به جمع مشترکان مگیران بپیوندید!

تنها با پرداخت 70 هزارتومان حق اشتراک سالانه به متن مقالات دسترسی داشته باشید و 100 مقاله را بدون هزینه دیگری دریافت کنید.

برای پرداخت حق اشتراک اگر عضو هستید وارد شوید در غیر این صورت حساب کاربری جدید ایجاد کنید

عضویت
جستجوی مقالات مرتبط با کلیدواژه

nano sio2

در نشریات گروه فنی و مهندسی
  • Reza Naghd*I, Tahereh Nejat

    The ever-increasing environmental constraints over waste disposal led us to study the feasibility of valorizing bagasse/ polypropylene composites via nanosilica and mercerization treatments. Water absorption and thickness swelling of the nanocomposites improved due to the barrier properties of nanosilica particles. FTIR spectra revealed decreased hydroxyl groups as well as carbonyl groups disappearance after alkali treatment. Except for impact strength, the combined nanosilica-mercerization treatment could enhance the mechanical performance of the biocomposites. Thermogravimetric analysis showed higher degradation temperatures and residual char yields after the combined nanosilica-mercerization treatment. Furthermore, differential scanning calorimetry indicated that the individual mercerization and nanosilica treatments had no distinct effect on the thermal performance of the composites, whereas the combined treatment brought about marked improvements in the given properties, e.g; melting and crystallization temperatures and crystallinity rate. The present study introduces a novel technique to valorize a totally waste-based bagasse/ polypropylene composite material holding a promising potential for various industrial applications.

    Keywords: Waste Plastic, Sugar Cane Residue, Nano Sio2, Alkalisation, Synergistic Effects
  • F. Altalib, H. R. Tavakoli, S. K. Hashemi

    The primary goal of the engineering design of building is to reduce the weight of the structure and its resistance to fires and earthquakes because fires are inevitable. Hence, the direction of this study was to use lightweight concrete because of its unique advantages in weight loss and fire resistance due to its thermal insulation property. It was also intended to enhance the strength and behavior of this concrete at high temperatures. For this purpose, four mixing designs samples without fibers and nano-SiO2, samples with different proportions of nano-SiO2, samples with different proportions of fibers, and samples with both fibers and nano- SiO2 together were prepared. The results showed damage to samples free of nano-SiO2 and fibers, changing their color, reducing their resistance and reducing their weight. But adding nano-SiO2 fibers or using them together leads to improving the properties of concrete at all temperatures. Due to nano- SiO2, its pozzolanic interactions improve the microstructure, and the fibers prevent cracks in concrete. This study also dealt with the effect of changing the size of the samples on the compressive strength, and the results showed an increase in the resistance of the samples with small sizes, and resulted factors for converting the resistance of non-standard samples into a standard.

    Keywords: Lightweight Concrete, Nano-SiO2, Steel Fiber, High Temperature, Weight Loss, Size Effect
  • محمد مهدی امیری*، محسن ادابی، احسان درویشان، امیرحسام الدین آرمان پور

    بتن متراکم شده ی غلتکی طبق تعریف، بتن متراکم شده توسط غلتک است که در حالت سخت شده با استفاده از غلتک متراکم می شود. استفاده از بتن متراکم شده ی غلتکی این امکان را به وجود آورده است که بسیاری از سدها و روسازی های جدید، با صرفه ی اقتصادی زیاد ناشی از کاهش هزینه های اجرا که با استفاده از روش های سریع ساخت ممکن شده است، احداث شود. به دلیل اینکه سازه های اخیر در معرض عوامل جوی قرار می گیرند، دوام آن ها به خصوص در برابر سیکل های متناوب ذوب یخبندان، مسیله ی حایز اهمیتی است. در پژوهش حاضر، با افزودن نانوذرات سیلیسی به ترکیب بتن غلتکی با سه قطر مختلف و سه مقدار متفاوت مقاومت فشاری، ابعاد نمونه و وزن نمونه ها پس از اعمال 50، 100 و 300 چرخه ی ذوب و یخ بررسی شده است. نتایج آزمایش ها حاکی از عملکرد بهتر مقاومتی و دوامی مخلوط های حاوی نانوسیلیس نسبت به مخلوط های بدون افزودنی بوده است.

    کلید واژگان: بتن متراکم شده ی غلتکی، نانوسیلیس، ذوب یخبندان، مقاومت، دوام
    M.M. Amiri *, M. Adabi, E. Darvishan, A.H. Armanpour

    RCC remains a widely used construction material over the last decade. RCC is placed in a manner similar to paving; the material is delivered by dump trucks or conveyors, spread by small bulldozers or specially modified asphalt pavers, and then compacted by vibratory rollers. By definition, Roller Compacted Concrete (RCC) is the concrete compacted by a roller in a hardened state. RCC is a special type of concrete that has essentially the same ingredients as concrete. However, at different ratios, partial substitution of fly ash is increased for Portland cement. This type of concrete has facilitated constructing many new dam and pavement projects and reducing costs by shortening the time duration of implementation. Rolled concrete materials are generally applied instead of the soil-cement mixtures in projects. Soil-cement and rolled concrete are both completely compacted mixtures of cement, aggregate, and water, while their main differences are the type and size of aggregates. Using this kind of concrete has provided a chance for the construction of many dams and new pavements with economic advantages, leading to the quick construction management. Since these structures are exposed to climatic factors, their durability, especially against alternate thawing-freezing cycles, is of paramount importance. In the current research, silica nanoparticles were added to the RCC mix of three different diameters (10, 15, and 30 nm) and three different ratios (1, 3, and 5% by cement weight) in 50, 100, and 300 cycles to investigate their effects on compressive strength, dimensions, and weights of RCC samples. The experimental results illustrated that mixtures containing nano-silica had a better durability and strength than non-additive mixtures.

