Mελέτη της σκλήρυνσης νάνο-τροποποιημένης τσιμεντόπαστας με χρήση υπέρηχων
Loading...
Date
Authors
Συλάκος, Γεώργιος
Journal Title
Journal ISSN
Volume Title
Publisher
Πανεπιστήμιο Ιωαννίνων. Σχολή Θετικών Επιστημών. Τμήμα Μηχανικών Επιστήμης Υλικών
Abstract
Type
Type of the conference item
Journal type
Educational material type
Conference Name
Journal name
Book name
Book series
Book edition
Alternative title / Subtitle
Description
Η παρούσα μεταπτυχιακή διατριβή στοχεύει στην μελέτη της σκλήρηνσης νανο-τροποποιημένης τσιμεντόπαστας με χρήση υπερήχων. Η νανο-τροποποιημένη τσιμεντόπαστα αποτελείται από νανοσωλήνες άνθρακα πολλαπλού τοιχώματος, τσιμέντο και νερό.
Το κίνητρο αυτής της μελέτης είναι το όλο και αυξανόμενο ενδιαφέρον για έρευνα σχετικά με την νανο-ενίσχυση δομικών υλικών. Τελευταία, γίνεται προσπάθεια δημιουργίας σύνθετων τροποποιημένων υλικών με την προσθήκη νανο-υλικών που συντελούν στην αλλαγή των υπαρχουσών ιδιοτήτων τους, με στόχο τη βελτίωσή τους. Παράλληλα, ο ερευνητικός και επιστημονικός χώρος μελετούν την επίδραση της νανο-τεχνολογίας στον κόσμο των υλικών. Οι μελέτες για τα νανο-υλικά που χρησιμοποιούνται ως μέσο ενίσχυσης σε δομικά υλικά όπως σκυρόδεμα, κονίαμα ή τσιμεντόπαστα, βρίσκονται σε πρώιμο στάδιο γι’ αυτό τα πορίσματα της κάθε μελέτης που διενεργείται, τίθενται διαρκώς υπό αμφισβήτηση αλλά λαμβάνονται ως βάση για περεταίρω έρευνες.
Στην έρευνα πραγματοποιήθηκε μία σειρά πειραμάτων σε τσιμεντόπαστα στα οποία άλλαζε το ποσοστό της νανο-ενίσχυσης με το τσιμέντο καθώς και το ποσοστό νερού με το νανο-τροποποιημένο τσιμέντο. Οι μετρήσεις ξεκινούσαν αμέσως μετά την τοποθέτηση του δείγματος στον δειγματοφορέα και τα μεγέθη που μετρήθηκαν ήταν η ταχύτητα, το εύρος και το μέτρο ελαστικότητας μεγέθη ικανά να μας δώσουν σημαντικές πληροφορίες όσον αφορά την αποδοτικότητα της κατασκευής και τον καλύτερο δυνατό χρόνο στον οποίο αυτή επιτυγχάνεται.
Στο πρώτο κεφάλαιο γίνεται αναφορά στο τσιμέντο, όπου δίνεται ο ορισμός του και γίνεται αναφορά στην διαδικασία παραγωγής, στην χημική σύσταση, στις κατηγορίες τσιμέντου, στις ιδιότητες του τσιμέντου και της τσιμεντόπαστας καθώς και στην ενυδάτωση του τσιμέντου. Στο ίδιο κεφάλαιο παρουσιάζεται και η διεργασία ενυδάτωσης, μηχανισμός ο οποίος επιδρά σημαντικά στις τελικές ιδιότητες της τσιμεντόπαστας.
Στο δεύτερο κεφάλαιο γίνεται αναφορά στην νανοτεχνολογία. Αρχικά αναφέρεται στην επίδραση της νανοτεχνολογίας στην κατασκευή, στα δομικά υλικά και στις αναμενόμενες εξελίξεις. Στη συνέχεια, αναφέρεται στα νανουλικά, στις συνθετικές μεθόδους τους και στην ομοιομορφία τους.
Στο τρίτο κεφάλαιο γίνεται αναφορά στους νανοσωλήνες άνθρακα. Αρχικά γίνεται αναφορά στην δομή, την μορφολογία και στις ιδιοτητές τους. Στη συνέχεια, αναφέρεται στις εφαρμογές, στους μεθόδους παραγωγής και στον χαρακτηρισμό τους. Τέλος, γίνεται αναφορά στην εφαρμογή των νανοσωλήνων άνθρακα σε τσιμεντοειδή υλικά.
Στο τέταρτο κεφάλαιο γίνεται αναφορά στους μη καταστροφικούς ελέγχους και στις μεθόδους που εφαρμόζουμε. Στο ίδιο κεφάλαιο παρουσιάζεται ο μη καταστροφικός έλεγχος με χρήση Υπερήχων με αναφορά στην θεωρία των υπερήχων και την διαδικασία ελέγχου που ακολουθείται.
Στο πέμπτο κεφάλαιο περιγράφεται αναλυτικά το πειραματικό μέρος και συγκεκριμένα με εικόνες η παρασκευή αιωρήματος νανοσωλήνων άνθρακα, η πειραματική διαδικασιά και η πειραματική διάταξη που χρησιμοποιήθηκε. Επίσης παρουσιάζονται τα αποτελέσματα των πειραμάτων με διαγράμματα της ταχύτητας διάδοσης στον χρόνο καθώς και του μέτρου ελαστικότητας στον χρόνο των δοκιμίων και οι παρατηρήσεις – σχόλια σε αυτά.
