Investigation of Mechanical and Durability Properties of Concrete With Different Strengths With Nano Material

Abstract

Bu çalışmada, nano-SiO2 (NS), nano-Al2O3 (NA) ve nano-Fe2O3 (NF) katkılı düşük (DDB), normal (NDB) ve yüksek dayanımlı betonların (YDB) donma-çözülme (DÇ) çevrimleri sonrası su emme, görünür gözeneklilik, su penetrasyon derinliği, kütle kaybı ve kalan basınç dayanımı (KBD) gibi özellikleri incelenmiştir. Bu amaçla, tüm numuneler 50, 100 ve 200 donma-çözülme (DÇ) çevrimine tabii tutulmuşlardır. Ayrıca, oda sıcaklığında ve sadece 200 DÇ döngülerinden sonra kontrol ve %1.5 NS-, NA- ve NF katkılı DDB ve YDB numunelerinin mikro yapısındaki değişiklikleri araştırmak için taramalı elektron mikroskobu (SEM) analizleri yapılmıştır. Elde edilen sonuçlara göre, NS, NF ve NA betonların dayanım ve dayanıklıklık özelliklerini iyileştirmede etkili bir şekilde kullanılabilirler. Ancak, NF ve NA'ya kıyasla NS daha üstün puzolanik aktivite göstermesinden dolayı, NA ve NF katkılı betonlara kıyasla NS katkılı betonların dayanım ve dayanıklılık özelliklerinin daha yüksek olduğu belirlenmiştir. Ayrıca, NS, NA ve NF malzemeleri NDB ve YDB'a göre daha geçirgen ve daha zayıf mikro yapıya sahip olan DDB'nun dayanım ve dayanıklılık özelliklerini arttırmada daha etkili olmuşlardır.In this study, the effects of nano-SiO2 (NS), nano-Al2O3 (NA) and nano-Fe2O3 (NF) powders on the water absorption, apparent porosity, water penetration depth, mass loss and residual compressive strength (KBD) of low (DDB), normal (NDB) and high strength concrete (YDB) at room temperature and aDÇer 50, 100 and 200 freezing-thawing (DÇ) cycles were investigated. Also, scanning electron microscope (SEM) analyses were carried out to investigate the changes in microstructure of control and DDB and YDB specimens with 1.5% NS-, NA- and NF-added at ambient temperature and only aDÇer 200 DÇ cycles. According to the results obtained, since NS showed superior pozzolanic activity, NS is more effective in forming new chemical bonds in the microstructure of the concrete and therefore had more positive effects to improve the durability properties and KBD capacities of DDB, NDB and YDB than NA and NF. In addition, NS, NA and NF provide higher contribution to improve the durability properties and KBD capacities of DDB, which has more permeable and weaker microstructure than NDB and YDB.