مقايسه اثرات نانو سيليس و دوده سيليس بر روي ريزساختار و دوام نمونه هاي بتني

Comparative Study on Microstructure and Durability of Concretes Containing Nano Silica and Silica Fume

فناوري نانو در سال هاي اخير سبب تحولات وسيعي در دانش بشري شده است و محققين علوم مختلف از آن بهره گرفته اند. نانو ذرات به دليل ويژگي هاي خاص فيزيكي و شيميايي در بسياري از زمينه ها براي ساخت مواد جديد با قابليت هاي منحصر به فرد به كار مي روند. از اين رو استفاده از نانو سيليس به عنوان يكي از محصولات فناوري نانو كه مي تواند نقش يك پوزولان مصنوعي بسيار فعال را در بتن ايفا نمايد، مورد توجه قرار گرفته است. در اين حال پيشرفت هاي اخير در زمينه فناوري مصالح ساختماني، امكان استفاده از نانو سيليس كلوييدي را فراهم نموده است. در اين مطالعه آزمايشگاهي، به بررسي خواص مكانيكي و دوامي بتن-هاي حاوي نانو سيليس و دوده سيليس يا آزمايش هايي مانند مقاومت فشاري، نفوذ و جذب آب، نفوذ تسريع شده يون كلرايد و مقاومت الكتريكي بتن پرداخته شده است. به علاوه، جهت مطالعه ريزساختار خمير سيمان حاوي دوده سيليس و نانو سيليس نيز از آزمايش هاي طيف سنجي تفرق اشعه ايكس و تصاوير ميكروسكوپ الكتروني روبشي استفاده شده است. نتايج تحقيق نشان دهنده افزايش مقاومت فشاري با افزايش نانو سيليس (37% افزايش مقاومت 3 روزه با افزودن 5/7 % نانو سيليس) هستند. هم چنين نانو سيليس اثر بيشتري در كاهش نفوذپذيري بتن در مقابل آب و يون كلرايد و افزايش مقاومت الكتريكي بتن (68% بهبود مقاومت در برابر يون كلرايد و 56% افزايش مقاومت الكتريكي در سن 28 روز با افزايش 5/7 درصد نانو سيليس) در مقايسه با دوده سيليس به خصوص در سنين اوليه دارد.

Recently, Nanotechnology has caused a vast breakthrough worldwide and scientists in different fields have used it. Nano particles have been gaining increasing attention and been applied in many fields to fabricate new material with novel function due to their unique physical and chemical properties. Therefore, using Nano-silica as a Nano-scale additive in concrete is under further inspection by researchers. Recent contribution to the development of building materials compromise adding colloidal Nano-silica to concrete. In this paper, the influence of Nano-silica addition on mechanical and durability properties of concrete as compared with silica fume has been studied. Tests include compressive strength, water permeability, rapid chloride penetration and electrical resistance test. Moreover, microstructure of the cement paste incorporating Nano-silica and Silica-fume were studied through X-ray diffraction and Scanning electron microscope tests. The experimental results show that Nano-silica as an artificial pozzolanic material can improve the compressive strength, water penetration resistance and electrical resistivity of concrete and reduce the chloride diffusion more effectively than SF at early ages. In addition, utilizing NS in cement paste improve its microstructure at early days.