    Keywords: Rolling Compacted Concrete (RCC), Nano-SiO2, Freezing, Thawing, Strength, Durability.
  • Effects of KCC-1/Ag Nanoparticles on the Mechanical Properties of Concrete
    S. M. Ahmadi, A. Honarbakhsh *, R. Zhiani, D. Tavakoli
    The effect of nano KCC-1/Ag and nano SiO2 in concrete have been investigated in this study. Nano KCC-1/Ag and nano SiO2 are synthesized and their characterization was investigated by FTIR, SEM, and TEM analysis. After that, these materials use as cement replacement in 1, 2, and 3 percent amounts. SEM images illustrate the denser structure of KCC-1/Ag nanoparticles. Furthermore, in the FTIR  spectra 3640 cm-1 is related to C-S-H, which is sharper and more severe in samples with nano KCC-1/Ag and nano SiO2. The results revealed that nano SiO2 and nano KCC-1/Ag both improved the microstructure of cement paste and increased the concrete compressive and splitting tensile strength. For comparison the performance of nano KCC-1/Ag and nano SiO2, the results indicated that nano KCC-1/Ag improved the microstructure of concrete better than nano SiO2. Hence, it has a better performance in enhancing the strength of concrete. The study showed that the optimal percentage of using nano KCC-1/Ag was 2%.
    Keywords: Concrete, Nano KCC-1, Ag, Nano-SiO2, Mechanical properties
  • پیام عشقی، عطا جعفری شالکوهی*، حامد ترابی خداشهری، آذین پوردادا

    بهسازی خاکهای مسئله دار به عنوان امری اجتناب ناپذیر نقش مهمی در پروژه های عمرانی دارد. اضافه نمودن برخی از افزودنی ها به خاک، به عنوان یکی از روش های موثر در بهبود مشخصه های رفتاری خاک همواره مدنظر مهندسین ژیوتکنیک بوده است. در این پژوهش به بررسی اثر الیاف پلی پروپیلن و نانوسیلیس در ترکیب با خاک به عنوان یک روش نوین برای بهسازی پارامترهای مکانیکی خاک استفاده گردید. هدف از این تحقیق بررسی اثر افزودن نانوسیلیس و الیاف پلی پروپیلن بر روی مشخصات خاک رس با پلاستیسیته کم در آزمایش تک محوری می-باشد. سه ترکیب مختلف از نسبت های الیاف پلی پروپیلن (%25/0- %5/0 و %1 وزن خاک خشک) و سه ترکیب از نانوسیلیس (%5/0- %75/0 و %1 وزن خاک خشک) استفاده شده است. نتایج این پژوهش نشان می دهد که افزودن ترکیب الیاف پلی پروپیلن و نانوسیلیس در خاک رس باعث افزایش مقاومت فشاری محصور نشده و همچنین افزایش مدول الاستیسیته می گردد که به ترتیب باعث افزایش 69/4 و 17/4 برابر نسبت به رس طبیعی شده است. همچنین با اضافه کردن نانوسیلیس شکست نمونه ها بیشتر از ترکیب خاک با الیاف است، اما با افزایش مقادیر الیاف، مکانیزم گسیختگی نمونه های اصلاح شده تغییر می کند در نتیجه با افزایش مقادیر الیاف، کرنش گسیختگی افزایش می یابد.

    کلید واژگان: تثبیت خاک، نانوسیلیس، الیاف پلی پروپیلن، مقاومت فشاری محصور نشده، مدول الاستیسیته
    Payam Eshghi, Ata Jafary Shalkoohy *, Hamed Torabi Khodashahri, Azin Pourdada

    Improvement of problematic soils, as an inevitable issue, has an important role in the construction projects. Adding some additive materials to the soil, has been considered as one of the effective procedure in improving characteristics behavior of soils. In this study, the effect of polypropylene fibers and nano-SiO2 in combination with clay was investigated, as a novel method, in order to refining mechanical properties of the soil. The purpose of this research is to investigate the effect of nano-SiO2 and polypropylene fibers on the properties of low plasticity clay by applying Unconfined Compression Test. Three different mixtures of the proportion of polypropylene fibers(0.25 %, 0.5%, and 1% of dry weight of clayey soil) and nano-SiO2 (0.5%, 0.75%, and 1% of dry weight of clayey soil) has been used. The results of this study show that adding the mixture of polypropylene fibers and nano-SiO2 into the clay soils, leads to 4.69% and 4.17% increment of unconfined compressive strength and modulus of elasticity, respectively, in comparison to the untreated clay. Also adding nano-SiO2 to the soil, causes more failure of samples occur respect to the case in in which the soil is getting mixed with fiber, though by increasing the amount of fibers, the failure mechanism of refined samples changes, thus the failure strain increases.

