پیوندهای مفید
آمار
| تعداد نشریات | 9 |
| تعداد شمارهها | 447 |
| تعداد مقالات | 5,734 |
| تعداد مشاهده مقاله | 8,046,606 |
| تعداد دریافت فایل اصل مقاله | 6,547,150 |
بررسی برخی از خصوصیات دوام رویههای بتنی حاوی نانو مواد | ||
| نشریه مهندسی عمران امیرکبیر | ||
| مقاله 10، دوره 53، شماره 8، آبان 1400، صفحه 3335-3354 اصل مقاله (1.82 M) | ||
| نوع مقاله: مقاله پژوهشی | ||
| شناسه دیجیتال (DOI): 10.22060/ceej.2020.17893.6705 | ||
| نویسندگان | ||
| فرزین قدیم تکمه داش1؛ علیرضا محمدجعفری صادقی* 2؛ حسن افشین1 | ||
| 1دانشکده مهندسی عمران، دانشگاه صنعتی سهند، تبریز، ایران | ||
| 2استادیار دانشکده عمران دانشگاه صنعتی سهند | ||
| چکیده | ||
| بهبود مشخصات مکانیکی و دوام سازههای بتنی از جمله رویههای بتنی همواره مورد توجه محققین بوده است. در این راستا استفاده از ظرفیت نانو مواد نیازمند بررسیهای بیشتری است. نفوذپذیری، مقاومت در برابر سایش و مقاومت فشاری رویههای بتنی در این مطالعه مورد بررسی قرار گرفته است. تاکنون، استفاده از انواع نانو مواد به روشهای مختلف، بهبود ویژگیهای مکانیکی و دوام بتن را در پی داشته است. در همین راستا در این تحقیق از پنج نوع نانو ماده بهصورت اکسید فلزات سیلیسیوم، تیتانیوم، آلومینیوم و آهن با درصدهای مختلف استفاده شده است که بهصورت یکنواخت پخش و به مخلوط اضافه شدهاند. برای کاهش هزینهی تمام شده و استفادهی کمتر از نانو مواد، نمونهها در دو لایه ساخته شدهاند. به این صورت که از یک لایه بتن خودتراکم حاوی نانو مواد به ضخامت 1 سانتیمتر بر روی نمونههای بتنی معمولی که ضخامت آن بسته به آزمونهای مختلف متفاوت میباشد، استفاده شده است. نتایج نشانگر بهبود مشخصههای رویه بتنی حاوی نانو مواد در مقایسه با نمونه کنترل است. برای مثال، در نمونههای حاوی نانو تیتانیا به مقدار 3 درصد وزنی سیمان، مقاومت در برابر نفوذپذیری به میزان 84/6 درصد افزایش یافته است. همچنین مقاومت در برابر سایش برای نمونهی حاوی 1 درصد نانو سیلیکا به مقدار 88/1 درصد و مقاومت فشاری نمونهی حاوی 3 درصد نانو سیلیکا به میزان 88 درصد افزایش یافته است. | ||
| کلیدواژهها | ||
| رویههای بتنی؛ سایش؛ نفوذپذیری؛ مقاومت فشاری؛ نانو مواد | ||
| موضوعات | ||
| تست های آزمایشگاهی؛ تکنولوژی بتن-نانوساختار؛ دوام بتن؛ سازه بتنی؛ مصالح ساختمانی؛ مصالح نوین جهت اصلاح خواص بتن | ||
| عنوان مقاله [English] | ||
| Investigation of Some Durability Properties of Concrete Pavements Containing Nanoparticles | ||
| نویسندگان [English] | ||
| Farzin Ghadim Tekmehdash1؛ Alireza Mohammadjafari2؛ Hasan Afshin1 | ||
| 1Faculty of Civil Engineering, Sahand University of Technology, Tabriz, Iran | ||
| 2Assistant Professor, Faculty of Civil Engineering, Sahand University of Technology, Tabriz, Iran | ||
| چکیده [English] | ||
| Mechanical and durability properties of concrete structures, including concrete pavements, have been a focus of attention. In this regard, the potential of nanomaterials needs to be discussed more. Water permeability, abrasion, and compressive strength are assessed in this study. So far, the incorporation of diverse types of nanomaterials with different methods has caused the enhancement of some mechanical and durability properties of concrete. In the present study, five types of nanoparticles as nanoSiO2, nanoTiO2, nanoAl2O3, nanoFe2O3, and nanoFe3O4 in different amounts were uniformly dispersed and added to the concrete. To reduce the cost and decrease the required nanomaterials, specimens were made in two layers. The surface layer of specimens was made from self-compacting concrete containing nanoparticles with 1 cm depth, which was