تاثیر نانو کلوئید اکسید گرافن و نانو دی‌اکسید تیتانیوم بر خواص مکانیکی و نفوذ یون کلراید در بتن

نویسندگان

1 گروه مهندسی عمران، دانشکده‌ی عمران، دانشگاه صنعتی شریف (پردیس کیش)، کیش، ایران

2 گروه مهندسی عمران، واحد شیراز، دانشگاه آزاد اسلامی، شیراز، ایران

3 گروه مهندسی عمران، واحد شیراز، دانشگاه آزاد اسلامی، شیراز، ایران

doi
10.22060/ceej.2025.24129.8261
چکیده

سازه‌های دریایی بتن مسلح که در مناطق ساحلی و خورنده باشند مورد هجوم یون‌‌های مخرب کلراید قرار می‌‌گیرند. علاوه بر این، امواج دریا و وزش طوفان‌های ساحلی با وارد آوردن تنش‌های موثر به بتن، موجب بروز خوردگی، ساییدگی، تغییرات متوالی خیس و خشک شدن و همچنین واکنش‌های شیمیایی یون‌های کلراید و سولفات در بتن می‌شوند. یکی از معضلات اصلی سازه‌های بتنی نزدیک به ساحل، نفوذپذیری بالای آن‌ها در برابر رطوبت و آب است که این ویژگی سبب بروز مشکلاتی نظیر خرابی و ترک‌خوردگی در تمامی بخش‌های بتن می‌شود. به‌ویژه، یون‌های کلراید و سولفات که از مهم‌ترین عوامل خوردگی بتن مسلح به شمار می‌روند، می‌توانند به راحتی به دلیل نفوذپذیری بالا وارد سازه شده و موجب آسیب‌های گسترده گردند. بنابراین باید با اتخاذ روش‌‌هایی بتوان میزان نفوذپذیری بتن را به حداقل رساند. در این تحقیق با هدف کاهش نفوذپذیری بتن و افزایش دوام آن در برابر نفوذ یون کلراید از ترکیب نانو کلوئید اکسید گرافن و نانو دی‌‌اکسید تیتانیوم در بتن استفاده شد. آزمایش‌‌های انجام شده در این تحقیق شامل اسلامپ، مقاومت فشاری در سنین مختلف، میزان جذب آب در بتن سخت شده و دوام بتن در برابر نفوذ یون کلراید به روش RCMT می‌‌باشد. نتایج این تحقیق نشان داد که استفاده از ترکیب نانو کلوئید اکسید گرافن و نانو دی‌‌اکسید تیتانیوم تاثیر محسوسی بر روی اسلامپ بتن نداشت. اما افزودن نانو کلوئید اکسید گرافن آثار مخربی بر روی واکنش هیداراتاسیون سیمان داشته و میزان مقاومت فشاری بتن را کاهش داد. بطوریکه افزودن 1/5% نانو کلوئید اکسید گرافن مقاومت فشاری 90 روزه بتن را تا 22/5% کاهش داد. در حالیکه این مقدار نانو کلوئید اکسید گرافن در بتن تا 47% میزان مساحت نفوذ یون کلراید را در بتن کاهش داد.