    Keywords: Soil stabilization, Nano-SiO2, PP fibers, Unconfined compressive strength, modulus of elasticity
  • همین خالدی، یاسر رستمیان*
    در این پژوهش، ساندویچ پنل های الیاف کربن-اپوکسی با هسته ی M شکل همراه با نانوذرات سیلیس به منظور رسیدن به لمینتی عاری از هرگونه عیب، ساخته شده و سپس، فوم پلی یورتان به هسته ی ساندویچ پنل تزریق گردید. در مقاله حاضر از روش انتقال رزین تحت خلاء استفاده شده است. اثر پارامترهایی نظیر ذرات نانو سیلیکا بر استحکام کششی لمینت و ضربه سرعت بالا بر ساندویچ پنل مورد مطالعه و بررسی قرارگرفت. نتایج نشان داد که افزودن 1 تا 3 درصد وزنی نانو سیلیس به الیاف کربن، تاثیر قابل توجهی برروی استحکام کششی دارد. همچنین در آزمایش تست ضربه سرعت بالا، نتایج نشان داد که با افزایش درصد وزنی نانوذرات از 1 تا 3 درصد، مقدار سرعت خروجی پرتابه کاهش میابد. از طرفی نتایج نشان داد با برخورد پرتابه به هسته ساندویچ پنل مقدار سرعت خروجی صفر می شود ولی هنگامی که پرتابه به هسته برخورد نمی کند دارای سرعت خروجی می باشد. سرعت خروجی پرتابه از ساندویچ پانل با فوم پلی یورتان در مقایسه با ساندویچ پانل بدون فوم پلی یورتان کمتر است. با استفاده از عکس های میکروسکوپ الکترونی عبوری مشخص شد که رزین به خوبی بین الیاف پخش شده است و عاری از هرگونه حفره و تخلخل می باشد.
    کلید واژگان: ساندویچ پنل، الیاف کربن، نانو ذرات سیلیکا، استحکام کششی، ضربه سرعت بالا
    H. Khaledi, Y. Rostamiyan *
    In this study, a composite sandwich panel with M-type lattice core made of carbon fiber reinforced by nano-SiO2 has been manufactured in order to achieve a laminate without any defect. Afterward, polyurethane foam has been injected into the core of the sandwich panel. The vacuum assisted resin transfer molding (VARTM) has been used in the present research. Eventually, The effects of parameters such as the amount of nano-SiO2 on the tensile strength of the laminate and high-velocity impact on the carbon fiber sandwich panel resistance were investigated. It was figured out that adding 1 to 3 wt% of nano-SiO2 into the carbon fiber had the most desirable effects on the enhancement of tensile strength. Also, in the high-velocity impact test, the results showed that by increasing 1 to 3 wt% of nano-SiO2 in the carbon fiber, the output velocity of the projectile decreases. On the other hand, the results showed when the projectile collides with the M-type core of the sandwich panel, the output speed will be zero, but when the projectile does not hit the core, output velocity will have a value. The output velocity of the projectile from the sandwich panel with the polyurethane foam is more less compared to sandwich panel without foam. The scanning electron microscope (SEM) images showed nano-SiO2 has been well distributed between the resin and the fibers.
    Keywords: Sandwich panel, Carbon fiber, Nano-SiO2, tensile strength, High-velocity impact
  • Milad Tajdini *, MohammadMahdi Bargi, Omid Rasouli Ghahroudi

    Soil cement is a mixture of Portland cement, soil and water, in which hydration of cement and compaction causes the materials’ constituents to bond together makes a dense and durable composition with low permeability and abrasion resistant. Since most of the recent researches are focused on the addition of nano-SiO2 on concrete, in this paper it has been attempted to use nano-SiO2 particles in soil-cement and observe the effects. Due to the fact that in concrete there are no particles passing sieve 200 and this restriction does not apply to soil-cements, some tests were carried out on the nano-SiO2 + soil-cement matrix because of the meaningful difference between concrete and soil-cement. The test procedure consists of moisture-dry density, unconfined compressive test and hydraulic conductivity. In these tests, silica fume (with specific surface area of 21 m2/g), nano-SiO2 (with specific surface area of 200 and 380 m2/g) were added to soil-cement. The results show that adding certain amounts of nano-SiO2 particles to the soil-cement matrix can improve the compressive strength and reduce permeability and speed hydration reactions in the matrix in presence of nano-SiO2 particles.

    Keywords: Compaction Test, Hydraulic conductivity, nano-SiO2, Soil-ement, Uniaxial Compression Test
  • رضا فرخ زاد*، جسین دیوان دری

    با گسترش روز افزون استفاده از بتن، تکنولوژی های نوین در عرصه ساخت این ماده ساختمانی وارد شده است. بتن خود تراکم (SCC) یکی از انواع بتن هایی است که امروزه بشدت در صنعت ساختمان مورد استفاده قرار می گیرد. توانمند سازی بتن خود تراکم از حیث خواص مکانیکی و دوامی و در نتیجه افزایش عمر مفید بتن و کارایی سازه های بتنی، با استفاده از مواد مکمل مانند پوزولان ها و نانومواد امکان پذیر است. نانومواد از قبیل نانوسیلیس، نانوکربنات کلسیم و مواد مشابه با توجه به ساختار آن می توانند در ساخت بتن خود تراکم، مفید و ارزشمند باشند. هدف اصلی در این مقاله، بررسی اثر نانوکربنات کلسیم و نانو سیلیس بر مشخصات مکانیکی و دوامی بتن های خود تراکم می باشد. به این منظور بتن های مختلف با طرح اختلاط های حاوی صفر، یک، دو و سه درصد نانو کربنات کلسیم و نانو سیلیس ساخته شد. نمونه های مورد استفاده به صورت مکعبی 15*15*15 و استوانه ای بسته به نوع آزمایش ساخته و در سن های 7 و 28 روزه مورد آزمایش قرار گرفتند. در تمام طرح اختلاط ها آزمایش های مربوط به ریولوژی بتن تازه شامل روانی بتن، جریان اسلامپ ، قیف V، جعبه L شکل، آزمایش J رینگ و جعبه U انجام شده است. سپس آزمایش های مرتبط با مقاومت مکانیکی شامل مقاومت فشاری، و مقاومت کششی انجام گردید. در پایان جهت بررسی دوام از آزمایش های نفوذپذیری ، سیکل ذوب و یخبندان، مقاومت الکتریک و تعیین سرعت پالس در بتن استفاده گردید. در پایان خواص ریزساختاری بتن حاوی نانوکربنات تحت آزمایش های XRD و SEM قرار گرفت. در تمامی نمونه ها، استفاده از نانو کربنات کلسیم موجب افزایش خواص مقاومتی و دوامی بتن خودتراکم می گردد.

