پرش لینک ها

اثر مورفولوژی و تفرق نانوذرات سیلیس بر رفتار مکانیکی ملات سیمان

اثر مورفولوژی و تفرق نانوذرات سیلیس بر رفتار مکانیکی ملات سیمان

18,000 تومان 16,000 تومان



چکیده:

تأثیر نانوسیلیس (NS) پودری و کلوئیدی بر خواص مکانیکی ملات سیمان بررسی شده است. NS پودری (40 نانومتر) با استفاده از روش سُل-ژل سنتز شد و با NS کلوئیدی تجاری قابل دسترس ( 20 نانومتر) مقایسه شد. مطالعات SEM  و XRD نشان داد که NS پودری غیرمتراکم و بی‌شکل است، درحالی‌که NS کلوئیدی در طبیعت متراکم می­ شود. علاوه بر این، این نانوذرات با ملات سیمان برای ارزیابی مقاومت فشاری، نسبت ژل/فضا، تحلیل کمّی پرتلندیت، تحلیل کمّی C-S-H و انتشار کلرید ترکیب شدند. حدود 27 و 37 درصد افزایش در مقاومت فشاری به­ ترتیب با استفاده از NS کلوئیدی و پودری مشاهده شد، درحالی‌که تا 19 درصد تنها زمانی یکسان بود که میکروسیلیس استفاده شد. نسبت ژل/فضا نیز براساس درجه­ آب‌پوشی ملات سیمان تعیین شد و بصورت خطی با مقاومت فشاری افزایش می ­یابد. علاوه بر این، نتایج DTG نشان داد که ظرفیت مصرف آهک NS پودری بطور قابل‌توجهی بالاتر از NS کلوئیدی است که منجر به شکل‌گیری سیلیکات کلسیم هیدرات (C-S-H) اضافی می­ شود. مطالعات نفوذ کلرید نشان داد که NS پودری بطور قابل‌توجهی نفوذ یون کلرید را کاهش می‌دهد زیرا میکروساختار بطور قابل‌توجهی با ترکیب در ملات سیمان بهبود یافته است.

نانوذرات سیلیس | مورفولوژی | تفرق | ملات سیمان | خاکستر بادی | ترجمه تخصصی مقاله عمران



 

شناسه محصول: 085f8f982d67

توضیحات

اثر مورفولوژی و تفرق نانوذرات سیلیس بر رفتار مکانیکی ملات سیمان
ترجمه تخصصی مقاله مهندسی عمران

Effect of Morphology and Dispersibility of Silica Nanoparticles on the Mechanical Behaviour of Cement Mortar




تعداد صفحات مقاله لاتین : 11                      تعداد صفحات ترجمه: 17                    سال انتشار: 2015       کد محصول: 10060


چکیده:

تأثیر نانوذرات سیلیس (NS) پودری و کلوئیدی بر خواص مکانیکی ملات سیمان بررسی شده است. NS پودری (40 نانومتر) با استفاده از روش سُل-ژل سنتز شد و با NS کلوئیدی تجاری قابل دسترس ( 20 نانومتر) مقایسه شد. مطالعات SEM  و XRD نشان داد که NS پودری غیرمتراکم و بی‌شکل است، درحالی‌که NS کلوئیدی در طبیعت متراکم می­ شود. علاوه بر این، این نانوذرات با ملات سیمان برای ارزیابی مقاومت فشاری، نسبت ژل/فضا، تحلیل کمّی پرتلندیت، تحلیل کمّی C-S-H و انتشار کلرید ترکیب شدند. حدود 27 و 37 درصد افزایش در مقاومت فشاری به­ ترتیب با استفاده از NS کلوئیدی و پودری مشاهده شد، درحالی‌که تا 19 درصد تنها زمانی یکسان بود که میکروسیلیس استفاده شد. نسبت ژل/فضا نیز براساس درجه­ آب‌پوشی ملات سیمان تعیین شد و بصورت خطی با مقاومت فشاری افزایش می ­یابد. علاوه بر این، نتایج DTG نشان داد که ظرفیت مصرف آهک NS پودری بطور قابل‌توجهی بالاتر از NS کلوئیدی است که منجر به شکل‌گیری سیلیکات کلسیم هیدرات (C-S-H) اضافی می­ شود. مطالعات نفوذ کلرید نشان داد که NS پودری بطور قابل‌توجهی نفوذ یون کلرید را کاهش می‌دهد زیرا میکروساختار بطور قابل‌توجهی با ترکیب در ملات سیمان بهبود یافته است.

