آمار

تعداد نشریات7
تعداد شماره‌ها399
تعداد مقالات5,389
تعداد مشاهده مقاله5,288,198
تعداد دریافت فایل اصل مقاله4,882,940
منصوری, بابک, یوسفی نژاد, حامد, عوض نژاد, فرهاد, بازایی, امیرحسین. (1402). بررسی مقاومت و دوام یخ‌‌زدگی بتن سبک با نسبت‌‌های وزنی مختلف نانو مونت موریلونیت و میکروسیلیس. نشریه مهندسی عمران امیرکبیر, 55(11), 2263-2284. doi: 10.22060/ceej.2023.21730.7809
بابک منصوری; حامد یوسفی نژاد; فرهاد عوض نژاد; امیرحسین بازایی. "بررسی مقاومت و دوام یخ‌‌زدگی بتن سبک با نسبت‌‌های وزنی مختلف نانو مونت موریلونیت و میکروسیلیس". نشریه مهندسی عمران امیرکبیر, 55, 11, 1402, 2263-2284. doi: 10.22060/ceej.2023.21730.7809
منصوری, بابک, یوسفی نژاد, حامد, عوض نژاد, فرهاد, بازایی, امیرحسین. (1402). 'بررسی مقاومت و دوام یخ‌‌زدگی بتن سبک با نسبت‌‌های وزنی مختلف نانو مونت موریلونیت و میکروسیلیس', نشریه مهندسی عمران امیرکبیر, 55(11), pp. 2263-2284. doi: 10.22060/ceej.2023.21730.7809
منصوری, بابک, یوسفی نژاد, حامد, عوض نژاد, فرهاد, بازایی, امیرحسین. بررسی مقاومت و دوام یخ‌‌زدگی بتن سبک با نسبت‌‌های وزنی مختلف نانو مونت موریلونیت و میکروسیلیس. نشریه مهندسی عمران امیرکبیر, 1402; 55(11): 2263-2284. doi: 10.22060/ceej.2023.21730.7809

بررسی مقاومت و دوام یخ‌‌زدگی بتن سبک با نسبت‌‌های وزنی مختلف نانو مونت موریلونیت و میکروسیلیس

نشریه مهندسی عمران امیرکبیر
مقاله 7، دوره 55، شماره 11، بهمن 1402، صفحه 2263-2284    اصل مقاله (1.79 M)
نوع مقاله: مقاله پژوهشی
شناسه دیجیتال (DOI): 10.22060/ceej.2023.21730.7809
نویسندگان
بابک منصوری1؛ حامد یوسفی نژاد2؛ فرهاد عوض نژاد3؛ امیرحسین بازایی* 4
1گروه مهندسی عمران، واحد فیروزاباد، مرکز میمند، دانشگاه آزاد اسلامی، میمند، ایران
2دانشکده مهندسی، دانشگاه آزاد اسلامی ‌‌واحد شیراز، فارس،‌ ایران
3گروه مهندسی معماری و شهرسازی، دانشگاه فنی و حرفه‌ای، تهران، ایران
4گروه مهندسی عمران، دانشگاه فنی و حرفه‌ای، تهران، ایران
چکیده
یکی از روش‌‌های موثر برای کاهش وزن مخصوص بتن استفاده از پوکه‌‌ معدنی به جای سنگدانه می‌باشد که می‌‌تواند وزن مخصوص بتن را کاهش دهد. اما با توجه به تخلخل بالای پوکه‌‌ معدنی، مقاومت و دوام بتن کاهش یافته و باعث افزایش میزان نفوذپذیری آن می‌‌شود. در حالیکه می‌‌توان با استفاده از نانو مواد برخی از معایب بتن را بطور ویژه‌‌ اصلاح نمود. نانو مونت موریلونیت با جذب آب به سرعت متورم شده و افزایش حجم می‌‌دهد. ‌این خاصیت باعث افزایش تراکم در بتن سبک می‌شود. در‌ این تحقیق برای ساخت بتن سبک از پوکه معدنی قروه و جهت افزایش تراکم آن از نانو مونت موریلونیت در نسبت‌های مختلف وزنی 0/5%، 1%، 1/5%، 2%، 2/5% سیمان استفاده شد. همچنین برای افزایش کیفیت و کاهش هزینه مصالح مصرفی، از میکروسیلیس به میزان 10% وزنی عیار سیمان مصرفی در بتن استفاده شد. آزمایش‌‌های انجام شده شامل مقاومت فشاری، مقاومت کششی، جذب آب در بتن سخت شده، دوام در برابر چرخه یخ‌‌زدگی، شاخص اقتصادی و بررسی ریزساختار بتن می‌‌باشد. نتایج‌ این تحقیق نشان داد که استفاده از 2/5% نانو مونت موریلونیت بجای سیمان به همراه 10% میکروسیلیس در بتن سبک می‌‌تواند مقاومت فشاری 90 روزه را تا 65% نسبت به نمونه کنترل افزایش دهد. اما با توجه به هزینه بالای تهیه نانو مواد، میزان بهینه استفاده از نانو مونت موریلونیت در بتن سبک حداکثر 1/5% تعیین گردید. زیرا افزودن مقادیر بیش از آن تاثیر محسوسی در افزایش مقاومت فشاری و کششی بتن نداشته و شکست بتن عمدتاً از ناحیه سبک‌دانه‌‌ رخ می‌‌دهد.