    کلید واژگان: بتن خودتراکم (SCC)، نانو سیلیس، نانو کربنات کلسیم، خواص مکانیکی، خواص رئولوژیکی
    Reza Farokhzad *, Hossein Divandari

    With the growing progress in the use of concrete, novel technologies have been introduced into the production of this building material. Self-consolidating concrete (SCC) is one of the concrete types, which has been extensively applied in building industry nowadays. SCC could be empowered in terms of durability and mechanical properties and, as a result, the service-life of SCC and efficiency of concrete structures could be increased using complementary materials such as Pozzolans and nano-materials. Considering their structures, nano-materials such as nano-silica, nano-calcium carbonate and other similar materials could be helpful in making SCC. This paper aims to investigate the effect of nano-calcium carbonate and nano-silica on the durability and mechanical characteristics of SCC. Thus, different concrete forms with the mixture designs containing 0%, 1%, 2% and 3% nano-calcium carbonate and nano-silica were developed. The samples were made in 15*15*15 cubic and cylindrical forms, depending on the experiment type, and tested at the ages of 7 and 28 days. In all the mixture designs, the rheological tests relating to fresh concrete including concrete flow, slump test, V-funnel, L-box, J-ring and U-box tests were performed. Finally, in order to examine the durability, permeability, freeze and thaw cycle, electrical resistance and pulse rate determination in concrete were employed. At the end, micro-structural properties of concrete containing nano-carbonate were tested using XRD and SEM tests. In all the samples, use of nano-calcium carbonate increased durability and resistance properties of SCC.

    Keywords: nano-caco3, Nano-SiO2, self-compacting concrete(SCC), Durability, Mechanical properties
  • R. Hayati *, M. A. Razavian
    Lead-free (Ba0.85Ca0.15)(Ti0.9Zr0.1)O3 piezoceramics with nano SiO2 additive were prepared by conventional solid oxide sintering method. The samples were fabricated by means of cold isostatic pressing and sintering was performed at 1350 °C for 4 h in the air. The phase structure and microstructure were studied via X-ray diffraction technique and field emission scanning electron microscopy. The room-temperature dielectric properties and the variations in the temperature ranging from 23 to 160 °C were measured using a high-precision LCR meter. The mechanical properties such as Vickers hardness and compressive strength were investigated. The obtained results showed that nano SiO2 addition produced dense and uniform microstructures with larger grains than pure BCZT. The Curie temperature of undoped BCZT increased to about 25 °C through the incorporation of 0.75 mol% SiO2 and then, the mechanical properties considerably improved. Accordingly, BCZT piezoceramic with nano SiO2 additive enjoys viable properties, which makes it widely applicable.
    Keywords: Piezoceramic, (Ba0.85Ca0.15)(Ti0.9Zr0.1)O3, Nano SiO2, Dielectric, Mechanical Property
  • عادل عساکره*، حلیمه زارعی، محمد امیری

    مارن ها از خاک های مساله دار هستند که در صورت قرار گرفتن در معرض جریان آب به سهولت فرسایش می یابند و مشکلاتی را در پایداری بستر پروژه های عمرانی ایجاد می نمایند. یکی از روش های اصلاح شیمیایی خاک استفاده از مواد افزودنی مانند آهک، سیمان و نانوذرات است. پژوهش حاضر به بررسی تاثیر آهک و نانوسیلیس بر ویژگی های مهندسی خاک مارن و تشکیل ترکیبات جدید ناشی از فرآیند تثبیت می پردازد. در این راستا پس از تعیین خصوصیات ژئوتکنیکی خاک مارن، بهبود ویژگی های مهندسی نمونه های تثبیت شده با درصدهای مختلف آهک شکفته و نانوسیلیس بعد از پایان دوره عمل آوری مورد ارزیابی قرار گرفته است. آزمایش پراش پرتو ایکس (XDR) برای شناسایی کانی های موجود در خاک و بررسی تشکیل ترکیبات هیدرات سیلیکات کلسیم در واکنش خاک با آهک و نانوسیلیس انجام شده است. نتایج نشان می دهد که حضور نانوسیلیس در سیستم خاک-آهک، منجر به توزیع یکنواخت ترکیبات سیلیکات کلسیم هیدراته (C-S-H) در خاک شده است. بر اساس نتایج، با افزایش زمان عمل آوری، مشارکت آهک در انجام واکنش های پوزولانی افزایش یافته، همچنین، نتایج بدست آمده از آزمایش حدود اتربرگ، کاهش در شاخص خمیری نمونه مارن را با افزایش در مقادیر آهک و نانوسیلیس نشان داده است. بر اساس نتایج پژوهش حاضر، افزایش 6% آهک با 0/7% نانوسیلیس در دوره عمل آوری 28 روزه، موجب افزایش 92/67درصدی مقاومت فشاری تک محوری نمونه مارن شده است.

    کلید واژگان: مارن، آهک، نانوسیلیس، تثبیت شیمیایی، _ XRD
    Adel Asakereh*, Halimeh Zarei, Mohammad Amiri

    Marlies are of problematic soils, which easily eroded when exposed to water flow and create problems in the sustainability of the developmental projects substrate. Using additives such as lime, cement and nanoparticles is one of the methods for soil chemical modification. The present study investigates the effect of lime and nano-SiO2 on the engineering properties of marl soil and formation of new compounds due to the stabilization process. In this regard, after determining the geotechnical properties of Marl soil, the improvement of engineering properties of the samples stabilized with different percentages of lime and nano-SiO2 has been evaluated at the end of the treatment period. In order to identify present minerals in the soil and investigate the formation of calcium silicate hydrate compounds in the reaction of soil with lime and nano-SiO2, the X-Ray Diffraction (XDR) test was conducted. The results showed that the presence of nano-SiO2 in the limestone system led to the uniform distribution of cement (C-S-H) compounds in the soil. Based on the results, with increasing the treatment time, lime participation in pozzolanic reactions was increased, also, the results obtained from the Atterberg limits test showed a diminution in the paste limit of the marl sample with increasing lime and nano-SiO2 values.

