بررسی تاثیر سرباره، نانو اکسید منیزیم و نانو اکسید مس بر خصوصیات بتن فوق‌توانمند تحت شرایط عمل‌آوری متفاوت با بهره‌گیری از روش پایش مقاومت الکتریکی

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

گروه مهندسی عمران، واحد شاهرود، دانشگاه آزاد اسلامی ، شاهرود، ایران

10.22124/jcr.2023.24236.1617

چکیده

چکیده

بتن در طول مدت سرویس‌دهی ممکن است در تماس با شرایط محیطی سخت قرارگیرد، بتن‌های فوق‌توانمند(UHPC) با توجه به مقاومت و دوام بی‌نظیر می‌توانند به عنوان یک گزینه مناسب مطرح شوند. در این مطالعه برای نخستین بار تاثیر نانو‌ذرات اکسید منیزیم و اکسید مس با مقادیر 0/5، 1 و2 % به صورت مجزا و ترکیب با مقادیر مختلف سرباره کوره آهن‌گدازی( 2/5 ، 5 و10%) بر مقاومت فشاری و مقاومت الکتریکی UHPC حاوی مقدار ثابت الیاف PVA در دو حالت عمل‌آوری استاندارد و تسریع شده (غوطه‌ور در آب با دمای 95 درجه سانتیگراد) برای سنین مختلف مورد مطالعه قرار گرفتند. همچنین برای درک بهتر ریز ساختار بتن، آنالیز پراش‌اشعه ایکسSEM بر روی نمونه‌ها انجام گرفت. نتایج نشان می‌دهد با بهره‌گیری از روش عمل‌آوری حرارتی و اصلاح ریز ساختار در حضور این نانو مواد جدید می‌توان ظرفیت بیشتری از UHPC در مشخصه‌های مقاومت فشاری و مقاومت الکتریکی ایجاد نمود. در طی این پژوهش بعد از 90 روز برای هر یک از نمونه‌های حاوی 1% نانو مواد اکسید منیزیم و اکسید مس به ترتیب رشد مقاومت فشاری به میزان تقریبی 37/4 % و 37.1 % نسبت به نمونه 7 روزه حاصل گردید. در حالی که رشد مقاومت فشاری در حالت تسریع شده برای نمونه‌های مذکور به ترتیب به میزان 16/8 % و 18/8 % نسبت به حالت عمل‌آوری استاندارد، بیشتر بوده است. همچنین با دستیابی به روابط تجربی دقیق بین دو پارامتر مقاومت فشاری و مقاومت الکتریکی یک روش غیر مخرب جهت پیش بینی مقاومت فشاری ارائه شده است.

کلیدواژه‌ها

موضوعات


عنوان مقاله [English]

Investigating the effect of slag, magnesium nano oxide and copper nano oxide on the properties of high strength concrete under different curing conditions with the help of electrical resistivity monitoring method

نویسندگان [English]

  • Seyyed Shayan Hashemi
  • ahmad ganjali
  • Aboozar Mirzakhani
  • Hamidreza Irani
Department of Civil Engineering, Shahrood Brench, Islamic Azad University, Shahrood, Iran
چکیده [English]

Abstract



During the service period, concrete may come into contact with harsh environmental conditions, ultra-high performance concrete can be considered as a suitable option due to its unique strength and durability. In this study, for the first time, the effect of nanoparticles of magnesium oxide and copper oxide with amounts of 0.5, 1 and 2% separately and combined with different amounts of iron slag (2.5, 5 and 10%) on the compressive strength and electrical resistance of UHPC contains a constant content of PVA fibers in two operating modes Standard and accelerated curing (immersion in water at 95°C) were studied for different ages. Moreover, the Scanning Electron Microscopy test (SEM) is conducted on the specimens to understand the concrete's microstructure better. The results show that by using the heat treatment method and microstructure modification in the presence of new nano materials, it is possible to create a higher potential than UHPC in terms of compressive strength and electrical resistivity. So that after 90 days, the compressive strength for each of the specimens containing 1% of magnesium oxide and copper oxide nanomaterials respectively increased the compressive strength by approximately 37.4% and 37.1% compared to the 7-day sample. While the growth of the compressive strength in the accelerated mode for the mentioned specimens was 16.8% and 18.8%, respectively, compared to the standard curing. In addition, by obtaining accurate experimental relationships between the two parameters of compressive strength and electrical resistivity a non-destructive method for predicting compressive strength has been presented.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Ultra-High Performance Concrete( UHPC)"؛ Slag"؛ PVA fibers"؛ UHPC and MgO Nano particles"؛ UHPC and Cu2O Nanoparticles"؛ "؛ Compressive strength
  • Electrical resistivity"