An Investigation of the Effect of Nano–Silica on Freeze and Thaw Using poumic in lightweight-Concrete in Sulfate Environment

Khoshbakht, Mehrdad and Mohammadi, Yaghoub (2018) An Investigation of the Effect of Nano–Silica on Freeze and Thaw Using poumic in lightweight-Concrete in Sulfate Environment. Masters thesis, University of Mohaghegh Ardabili.

[img] Text
2472626.pdf

Download (320kB)
Official URL: http://uma.ac.ir/

Abstract

Research Aim:Unlike natural perseverance of concrete, there are so many concrete structures that don’t show effective properties against cold and drastic weather. One of the most important reason of demolition of concrete in cold region of Iran emanate from freeze and thaw cycles of concrete. Strength of concrete against freeze and thaw cycles depends and high stress on concrete, especially when water of aggregates becomes solid and alters volume of concrete in cold weather. This change in volume creates fine cracks in concrete that finally cause decline in strength and invited numerous investigations. Research method: In this study effect of nano silica (1%, 2% and 3%) and poumic(0%, 0. 2%, 0. 4%, 0. 6%, 0. 8 and 1) replaced with aggregate in phases of control samples and cycle samples in sulfate environment for increasing compressive strength and other mechanical properties of concrete has investigated. Totally 432 samples were created that 288 of them were under freeze and thaw action based on ASTM (C666 B) code, after 45 cycles, 100 cycles and 150 cycles, and the remaining 144 samples as a control samples in 7, 14, 28 and 90 ages were gauged. Compressive strength, ultrasonic testing (dynamic modulus of elasticity) and losing weight of samples after freeze and thaw cycles were considered as perseverance criteria of concrete. Findings:In consideration mixture of nano-silica with poumic the highest compressive strength were attained for 1% nano-silica with 0.8% poumic. Conclusion: The most important problem with working with reinforced concrete to nano-silicon is to lower the performance of concrete, which in order to overcome it, it is necessary to add a suitable super-lubricant to the mixture. The use of more than 2% of powdered nano-silica does not only increase the mechanical properties of concrete, but also reduce its loss in ordinary samples and its loss in samples exposed to melting and freezing cycles; therefore, the consumption of more than 2% powder nano silica in concrete is not recommended.

Item Type: Thesis (Masters)
Persian Title: بررسی تأثیرنانو سیلیس بر ذوب و انجماد بتن سبک حاوی پومیس در محیط سولفاته
Persian Abstract: هدف: برخلاف دوام ذاتی بتن، سازه‌های بتنی زیادی یافت می‌شوند که خصوصیات خوبی ازلحاظ دوام در مقابل یخبندان از خود نشان نمی‌دهند. یکی از دلایل اصلی تخریب بتن در نواحی سردسیر ایران بخصوص در مناطق غربی و شمال غربی ناشی از سیکل‌های یخ زدن و آب شدن می‌باشد. مقاومت بتن در برابر سیکل¬های ذوب و انجماد به تنش‌های بالای درون بتن وابسته است به‌ویژه درزمانی که آب داخل سنگ‌دانه‌ها منجمد گشته و باعث تغییر حجم بتن در آب‌وهوای سرد می‌شود. این تغییر حجم سبب ایجاد ترک‌خوردگی‌های ریز در بتن می‌شود که نهایتاً منجر به کاهش مقاومت و تضعیف ساختار بتن می‌شود. اهمیت این موضوع تحقیقات زیادی را در زمینه‌ی دوام بتن در برابر یخبندان به خود جلب کرده است. روش‌شناسی پژوهش:در این تحقیق برای بالا بردن مقاومت فشاری و سایر خواص مکانیکی بتن سبک، اثر نانو سیلیس (1، 2، 3 درصد) و پومیس (0، 2/0، 4/0، 6/0 ، 0.8 و 1 درصد) جایگزین ماسه در دو حالت نمونه‌های شاهد و سیکل دار در محیط سولفاته موردبررسی قرار گرفت. درمجموع 432 نمونه تهیه گردید که 288 عدد از این نمونه‌ها تحت آزمایش ذوب و انجماد بر اساس استاندارد ASTM C666 B بعد از 45، 100 و 150 سیکل در سنین 7، 14، 28 و 90 روزه قرار گرفتند. 144 نمونه‌ی دیگر به‌عنوان نمونه‌ی شاهد در سنین 7، 14 ، 28 و 90 روزه اندازه‌گیری شد. مقاومت‌های فشاری، مقاومت کششی، التراسونیک و نیز افت چگالی نمونه‌ها بعد از چرخه‌ی ذوب و انجماد به‌عنوان معیار سنجش دوام بتن در نظر گرفته شد. یافته¬ها: در بررسی اثر اختلاط نانو سیلیس با پومیس بالاترین مقاومت فشاری به ازای 1 درصد نانو سیلیس با 8/0درصد پومیس حاصل شد. همچنین یادآور می‌شود از اختلاط نانو سیلیس پودری با درصدهای بالا در بتن پرهیز شود. نتیجه گیری:مهم‌ترین مشکل کار کردن با بتن مسلح به نانوسیلیس، پایین آمدن کارایی بتن است که برای فائق آمدن بر آن باید فوق روان¬کننده باکیفیت مناسب به مخلوط اضافه نمود. استفاده بیش از 2% نانو سیلیس پودری نه‌تنها بر خصوصیات مکانیکی بتن نمی‌افزاید بلکه باعث افت آن در نمونه‌های عادی و افت شدید آن در نمونه‌های در معرض سیکل‌های ذوب و انجماد می‌گردد؛ بنابراین مصرف بیش از 2% نانو سیلیس پودری در بتن توصیه نمی‌شود.
Supervisor:
SupervisorE-mail
Mohammadi, YaghoubUNSPECIFIED
Advisor:
AdvisorE-mail
-, -UNSPECIFIED
Subjects: Faculty of Engineering > Department of Civil Engineering
Divisions > Faculty of Engineering > Department of Civil Engineering
Divisions: Subjects > Faculty of Engineering > Department of Civil Engineering
Faculty of Engineering > Department of Civil Engineering
Date Deposited: 24 Jun 2019 08:28
Last Modified: 24 Jun 2019 08:28
URI: http://repository.uma.ac.ir/id/eprint/7002

Actions (login required)

View Item View Item