    Keywords: Marl, Lime, Nano-SiO2, Chemical stabilization, XRD
  • Effects of Spraying Various Nanoparticles at Early Ages on Improving Surface Characteristics of Concrete Pavements
    Ali Akbar Shirzadi Javid, Parviz Ghoddousi, Maziar Zareechian, Asghar Habibnejad Korayem

    In this study, the effects of spraying nanoparticles with different geometries (nano-SiO2, nano-halloysite, and nano-montmorillonite) on surface characteristics of concrete pavement in terms of microstructure. The initial and final setting times of mixtures were determined to investigate the proper spraying time for applying on the pavement surface at early ages. To precisely investigate the microstructural properties, scanning electron microscopy (SEM), Fourier transform infrared spectroscopy (FTIR), and atomic force microscopy (AFM) were used. The results revealed that spraying nanoparticles improved the abrasion and skid resistance as well as transport properties of the concrete surface, especially at the initial setting time. According to the tribology testing, the surface friction coefficient of sprayed samples compared to the reference sample (not sprayed) was increased 28%, on average. AFM results verified that this growth is due to the improved surface roughness and van der Waals forces. Based on the FTIR results, the abrasion resistance of the samples gradually diminished by increasing the depth due to reduction of nanoparticles penetration, thus, reducing its positive effect. In addition, a good relationship with regression coefficient of 0.79 was found between the surface tensile strength and the abrasion resistance of the specimens.

    Keywords: Concrete pavement, Nano-SiO2, Nano-halloysite, Nano-montmorillonite, Abrasion resistance, Skid resistance
  • محمد امیری *، عادل عساکره، امین حسین فرخدل
    خاک های مارنی از خاک های مسئله دار هستند که در صورت قرار گرفتن در معرض جریان آب به سهولت فرسایش می یابند و مشکلاتی را در پایداری بستر پروژه های عمرانی ایجاد می نمایند. یکی از روش های اصلاح شیمیایی خاک استفاده از مواد افزودنی مانند آهک، سیمان و نانوذرات است. در پژوهش حاضر تاثیر افزودن نانوسیلیس بر عملکرد آهک در بهبود خصوصیات مهندسی خاک های مارنی و تشکیل ترکیبات جدید ناشی از فرایند تثبیت بررسی شده است. در این راستا پس از تعیین خصوصیات ژئوتکنیکی خاک مارن، بهبود ویژگی های مهندسی نمونه های تثبیت شده با درصدهای مختلف آهک شکفته و نانوسیلیس بعد از پایان دوره عمل آوری از طریق انجام آزمایش های مختلف مکانیکی (حدود اتربرگ، دانه بندی، رسوب و مقاومت فشاری محدودنشده (UCS)) و ریزساختاری (pH، پراش اشعه ایکس (XRD)) تجزیه و تحلیل شد. براساس نتایج پژوهش حاضر حضور نانوسیلیس در سیستم خاک مارنی- آهک، منجر به افزایش فعالیت های پوزولانی و رشد نانوساختارهای هیدرات سیلیکات کلسیم (C-S-H) و هیدرات آلومینات کلسیم (C-A-H) و توزیع یکنواخت این نانوساختارها می شود. هم چنین مقاومت فشاری نمونه های اصلاح شده با ترکیب نانوسیلیس و آهک متناسب با افزایش ماده افزودنی نانوسیلیس روند کاملا صعودی دارد. براساس نتایج پژوهش حاضر خصوصیات مهندسی خاک های مارنی در نمونه اصلاح شده با 6% آهک و 1% نانوسیلیس، میزان مقاومت فشاری در 7 روز اول به kg/cm2 45/18 افزایش یافته و نسبت به نمونه مرجع مقاومت فشاری 18 برابر افزایش یافته است
    کلید واژگان: مارن، نانوسیلیس، مقاومت فشاری محدودنشده، XRD
    M. Amiri*, A. Asakereh, A.H. Farokhdel
    Marls are problematic soils, which easily erode if they are exposed to water flow and problems in the stability of the bedding of construction projects can be occurred. One of the methods for soil chemical modification is the use of additives such as lime, cement and nanoparticles. The effect of adding nano-SiO2 on the lime performance on the enhancement of the improvement process of the marl soil engineering properties and the formation of new compounds due to the stabilization process has been investigated in the present study. In this regard, after determining the geotechnical properties of Marl soil, improvement of engineering properties of samples stabilized with various percentages of lime and nano-SiO2 after the end of the curing period was analyzed by performing large-scale experiments (Atterberg limits, aggregation, deposition and unconstrained compressive strength (UCS), and microstructure ((pH) and X-ray diffraction (XRD)). According to the results of this study, the presence of nano-SiO2 in the marl-lime soils system has led to increased pozzolanic activities and growth of calcium silicate hydrate (C-S-H) and calcium aluminate hydrate (C-A-H) nanostructures and uniform distribution of these nanostructures. The compressive strength of the modified samples with the combination of nanosilica and lime proportional to the increased nano-silica additive has a quite ascending trend. Based on the results of the present study, the development rate of improvement of marl soil engineering properties in a modified specimen with 6% lime and 1% nano-SiO2 increased the compressive strength in the first 7 days by 18.45 kg/cm2 and the compressive strength increased by 18 times compared to the reference specimen.
    Keywords: Marl, Lime, Nano-SiO2, UCS, C-S-H, XRD
  • عاطفه شکفته، حسین احمدی *، مهدی یزدی
    در دو دهه اخیر برخی از مواد صنعتی در جهت مصارف حفاظتی و مرمتی در حوزه آثار تاریخی، بهینه سازی شده اند و به عنوان پوشش دهنده برای افزایش دوام آثار در مقابل عوامل محیطی رواج یافته اند. هدف این پژوهش شناسایی یک ماده استحکام بخش سطحی، برای کاربرد در سنگ آهکی کرم رنگ در مجموعه تاریخی پاسارگاد است. بدین ترتیب، از بین جدیدترین مواد، سه ماده متفاوت که هم خوانی بیشتری از لحاظ ماهیت با سنگ های آهکی دارند، انتخاب شدند که عبارتند از: نانوذرات دی اکسید سیلسیم (SiO2)، نانو ذرات هیدروکسید کلسیم (Ca(OH)2) و دی آمونیم هیدروژن فسفات (NH4)2HPO4)). ارزیابی تاثیر این سه ماده بر افزایش مقاومت سطح سنگ توسط میکرو-دریل زنی و چگونگی پوشش دهندگی و اتصال آن با بستر توسط دستگاه FE-SEM سنجیده شد و تغییرات میزان تخلخل و توزیع منافذ سنگ، توسط دستگاه تخلخل سنج جیوه ای (MIP) مورد بررسی قرار گرفت. نتایج حاکی از این هستند که برخلاف تصور، هیدروکسید کلسیم کمترین تاثیر را نسبت به دو ماده دیگر بر افزایش مقاومت سطحی داشته است. در مقابل، از دیدگاه ریزساختاری لایه های پوششی آمونیم فسفات و SiO2 حاوی ریز ترک های شاخه ای و شبکه ای هستند. اما هیدروکسید کلسیم نسبت به دیگر مواد، سطحی هموارتر و فاقد ریز ترک ایجاد کرده و همچنین بیشترین کاهش تخلخل را در بر داشته است.
    کلید واژگان: پاسارگاد، سنگ آهک، پوشش استحکام بخش، Nano-Ca(OH)2، Nano-SiO2، NH4)2HPO4)
    A. Shekofteh, H. Ahmadi *, M. Yazdi
    The materials that are now being used in the conservation of historic and cultural heritage are originally available in the market of industry. Recently, some of the materials are improved in the fields of conservation of heritage and they are so common in the consolidation of artificial objects or monuments. The aim of the study is identification of the proper material for consolidation of beige stone against environmental factors. Thus, three materials were chosen from the recent products which are more compatible with composition of limestone. Stone specimens were consolidated with Nano Estel (Nanostructure silicon dioxide SiO2 dispersion in water), Nano Lime (Ca(OH)2) (Nano-lime dispersion in isopropyl alcohol), and Dibasic ammonium phosphate ((NH4)2HPO4) well known as HAP method. Samples were characterized by FE-SEM and tested by Microdrilling resistance. The porosity also was analyzed by MIP. The results show Nano-lime has the lowest surface effectiveness which barely changed the physical properties of the stone in comparison with the others. In the case of covering, in both Estel and HAP, some microcracks (with branch and net pattern) were observed on the layer above substrate, in contrast, nano-lime made a homogeneous layer. Also, nano-lime treatment caused 6% reduction of the porosity which had the most effectiveness on stone porosity.
    Keywords: Pasargadae, Limestone, Consolidation, Nano-Ca(OH)2, Nano-SiO2, (NH4)2HPO4
  • میلاد تاج دینی*، مسعود حاج علیلو

