تعیین خواص مکانیکی بتن سبک دارای نانوذرات سیلیسی برای تحلیل المانهای سازه ای

وزن المان های سازه ای و غیرسازه ای ساختمانها بعنوان بخش عمده ای از بارهای مرده یکی از مهمترین عوامل موثر بر جذب نیروی ناشی از زلزله است، کاستن آن منجر به کاهش ابعاد اعضای سازه ای می شود. یکی از روش های کاهش وزن سازه استفاده از بتن سبک در اعضای سازه ای و غیرسازه ای است که با توجه به زلزله خیزی ایران در این تحقیق مورد توجه قرار گرفته است. بی تردید استفاده از بتن سبک در اعضای سازه ای نیازمند تأمین حداقل مقاومت آئین نامه ای است. برای جبران اثر کاهش مقاومت ناشی از بکار بردن سبکدانه، می توان از مواد تقویت کننده بتن سبک استفاده کرد. برای تامین این نظر، نانوسیلیس از جمله تقویت کننده هایی است که علاوه بر افزایش سرعت هیدراسیون سیمان، با هیدروکسیدکلسیم نیز واکنش داده و ژل سیلیکات کلسیم هیدراته (c-s-h) تشکیل می دهد که به مراتب مستحکم تر از هیدروکسید کلسیم است. بنابراین در این تحقیق خصوصیات مکانیکی بتن سبک شامل مقاومت فشاری، خمشی و شکافتگی و نیز مدول ارتجاعی در صورت افزودن نانوسیلیس بررسی شده است. آزمایش ها نشان داد که خصوصیات مکانیکی بتن سبک در صورت افزودن نانوسیلیس بهبود می یابد. در ادامه منحنی لنگر – انحنای یک مقطع بتنی دارای خواص مکانیکی تعیین شده، مورد بررسی قرار گرفته است. شکل پذیری انحنائی این مقطع در حالتی که با بتن سبک مدلسازی شود کمتر از حالتی است که از بتن سبک دارای نانوسیلیس مدلسازی شده است. در پایان رفتار یک ساختمان 6 طبقه در چهار حالت ساخته شده از بتن معمولی تحت بار ناشی از مصالح معمولی و سبک و نیز ساخته شده از بتن سبک در دو حالت دارای نانوسیلیس و بدون آن، تحت بار ناشی از مصالح سبک تحلیل شده است. نتایج نشان می دهد که استفاده از مصالح سبک، برش پایه سازه را کاهش می دهد. در صورتی که از بتن سبک در تیرهای ساختمان استفاده شود، سختی کل سازه کاهش می یابد اما با افزودن نانوسیلیس به بتن سبک این سختی بیشتر می شود لیکن به سختی سازه ساخته شده از بتن معمولی نمی رسد.