تأثیر استفاده توأمان الیاف شیشه و پلیمر بر خواص مکانیکی، جمع شدگی و دوام کامپوزیت-های سیمانی

نوع مقاله: پژوهشی

نویسندگان

1 دانشگاه تحصیلات تکمیلی صنعتی و فناوری پیشرفته، کرمان، ایران

2 استادیار، دانشکده عمران و نقشه برداری، دانشگاه نحصلات تکمیلی صنعتی و فن آوری پیشرفته کرمان.

چکیده

در این مطالعه به بررسی خواص مکانیکی و دوام کامپوزیت‌های حاوی الیاف و پلیمر پرداخته‌شده است. طی این بررسی از سیمان کلسیم آلومینات و سیمان پرتلند به‌صورت مجزا استفاده‌شده است. الیاف شیشه و پلیمر‌پایه آکریلیک برای اصلاح مخلوط‌ها مصرف ‌شده است. نمونه-های ساخته شده حاوی و درصد الیاف شیشه و درصد وزن جامد پلیمر، می‌باشند. آزمون‌های مکانیکی انجام شده شامل مقاومت فشاری، مقاومت خمشی، مقاومت کششی، طاقت و مقاومت ضربه‌ای می‌باشد. آزمون مهاجرت تسریع شده یون کلراید و همچنین آزمون تغییر طول ناشی از جمع شدگی نیز موردمطالعه قرارگرفته است. مقاومت فشاری نمونه‌های ساخته شده با سیمان کلسیم آلومینات از نمونه‌های ساخته شده با سیمان پرتلند بیشتر می‌باشد لیکن با افزودن پلیمر و الیاف شیشه به مخلوط‌ها مقاومت فشاری کاهش می‌یابد. استفاده از الیاف و پلیمر در کامپوزیت‌های سیمانی، سایر خواص مکانیکی را بهبود بخشیده است، لیکن در آزمون دوام، مخلوط‌های الیافی سبب افزایش نفوذ یون کلراید شده‌اند. همچنین بر خلاف پلیمر اضافه کردن درصد بالای الیاف به مخلوط‌ها سبب کاهش تغییر طول ناشی از جمع شدگی گردیده است

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

Effect of combined use of glass and polymer fibers on mechanical properties, shrinkage and durability properties of cement composites

نویسندگان [English]

  • sarvenaz moetamed 1
  • Hesam Madani 2
1 Graduate University of Advanced Technology, kerman, Iran.
2 Assistant professor, Civil engineering faculty, Kerman graduate university of technology.
چکیده [English]

In this study, the mechanical properties and durability of composites containing fibers and polymers have been investigated. For this purpose, calcium aluminate cement and Portland cement were used as binding agents. Glass fiber and polymer (Forton VF- ) have been used to modify the mix. The specimens were prepared using and glass fiber (vol./vol) and polymer by cement weight. The length of the fibers was mm. The mechanical tests performed consist of compressive strength, flexural strength, tensile strength, flexural toughness and impact strength, and RCMT , as well as the shrinkage test. The compressive strength test was performed at the ages of , , and days. The mixtures made with calcium aluminate cement had higher compressive strength due to fast formation of microstructure compared to the Portland cement mixtures, so that -day compressive strength of Portland cement mix was comparable to -day compressive strength of calcium aluminate mortar. By adding the polymer to the mixtures, the compressive strength was reduced. It was also observed that by increasing the glass fiber content from to , compressive strength became lower. By increasing age the compressive strength was enhanced due to the formation of polymer films in the porous structure of the mixtures and improving the cement hydration. In polymer modified specimens, the flexural strength was also increased due to the production of polymer films in the structure of mixes. Flexural strength was increased by the addition of glass fibers due to high aspect ratio of the glass fibers and well-formed Interfacial Transition Zone (ITZ). The addition of glass fiber from to influenced the bending strength of polymer specimens and had an enhancing effect on the tensile strength, flexural toughness and impact resistance. However, in the durability test, fiber incorporated mixtures had higher chloride ion penetration. Adding fibers to the blends reduced the amount of shrinkage.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Calcium Aluminate Cement
  • Portland cement
  • Glass Fibers
  • Polymer