بررسي تأثير افزودني نانو لوله هاي كربني چند ديواره در مقاومت فشاري بتن متخلخل با استفاده از روش سطح پاسخ

Investigating the effect of adding multi-walled carbon nanotubes on the compressive strength of porous concrete using the response surface method

مقاومت فشاري بتن از مهمترين خواص مكانيكي بتن است و در طرح اختلاط بتن نسبت آب به سيمان، سيمان به سنگدانه و... از پارامترهاي تعيين كننده اين خواص است. از آنجا كه بتن متخلخل از مقاومت كمتري نسبت به بتن معمولي برخوردار است ازين رو در اين پژوهش از افزودني نانولوله كربن در جهت بهبود اين نقيصه استفاده شده است. امروزه علم بهينه سازي در فناوري بتن و طرح اختلاط آن نقش مهمي دارد و يكي از روش هاي آماري كه اخيراً به منظور بهينه سازي موردتوجه محققين قرارگرفته است روش سطح پاسخ (RSM) است كه در اين مقاله براي دستيابي به طرح اختلاط بهينه و بررسي عوامل مؤثر بر مقاومت فشاري بتن متخلخل، از اين روش استفاده شده است. در اين راستا 4 متغير ورودي درصد نانولوله كربن، نسبت آب به سيمان، نسبت سيمان به سنگدانه و درصد ريزدانه براي نرم افزار تعريف شد كه نرم افزار 27 طرح اختلاط ارائه داد. پس از ساختن نمونه ها، تست مقاومت فشاري28،7و42 روزه بر روي آنها انجام گرفت و پس از تجزيه و تحليل نتايج، مشخص شد افزايش نانو لوله كربن به ميزان 1 تا 2 درصد وزني سيمان افزايش مقاومت فشاري28،7و42 را در پي دارد.

The compressive strength of concrete is one of the most important mechanical properties of concrete, and in the concrete mixing plan, the ratio of water to cement, cement to aggregate, etc. is one of the determining parameters of these properties. Since porous concrete has less strength than normal concrete, carbon nanotube additive has been used in this research to improve this defect. Today, the science of optimization plays an important role in concrete technology and its mixing plan, and one of the statistical methods that has recently been noticed by researchers for the purpose of optimization is the response surface method (RSM), which in this article is used to achieve the optimal mixing plan and to examine the factors Effective on the compressive strength of porous concrete, this method has been used. In this regard, 4 input variables of carbon nanotube percentage, water-to-cement ratio, cement-to-aggregate ratio, and fine aggregate percentage were defined for the software, and the software provided 27 mixing designs. After making the samples, 28, 7 and 42 days compressive strength test was performed on them and after analyzing the results, it was found that increasing the carbon nanotube by 1 to 2% by weight of cement leads to an increase in compressive strength of 28, 7 and 42 days.