۱۲

۲۷٫۴۹

۴۰٫۶۷

۴۷٫۵۹

در مورد مقاومت فشاری میتوان نتیجه گرفت با توجه به شکل ۴–۵ اختلاط نانو تا ۲ درصد با ۵/۷ درصد میکرو مقاومت فشاری افزایش می یابد و در درصدهای بالاتر از ۲ درصد نانو با کاهش مقاومت همراه می شود، دلیل این امر آن است که نانوسیلیس با داشتن سطح مخصوص بسیار زیاد به شدت وارد واکنش پوزولانی شده که در نهایت به کاهش کارآیی بتن و ایجاد تخلخل در آن می انجامد که رفع این مشکل نیازمند افزودن مقدار بیشتر فوق روان کننده میباشد. این موضوع در مورد طرح اختلاطهای شماره ۶، ۱۰، ۱۱ و ۱۲ به وضوح دیده میشود، همچنین اثر اختلاط نانو با میکرو در روند افزایش مقاومت فشاری در سنین پایینتر بیشتر نمایان است، برای مثال مقاومت فشاری ۷ روزه در طرح اختلاط شماره ۷ نسبت به نمونه شاهد (طرح اختلاط شماره ۵) ۴۵ درصد افزایش نشان میدهد، این در حالی است که برای همین طرح اختلاط مقاومت فشاری ۲۸ و ۹۰ روزه نسبت به نمونه شاهد (طرح اختلاط شماره ۵) به ترتیب ۱۳ و ۱۰ درصد افزایش نشان میدهند. از شکل ۴-۶ به وضوح دیده می شود با اختلاط درصدهای متفاوت نانو با ۱۵ درصد میکرو مقاومت فشاری از ابتدا روند نزولی به خود میگیرد، لذا به نظر میرسد اختلاط نانو با درصدهای بالای میکرو مقرون به صرفه و اقتصادی نیست و در این پژوهش بر مبنای داده های حاصل از سنجش مقاومت فشاری، اختلاط ۲ درصد نانو با ۵/۷ درصد میکرو به عنوان بهترین و بهینه ترین حالت ممکن اختلاط نانو با میکرو معرفی میشود.

شکل ۴–۵٫ روند تغییرات مقاومت فشاری در اثر اختلاط نانوسیلیس با میکروسیلیس
شکل ۴–۶٫ روند تغییرات مقاومت فشاری در اثر اختلاط نانوسیلیس با میکروسیلیس
۴-۲-۲٫ آزمایش مقاومت کششی غیر مستقیم
مقاومت کششی غیرمستقیم یا مقاومت کششی دو­­نیم شدن نمونه­های استوانه­ای بتنی به عنوان روش دقیق تعیین مقاومت کششی واقعی بتن در نظر گرفته می­ شود. آزمایش مقاومت کششی غیر­مستقیم مطابق ACI 318-89 انجام می­ شود. روش تعیین مقاومت کششی دو­نیم شدن در ASTM C496 بیان شده است.
برخی نکات مرتبط با این آزمایش عبارتند از:

• اندازه نمونه های آزمایشی استوانه به ابعاد ۱۰×۲۰ (قطر ۱۰ سانتیمتر و ارتفاع ۲۰ سانتیمتر) بوده و نحوه قالب گیری و عمل آوری آنها مانند نمونه های آزمایش مقاومت فشاری می باشد. دستگاه آزمایش نیز همان دستگاه آزمایش مقاومت فشاری می باشد که اگر نمونه ها در فک دستگاه دچار گیرداری کامل نشد می توان از فک (پلیت) استفاده کرد. قبل از آزمایش و در هنگام بارگذاری باید قطر نمونه استوانه ای مشخص گردد تا بارگذاری در راستای قطر اعمال گردد.

• بارگذاری باید به صورت پیوسته و بدون اعمال ضربه باشد. سرعت اعمال بار ۸۰ کیلو نیوتن در دقیقه مطابق ACI C330 انتخاب گردید.

