Abstrak
Penggabungan nanomaterial memainkan peran penting dalam sifat mekanis beton, perilaku daya tahan, dan mikrostruktur. Namun, literatur yang ada melaporkan tantangan signifikan mengenai pengoptimalan dan dispersi nanomaterial ini dalam beton. Studi ini menyelidiki efek persentase berat (wt.%) karbon nanotube berdinding banyak (MWCNT) yang dioptimalkan pada sifat mekanis dan daya tahan beton melalui pendekatan dua fase. Pada fase pertama, Desain Eksperimen Taguchi (T-DoE) multi-respons yang dikombinasikan dengan analisis relasional abu-abu (GRA) digunakan untuk menentukan wt.% MWCNT yang optimal untuk campuran beton. Fase kedua melibatkan validasi eksperimental sifat mekanis, ketahanan penetrasi klorida, ketahanan abrasi menggunakan sandblasting, dan karakteristik mikrostruktur campuran beton yang dioptimalkan. Hasilnya mengungkapkan dua desain campuran efektif dengan 0,06% dan 0,08% MWCNT, mencapai kekuatan tekan masing-masing 40 dan 45 MPa, melampaui kekuatan beton tradisional 32 MPa dan memenuhi standar American Concrete Institute dan AS3600. Integrasi T-DoE dan GRA secara signifikan meningkatkan kekuatan tekan dengan modifikasi mikrostruktur dan sifat mekanis semen dengan nanopartikel melalui pendekatan pembangunan berkelanjutan %, ketahanan klorida sebesar 53,6%, dan ketahanan abrasi sebesar 41,1%. Selain itu, campuran yang dioptimalkan menunjukkan peningkatan daya tahan terhadap masuknya klorida dan abrasi selama periode pengeringan yang lama. Analisis mikroskop elektron pemindaian emisi lapangan menunjukkan mikrostruktur yang kuat dengan porositas yang berkurang dan lebih sedikit retakan, yang menyoroti efektivitas MWCNT dalam meningkatkan kinerja beton.
Optimasi multirespon pada beton karbon-nanotube: Studi tentang sifat mekanik dan perilaku durabilitas
