بررسی تجربی-تحلیلی خواص بتن با نانو TiO₂ و الیاف شیشه

نویسندگان

1 دانشجوی دکتری،گروه مهندسی عمران،دانشکده فنی و مهندسی، واحد اراک، دانشگاه آزاد اسلامی، اراک، ایران

2 دانشیار، گروه مهندسی عمران،دانشکده فنی و مهندسی، دانشگاه صنعتی امیرکبیر، تهران، ایران

3 دانشیار،گروه مهندسی نساجی،دانشکده فنی و مهندسی، واحد اراک، دانشگاه آزاد اسلامی، اراک، ایران

4 دانشیار، گروه مهندسی عمران،دانشکده فنی و مهندسی، واحد اراک، دانشگاه آزاد اسلامی، اراک، ایران

5 استادیار، گروه مهندسی عمران،دانشکده فنی و مهندسی، واحد تهران جنوب، دانشگاه آزاد اسلامی، تهران، ایران

doi
10.22065/jsce.2025.541880.3803
چکیده

افزایش روزافزون هزینه‌های مرتبط با تعمیر و بازسازی سازه‌های آسیب‌دیده، عمدتاً ناشی از افت عملکرد و تخریب مصالح مصرفی، بخش قابل‌توجهی از منابع مالی صنعت ساخت‌وساز را به خود اختصاص می‌دهد. گزارش‌ها حاکی از آن است که در کشورهای صنعتی پیشرفته، بیش از ۴۰ درصد از بودجه صنعت ساختمان صرف نگهداری و مرمت سازه‌های موجود شده و کمتر از ۶۰ درصد به احداث سازه‌های جدید اختصاص می‌یابد. این آمارها، ضرورت توجه به ارتقاء دوام مصالح ساختمانی، به‌ویژه بتن، را به‌وضوح نشان می‌دهد. علاوه بر ملاحظات اقتصادی، چالش‌های زیست‌محیطی از قبیل آلودگی منابع آب، هوا و خاک، و نیز ضرورت حفاظت از منابع طبیعی، استفاده از مصالح پایدار و بادوام را به یک اولویت اساسی در صنعت ساخت‌وساز تبدیل کرده است. در این راستا، پژوهش حاضر با هدف ارتقاء دوام و بهبود عملکرد مکانیکی بتن، به ارزیابی مقاومت کششی بتن در قالب ده طرح اختلاط متفاوت پرداخته است. آزمایش‌های تجربی در سنین ۷، ۱۴، ۲۸ و ۹۰ روز انجام گرفت و نتایج نشان داد که مقاومت کششی بتن در تمامی طرح‌ها با افزایش زمان عمل‌آوری، به‌صورت یکنواخت افزایش یافته است. بیشترین مقاومت کششی در تمامی سنین متعلق به طرح شماره ۹ و کمترین مقدار مربوط به طرح شماره ۱ بوده است؛ به‌گونه‌ای که تفاوت مقاومت کششی میان این دو طرح در سن ۷ روز برابر با 4/24 درصد و در سن ۹۰ روز معادل 9/24 درصد گزارش شد. میانگین افزایش مقاومت کششی بتن در بازه زمانی ۷ تا ۹۰ روز بین ۴۷ تا ۵۳ درصد متغیر بوده است که نشانگر روند مثبت رشد خواص مکانیکی بتن در طول زمان است. یافته‌های این تحقیق بر اهمیت بهینه‌سازی طرح اختلاط در راستای افزایش دوام، عملکرد کششی و پایداری بلندمدت سازه‌های بتنی تأکید دارد.