تأثیر دوام بتن حاوی مقادیر مختلف نانوساختارهای کربنی سیمانی بر افت وزنی و مقاومت خمشی روسازی بتنی در شرایط چرخه ذوب و یخ

نوع مقاله: مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 دانشجوی کارشناسی ارشد، دانشکده مهندسی عمران و محیط زیست، دانشگاه تربیت مدرس، تهران

2 استاد، دانشکده مهندسی عمران و محیط زیست، دانشگاه تربیت مدرس، تهران

3 استادیار، دانشگاه آزاد تهران واحد جنوب

4 کارشناس ارشد، دانشکده مهندسی عمران و محیط زیست، دانشگاه تربیت مدرس، تهران

چکیده

مطالعات انجام شده حاکی از آن است که تولید سیمان پرتلند باعث از بین رفتن منابع طبیعی مانند سنگ آهک و سوخت ­های فسیلی می ­شود و با تولید گازهای گلخانه ­ای، نظیر گاز دی ­اکسید کربن، بر آلودگی ­های زیست­ محیطی می­ افزاید. از این رو، دوام سازه­ های بتنی از اهمیت ویژه ای برخوردار است. استفاده از افزودنی‌ها و همچنین جایگزین کردن مصالح متداول مورد استفاده در بتن با مصالح جدید، همیشه مورد توجه بوده است. یک­سری از مواد جدیدی که توانسته‌اند خواص مکانیکی و دوام بتن را ارتقا دهند، نانوموادها هستند. در این تحقیق، از درصدهای مختلف نانوساختارهای کربنی سیمانی به منظور بررسی تأثیر دوام بتن بر مقاومت خمشی روسازی بتنی در شرایط چرخه ذوب و یخ، با آزمایش­ های افت وزنی و مقاومت خمشی سه نقطه ­ای، استفاده شده است. این نانوساختارها به روش رسوب بخار شیمیایی در فرایند تولید سیمان روی سیمان تیپ 2 رشد داده شده ­اند. نتایج به‏ دست آمده نشان داده­ اند که استفاده از 10% نانوساختار کربنی سیمانی بهترین عملکرد روسازی بتنی را در برابر شرایط چرخه ذوب و یخ نشان داده است. استفاده از نانوساختارهای کربنی سیمانی، افت وزنی و افت مقاومت خمشی روسازی را کاهش داده و دوام روسازی بتنی در برابر چرخه ذوب و یخ را بهبود بخشیده­ اند.

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

Effect of Durability of Concrete, Containing Nanocarbon Cement Structures, on Weight Loss and Flexural Strength of Concrete Pavement, under Freeze-Thaw Cycle

نویسندگان [English]

  • B. Ghaedi 1
  • A. Hassani 2
  • B. Fakhim 3
  • H. Nezhad Mohammadi 4
1 MSc. Student, Dept. of Civil and Environ. Eng., Tarbiat Modares Univ., Tehran, I. R. Iran
2 Professor, Dept. of Civil and Environ. Eng., Tarbiat Modares, Univ., Tehran, I. R. Iran
3 Assistant Professor, Islamic Azad Univ., South Tehran Branch, Tehran, I. R. Iran
4 MSc., Dept. of Civil and Environ. Eng., Tarbiat Modares Univ., Tehran, I. R. Iran
چکیده [English]

Previous studies have shown that cement production leads to the loss of natural resources such as limestone and fossil fuels and to the environmental pollution by greenhouse gas emissions, such as carbon dioxide. Therefore, durability of concrete structures is of particular importance. Using additives and also replacing conventional materials applied in concrete with new materials, has always been of great consideration. Nanomaterials are one of the new series of materials which have improved the mechanical and durability properties of concrete. In the present research, in order to evaluate the effect of freeze-thaw durability of concrete containing different percentages of nanocarbon cement structures on its flexural strength, weight loss test and three-point bending strength test were conducted. These nanostructures have been grown on Portland cement type II by chemical vapor deposition method. The results indicated that samples with 10% nanocarbon cement structures have led to the best performance of concrete pavement exposed to freeze-thaw cycles. Using of nanocarbon cement structures reduced weight loss and loss of flexural strength in the concrete pavements, and thereby improved the durability of concrete pavements exposed to freeze-thaw cycles.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Nanocarbon cement structures
  • Concrete
  • Weight loss
  • Flexural strength
  • Freeze-thaw cycle
Behfarnia, K. and Salemi, N. 2013. The effects of nano-silica and nano-alumina on frost resistance of normal concrete. Constr. Build. Mater., 48: 580-584.
Fakhim, B., Hassani, A., Rashidi, A. and Ghodousi, P. 2013a. Predicting the impact of multiwalled carbon nanotubes on the cement hydration products an