Studi tentang kekuatan tekan dan evolusi struktur pori beton pasir Aeolian yang dimodifikasi nano-silika dalam siklus beku-cair berdasarkan dimensi fraktal

Abstrak
Studi ini menyelidiki pola kerusakan beton pasir aeolian yang dimodifikasi nano-SiO₂ (NS-ASC) dalam kondisi embun beku garam. NS-ASC disiapkan menggunakan nano-SiO₂ pada dosis 0%, 1%, 2%, 3%, dan 4%, dengan 30% pasir aeolian. Mekanisme degradasi kinerja dan ketahanan beku NS-ASC dianalisis melalui uji kuat tekan (makroskopis) dan uji mikroskopis (SEM dan NMR) sebelum dan sesudah siklus beku-cair (FTC). Selain itu, dimensi fraktal pori D ( D min dan D max ) NS-ASC dalam FTC yang berbeda diperoleh dari hasil NMR. Sebuah model dikembangkan untuk memprediksi kuat tekan NS-ASC dalam kondisi embun beku garam, menggunakan dosis NS dan dimensi fraktal D sebagai variabel. Hasil penelitian menunjukkan bahwa kuat tekan NS-ASC secara bertahap menurun dengan meningkatnya FTC. Setelah 200 FTC, ANS-1, ANS-2, ANS-3, dan ANS-4 menunjukkan peningkatan kekuatan masing-masing sebesar 31,1%, 36,92%, 105,49%, dan 82,32%, yang menunjukkan peningkatan ketahanan beku dibandingkan dengan ASC tanpa NS. Penggabungan NS secara efektif mengisi pori-pori internal ASC, mengurangi kerusakan akibat embun beku garam. Selain itu, dimensi fraktal pori menunjukkan penurunan bertahap dengan meningkatnya FTC, yang mencerminkan gangguan progresif pada struktur pori internal ASC karena embun beku garam. Struktur pori berevolusi dari kompleks menjadi lebih sederhana, dengan pori-pori kecil secara bertahap berubah menjadi lebih besar. Selain itu, kekuatan tekan meningkat dengan dimensi fraktal D. Sebuah model berdasarkan dimensi fraktal D dan tingkat kontribusi dosis NS secara efektif menggambarkan variasi NS-ASC dalam lingkungan embun beku garam. Studi ini memberikan landasan teoritis untuk menganalisis kerusakan dan penurunan NS-ASC dalam kondisi embun beku garam.