نانوذرات سیلیس | مورفولوژی | تفرق | ملات سیمان | خاکستر بادی | ترجمه تخصصی مقاله عمران


مقدمه – نانوذرات سیلیس

استفاده از نانومواد در بخش ساخت‌ و ساز توجه گسترده ­ای را جلب کرده است زیرا انتظار می‌رود پیشرفت‌های قابل‌توجهی در خواص موردنظر مصالحِ ساختمانی به دست آید. رایج ­ترین نانو موادهای مورد استفاده در سیمان نانوسیلیس، نانوتیتانیا، نانوآلومینا، نانولوله­ های کربنی (CNTها) و غیره (سانچز و سوبولوف 2010) هستند. ثابت شده در میان همه، نانوسیلیس یک افزودنی مؤثر به ماتریسِ سیمان برای تسریع آب‌پوشی سیمان به علت واکنش‌پذیری بالای آن، توانایی تصفیه­ میکروساختار است و بنابراین منجر به کاهش تخلخل می‌شود (توتانجی و همکاران 2004). انواع مختلف نانوسیلیس (پودر یا سوسپانسیون) بصورت تجاری، با داشتن چگالی ویژه، مساحت سطحِ ویژه، ساختار منافذ و واکنش ­پذیری دردسترس هستند (کیورسیا در همکاران 2014). چندین محقق (مرورشده توسط سینگ و همکاران (2013)) گزارش دادند که خواص مکانیکی و دوام می‌توانند با افزودن نانوسیلیس (پودری یا کلوئیدی) در مواد با پایه­ سیمان بهبود یابند. افزایش در مقاومت فشاری ملات سیمان با 25/0 درصد پودر نانوسیلیس 9/63 و 9/95 مگاپاسکال به‌ترتیب در سن 1 و 28 روز به دست آمد (فلورس 2010). ویژگی‌های ملات سیمان با پودر نانو ذرات سیلیس نشان داد که نانوسیلیس نه تنها بعنوان یک پرکننده برای بهبود ریزساختار بلکه همچنین بعنوان یک فعال‌کننده برای پیشروی واکنش پوزولانی رفتار می‌کند (جو و همکاران 2007). خواصِ افزایشِ عملکرد نانوسیلیس از طریق دو مکانیسم به دست آمدند: اول، ذرات بسیار ریز قادر به پر کردن فضاهای خالی بین ذرات سیمان هستند که ”دانه‌بندی” را بهبود می‌دهند و یک ساختار کمتر نفوذپذیر ایجاد می‌کنند. دوم، نانوسیلیس همچنین با هیدروکسید کلسیم (CH) تولیدشده با آب‌پوشی سیمان برای تشکیل C-S-H اضافی واکنش می‌دهد (گایترو و همکاران 2008، 2009). تخلخل و منافذ مویرگی کاهش یافت درحالی‌که منافذ ژل در نتیجه‌ی ادخال میکروسیلیس و خاکستر بادی در کامپوزیت‌های با پایه‌ی سیمان افزایش یافت (لین و همکاران 2009). چندین محقق (مرورشده توسط شی و همکاران (2012)) نقش افزودنی‌های معدنی در دوام بتن، روش‌های اندازه‌گیری نفوذ کلرید در بتن، چالش ­ها در ارزیابی دوام بتن از نفوذ کلرید آن و مدل‌سازی عمر بتن تقویت‌شده در محیط‌های مملو از کلرید را مطالعه کرده‌اند. نفوذ گازها، آب یا یون‌ها در محلول‌های آبی به بتن از طریق فضاهای منفذی در ماتریس خمیر سیمان و رابط‌های داخلی خمیر متراکم یا میکروترک‌ها صورت می‌گیرد. برای دوام بتن، اعتقاد بر این است که نفوذپذیری مهم‌ترین مشخصه (بایکال 2000)، مربوط به خواص ریزساختاری آن، ازجمله اندازه، توزیع و ارتباط داخلی منافذ و میکروترک‌ها باشد (ساواش 2000). آزمون نفوذپذیری (تراوایی) آب نشان می‌دهد که بتن نانوسیلیس نفوذپذیری آب کمتری در مقایسه با بتن معمولی دارد (جی 2005). اختلاط نانوذرات (Fe2O3،Al2O3  و TiO2 و SiO2) و نانو رُس‌ها (مونتموریلونیت) ضریب نفوذ ملات و همچنین طیف‌سنجی امپدانس الکتروشیمیایی را کاهش می‌دهد. آزمون‌ها نشان می‌دهد که چنین آثاری به‌خصوص با استفاده از نانو SiO2 و نانو رُس‌ها قابل‌توجه هستند (هی و شی 2008). نانوذرات سیلیس …

نانوذرات سیلیس | مورفولوژی | تفرق | ملات سیمان | خاکستر بادی | ترجمه تخصصی مقاله عمران