Τέλος στο έκτο κεφάλαιο αναφέρονται τα συμπεράσματα που προκύπτουν έπειτα από τις παρατηρήσεις που έχουν γίνει κατά την ανάλυση των αποτελεσμάτων. Επίσης δίνονται προτάσεις για περαιτέρω έρευνα πάνω στο συγκεκριμένο θέμα.
This post-graduate thesis aims at studying the hardening of nano-modified cement paste using ultrasound. The nano- modified cement paste consists of multi-wall carbon fiber, cement and water. The motivation of this study is the growing interest in research on nano-reinforcing building materials. Last, there is an effort to create composite materials modified by adding nano-materials contributing to changing their existing properties in order to improve them. Meanwhile, research and academia are studying the effect of nano-technology in the world of materials. Studies on nano-materials used to enforce building materials such as concrete, mortar or cement paste, are at an early stage so that the results of each study conducted constantly questioned but taken as a basis for further investigations. In the research conducted a series of experiments in cement paste in which the percentage of nano-reinforcement with cement was changed as well as the water percentage of water with the nano- modified cement. The measurements were started immediately after placing the sample in sampler and the sizes we measured were the speed, range and modulus elasticity, sizes able to give us important information about the efficiency of the structure and the best time in which this is achieved. In the first chapter, reference is made to cement, where its definition is given and reference is made to the production process, chemical composition, cement categories, cement and cement paste properties and cement hydration. In the same chapter is presented the hydration process, a mechanism which significantly influences the final properties of the cement paste. In the second chapter, reference is made to nanotechnology. Ιnitially refers to the impact of nanotechnology on construction, building materials and expected developments. They then refer to nano materials, their synthetic methods and their uniformity. In the third chapter, reference is made to carbon nanotubes. Initially reference is made to their structure, morphology and their properties. Τhen refers to the applications, the methods of production and their characterization. Finally, reference is made to the application of carbon nanotubes to cementitious materials. In the fourth chapter, reference is made to non-destructive tests and their methods of application. In the same chapter is presented non-destructive testing using Ultrasound with reference to ultrasound theory and control procedure to be followed. In the fifth chapter we describe the experimental part and in particular with pictures the preparation of carbon nanotubes suspension, the experimental procedure and the experimental device was used. Also, the results of the experiments are presented with diagrams of the propagation velocity in time as well as the elastic modulus in time of the specimens and the observations - comments on them. Finally, in the sixth chapter are mentioned the conclusions that follow from the observations made during the analysis of the results. Suggestions for further research on this subject are also provided.
This post-graduate thesis aims at studying the hardening of nano-modified cement paste using ultrasound. The nano- modified cement paste consists of multi-wall carbon fiber, cement and water. The motivation of this study is the growing interest in research on nano-reinforcing building materials. Last, there is an effort to create composite materials modified by adding nano-materials contributing to changing their existing properties in order to improve them. Meanwhile, research and academia are studying the effect of nano-technology in the world of materials. Studies on nano-materials used to enforce building materials such as concrete, mortar or cement paste, are at an early stage so that the results of each study conducted constantly questioned but taken as a basis for further investigations. In the research conducted a series of experiments in cement paste in which the percentage of nano-reinforcement with cement was changed as well as the water percentage of water with the nano- modified cement. The measurements were started immediately after placing the sample in sampler and the sizes we measured were the speed, range and modulus elasticity, sizes able to give us important information about the efficiency of the structure and the best time in which this is achieved. In the first chapter, reference is made to cement, where its definition is given and reference is made to the production process, chemical composition, cement categories, cement and cement paste properties and cement hydration. In the same chapter is presented the hydration process, a mechanism which significantly influences the final properties of the cement paste. In the second chapter, reference is made to nanotechnology. Ιnitially refers to the impact of nanotechnology on construction, building materials and expected developments. They then refer to nano materials, their synthetic methods and their uniformity. In the third chapter, reference is made to carbon nanotubes. Initially reference is made to their structure, morphology and their properties. Τhen refers to the applications, the methods of production and their characterization. Finally, reference is made to the application of carbon nanotubes to cementitious materials. In the fourth chapter, reference is made to non-destructive tests and their methods of application. In the same chapter is presented non-destructive testing using Ultrasound with reference to ultrasound theory and control procedure to be followed. In the fifth chapter we describe the experimental part and in particular with pictures the preparation of carbon nanotubes suspension, the experimental procedure and the experimental device was used. Also, the results of the experiments are presented with diagrams of the propagation velocity in time as well as the elastic modulus in time of the specimens and the observations - comments on them. Finally, in the sixth chapter are mentioned the conclusions that follow from the observations made during the analysis of the results. Suggestions for further research on this subject are also provided.
Description
Keywords
Νάνο-τροποποιημένη τσιμεντόπαστα, Nano-modified cement paste
Subject classification
Τσιμέντο
Citation
Link
Language
el
Publishing department/division
Πανεπιστήμιο Ιωαννίνων. Σχολή Θετικών Επιστημών. Τμήμα Μηχανικών Επιστήμης Υλικών
Advisor name
Ματίκας, Θεόδωρος
Examining committee
Ματίκας, Θεόδωρος
Δάσιος, Κωνσταντίνος
Μπάρκουλα, Νεκταρία-Μαριάνθη
Δάσιος, Κωνσταντίνος
Μπάρκουλα, Νεκταρία-Μαριάνθη
General Description / Additional Comments
Institution and School/Department of submitter
Πανεπιστήμιο Ιωαννίνων. Σχολή Θετικών Επιστημών. Τμήμα Μηχανικών Επιστήμης Υλικών
Table of contents
Sponsor
Bibliographic citation
Βιβλιογραφία : σ. 134-135
Name(s) of contributor(s)
Number of Pages
135 σ.