    خاک سیمان مخلوطی از سیمان پرتلند، خاک و آب است که به واسطه ی عمل آبرفت سیمان و تراکم، اجزاء آن به هم می چسبد و ترکیبی متراکم، بادوام و با نفوذپذیری کم و مقاوم در برابر سایش ایجاد می کند. با توجه به اینکه تاثیر افزودن نانوسیلیس در سال های اخیر در پارامترهای مختلف فیزیکی و مکانیکی بتن بررسی شده است، در پژوهش حاضر به دلیل تفاوت های معنادار بین بتن و خاک سیمان، نظیر: درصد ریزدانه ی مصرفی قابل توجه در خاک سیمان و عیار کمتر سیمان آن، به تاثیر افزودن محصولات سیلیسی در مصالح مذکور پرداخته شده است. برای این منظور در پژوهش حاضر از 3 نوع محصول سیلیسی، شامل: میکروسیلیس (با سطح ویژه ی $21\،m^2/g$) و 2 نوع نانوسیلیس (با سطح ویژه های $200\،m^2/g$ و $380\،m^2/g$) در طرح اختلاط استفاده شده است. پارامترهای اندازه گیری شده در آزمایش های انجام شده، شامل: پارامترهای تراکم، مقاومت فشاری و ضریب نفوذپذیری بودند که بر روی طرح های اختلاط مختلف آزمایش شدند. نتایج آزمایش ها حاکی از آن است که مصالح خاک سیمان با افزودن محصولات سیلیسی، عملکرد رفتاری بسیار مناسب تری از خود نشان می دهند.