placed over the bottom layer from conventional concrete with different depths depending on the tests. The test results indicated that the properties of concrete pavements containing nanoparticles are improved comparing to the control specimen. For instance, in specimens containing nanoTiO2 as much as 3% by the weight of cement, the water permeability improved by 84.6%. Furthermore, the abrasion resistance of specimens containing nanoSiO2 at an amount of 1% was enhanced by 88.1%, and the addition of 3% of nanoSiO2 raised compressive strength by 88%. | ||
| کلیدواژهها [English] | ||
| Concrete pavements, Abrasion, Permeability, Compressive strength, Nanoparticles | ||
| مراجع | ||
|
[1] S. Parveen, S. Rana, R. Fangueiro, A Review on Nanomaterial Dispersion, Microstructure, and Mechanical Properties of Carbon Nanotube and Nanofiber Reinforced Cementitious Composites, Journal of Nanomaterials, (2013). [2] A.H. Korayem, N. Tourani, M. Zakertabrizi, A.M. Sabziparvar, W.H. Duan, A review of dispersion of nanoparticles in cementitious matrices: Nanoparticle geometry perspective, Construction and Building Materials, 153 (2017) 346-357. [3] R.B. Ardalan, N. Jamshidi, H. Arabameri, A. Joshaghani, M. Mehrinejad, P. Sharafi, Enhancing the permeability and abrasion resistance of concrete using colloidal nano-SiO2 oxide and spraying nanosilicon practices, Construction and Building Materials, 146 (2017) 128-135. [4] M.-h. Zhang, H. Li, Pore structure and chloride permeability of concrete containing nano-particles for pavement, Construction and Building Materials, 25(2) (2011) 608-616. [5] H. Li, M.-h. Zhang, J.-p. Ou, Abrasion resistance of concrete containing nano-particles for pavement, Wear, 260(11) (2006) 1262-1266. [6] A. Shekari, M. Seyed Razzaghi, Influence of Nano Particles on Durability and Mechanical Properties of High Performance Concrete, Procedia Engineering, 14 (2011) 3036-3041. [7] Nazari, S. Riahi, Abrasion resistance of concrete containing SiO2 and Al2O3 nanoparticles in different curing media, Energy and Buildings, 43 (2011) 2939-2946. [8] Shirgir, A. Hassani, A. Khodadadi, Experimental Study on Permeability and Mechanical Properties of Nanomodified Porous Concrete, Transportation Research Record: Journal of the Transportation Research Board, 2240 (2011) 30-35. [9] Khoshakhlagh, A. Nazari, G. Khalaj, Effects of Fe2O3 Nanoparticles on Water Permeability and Strength Assessments of High Strength Self-Compacting Concrete, Journal of Materials Science & Technology, 28(1) (2012) 73-82. [10] K. Behfarnia, N. Salemi, The effects of nano-silica and nano-alumina on frost resistance of normal concrete, Construction and Building Materials, 48 (2013) 580-584. [11] N. Salemi, K. Behfarnia, Effect of nano-particles on durability of fiber-reinforced concrete pavement, Construction and Building Materials, 48 (2013) 934-941. [12] H. Du, S. Du, X. Liu, Durability performances of concrete with nano-silica, Construction and Building Materials, 73 (2014) 705-712. [13] Saloma, A. Nasution, I. Imran, M. Abdullah, Improvement of Concrete Durability by Nanomaterials, Procedia Engineering, 125 (2015) 608-612. [14] M. Gonzalez, S.L. Tighe, K. Hui, S. Rahman, A. de Oliveira Lima, Evaluation of freeze/thaw and scaling response of nanoconcrete for Portland Cement Concrete (PCC) pavements, Construction and Building Materials, 120 (2016) 465-472. [15] P. Zhang, J. Wan, K. Wang, Q. Li, Influence of nano-SiO2 on properties of fresh and hardened high performance concrete: A state-of-the-art review, Construction and Building Materials, 148 (2017) 648-658. [16] P. Zhang, Y.