تبلیغات
مهندسی عمران - کاربردهای فناوری نانو در صنعت بتن
مهندسی عمران

لینکدونی

آرشیو

← آمار وبلاگ

  • کل بازدید :
  • بازدید امروز :
  • بازدید دیروز :
  • بازدید این ماه :
  • بازدید ماه قبل :
  • تعداد نویسندگان :
  • تعداد کل پست ها :
  • آخرین بازدید :
  • آخرین بروز رسانی :

کاربردهای فناوری نانو در صنعت بتن

پیشرفت های اخیر در زمینه مواد و فرآیندها، همچنین دست کاری آنها در مقیاس نانو چشم اندازی از تولید مواد در اندازه ماکرو و محصولات جدید را پیش روی ما قرار داده است و فناوری نانو تاکنون به حوزه برخی مواد ساختمانی و معدنی از جمله بتن،فولاد و… وارد شده است و به همین دلیل صنایع بتنی و فولادی به نوبه خود یکی ازذینفعان فناوری نانو به شمار می رود.

برای نمونه از برخی دستاوردهایی که تا کنون کسب شده اند، می توان به بتن تقویت شده با استفاده از فناوری نانو که قوی تر و بادوام تر از بتن های معمولی بوده و آسان تر هم جایگذاری می شود اشاره نمود. پیش بینی محققان حاکی از این است که در خلال پنج سال آینده پیشرفت های بسیاری در این زمینه پدیدار خواهد شد و فناوری نانو، دستیابی به پیشرفت های فوق العاده ای را فراسوی فناوری معمولی،امکان پذیر خواهد نمود.
فناوری نانو و بتن
در سطح علوم پایه به منظور درک ساختمان بتن، تجزیه و تحلیل های بسیاری در مقیاس نانو در حال انجام است که برای این منظور از فناوری هائی مانند میکروسکوپ نیروی اتمی (AFM)، میکروسکوپ الکترونی پیمایشی((SEM و پرتو یونی متمرکز ((FIB، که برای مطالعه در مقیاس نانو توسعه یافته اند، استفاده می شود.
یکی از جنبه های اساسی فناوری نانو طبیعت میان رشته ای آن است که به عنوان نمونه در یک تعامل تحقیقاتی میان شاخه های مهندسی پزشکی و ساخت و ساز، از مدل سازی مکانیکی استخوان به منظور مطالعه نحوه نفوذ و انتشار کلر در بتن (که عامل هواخوردگی میلگردها است) استفاده شده است.
مروری بر جنبه های فنی کاربرد نانومواد در بتن:
افزودن نانو ذرات هماتیت (Fe2o3) به بتن علاوه بر افزایش استحکام بتن، پایش سطوح تنش را نیز امکان پذیر می سازد.
نانو لوله های چند جداره موجب افزایش مقاومت فشاری ( ۲۵ + نیوتن بر متر مربع) و مقاومت خمشی ( ۸+ نیوتن بر متر مربع ) بتن می شوند.
به منظور افزایش استحکام بتن، می توان از باکتری ها استفاده نمود، به طوری که افزودن میکرو ارگانیزم های بی هوازی به مخلوط آب و بتن، موجب افزایش ۲۵ در صدی مقاومت ۲۸ روزه بتن می شوند، همچنین رسوب دهی ملات سیمان ماسه ای منجر به رشد ماده پر کننده (فیلر) در داخل خلل و فرج سیمان(نوعی از بتن خود تعمیر کن self repairing) می شود.
استفاده از نانو ذرات در مواد چسباننده مختلف موجب بهبود ویژگی های مربوط به خرابی بتن می شود.
هم اکنون سیلیس((Sio2 جزئی از بتن معمولی است. یکی از نتایج مطالعه بتن در مقیاس نانو این است که با استفاده از نانو ذرات سیلیس می توان میزان تراکم ذرات در بتن را افزایش داد که این به افزایش چگالی میکرو و نانو ساختارهای تشکیل دهنده بتن ودر نتیجه بهبود ویژگی های مکانیکی آن می انجامد.
