18628

۱۸۶۲۸

بررسي تاثير نانولوله هاي كربني و پودر كربن آمورف بر مقاومت يخ زدگي كامپوزيت هاي سيماني

كارشناسي ارشد

مهندسي و مديريت ساخت

اسفند ۱۳۹۶

دكتر مصطفي خانزادي - دكتر اصغر حبيب نژاد كورايم

عمران

بتن پرمصرف ترين ماده ي مورد استفاده براي ساخت و ساز است. ساخت بتن با دوام بالا منجر به كاهش هزينه هاي تعمير و نگهداري سازه ها در طول زمان بهره برداري مي شود و از مهمترين زمينه هاي تحقيق در عرصه ي بتن مي باشد. يكي از شرايطي كه دوام بتن تحت آن بسيار مهم است، شرايط آب و هوايي سرد و قرار گرفتن سازه هاي بتني تحت چرخه هاي متوالي ذوب و انجماد مي باشد. براي بهبود مقاومت ذوب و انجماد بتن روش هاي گوناگوني تاكنون استفاده شده است. استفاده از افزودني هاي در مقياس نانو يكي از اين روش ها در جهت تغيير خصوصيات مربوط به دوام كامپوزيت هاي سيماني مي باشد. يكي از اين افزودني هاي نوين، نانولوله هاي كربني مي باشد كه در سال هاي اخير محققين بسياري اثرات استفاده از آن را در ساخت كامپوزيت هاي سيماني بررسي كرده اند. همچنين استفاده از مواد افزودني آبگريز براي ساخت بتني با خصوصيات ضد رطوبتي بالا و بهبود مقاومت يخ زدگي از اين طريق نيز اخيرا مورد توجه قرار گرفته است. در اين تحقيق تاثير نانولوله هاي كربني و پودر كربن آمورف در بهبود مقاومت يخ زدگي بررسي شده است. كارايي مخلوط هاي سيماني با افزودن نانولوله هاي كربني كاهش يافته است. همچنين افزودن پودر كربن آمورف كارايي كامپوزيت هاي سيماني را به ميزان بيشتري نسبت به نانولوله هاي كربني كاهش داده است. اثرات اين افزودني ها بر مقاومت مكانيكي مخلوط هاي سيماني نيز مورد بررسي قرار گرفت. افزودن 0.1% وزني سيمان نانولوله كربني چندجداره منجر به افزايش مقاومت فشاري و خمشي به ترتيب به ميزان 10% و 9% شد. همچنين افزودن 15% وزني پودر كربن آمورف منجر به بهبود مقاومت فشاري و خمشي به ترتيب به ميزان 11% و 9% شد. فاكتور دوام نمونه هاي شاهد و همچنين نمونه هاي شامل نانولوله هاي كربني و پودر كربن آمورف تا پايان 300 چرخه ذوب و انجماد از 90 درصد كمتر نشد. همچنين عدم تغيير جرم نمونه ها بين قبل و بعد از آزمون يخ زدگي نشان مي دهد هيچ آسيب سطحي به نمونه ها وارد نشده است.

1397/01/18

4/19/2018 12:00:00 AM

Abstract Concrete is the most used material in construction industry. Production of high durable concrete leads to reduction in repair and maintenance costs. This is one of the most essential research fields in concrete technology. One of the conditions, in which the durability of Portland cement based concretes is vital, is cold weather, when concrete structures are affected by freeze thaw cycles. Various methods have been developed to improve freeze thaw resistance of concrete. A novel method is to use Carbon Nanotubes in the cement composite matrix. In addition, incorporating of hydrophobic admixtures is recently given undivided attention, which is used to produce hydrophobic concrete. This research investigates the impact of Carbon Nanotubes and Amorphous Carbon Powder on frost durability. Workability of CNT-Cementitious composites has been decreased by adding Carbon Nanotubes. The workability of composites containing amorphous carbon powder has been decreased more has been decreased more significant than nanocomposites. The effects of these additives have been evaluated on mechanical resistance of cementitious composites. Adding 0.1% MWCNTs into cementitious composite by weight of cement results in 10% and 9% improvement in compressive and flexural strength, respectively. Also adding 15% amorphous carbon powder into cementitious composite by weight of cement results in 11% and 9% improvement in compressive and flexural strength, respectively. The impact of MWCNTs and Amorphous Carbon Powder on frost resistance is not derived from the results.