کلیدواژه‌ها
بتن سبک؛ چرخه یخ‌‌زدگی؛ نانو مونت موریلونیت؛ میکروسیلیس؛ پوکه معدنی
موضوعات
تکنولوژی بتن؛ تکنولوژی بتن-نانوساختار؛ مواد و مصالح
عنوان مقاله [English]
Investigating the Freezing Strength and Durability of Lightweight Concrete With Different Weight Ratios of Nano Montmorillonite and Microsilica
نویسندگان [English]
babak mansoori1؛ Hamed Yousefinezhad2؛ Farhad Avaznejad3؛ amirhossein bazaee4
1Assistant Professor, Department of Civil Engineering, Firoozabad Branch, Meymand center, Islamic Azad University, Meymand, Iran
2Department of Engineering, Shiraz Branch, Islamic Azad University, Shiraz, Iran
3Instructor, Department Of Architecture And Urban Planning, Technical And Vocational University (TVU), Tehran, Iran
4Instructor, Department Of Civil Engineering, Technical And Vocational University (TVU), Tehran, Iran
چکیده [English]
One of the effective ways to reduce the specific weight of concrete is to use mineral pumice instead of aggregate, which can reduce the specific weight of concrete. However, due to the high porosity of mineral pumice, the strength and durability of concrete decrease and increase its permeability. While some of the disadvantages of concrete can be specially corrected by using nanomaterials. Nano montmorillonite quickly swells and increases its volume by absorbing water. This property increases density in lightweight concrete. In this research, to make lightweight concrete from mineral pumice, and to increase its density, nano montmorillonite was used in different weight ratios of 0.5%, 1%, 1.5%, 2%, and 2.5% cement. Also, to increase the quality and reduce the cost of consumable materials, micro silica was used in the amount of 10% by weight of the grade of cement used in concrete. The conducted tests include compressive strength, tensile strength, water absorption in hardened concrete, durability against the freezing cycle, economic index, and examination of concrete microstructure. The results of this research showed that the use of 2.5% nano montmorillonite instead of cement along with 10% micro silica in lightweight concrete can increase the 90-day compressive strength by 65% compared to the control sample. But due to the high cost of preparing nanomaterials, the optimal amount of using nano montmorillonite in lightweight concrete was determined to be 1.5% maximum. Because adding amounts more than that has no noticeable effect on increasing the compressive and tensile strength of concrete and the failure of concrete mainly occurs in the light-grained area.
کلیدواژه‌ها [English]
Light concrete, freezing cycle, nano montmorillonite, microsilica, mineral pumice
سایر فایل های مرتبط با مقاله
مراجع
  1. M.samadi, n.moghaddam, z.mokhtari hosseini, study of nano-montmorillonite and its properties, fourteenth international congress of chemical engineering - tehran, iran, (2020) 18-34.
  2. baqerzadeh, m.akbari, study of the use of nanomaterials on construction materials technology case study of montmorinelite, master thesis in civil engineering, kashan university, iran, (2018) 1-20.
  3. habibi, a.vaziri, m.arman, relationship between compressive and tensile strength and specific gravity of lightweight concrete made with mineral pumice in kurdistan region, 7th national conference on applied research in civil engineering and architecture, khajeh university nasir al-din tusi-tehran, iran, (2016) 46-60.
  4. mousavi, h.tavakoli, p.maaref vand, m.rezaei, evaluation of changes in density and durability index of schist rock under the influence of freeze-thaw cycles, journal of mining engineering - tehran, iran, (2018) 14-25.
  5. r.esfahani, n.baqiei, a.mousavi, effect of lightweight aggregate granulation of pumice faroog and additives on the durability of lightweight aggregate against frost, ninth national congress of technology in civil engineering - mashhad, iran (2018) 50-65.
  6. Zarinfar, rahbari, javadi, laboratory comparison of using glass fibers and steel fibers in concrete containing montmorillonite nanoclay. Concrete research, (2020) 125-136.
  7. saeidijam, a.azimi. Investigating the resistance and permeability parameters of plastic concrete reinforced with polypropylene fibers. Concrete research, (2017) 135-144.
