بررسي تأثير ژل نانو سيليس و دوده سيليسي بر خواص مواد پايه سيماني

The Investigation of Nano Silica Gel and Silica Fume on the Properties of Cement Based Materials

امروزه به‌طور وسيعي از پوزولان‌ها به ‌عنوان مواد جايگزين سيمان استفاده مي‌شود. عملكرد بسيار مطلوب دوده سيليسي در ارتقاء خواص مكانيكي و دوام بتن و پيشرفت‌هاي اخير نانوتكنولوژي سبب جلب توجه جامعه مهندسي براي استفاده از نانوسيليس‌ها در ارتقاء خواص بتن شده است. در دهه‌هاي اخير حجم گسترده‌اي از مطالعات به بررسي تأثير نانوسيليس ها بر خواص موادپايه سيماني پرداخته‌اند. استفاده از نانوسيليس به عنوان پوزولان جايگزين سيمان، در بسياري از موارد بهبود خواص از جمله خواص مكانيكي و دوام را نشان داده و باعث افزايش عمر مفيد سازه‌هاي بتني شده است. البته با توجه به گستردگي انواع نانو سيليس‌ها مطالعه بر روي برخي از انواع آن‌ها كمتر صورت گرفته است. از جمله نانو سيليس‌هايي كه بسيار كم مورد بررسي قرار گرفته‌اند، ژل‌هاي نانو سيليس هستند. اين مواد مي‌توانند كاربردهاي گسترده‌اي به ويژه در ملات‌هاي خشك پيدا كنند. هدف از انجام اين مطالعه ارائه روشي براي توليد ژل نانو سيليس و همچنين بررسي تاثير آن روي خواص ملات‌هاي سيماني مي باشد. نتايج نشان دهنده عملكرد مناسب ژل نانوسيليس در روند كسب مقاومت فشاري در سنين اوليه مي‌باشد. همچنين بهبود در ريزساختار به سبب كاهش نفوذ پذيري آب و يون‌هاي كلرايد مشاهده مي‌گردد. بهبود خواص مقاومتي و ريز ساختار با افزايش درصد جايگزيني افزايش مي‌يابد.

Nowadays, pozzolans are used as cement replacement materials. In recent decades, a large number of studies have investigated the effect of nano silica on the properties of cement based materials. In many cases it has been shown that the use of nano silica as a pozzolan could improve the properties such as mechanical properties and durability of concrete and it has caused to increase service life of structures. Due to the large variety of nano-silica, some of them such as nano silica gel have been studied scarcely. Nano silica gel could have widespread applications, especially in dry mortars. The aim of this study is to provide a method for the production of nano-silica gels and their effects on the properties of cement mortars. The results indicate the good performance of nano silica gel in the process of compressive strength development at early ages. Furthermore, the microstructure was improved considering the results of water permeability and Rapid chloride Migration Test (RCMT) at 28days. By increasing the percent of substitution, strength properties and microstructure were improved.