دانلود مقاله ترجمه شده بررسی خواص مقاومت بتن با استفاده از میکرو سیلیس و نانو سیلیس

با توجه تقاضای مداوم و مستمر بتن، که ماده ی قابل انعطاف و چند منظوره است، مهندسین همواره در پی آن هستند تا با کنار گذاشتن محدودیت های بتن، عملکرد آن را با کمک مواد افزودنی شیمیایی نوآورانه و مواد مکمل سیمان مانند خاکستر بادی، سیلیکافیوم (میکرو سیلیس یا دوده سیلیس)، گرانول سربار کوره و سربار فولاد و غیره ... بهبود بخشند. کاربرد مقدار زیاد سیمان موجب افزایش انتشار گاز CO2 و تاثیر گلخانه ای می شود. یک روش برای کاهش محتوای سیمان در مخلوط های بتنی، کاربرد سیلیکافیوم یا میکرو سیلیس است که یک چند شکلی (غیر بلوری) از دی اکسید سیلیکون، سیلیکا می باشد. این پودر بسیار ریز به عنوان یک فرآورده ی جانبی تولید سیلیکون و آلیاژ فرو سیلیکون با میانگین قطر ذرات  0.1 – 0.5   جمع آوری می شود. تحقیقات گذشته نشان داده است که میکرو سیلیس یک ماده ی پوزولانی بسیار عالی در تولید بتن با عملکرد بالا (HPC) می باشد.

نانو تکنولوژی یکی از امید بخش ترین رشته های علمی است. کاربرد مواد نانو در بتن، انقلابی جدید است. مواد نانو مانند نانو سیلیس، نانو اکسید تیتانیوم، نانو لوله های کربنی، نانو آلومینا و غیره ... که در حال حاضر در بتن مورد استفاده قرار می گیرند، برای اصلاح و تغییر خواص مقاومتی آن است. در این مطالعه، ویژگیهای مقاومتی مانند مقاومت فشاری، مقاومت کششی شکاف خوردگی (ترک)، و مقاومت خمشی گریدهای M40 و M50 بتن با استفاده از میکرو سیلیس (5%, 7.5%, 10%, 15%) و نانو سیلیس (1%, 1.5%, 2%, 2.5%) به صورت جایگزین جزئی سیمان مورد بررسی قرار گرفته است. با توجه به مطالعات تجربی مشخص شده است که می توان با استفاده از نانو سیلیس و ترکیبی از میکرو سیلیس و نانو سیلیس، کامپوزیت های بتن با خواص و ویژگیهای برتر تولید نمود.

1-مقدمه

بتن، از جمله مصالح ساختمانی با بیشترین کاربرد در جهان است. در سال های اخیر، محققان بر بهبود کیفیت بتن با توجه به خواص مکانیکی و دوام آن تمرکز داشته اند. این امر با استفاده از مواد مکمل سیمانی قابل دستیابی است. از میان این مواد سیمانی مکمل، سیلیکا فیوم یکی از ضایعات صنعتی است که هر ساله  چندین تُن از آن در کشور ما (هندوستان) تولید می شود. اولین تست سیلیکافیوم در بتن های مبتنی بر سیمان پورتلند در سال 1952 انجام شده است. بزرگترین اشکال در بررسی خواص سیلیکا فیوم (میکرو سیلیس)، فقدان ماده ای بود که آزمایش با آن انجام شود. در تحقیقات اولیه، از یک افزودنی گران قیمت با عنوان فیوم سیلیکا (fumed silica) استفاده شد که یک فرم آمورف (بی شکل) سیلیکا بود که از طریق احتراق تترا کلرید سیلیکون در یک شعله ی هیدروژن – اکسیژن ساخته می شد. به عبارت دیگر، سیلیکا فیوم یک ماده ی پوزولانی بسیار ریز است. و یک محصول جانبی ناشی از تولید فلز سیلیکون یا آلیاژهای فرو سیلیکونی می باشد....