بررسی آزمایشگاهی تأثیر افزودنی نانوسیلیس بر مقاومت سایشی بتن نفوذپذیر در روسازی

نوع مقاله : علمی - پژوهشی

نویسندگان

1 استاد دانشگاه

2 نویسنده

چکیده

بتن نفوذپذیر ترکیبی از سنگدانه با دانه‌بندی باز فاقد ریزدانه است که خمیر سیمان باعث اتصال سنگدانه‌ها به یکدیگر و در نهایت ایجاد یک شبکه متصل به هم از حفرات بین سنگدانه‌ای را به دنبال خواهد داشت. با توجه به قابلیت استفاده از ذرات نانو به‌عنوان تقویت کننده خواص مقاومتی بتن در سایر مطالعات، در این مقاله به بررسی تأثیر افزودنی نانو سیلیس بر مقاومت سایشی بتن متخلخل پرداخته شده است. افزودنی مورد استفاده در این تحقیق نانوسیلیس کلوییدی متعلق به شرکت تجاری ایکا محصول کشور سوئد است. 5نوع نمونه با علائم اختصاری PPC، PCNS1،PCNS3 ، PCNS5 و PCNS7، که به ترتیب معرف نمونه بتن نفوذپذیر شاهد، بتن نفوذپذیر حاوی نانو سیلیس به میزان 1، 3، 5 و 7درصد وزنی سیمان است، مورد ارزیابی قرار گرفته است. در مجموع 30 نمونه‌ تهیه شد که از این تعداد، 15نمونه مکعبی برای آزمایش فشاری و 15نمونه مکعبی برای مقاومت سایش بود. ارزیابی مقاومت فشاری با استفاده از استاندارد مقاومت فشاری نمونه‌ها بر اساس استاندارد BS 1881: Part 108 بر روی نمونه مکعبی 28 روزه و مقاومت سایشی طبق استاندارد EN 1338 از طریق ساییدن سطح رویه قطعة بتنی توسط یک استوانه زبر فولادی به‌همراه ماده ساینده، تحت شرایط استاندارد انجام می‌شود انجام گرفته است. نتایج حاصله نشان می‌دهد که با افزایش مصرف نانوسیلیس در بتن نفوذپذیر، مقاومت فشاری و سایشی نمونه‌ها نیز افزایش یافته اما این افزایش تا 5درصد روند صعودی داشته و درصورت مصرف بیش از این مقدار روند نزولی مشاهده می‌شود. بهبود 48درصدی در مقاومت فشاری و 28درصدی در مقاومت سایشی نسبت به نمونه شاهد متعلق به نقطه بهینه (5درصد افزودنی نانوسیلیس) است. افزایش شدت واکنش نانوسیلیس با هیدروکسید کلسیم و تولید ژل سیلیکات کلسیم هیدراته از عوامل اصلی افزایش مقاومت خمیر سیمان و کاهش درصد فضای خالی و در نتیجه افزایش مقاومت فشاری و سایشی نمونه‌های بتنی می‌تواند باشد.

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

An Experimental Study on the Abrasion Resistance of Pervious Concrete Containing Nano Sio2 in pavement

نویسندگان [English]

  • Behrooz Shirgir 1
  • Vahid Shirgir 2
1
2
چکیده [English]

Pervious concrete is increasingly used in the pavements and overlays subjected to heavy traffic and in cold weather regions. Typically, pervious concrete has little or no fine aggregate and has just enough cementitious paste to coat the coarse aggregate particles while preserving the interconnectivity of voids. In the present study, effect of nano silica additives on pervious concrete abrasion resistance is investigated. Five samples indicate the PPC, PCNS1, PCNS3, PCNS5 and PCNS7, which respectively represent plane pervious concrete, pervious concrete containing nano silica in the amount of 1%, 3%, 5% and 7% by weight of binder, have been evaluated. A total of 30 samples were prepared which 15 samples for testing compressive and 15 cubic cubes was for wear resistance. The results indicate that by increasing the use of nano silica in pervious concrete, compressive strength and abrasion resistance were also increased. The concrete containing nano silica in the amount of 5 % by weight of binder has the best abrasion resistance performance. Use of nano silica in the amount of 5% has a very good influence in enhancing abrasion resistance and compressive strength about 48% and 28% respectively. Other studies on microstructures between the cement mortar mixed with the nano-particles and the plain cement mortar showed that the nano-silica filled up the pores and reduced CaOH2 compound among the hydrates. Finally, the relationship between the indices of abrasion resistance and compressive strength of concrete is obtained, which indicates that the abrasion resistance of concrete increases with increasing compressive strength.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Nano SiO2
  • Pervious concrete
  • abrasion resistance and pavement

مقالات آماده انتشار، پذیرفته شده
انتشار آنلاین از تاریخ 09 شهریور 1398
  • تاریخ دریافت: 15 خرداد 1394
  • تاریخ بازنگری: 16 آذر 1394
  • تاریخ پذیرش: 14 دی 1394