Title of article :
Experimental Study of the Combined Use of Fiber and Nano Silica Particles on the Properties of Lightweight Self Compacting Concrete
Author/Authors :
Ghanbari, M Civil Engineering Department - Sanandaj Branch Islamic Azad University, Sanandaj, Iran , Kohnehpooshi, O Civil Engineering Department - Sanandaj Branch Islamic Azad University, Sanandaj, Iran , Tohidi, M Civil Engineering Department - Sanandaj Branch Islamic Azad University, Sanandaj, Iran
Pages :
13
From page :
1499
To page :
1511
Abstract :
In fiber concretes, microcracks in the boundary area between the cement paste and the surface of aggregates or fibers are higher. Natural and artificial pozzolans can be used for reinforcing this area. In this research, the combination of glass fiber, zeolite, and nano silica particles were used in lightweight self-compacting concrete containing scoria. Fiber volume fractions between 0% to 1.5% in combination with 0% to 6% nano silica particles were examined. The scoria aggregates and zeolite were considered constant in all mixes. The fresh and hardened properties of specimens were evaluated using T50, slump flow, V-funnel, L-box, compressive strength, splitting tensile strength, flexural strength, ultrasonic, electrical resistivity, and water absorption tests. Also, the microstructure of concrete was investigated using scanning electron micrograph images. The combined use of nano silica particles and glass fiber increased the splitting tensile strength by about 3 to 56%. Also, the use of nano silica particles increased electrical resistivity by 136 to 194%. Nano silica particles, due to their high specific surface and high reactivity, result in consuming calcium hydroxide that is quickly organized within the hydration, filling pores of the calcium silicate gel structure and eventually producing more and more compacting hydrated products.
Farsi abstract :
ميزان ريز تركها در بتن هاي اليافي در ناحيه مرزي بين خمير سيمان و سطح سنگدانه با الياف بيشتر مي باشد كه براي تقويت اين ناحيه مي توان از پوزولان هاي طبيعي و مصنوعي استفاده كرد. در مطالعه حاضر، اثر استفاده تركيبي از نانو ذرات سيليس و زئوليت بر خصوصيات مكانيكي، رئولوژيكي و دوام بتن هاي سبك خود متراكم ساخته شده با سنگدانه هاي اسكوريا كه با الياف شيشه مسلح شده است، مورد بررسي قرار گرفت. الياف شيشه به مقدار 0 تا 1.5 درصد در تركيب با 0 تا 6 درصد نانو ذرات سيليس ارزيابي شد. خصوصيات بتن تازه و بتن سخت شده با انجام آزمايش هاي جريان اسلامپ، T50، قيفv ، جعبه L، مقاومت فشاري، مقاومت كششي دو نيم شدن، مقاومت خمشي، التراسونيك، مقاومت الكتريكي و جذب آب انجام شد. همچنين ريز ساختار نمونه هاي بتني با استفاده از عكسبرداري ميكروسكوپ الكتروني SEM مورد بررسي قرار گرفت. استفاده تركيبي از نانوذرات سيليس و الياف شيشه در بتن هاي سبك خودتراكم حاوي زئوليت و سنگدانه هاي اسكوريا اثر قابل توجهي دارد؛ بطوريكه بسته به مقدار الياف شيشه و نانوذرات سيليس، مقاومت كششي دو نيم شدن حدودا از 3 تا 56 درصد افزايش يافته است. استفاده از نانو ذرات سيليس مقاومت الكتريكي بتن را بسته به مقدار نانوذرات از 136 تا 19 درصد افزايش داده است. نانو ذرات سيليس به دليل سطح مخصوص بالا و واكنش پذيري بالا منجر مي گردد كلسيم هيدروكسيد كه در طول هيدراسيون به خصوص در سنين اوليه، به سرعت تشكيل مي شود، مصرف گردد و منافذ ساختار ژل كلسيم سيليكات پر شود و سرانجام محصولات هيدراته بيشتر و متراكم تر توليد مي گردد.
Keywords :
Lightweight Concrete , Scoria Aggregate , Nano Silica Particles , Glass Fiber , Pozzolanic Materials , Self Compacting Concrete
Journal title :
International Journal of Engineering
Serial Year :
2020
Record number :
2568177
Link To Document :
بازگشت