بررسي اثر استفاده از نانوسيليس بر روي خصوصيات مكانيكي ملات ماسه سيمان تحت تأثير حرارت با نگرش به تغييرات نانوساختارهاي سيماني

دماهاي زياد يكي از مهمترين فرايندهاي زوال فيزيكي است كه دوام سازه بتني را تحت تأثير قرار مي دهد. عملكرد مصالح پايه سيماني به شدت به ويژگي هاي ذرات جامد در مقياس نانو و يا تخلخل هاي نانومتري در ناحيه انتقالي داخلي بين ذرات سيمان و سنگ دانه وابسته هستند و حرارت مي تواند تأثير مهمي بر ويژگي اين ذرات و اتصال بين آنها بگذارد. بر اين اساس در پژوهش حاضر تلاش شد تأثير نانو سيليس بر پارامتر‌هاي مقاومتي ملات ماسه-سيمان در درجه حرارت‌هاي زياد بررسي شود. بدين منظور ملات ماسه-سيمان با جايگزيني 5، 10 و 15 درصد وزني سيمان با نانوسيليس تهيه شد و پس از عمل‌آوري در سنين 3، 28 و 90 روز تحت درجه حرارت‌هاي 25، 100، 200، 400، 600 و 800 درجه سلسيوس قرار گرفتند. بررسي اثر درجه حرارت‌هاي زياد بر خواص فيزيكي و مكانيكي ملات ماسه-سيمان توسط آزمايش‌هاي درشت ساختاري مقاومت فشاري، افت وزني و جذب آب و آزمايش‌هاي ريز‌ساختاري پراش پرتو ايكس (XRD) و ميكروسكوپ الكتروني روبشي (SEM) مورد ارزيابي قرار گرفت. بر اساس نتايج حاصل از پژوهش،‌ رفتار درشت‌ساختاري ملات ماسه-سيمان به شدت وابسته به ريزساختار و تغييرات نانوساختارهاي سيماني ‌طي اعمال حرارت است. در دماي ºC 600 پرتلنديت اوليه كاملا تخريب و با خروج آب، CaO تشكيل شده است. در دماي ºC 800 نيز از تخريب نانوساختار C-S-H علاوه بر آليت (C3S) و بليت (C2S)، بتا ولاستونيت نيز تشكيل شده است. افزودن نانوسيليس باعث بهبود خصوصيات مقاومتي ملات ماسه-سيمان در برابر حرارت شده است به طوريكه مقاومت فشاري آزمونه‌هاي 28 روزه فاقد نانوسيليس با افزايش دما تا ºC 800 با 57% افت مواجه شده و از MPa 31.1 به MPa 13.3 رسيده است در حالي‌كه مقاومت فشاري آزمونه‌هاي ملات ماسه-سيمان حاوي 15% نانوسيليس با اعمال درجه حرارت ºC 800 كمتر دچار افت مقاومت شده و با 52% كاهش از MPa 40.2 به MPa 19.2 رسيده است.