ارزیابی جامع مزایا و چالش‌های بتن سبک سازه‌ای تقویت‌شده با نانو C-S-H از خواص مکانیکی تا ریزساختار
کد مقاله : 1031-CONCRETE
نویسندگان
محمد رضا پاپی *
تهران-اشرفی اصفهانی-خیابان 22بهمن-عدل جنوبی گلستان یکم - پلاک 14
چکیده مقاله
بتن سبک سازه‌ای به‌عنوان یکی از مصالح نوین در کاهش بار مرده سازه‌ها و بهینه‌سازی طراحی لرزه‌ای مورد توجه گسترده قرار گرفته است. با وجود مزایای وزنی، این نوع بتن همواره با محدودیت‌هایی نظیر مقاومت فشاری پایین، تخلخل زیاد و نفوذپذیری بالا در برابر یون‌های مهاجم مواجه است. در تحقیق حاضر، با هدف ارتقای عملکرد بتن سبک، از ژل نانو کلسیم سیلیکات هیدرات C-S-H) ) به‌عنوان یک افزودنی اصلاح‌کننده ریزساختار استفاده شد. چهار طرح اختلاط شامل نمونه شاهد (بدون افزودنی) و نمونه‌های حاوی ۲، ۳ و ۵ درصد ژل نانو C-S-H ساخته و تحت آزمایش‌های مقاومت فشاری، جذب آب، مقاومت در برابر نفوذ کلر (RCPT) و بررسی‌های ریزساختاری (SEM، XRD و EDS) قرار گرفتند. نتایج نشان داد که حضور نانو ژل C-S-H موجب افزایش مقاومت فشاری تا بیش از ۳۰ درصد در سن ۲۸ روزه و کاهش محسوس جذب آب و بار عبوری RCPT گردید. تصاویر SEM تراکم بیشتر خمیر سیمان و کاهش حفرات مویینه را نشان داد، در حالی‌که الگوهای XRD کاهش پیک‌های هیدروکسید کلسیم و افزایش تشکیل ژل C-S-H ثانویه را تأیید کردند. علاوه بر مزایای فنی، چالش‌هایی نظیر هزینه اولیه بالاتر، حساسیت نسبت به شرایط عمل‌آوری و نیاز به کنترل کیفی دقیق نیز شناسایی شد. در مجموع، یافته‌های این تحقیق نشان می‌دهد که استفاده از نانو C-S-H می‌تواند به‌عنوان یک راهکار نوین و اثربخش برای ارتقای بتن سبک سازه‌ای به‌ویژه در مناطق لرزه‌خیز و محیط‌های خورنده مورد استفاده قرار گیرد.
کلیدواژه ها
بتن سبک سازه‌ای؛ نانو ژل C-S-H؛ دوام؛ ریزساختار؛ مقاومت فشاری
وضعیت: پذیرفته شده برای ارسال فایل های ارائه پوستر