• مقاومت کششی دونیم شدن نمونه­های آزمایشی براساس رابطه زیر محاسبه می­ شود:

(۴-۱)که در آن:
T= مقاومت کششی دونیم شدن (MPa)
P= حداکثر بار اعمالی نشان داده شده بوسیله دستگاه اعمال بار (N)
l = طول نمونه (mm)
d= قطر نمونه (mm)

• در گزارش مقاومت کششی دونیم شدن بایستی مقاومت محاسباتی به نزدیکترین MPa05/0 گرد شود. این گزارش همچنین باید شامل قطر و طول نمونه به میلی­متر، بار نهایی به کیلونیوتن، نسبت تخمینی درشت دانه­هایی که در هنگام آزمایش شکسته­اند، سن نمونه، سابقه عمل­آوری و نوع شکست باشد]۵۷٫[

۴-۲-۲-۱٫ آزمایش مقاومت کششی غیرمستقیم برای طرح اختلاط­های حاوی نانوسیلیس (۲ و۳ و۴)
در این حالت طرح اختلاط، نانوسیلیس به مخلوط اضافه شده است و این حالت، با طرح اختلاط مرجع مقایسه می شود. طرح اختلاط­های شماره ۲ و ۳ و ۴ از این ردیف با طرح اختلاط ۱ مقایسه گردیده است. نتایج آزمایش مقاومت کششی غیر­مستقیم برای این ردیف طرح اختلاط در جدول ۴-۴ آورده شده است.
با توجه به شکل­های ۴–۹ و جدول ۴–۴ مشخص می شود که با افزودن نانوسیلیس، مقاومت کششی غیرمستقیم افزایش می یابد، اما این افزایش مقاومت همانطور که از شکل ۴–۹ مشخص است تا درصد معینی از نانوسیلیس ادامه دارد که در این تحقیق با توجه به انتخاب درصدهای زوج استفاده از نانوسیلیس مشاهده میشود که در تمام سنین با افزودن نانوسیلیس تا ۴ درصد مقاومت کششی افزایش می یابد، به این دلیل که اولاً ذرات نانو با پر کردن فضاهای خالی بتن که این فضاها در مقیاس بسیار ریز و میکروسکوپی می باشند با به حداقل رساندن تخلخل بتن بر دوام وپیوستگی بتن افزوده، ثانیاً ذرات نانوسیلیس با هیدروکسیدکلسیم آزاد شده ناشی از عملیات هیدراسیون سیمان با آب به شدت واکنش داده و ژل سیلیکات کلسیم هیدراته شده (C-S-H) تولید می کند که این ماده هم با سنگدانه ها چسبندگی بسیار زیاد داشته و هم نقش سخت کنندگی بتن را دارد، اما در درصدهای بالا با مصرف بیشتر نانوسیلیس به دلیل واکنش پذیری بسیار زیاد نانوسیلیس به شدت با کمبود آب مواجه میشود که ویبره بتن مشکل شده وتخلخل و تردی بتن را به همراه دارد. همچنین با توجه به اینکه افزودنی های سیلیسی نانوسیلیس از محصولات جانبی هیدراتاسیون سیمان استفاده می کند، با افزایش مصرف این مواد روند افزایش مقاومت نمونه ها کاهش یافته و این مواد به عنوان یک ماده جدا کننده فازهای سیمان سخت شده عمل می کنند. به همین دلیل در این تحقیق در درصدهای بالاتر از ۴ درصد با کاهش شدید و افت ناگهانی مقاومت کششی مواجه می شویم. همچنین با توجه به شکل ۴–۹ واضح است که افزایش مقاومت در درصد های پایین نانوسیلیس با شیب تندتری همراه است و با افزایش بیشتر درصد نانو این افزایش مقاومت با شیب کمتری اتفاق می افتد، هرچند در درصدهای بالای نانوسیلیس افت مقاومت را می توان با مصرف بیشتر فوق روان کننده تا حدی کنترل کرد اما با توجه به محدودیت استفاده از فوق روان کننده این نقیضه در درصدهای بالای نانوسیلیس همچنان باقی است. استفاده از درصدهای بالای نانوسیلیس هم از نظر اقتصادی مقرون به صرفه نیست و هم از نظر اجرایی مشکلات عدیده ای به همراه دارد، بنابراین استفاده از درصدهای بالای نانوسیلیس در طرح اختلاطهای بتن توصیه نمی شود.
جدول ۴-۴٫ نتایج آزمایش مقاومت کششی غیر­مستقیم برای طرح اختلاط­های حاوی نانوسیلیس

شماره طرح اختلاط

(MPa) مقاومت کششی

۷ روزه

۲۸ روزه

۹۰ روزه

۱

۱٫۵۱

۱٫۹۵

۲٫۱۹

۲