    کلید واژگان: خاک - سیمان، نانوسیلیس، آزمایش تراکم، مقاومت فشاری، ضریب نفوذپذیری
    M. Tajdini *, M. Hajialilue-Bonab

    SoilcementisamixtureofPortlandcement,soilandwater, inwhichhydrationofcementandcompactioncauses the material's constituents to bond together, making a dense and durable composition with low permeability and abrasion resistant. According to the de nition of ACI 116R, soil-cement is a mixture of soil and a certain amount of cement and water which has been compacted to a high density. A more comprehensive de nition has been provided in ACI 230 IR, which de nes the soil-cement as a hard material with speci c engineering properties produced by mixing, compaction and curing of soil, aggregate, Portland cement, additives and water. Alltypesofsoilscanbeusedinsoil-cementconstruction, except the organic and plastic soils and reactive sands. The most ecient soils for soil cement are those containing 5 to 35% of nes passing sieve 200. However, the soils containing more than 2% of organic materials are strictly unacceptable. Soil-cement application in dams and pavements construction has grown rapidly in recent years. These mixtures are similar to concrete, the main di erence being the type and size of aggregate particles used. Soil-cement is principally made of round natural nes, while concrete is made of aggregates. Because most of the recent researches are focused on the addition of nano-SiO2 on concrete, in this paper, we decided to use nano-SiO2 particles in soil-cement and observe the out coming e ects. Since there are no particles passing sieve 200 in concrete and this restriction does not apply to soil-cements, some tests were carried out on thenano-SiO2 soil-cement matrix because of the meaningful di erence between concrete and soil-cement. The test procedure consists of moisture-dry density, uncon ned compressive test, and hydraulic conductivity. In these tests, silica fume (with speci c surface area of 21m2=g) and, nano-SiO2 (with speci c surface areas of 200 and 380m2=g) were added to soil-cement. The results show that adding certain amounts of nano-SiO2 particles to soil-cement matrix can improve compressive strength and reduce impermeability and speed hydra tion reactionsin the matrix in the presence of nano -SiO2 particles.

