二酸化チタンナノ粒子によるコンクリートの耐災性評価

まず、ポートランドCPIIセメント、砕石、中程度洗浄された川砂、水をコンクリート混合材として4グループから準備し、水とセメントの比率を0.5に保ちます。3.63キログラムの標本ごとに、適切な量のセメント、砂、砂利を計量し、水を加えます。すべての成分を徹底的に均質化し、可能な限り均一な質量を得ること。

混合コンクリートを型に鋳造し、骨材の分離、自由水の蓄積、未混合材料からの染色の兆候を検査して、均一な一貫性を確保して代表的な結果を得ます。次に、試験試料を直径10センチ、高さ20センチの円筒形金属で成形します。各型を充填し、コンクリートが均一な分布で指定されたレベルに達するようにします。

サンプルAを作成し、添加物なしの陰性対照として指定し、他の試料との比較の基準として用いてください。コンクリート混合物に約36.3グラムの二酸化ナノチタン1%を混入してサンプルBを製造します。ナノ粒子を質量全体に均等に分散させて凝集を防ぎます。

同様に、サンプルCとDを準備し、サンプルセット間の均質性を確保します。次に、約108.9グラムの3%銅系可塑剤添加剤をコンクリート混合物に混ぜてサンプルEを準備し、このサンプルをポジティブコントロールとして指定し、可塑剤の効果を他のサンプルと比較して比較します。すべてのサンプルは、環境の影響から保護された管理された環境で保管し、硬化期間を待ってください。

こちらは湿度管理された場所で、温度は約23度、相対湿度は少なくとも95%に24時間維持されています。この初期期間の後、標本を石灰を含んだ飽和水に浸し、指定された期間にわたり23度の同じ温度で硬化を続けます。硬化後、試料を取り出して各試料の重量を測定し、それぞれの平均質量が3.63キログラムであることを確認します。

標本は以下のスケジュールに従い、約23度の室温で調理してください。各試料を汎用引張・圧縮試験機を用いて軸方向圧縮試験を受けます。試験機のロードセル容量が試料寸法に適合しているか確認し、施用負荷のリアルタイム監視と記録が可能なデジタル制御システムが有効であることを確認しましょう。

試料が破損するまで圧縮荷重を加え続け、破裂瞬間の最大支持荷重を記録します。各試料の圧縮強度を次の式で計算します。次に、直径100ミリメートル、高さ200ミリメートルの円筒形試料を油圧プレスの中心に垂直位置に配置して圧縮強度試験を行います。

試料と装填板の適切な接触を確実にしてください。軸方向荷重を連続的かつ衝撃なく約0.45メガパス毎秒の速度で加えます。この手順を3セットすべての標本セットで繰り返します。

制御、二酸化チタンドーピングおよび銅系添加剤サンプル。すべての値を体系的に記録し、後で異なるサンプルセット間で比較できるようにします。最後に、記録された圧縮強度値を比較し、対照、二酸化チタンドープおよび銅系添加試料間の機械的挙動と性能の違いを評価します。

圧縮試験では、質量比で1%の二酸化チタンを含むコンクリート試料は、対照コンクリートおよび3%銅系可塑剤を含むものよりも高い圧縮強度を示しました。圧縮強度試験で28日間硬化した試料の中で、B3、C3、D3の試料はA3およびE3とラベル付けされた試料よりも色が明らかに明るく見えました。Bとラベル付けされた標本は、硬化28日後の圧縮強度が17,379メガパスで最高でした。AおよびEとラベル付けされた標本は、硬化28日後に圧縮強度値が低下し、それぞれ13,018メガと9,725メガパスカルとなりました。