  8. rezaei, t.qadri, e.daneshfraz, laboratory investigation of the effect of montmorillonite clay and nanoclay on reducing scour downstream of grid plates. Engineering research of irrigation and drainage structures, (2019), 1-16.‎
  9. asbag, r.rahmani, the effect of chloride ions on the invasion rate of sulfate ions in dense concretes containing clay nanoparticles. Civil engineering (2017) 13-21.
  10. albandi, study of lightweight concrete shrinkage and parameters affecting its resistance to glacial cycle, master thesis in civil engineering, yazd university, iran. (2018) 21-40.
  11. ghaedi, a.hassani, m.hanzehnejad, effect of concrete durability containing different amounts of cemented carbon nanostructures on weight loss and flexural strength of concrete pavement under melt and ice cycle conditions, journal of transportation infrastructure engineering quoted. (2015) 33-50.
  12. nili, a.moradi, m.majidim, monitoring the electrical resistance of concrete during a freeze-thaw cycle, a way to control the ratio of water to cement, journal of concrete research, seventh year, first issue, tehran , iran. (2017) 104-121.
  13. daqiqi, a.nahvi, d.samadi, gh.farmanpour, comparison of electrical and compressive strength of concrete in freezing and water cycles, sixth annual concrete conference, tehran, iran (2015) 172-190.
  14. janatan, m.omrani, b.behfrooz, effect of microsilica additive on compressive strength and water absorption of lightweight structural concrete, journal of structural and construction engineering, volume 5, special issue 4, tehran, iran (2017) 1-18.
  15. farboodi, m. Ghasemi, k. Massoud. Application of taguchi method to optimize the mechanical properties of polyvinyl chloride-montmorillonite nanocomposite. New processes in materials engineering, (2018) 179-190.
  16. a.ramezanianpour, a.m.ramezanianpour, a.zolfagharansnab, the role of silica fume and silica fume mixed cements in mechanical properties and durability of concrete, 7th annual concrete technology congress, tehran, iran (2016) 41-60.
  17. zahrabi, study of mechanical properties and rheology of self-compacting concrete containing recycled aggregates with micro-silica pozzolan, master thesis in civil engineering, university of guilan, iran (2016) 75-92.
  18. Tavana amlishi.a "prediction of compressive and tensile strength of light concrete using data mining methods" - master thesis in civil engineering, structural orientation, sirjan university of technology, iran (2016) 33-54.
  19. dehghan, n.sharifi sanjani, preparation and identification of phenolic-montmorillonite resin nanocomposite, journal of polymer science and technology, year 25, issue 2, iran (2015) 16-33.
  20. majd, f.farmani, r.aghamajidi, various methods of extraction and preparation of nanoclay from natural earth minerals, third national congress of geology, ferdowsi university of mashhad, iran (2015) 101-119.
  21. zeinali, m.rezaei, m.erfannejad, comparison of nano-montmorient and nano-alumina by organic matter analysis, 3rd national geological congress, ferdowsi university of mashhad, iran (2015) 122-140.
  22. bazaei, b.mansouri, r.aghamjidi, m.gulshan. Investigating the mechanical properties and freezing durability of yellow colored concrete with different weight ratios of mush clay pigment (limonite). Structural engineering and construction, (2021) 47-65.
  23. mousavi, a.sadeghinik, a.bahari, a.ashour, n.khayat, cement paste modified by nano-montmorillonite and carbon nanotubes. Aci materials journal, (2022) 173-185.
  24. hosseini, a.afshar, b.vafaei, b.booshehrian, a.molaei raisi, e.esrafili, effects of nano-clay particles on the short-term properties of self-compacting concrete. European journal of environmental and civil engineering, (2017) 127-147.
  25. aydin, m.kara, b.bundur, z.ozyurt, n.bebek, o.gulgun, a comparative evaluation of sepiolite and nano-montmorillonite on the rheology of cementitious materials for 3d printing. Construction and building materials, (2022) 350-370.
  26. Topic 9 of iran's national building regulations, edition of
  27. Iranian concrete standard "aba" (2021).
  28. Astm c136, standard test method for sieve analysis of fine and coarse aggregates, astm international, west conshohocken, u.s.a. (2017).
  29. Astm c33, standard specification for concrete aggregates., u.s.a. (2018).
  30. Astm c496, standard test method for splitting tensile strength of cylindrical concrete specimens, astm international, west conshohocken, u.s.a. (2017).
  31. Astm c666, standard test method for resistance of concrete to rapid freezing and thawing, u.s.a. (2019).
  32. Iran concrete standard, the sixth chapter, durability or reliability of concrete, (2021). 114-124.
آمار
تعداد مشاهده مقاله: 349
تعداد دریافت فایل اصل مقاله: 467


سامانه مدیریت نشریات علمی. طراحی و پیاده سازی از سیناوب