    Keywords: Soilcement, Nano-Sio2, Compactiontest, UCS, Hydrulic Conductivity
  • Mostafa Sadeghnejad, Gholamali Shafabakhsh
    Asphalt modification/reinforcement has received considerable attention as viable solutions to enhance flexible pavement performance. This is mainly prompted by the unsatisfactory performance of traditional road materials exposed to dramatic increases and changes in traffic patterns. This paper presents the evaluation of fatigue behaviour of nano reinforced Stone Mastic Asphalt mixtures. Fatigue is one of the most important distresses in asphalt pavement structure due to repeated load of heavy traffic services which occur at intermediate temperatures. There are different test methods used throughout the world to measure fatigue resistance for asphalt concrete mixtures. In this study, indirect tensile fatigue test was conducted to estimate fatigue number of asphalt mixture with different contents of nano SiO2 and Nano TiO2. The results indicated that the addition of different percentages of nano particles is capable to improve the shear modulus of modified bitumen. Also, modified SMA mixtures had more resistance against fatigue cracking phenomena.
    Keywords: SMA Mixture, Nano SiO2, Nano TiO2, Fatigue, Indirect tensile fatigue test
  • بهروز شیرگیر، هادی علیزاده گودرزی، وحید شیرگیر
    بتن نفوذپذیر ترکیبی از سنگدانه با دانه بندی باز فاقد ریزدانهاست که خمیر سیمان باعث اتصال سنگدانه ها به یکدیگر و در نهایت ایجاد یک شبکه متصل به هم از حفرات بین سنگدانه ای را به دنبال خواهد داشت. با توجه به قابلیت استفاده از ذرات نانو به عنوان تقویت کننده خواص مقاومتی بتن در سایر مطالعات، در این مقاله به بررسی تاثیر افزودنی نانو سیلیس بر مقاومت سایشی بتن نفوذپذیر پرداخته شده است. افزودنی مورد استفاده در این تحقیق نانوسیلیس کلوییدی است. 5نوع نمونه با علائم اختصاری PPC، PCNS1،PCNS3 ، PCNS5 و PCNS7، که به ترتیب معرف نمونه بتن نفوذپذیر شاهد، بتن نفوذپذیر حاوی نانو سیلیس به میزان 1، 3، 5 و 7درصد وزنی سیمان است، مورد ارزیابی قرار گرفته است. در مجموع 30 نمونه تهیه شد که از این تعداد، 15نمونه مکعبی برای آزمایش فشاری و 15نمونه مکعبی برای مقاومت سایش بود. ارزیابی مقاومت فشاری با استفاده از استاندارد مقاومت فشاری نمونه ها بر اساس استاندارد BS 1881: Part 108 بر روی نمونه مکعبی 28 روزه و مقاومت سایشی طبق استاندارد EN 1338 از طریق ساییدن سطح رویه قطعه بتنی توسط یک استوانه زبر فولادی به همراه ماده ساینده، تحت شرایط استاندارد انجام می شود انجام گرفته است. نتایج حاصله نشان می دهد که با افزایش مصرف نانوسیلیس در بتن نفوذپذیر، مقاومت فشاری و سایشی نمونه ها نیز افزایش یافته اما این افزایش تا 5درصد روند صعودی داشته و درصورت مصرف بیش از این مقدار روند نزولی مشاهده می شود. بهبود 48درصدی در مقاومت فشاری و 28درصدی در مقاومت سایشی نسبت به نمونه شاهد متعلق به نقطه بهینه (5درصد افزودنی نانوسیلیس) است. افزایش شدت واکنش نانوسیلیس با هیدروکسید کلسیم و تولید ژل سیلیکات کلسیم هیدراته از عوامل اصلی افزایش مقاومت خمیر سیمان و بهبود چسبندگی بین مصالح سنگدانه ای توسط خمیر سیمان و در نتیجه افزایش مقاومت فشاری و سایشی نمونه های بتنی می تواند باشد.
    کلید واژگان: نانو سیلیس، بتن نفوذپذیر، سایش و روسازی
    Behrouz Shirgir, Hadi Alizadeh Goudarzi, Vahid Shirgir
    Pervious concrete is increasingly used in the pavements and overlays subjected to heavy traffic and in cold weather regions. Typically, pervious concrete has little or no fine aggregate and has just enough cementitious paste to coat the coarse aggregate particles while preserving the interconnectivity of voids. In the present study, effect of nano silica additives on pervious concrete abrasion resistance is investigated. Five samples indicate the PPC, PCNS1, PCNS3, PCNS5 and PCNS7, which respectively represent plane pervious concrete, pervious concrete containing nano silica in the amount of 1%, 3%, 5% and 7% by weight of binder, have been evaluated. A total of 30 samples were prepared which 15 samples for testing compressive and 15 cubic cubes was for wear resistance. The results indicate that by increasing the use of nano silica in pervious concrete, compressive strength and abrasion resistance were also increased. The concrete containing nano silica in the amount of 5 % by weight of binder has the best abrasion resistance performance. Use of nano silica in the amount of 5% has a very good influence in enhancing abrasion resistance and compressive strength about 48% and 28% respectively. Other studies on microstructures between the cement mortar mixed with the nano-particles and the plain cement mortar showed that the nano-silica filled up the pores and reduced CaOH2 compound among the hydrates. Finally, the relationship between the indices of abrasion resistance and compressive strength of concrete is obtained, which indicates that the abrasion resistance of concrete increases with increasing compressive strength.
    Keywords: Nano SiO2, Pervious concrete, abrasion resistance, compressive strength
  • جاوید ملک دوست، رحمت مدندوست، ملک محمد رنجبر
    همگنی نامناسب بتن درنتیجه ی پدیده ی جداشدگی و تراکم ضعیف می تواند عملکرد آن را در محل سرویس دهی به طور قابل ملاحظه ای تحت تاثیر قراردهد. امروزه با افزایش استفاده از بتن خود تراکم درکارهای عمرانی، تحقیق در مورد همگنی خصوصیات سخت شده ی آن در محل، از جمله مقاومت فشاری، ضروری به نظر می رسد. در این مطالعه به ارزیابی همگنی مقاومت فشاری بتن در ارتفاع دیوارهای ساخته شده از بتن خود تراکم و مقایسه آن با بتن معمولی پرداخته شده است. دراین تحقیق ازمواد پوزولانی نظیر دوده ی سیلیس- نانوسیلیس و زئولیت به عنوان جایگزین بخشی از سیمان استفاده شده است تا تاثیر این مواد در تغییرات مقاومت فشاری دراختلاط های بتن خود تراکم بررسی گردد. دیوارها در ابعاد واقعی ساخته شده اند و برای لحاظ کردن شرایط واقعی اجرا آرماتورگذاری گردیدند. آزمایش های غیرمخرب فراصوتی، چکش اشمیت و آزمایش نیمه مخرب مغزه گیری بر روی دیوار انجام گرفت. نتایج آزمایش ها بیانگر همگنی بیشتر مقاومت برای دیوارهای حاوی بتن خود تراکم نسبت به دیوار ساخته شده از بتن معمولی می باشد. همچنین استفاده از ترکیب دوده ی سیلیس- نانوسیلیس نسبت به زئولیت عملکرد بهتری در کاهش تغییرات و بهبود یکنواختی خصوصیات در محل، در اختلاط های بتن خود تراکم از خود نشان داده است.تغییرات مقاومت در ارتفاع دیوار های ساخته شده از بتن خودتراکم و معمولی به ترتیب 6 و 8 درصد بوده است که نشان دهنده عملکرد مناسب بتن های خودتراکم در المان های با ابعاد واقعی می باشد.
    کلید واژگان: بتن خودتراکم، مقاومت فشاری درجا، نانو و دوده ی سیلیس، زئولیت، فراصوتی، مغزه گیری، چکش اشمیت
    Javid Malak Doust, Rahmat Madandoust, Malek Muhammad Ranjbar
    Improper homogeneity of concrete due to segregation phenomenon and low compaction can affect its in situ performance. Today, by increasing the use of self compacting concrete (SCC) in civil engineering applications, It seems to be necessary to investigate the homogeneity of concrete by measuring the in situ hardened properties such as compressive strength. In this study, the assessment of concrete compressive strength was carried out in the height of walls made with SCC and it was compared with normal concrete (NC). In this research, pozzolanic materials such as combination of silica fume-nano SiO2 and zeolite are used as partial replacement of cement to investigate the effect of these materials on strength variation in SCC mixtures. The walls made in full scale and had been reinforced for considering real condition of executive. Nondestructive tests such as ultrasonic pulse velocity and Schmidt hammer and partial destructive test such as core were carried out on the walls. The test results show more homogeneity in strength for walls made with SCC in compared to NC. Also the use of combination of silica fume- nano SiO2 indicates more improvement on homogeneity in compared to containing zeolite of SCC mixtures. Variations of strength in height of the wall made with SCC and NVC was 6 and 8 percent, respectively that indicate the proper function of self-compacting concrete in full-scale elements.
    Keywords: SCC, in Situ Compressive Strength, Silica Fume, Nano SiO2, Zeolite, Ultrasonic, Coring, Schmidt Hammer
نکته
  • نتایج بر اساس تاریخ انتشار مرتب شده‌اند.
  • کلیدواژه مورد نظر شما تنها در فیلد کلیدواژگان مقالات جستجو شده‌است. به منظور حذف نتایج غیر مرتبط، جستجو تنها در مقالات مجلاتی انجام شده که با مجله ماخذ هم موضوع هستند.
  • در صورتی که می‌خواهید جستجو را در همه موضوعات و با شرایط دیگر تکرار کنید به صفحه جستجوی پیشرفته مجلات مراجعه کنید.
درخواست پشتیبانی - گزارش اشکال