اثر ریزساختار فیزیکی منافذ بر مقاومت فشاری و جذب آب در بتن‌های خودتراکم حاوی میکروسیلیس و متاکائولین

شناخت ریزساختار فیزیکی از جمله توزیع اندازه منافذ و نفوذپذیری بتن در مقابل آب به دلیل اثر آن بر دوام بلند مدت، حائز اهمیت است. هدف تحقیق حاضر بررسی اثر ریزساختار فیزیکی منافذ در بتن‌های خودتراکم حاوی متاکائولین و میکروسیلیس بر درصد جذب آب و جذب مویینه آب و مقاومت فشاری است. بتن‌‌های خودتراکم با مقدار مواد سیمانی kg/m3450 و نسبت آب به سیمان 0.35، 0.45 و 0.55 طراحی شدند. ترکیب‌های دوتایی و سه تایی سیمان، میکروسیلیس و متاکائولین برای این تحقیق ساخته شد. به منظور بررسی تفاوت اثر متاکائولین و میکروسیلیس بر ریزساختار فیزیکی، مخلوط‌های حاوی متاکائولین و جایگزینی میکروسیلیس و متاکائولین با نسبت آب به سیمان 0.45 ساخته شد. مشخصات ریزساختار فیزیکی شامل اندازه میانه منافذ، حجم منافذ بزرگ و کوچک مویینه در بتن‌های خودتراکم پوزولانی توسط آزمایش تخلخل‌سنجی جیوه‌ای اندازه گیری شد. آزمایش‌های مقاومت فشاری، جذب حجمی و مویینه آب بر روی نمونه‌های بتن خودتراکم انجام شد. نتایج نشان داد که عامل موثر مهم بر مقاومت فشاری و نفوذ‌پذیری در برابر آب، اندازه میانه منافذ و حجم منافذ بزرگ مویینه است. بتن حاوی 20 درصد متاکائولین و 8 درصد میکروسیلیس علیرغم داشتن بیشترین مقاومت فشاری 77 مگاپاسکال، کمترین تخلخل را نداشت. کمترین تخلخل با مقدار 8.6 درصد، متعلق به بتن خودتراکم حاوی میکروسیلیس و نسبت آب به سیمان 0.35 است.

The effect of the pores physical microstructure on water transport and compressive strength in self-compacting concretes containing silica fume and metakaolin

Understanding the physical microstructure, including pores size distribution and water absorption of concrete, because of its effect on longterm durability is important. The aim of the present study is to investigate the effect of physical microstructure of pozzolanic selfcompacting concretes on compressive strength and water permeability. Selfcompacting concrete mixes were designed with total cementitious material content of 450 kg/m3 with water to cementitious material ratio of 0.35, 0.45 and 0.55. The binary and ternary blends of cement, silica fume and metakaolin were used for the purpose of present study. In order to investigate the difference between the effect of metakaolin and silica fume on the physical microstructure, mixtures containing binary and ternary blends of cement, silica fume and metakaolin with water to cement ratio of 0.45 were considered. Pore physical microstructure characteristics including median pore size, volume of large and small capillary pore in selfcompacting concretes were investigated. Pore size distribution of selfcompacting concrete samples were measured by mercury porosity test. The compressive strength, water absorption and capillary water sorptivity were performed on samples. The results showed that an important effective factor on compressive strength and water permeability is the medium size of the pores and the volume of large capillary pores. The concrete containing 20% metakaolin and 8% silica fume did not have the lowest porosity despite having the highest compressive strength. The lowest porosity with 8.6% belongs to selfcompacting concrete containing silica fume with water to cement ratio of 0.35.