و تداوم مکرر آن که سبب تخریب زودهنگام بتن میگردند، مسئلهی دوام در این کفپوشها مورد اهمیت است .مقاومت در برابر سایش و نفوذپذیری و سیکلهای یخزدن و ذوب شدن از مهمترین خصوصیات دوام این کفپوشها و مقاومت فشاری نیز مهمترین ویژگی مکانیکی بتن میباشد .برای بهبود بتن در برابر نقاط ضعف ذکر شده کارهای زیادی صورت گرفتهاست .به عنوان مثال استفاده از الیاف مختلف در مخلوط سیمانی که در بیشتر مواقع ویژگیهای مکانیکی بتن را بهبود میبخشند یا اینکه استفاده از نانو مواد در این زمینههای سیمانی که با ویژگیهای منحصر به فرد مربوط به مواد نانو و تغییرات ایجاد کرده در این مخلوطها اغلب باعث بهبود این نقاط ضعف بتن در دوام میشوند .هدف این پایان نامه بررسی و مقایسهی نوع و میزان تاثیر بعضی از نانو مواد بر روی خصوصیات دوام بتن میباشد که بدین منظور از ۵ نوع نانو مادهی پودری استفاده شده و ۴ ویژگی بتن مورد آزمایش قرار گرفته استNanoSiO .۲ ،NanoTiO ۲ ،NanoAl ۲O۳ ،NanoFe ۲O۳ وNanoFe ۳O۴ نانو موادی هستند که برای انجام آزمونهای مقاومت در برابر سایش ، مقاومت نفوذپذیری ، مقاومت در برابر سیکلهای یخ زدن و ذوب شدن و مقاومت فشاری به کار گرفته شدهاند .در این مطالعه از دو نوع بتن بصورت ترکیبی برای ساخت نمونههای آزمایشی استفاده شده است که شامل بتن معمولی و بتن خودتراکم میباشد .در جهت استفادهی کمتر از نانو موادی که در حال حاضر قیمت بالایی دارند و کم کردن هزینهی تمام شدهی بتن، از نمونهی بتنی دولایه استفاده شده است که لایهی اول( لایهی زیرین) بتن معمولی میباشد که ضخامت آن بستگی به نمونهی مدنظر دارد و لایه بعدی( لایه ی رویه) بتن خودتراکم میباشد که ضخامتی در حدود ۱ سانتی متر دارد و نانو مواد مورد نظر نیز در لایهی بالایی ( بتن خودتراکم) بکار برده شده است .بتن خودتراکم به دلیل داشتن روانی و کارایی مورد قبول و اجرای آسان برای این مطالعه انتخاب شد .آزمایشات موردنظر بر طبق استاندارهای معتبر ASTM و DIN ، مطابق با امکانات آزمایشگاهی انجام گرفته است .بررسی ها نشاندهندهی بهبود قابل قبول و مناسبی در اکثر بتن های حاوی نانو مواد بوده است به طوریکه برای نمونهی( NTHP نانو تیتانیوم دی اکسید با درصد زیاد(۳ درصد وزنی مواد سیمانی ))بهبود ۸۴/۶ درصد در مقاومت نفوذپذیری و( NSLP نانو دی اکسید سیلسیوم با درصد کم(۱ درصد وزنی مواد سیمانی ))بهبود ۸۸/۱ درصد برای مقاومت در برابر سایش و( NSMP نانو دی اکسید سیلسیوم با درصد متوسط(۳ درصد وزنی مواد سیمانی ))بهبود ۸۸ درصد در مقاومت فشاری بدست آمده است ولی برای آزمون مقاومت در برابر سیکلهای یخ-زدن و ذوب شدن هیچ بهبودی ایجاد نشده و حتی تأثیر منفی بر روی این مشخصه از بتن بدست آمده است .
.۲, Nano TiO۲, Nano Al۲O۳, Nano Fe۲O۳, and Nano Fe۳O۴ are nanomaterials that have been used for tests of abrasion resistance, permeability, frost resistance, and compressive strength. In this study, two types of composite concrete were used for the fabrication of test specimens, including conventional and self-compacting concrete. In order to reduce the use of nanomaterial that are currently expensive and reduce the cost of the concrete, that is, a double layer concrete sample is used which is the first layer (bottom layer) of ordinary concrete whose thick depends on the sample and the second layer (surface layer) is self-compacting concrete. It is about ۱ cm thickness and the nanomaterials are also applied to the top layer (self-compacting concrete).Self-compacting concrete was selected for this study because of its consistency and acceptable workability and easy implementation. The tests have been performed in accordance with the ASTM, DIN. standards, and in some have undergone slight modifications to the standard process in accordance with the laboratory facilities. Investigations showed acceptable and favorable improvement in most concrete containing nanomaterials such that for NTHP (High percent nano titanium dioxide(۳ wt )) sample, ۸۴.۶ improvement in permeability resistance and NSLP (Low percent nano silicon dioxide(۱wt )) ۸۸.۱ improvement for abrasion resistance and NSMP (Medium percent nano silicon dioxide(۳wt )) An ۸۸ improvement in compressive strength was achieved but no improvement was made for the test of freeze-thaw cycles and even a negative impact on this characteristic of concrete was obtainedصConcrete pavement is a common type of flooring used in industrial, health and food centers. The durability of these pavements is one of the important challenges that has attracted researchers in recent years. Due to the exposure of these pavements to moisture caused by water and other harmful chemicals and industrial materials and to exposure to constant cold and heat, as well as to permanent abrasion caused by the movement of workers or heavy industrial machinery and its continuation, They cause the early demolition of concrete, and the durability problem in these pavements is important. Abrasion resistance and permeability and freeze-thaw cycles are the most important characteristics of the durability of these pavements and compressive strength is the most important mechanical property of concrete. Much work has been done to improve the concrete against the weaknesses mentioned.For example, the use of different fibers in cement mixtures that often improve the mechanical properties of concrete or the use of nanomaterials in these cementitious matrices with unique nanomaterial properties and modifications in this composites often improve these concrete weaknesses in durability.The purpose of this thesis is to evaluate and compare the type and amount of impact of some nanomaterials on the durability properties of concrete and for this purpose, ۵ types of powdered nanoparticles have been used and ۴ properties of concrete have been tested.Nano SiO
ba
Investigation of some durability properties of concrete pavements containing nanoparticles