«نانوذرات ماتریس» خردشدگی بتن را کاهش می‌دهد

به گزارش خبرنگار گروه استان‌های خبرگزاری آنا جلسه دفاع از رساله دکتری دانشجوی رشته عمران دانشگاه آزاد اسلامی واحد سنندج 12 تیر 99 به‌صورت مجازی و آنلاین با حضور داوران و استاد راهنمای این دانشجو در محل سالن جلسات دانشگاه برگزار شد.

آزاد فائز که مدرس حق‌التدریس دانشگاه آزاد اسلامی واحد سنندج بوده و مسئول کنترل نقشه نظام مهندسی استان کردستان نیز هست با استاد راهنمایی آرش سیاری و مشاوره سالار منیعی از رساله دکتری خود در رشته عمران با موفقیت دفاع کرد.

فائز در گفتگو با خبرنگار خبرگزاری آنا در تشریح چکیده رساله دکتری خود در رشته عمران با عنوان «بررسی آزمایشگاهی و عددی مقاوم‌سازی تیرهای بتن مسلح با استفاده از روکش‌های بتنی مسلح با بتن خودتراکم حاوی نانوذرات اکسید آلومینیوم» اظهار کرد: سال‌های اخیر مقاوم‌سازی تیرهای بتنی و ارزیابی رفتار آنها از جنبه شکل‌پذیری، توزیع ترک و ظرفیت باربری مورد توجه قرار گرفته و محصورسازی سطوح پیرامونی تیر با هدف افزایش جذب انرژی ازجمله راهکارهای ارائه شده در این زمینه است.

 نانوذرات آلومینیوم می‌توانند حفره‌های موجود در ژل سیمانی را پُر و فعالیت پوزولانی میکروسیلیس را تشدید کرده و مقاومت فشاری آن را بهبود بخشند

به گفته فارغ‌التحصیل دکتری عمران از دانشگاه آزاد اسلامی واحد سنندج در مطالعه حاضر به بررسی آزمایشگاهی و عددی مقاوم‌سازی تیرهای بتن مسلح با استفاده از روکش‌های بتنی مسلح با بتن خودتراکم حاوی نانوذرات اکسید آلومینیوم پرداخته و مطالعه آزمایشگاهی در دو مرحله انجام شد.

وی افزود: در مرحله نخست به بررسی خواص بتن تازه (جریان اسلامپ، T50، قیف V، جعبه L و خواص بتن سخت شده «مقاومت‌های فشاری، کششی و خمشی، جذب آب») حاوی نانوذرات آلومینیوم پرداخته شد و ریز ساختار بتن با استفاده از تصاویر SEM مورد ارزیابی قرار گرفت.

فائز ادامه داد: در مرحله بعدی تعدادی تیر ساخته شدند و با استفاده از روکش‌های بتنی پیشنهادی مقاوم‌سازی شدند و نانوذرات اکسید آلومینیوم در 13 طرح اختلاط مختلف به مقدار 0 تا 3 درصد وزنی سیمان مورد استفاده قرار گرفت، مقدار میکروسیلیس نیز در تمام نمونه‌ها ثابت در نظر گرفته شد.

دانش‌آموخته دکتری عمران دانشگاه آزاد اسلامی واحد سنندج به آنا گفت: پس از بررسی مشخصات بتن تازه و سخت‌شده حاوی نانوذرات آلومینیوم و تعیین بهینه‌ترین طرح (با توجه به آزمایش‌های انجام شده) به بررسی مقاوم‌سازی تیرهای بتن مسلح با استفاده از روکش‌های بتنی مسلح با بتن خودتراکم حاوی نانوذرات آلومینیوم پرداخته شد.

وی خاطرنشان کرد: برای این منظور تیرهای بتن مسلح 1.4 متری با ابعاد و مشخصات فولادگذاری یکسان ساخته شدند و در حالت‌های با و بدون مقاوم‌سازی تحت بارگذاری چهار نقطه‌ای قرار گرفتند. در روکش بتنی یکبار از بتن معمولی و بار دیگر از بتن حاوی نانوذرات اکسید آلومینیوم (بهینه‌ترین طرح) استفاده شد. روکش‌های بتنی یکبار در تمام سطوح پیرامونی و پایین تیرها و بار دیگر 75 درصد سطوح پیرامونی و پایین آنها را پوشش دادند.

خردشدگی بتن بدون نانوذرات در مقایسه با بتن حاوی نانوذرات شدید است؛ زیرا نانوذرات ماتریس بتن را تحت تأثیر قرار داده و خردشدگی آن را کاهش می‌دهد.

فائز توضیح داد: پس از پایان مراحل آزمایشگاهی، تیرهای بتن مسلح مطابق با شرایط آزمایشگاه با استفاده از روش اجزای محدود و نرم‌افزار ABAQUS شبیه‌سازی شدند. پس از حصولِ اطمینان از دقت روش در شبیه‌سازی به‌کار برده شده، تحلیل پارامتریک انجام شد و پارامترهایی مانند طول دهانه تیر (1.5، 3، 4.5 متر)، ضخامت روکش بتنی (4، 8 و 12 سانتی متر) و قطر میلگردهای استفاده شده در روکش (8، 10 و 12 میلیمتر) مورد بررسی قرار گرفت.

 فارغ‌التحصیل دکتری عمران از دانشگاه آزاد اسلامی واحد سنندج درباره نتیجه این آزمایش‌ها به آنا گفت: نتایج آزمایش مقاومت فشاری نشان داد که استفاده از 2.5 درصد نانوذرات اکسید آلومینیوم به عنوان جایگزین بخشی از سیمان، مقاومت فشاری 7، 28 و 90 روزه را به ترتیب به مقدار 47، 88 و 86 درصد افزایش داده است.

وی ادامه داد: نانوذرات آلومینیوم می‌توانند حفره‌های موجود در ژل سیمانی را پُر و فعالیت پوزولانی میکروسیلیس را تشدید کرده و مقاومت فشاری آن را بهبود بخشند. استفاده ترکیبی از 10 درصد میکروسیلیس و 2.5 درصد نانوذرات آلومینیوم نیز مقاومت کششی 7، 28 و 90 روزه نمونه‌های بتنی را به ترتیب به مقدار 29، 55 و 47 درصد افزایش داده است.

انتهای پیام/4062/