-N. Zhao, Q.-F. Li, T.-H. Zhang, P. Wang, Mechanical properties of fly ash concrete composite reinforced with nano-SiO2 and steel fibre, Current science, 106 (2014) 1529-1537. [17] Y. Gao, B. He, Y. Li, J. Tang, L. Qu, Effects of nano-particles on improvement in wear resistance and drying shrinkage of road fly ash concrete, Construction and Building Materials, 151 (2017) 228-235. [18] Z. He, X. Chen, X. Cai, Influence and mechanism of micro/nano-mineral admixtures on the abrasion resistance of concrete, Construction and Building Materials, 197 (2019) 91-98. [19] A. Rashad, A synopsis about the effect of nano-Al2O3, nano-Fe2O3, nano-Fe3O4 and nano-clay on some properties of cementitious materials – A short guide for Civil Engineer, Materials & Design, 52 (2013) 143–157. [20] M. Oltulu, R. Şahin, Single and combined effects of nano-SiO2, nano-Al2O3 and nano-Fe2O3 powders on compressive strength and capillary permeability of cement mortar containing silica fume, Materials Science and Engineering: A, 528(22) (2011) 7012-7019. [21] M. Oltulu, R. Şahin, Effect of nano-SiO2, nano-Al2O3 and nano-Fe2O3 powders on compressive strengths and capillary water absorption of cement mortar containing fly ash: A comparative study, Energy and Buildings, 58 (2013) 292-301. [22] A. Givi, S. Abdul Rashid, F. Abdul aziz, A. Salleh, Particle size effect on the permeability properties of nano-SiO2 blended Portland cement concrete, Journal of Composite Materials - J COMPOS MATER, 45 (2011) 1173-1180. [23] M. Balapour, A. Joshaghani, F. Althoey, Nano-SiO2 contribution to mechanical, durability, fresh and microstructural characteristics of concrete: A review, Construction and Building Materials, 181 (2018) 27-41. [24] G. Quercia, P. Spiesz, G. Hüsken, H.J.H. Brouwers, SCC modification by use of amorphous nano-silica, Cement and Concrete Composites, 45 (2014) 69-81. [25] A. C136-06, Standard test method for sieve analysis of fine and coarse aggregates. , in: ASTM, C136, 2006. [26] ASTM C1437-15, Standard Test Method for Flow of Hydraulic Cement Mortar, ASTM International, in, 2015. [27] B.E. 12390-8, Testing hardened concrete – Part 8: Depth of penetration of water under pressure in, 2009. [28] ASTM C944 / C944M-19, Standard Test Method for Abrasion Resistance of Concrete or Mortar Surfaces by the Rotating-Cutter Method, ASTM International, in, 2019. [29] ASTM C109 / C109M-20, Standard Test Method for Compressive Strength of Hydraulic Cement Mortars (Using 2-in. or [50-mm] Cube Specimens), ASTM International, West Conshohocken, PA, in, 2020. [30] A. Nazari, S. Riahi, Computer-aided design of the effects of Fe2O3 nanoparticles on split tensile strength and water permeability of high strength concrete, Materials & Design, 32(7) (2011) 3966-3979. [31] Nazari, S. Riahi, Effects of Al2O3 nanoparticles on properties of self-compacting concrete with ground granulated blast furnace slag (GGBFS) as binder, Science China-technological Sciences - SCI CHINA-TECHNOL SCI, 54 (2011) 2327-2338. | ||
|
آمار تعداد مشاهده مقاله: 1,052 تعداد دریافت فایل اصل مقاله: 1,942 |
||