چکیده

نفوذپذیری را می ­توان از عوامل مهم و تأثیرگذار بر دوام بتن دانست. در این مطالعه، از نانوذرات گرافن­اکساید (GONPs)(Banthia, 2005 #2) به منظور کاهش حجم نفوذ آب در بتن استفاده شده است. GONPs محصول لایه ­برداری شیمیایی گرافیت بوده و شامل طیف وسیعی از گروه ­های عاملی اکسیژن فعال می ­باشند. در این پژوهش به منظور مطالعه­ ی خواص انتقال بتن غیراشباع تقویت شده با GONPs از رویکرد تحلیل چند­مقیاسی استفاده شده است. در مقیاس نانو، پارامترهای انتقال در کلسیم سیلیکات هیدراته ­ی تقویت شده با GONPs از طریق شبیه­ سازی دینامیک مولکولی (MD) تعیین می ­شوند. در مقیاس میکرو مدل ­سازی سیمان هیدراته انجام گرفته و مشخصه­ های نفوذپذیری آن مشخص می­ شود. در آخر و در مقیاس مزو، یک مدل سه فازی از بتن شامل سنگدانه، خمیر سخت­ شده ­ی سیمان و ناحیه ­ی انتقال بین دو سطح (ITZ) مدل­ سازی شده تا شبیه ­سازی جریان اشباع ­نشده تحت اثرات توأم مکش موئینه، فشار هیدرواستاتیک خارجی و گرانش انجام گیرد. به منظور صحت ­سنجی و تأیید قابلیت اطمینان مدل چند­مقیاسی، نتایج عددی با داده ­های آزمایشگاهی انجام گرفته در این مطالعه جهت پیش­ بینی خواص انتقال آب در بتن اشباع نشده مقایسه شدند. مقایسه­ ی نتایج آزمایشگاهی و عددی نشان داد که روش پیشنهادی می­ تواند پیش ­بینی قابل قبولی از پارامترهای نفوذپذیری در بتن را ارائه دهد. نتایج مدل­ سازی عددی نیز نشان داد که اختلاط درصد بسیار کمی از GONPs ها می­ تواند به طور مؤثری از ورود مولکول­ های آب به بتن جلوگیری کند. درواقع با افزودن GONPs خواص انتقال بتن ارتقاء یافته که متعاقباً دوام آن نیز بهبود می­ یابد.

 جهت مشاهده کامل این مقاله روی دکمه زیر کلیک کنید