فناوری نانو در بتن

ashar

عضو جدید
مقدمه:

مواد نانو به عنوان مواديكه حداقل يكي از ابعاد آن (طول ، عرض ، ضخامت ) زير 100nm باشد تعريف شده اند ، يك نانومتر يك هزارم ميكرونيا حدود 100000 برابر كوچكتر از موي انسان است . خواص فيزيكي و شيميايي موادنانو (در شكل و فرمهاي متعددي كه وجود دارند از جمله ذرات ، الياف ، گلوله و . . .) در مقايسه با مواد ميكروسكوپي تفاوت اساسي دارند . تغييرات اصولي كه وجود داردنه تنها از نظر كوچكي اندازه بلكه از نظر خواص جديد آنها در سطح مقياس نانو مي باشد .

هدفنهايي از بررسي مواد در مقياس نانو ، يافتن طبقه جديدي از مصالح ساختمانيبا عملكرد بالا مي باشد ، كه آنها را مي توان به عنوان مصالحي با عملكرد بالاو چند منظوره اطلاق نمود . منظور از عملكرد چند منظوره ، ظهور خواصي جديد ومتفاوت نسبت به خواص مواد معمولي مي باشد به گونه اي كه مصالح بتوانند كاربردهايگوناگوني را ارائه نمايند .

درمطالب بعدي كه خواهد آمد مواد نانو ساختاري معرفي خواهندشد كه با توجه به نو ظهور بودن چنين موادي مي توانند تحولي شگرف در صنعت ساختمانسازي آن ايجاد كنند .

-2
مواد نانو كمپوزيت:

موادنانو كمپوزيت بر پايه پليمر (ماتريس پليمري اولين بار در سالهاي 70 معرفي شده اندكه ازتكنولوژي سول- ژل(Sol-Gel)جهتانتشار(Disperse) دادن ذرات نانو كاني درون ماتريس پليمر استفاده شدهاست .

هرچند تحقيقات انجام شده دردو دهه گذشته براي توسعه تجاري اين مواد توسط شركت تويوتا در ژاپن در اواخر سالهاي80 صورت گرفته است ، ولي رشته نانو كمپوزيت پليمر هنوز در مرحله جنيني و درآغاز راه مي باشد .

دراين شرايط نانو آلومينا ، بهترين ساختار نانوئي است كه افق جديدي را در صنعتسراميك نويد مي دهد . زيرا كاربرد اين مواد پديده اي است كه از نظر مكانيكي ،الكتريكي و خواص حرارتي به طور مناسب داراي تعادل بوده و در رشته هاي مختلف كاربرد دارد. از جمله مي توان به چند نمونه اشاره كرد:· تكنولوژي نانو فلز آرتونايد كه اخيراًبه طور تجاري ، الياف نانويي آلومينا ، انقلابي در رشته سراميك بوجود آورده است . ·ذرات نانويي غير فلز مانند:نانو سيليكا ، نانو زيركونيا و مواد ديگر اصلاح كنندهسراميك ها مي باشد .

-3
بتن با عملكرد بالا (HPC)

يكياز چالشهايي كه در رشته مصالح ساختماني بوجود آمده است ، بتن با عملكرد بالا(HPC ) مي باشد . اين نوعبتن مقاوم از نوع مصالح كامپوزيت بوده و از نظر دوام جزو مصالح كامپوزيت وچند فازي مركب و پيچيده مي باشد . خواص ، رفتار وعملكرد بتن بستگي به نانو ساختار ماده زمينه بتن و سيماني دارد كه چسبندگي ، پيوستگي ويكپارچگي را بوجود مي آورد .

بنابراين، مطالعات بتن و خمير سيمان در مقياس نانو براي توسعه مصالحساختماني جديد و كاربرد آنها بسيار حائز اهميت مي باشد . روش معمولي براي توسعه بتنبا عملكرد بالا اغلب شامل پارامترهاي مختلفي از جمله طرح اختلاط بتن معمولي و بتنمسلح با انواع مختلف الياف مي باشد . در مورد بتن به طور خاص ، علاوه بر عملكردبا دوام و خواص مكانيكي بهتر ، بتن با عملكرد بالاي چند منظوره (MHPC) خواص اضافه ديگري رادارا مي باشد ، از جمله مي توان به خاصيت الكترو مغناطيسي ، و قابليت به كارگيري در سازه هاي اتمي (محافظت از تشعشعات ) و افزايش موثر بودن آن در حفظانرژي ساختمانها و ... را نام برد .


-4
نانو سيليس آمورف:

درصنعت بتن ، سيليس يكي از معروفترين موادي است كه نقش مهمي در چسبندگي و پر كنندگي بتنبا عملكرد بالا(HPC) ايفا مي كند .
محصولمعمولي همان سليكيافيوم يا ميكرو سيليكا مي باشد كه داراي قطري در حدود 1/0 تا 1 ميليمتر مي باشد و داراي اكسيد سيليس حدود 90% مي باشد . مي توان گفت كه ميكرو سيليكامحصولي است كه در محدوده بالاي اشل اندازه نانو متر جهت افزايش عملكرد كامپوزيت موادسيماني به كار برده مي شود .

محصولنانو سيليس متشكل از ذراتي هستند كه داراي شكل گلوله اي بوده و باقطر كمتر از 100nm يا بصورت ذرات خشك پودر يا بصورت معلق در مايع محلول قابلانتشار مي باشند ، كه مايع آن معمول ترين نوع محلول نانو سيليس مي باشد ، ايننوع محلول در آزمايشات مشخص در بتن خود تراكم([2]SCC) به كار گرفته شده است . نانو سيليس معلق كاربردهايچند منظوره از خود نشان مي دهد مانند:
خاصيتضد سايش
ضدلغزش
ضدحريق
ضدانعكاس سطوح

آزمايشاتنشان داده اند كه واكنش مواد نانو سيليس (Colloidal Silica ) با هيدرواكسيد كلسيمدر مقايسه با ميكرو سيليكا بسيار سريع تر انجام گرفته و مقدار بسيار كم اين مواد همانتاثير پوزالاني مقدار بسيار بالاي ميكرو سيليكا را در سنين اوليه دارا مي باشد. تمام كارهاي انجام يافته بر روي كاربرد مواد نانو سيليس كلوئيدي (Colloidal Nano Silica ) در بخش اصلاح خواص ريولوژي ، كار پذيريو مكانيكي خمير سيمان بوده است . آنچه كه در اينجا مطرح است نتايج اوليه محصولاتنانو سيليس با قطري در محدوده 5 تا 100 نانومتر مي باشد .

هدفاز مطالب ارائه شده نشان دادن مصالح جديد ساختماني و بيان مزاياي استفاده از اين نوعمواد در صنعت ساختمان مي باشد
اینجا بمان حتی اگر لحظه ای درنگ باشد
 

Similar threads

بالا