افزودن نانو ذرات سیلیس به مواد مبتنی بر سیمان هم موجب کنترل تجزیه ناشی از واکنش بنیادی C-S-H (کلسیم- سیلیکات- هیدرات)، که در اثر نشت((leaching کلسیم در آب رخ می دهد، و نیز جلوگیری از نفوذ آب به درون بتن می شود که هر دوی این موارد دوام بتن را افزایش می دهد.
متناسب با میزان افزایش تراکم ذرات، آسیا کردن کلینکر سیمان پرتلند معمولی(OPC) به همراه ماسه استاندارد، منجر به تولید ذرات ریز تری در مقایسه با ذرات حاصل از آسیا نمودن سیمان پرتلند معمولی به تنهایی می شود، و نکته مهم اینکه با افزایش میزان ریزی و در نتیجه تراکم ذرات، مقاومت فشاری بتن تا حد سه تا شش برابر افزایش می یابد.
خاکستر فرار یکی دیگر از مواد مورد استفاده در ساخت بتن است؛ استفاده از این ماده علاوه بر افزایش دوام و استحکام بتن، میزان مصرف سیمان را نیز کاهش می دهد؛ ولی افزودن خاکستر فرار به بتن موجب کند شدن فرآیند عمل آوری بتن و کمتر شدن مقاومت کوتاه مدت آن در مقایسه با بتن معمولی می شود. در صورت افزودن نانو ذرات سیلیس به بتن ساخته شده با خاکستر فرار، با وجود اینکه قسمتی از سیمان مصرفی با سیلیس جایگزین می شود، چگالی و استحکام بتن و مخصوصاَ مقاومت کوتاه مدت بتن افزایش چشمگیری می یابد.
همچنین تحقیق در مورد اضافه نمودن نانو ذرات اکسید آهن یا هماتیت (Fe2o3) به بتن نشان داده است که این ذرات علاوه بر افزایش مقاومت بتن ،پایش سطوح تنش( خستگی) بتن را از طریق اندازه گیری مقاومت الکتریکی برشی ( مقطعی) امکان پذیر می سازد.
نوعی دیگر از نانو ذرات افزودنی به بتن در جهت بهبود ویژگی های آن، دی اکسید تیتانیوم(Tio2) است؛ Tio2 یک رنگدانه سفید است که می توان آن را به عنوان یک روکش بازتاب کننده مطلوب استفاده نمود.
Tio2 از طریق واکنش های فوتو کاتالیستی قوی قادر به شکستن و تجزیه آلاینده های آلی، ترکیبات آلی فرار ((VOC و غشاهای باکتریایی است و به همین دلیل برای ایجاد خاصیت ضد عفونی کنندگی به رنگ ها، سیمان ها و شیشه ها اضافه می گردد.
چنانچه از Tio2 در سطوح بیرونی سازه ها استفاده شود، قادر است غلظت آلاینده های موجود در هوا را کاهش دهد. Tio2 ماده ای آب دوست است و با اضافه شدن به سطحی، موجب ایجاد خاصیت خود تمیز کنندگی در سطح می گردد.
بتن تولید شده با این ذرات هم اکنون در پروژه هایی در سر تا سر دنیا در حال استفاده است، این بتن دارای رنگ سفید و درخشندگی خاصی است که سفیدی و درخشندگی خود را به طور موثری حفظ می کند، این در حالی است که سازه های ساخته شده با بتن معمولی فاقد چنین ویژگی هستند.
نانو لوله های کربنی((CNT از جمله نانو ذرات دیگری با ویژگی های قابل توجهی هستند که تحقیقات برای بررسی مزایای حاصل از اضافه نمودن آنها به بتن در حال انجام است. در صورت افزودن مقادیر کوچکی (در حدود یک در صد وزنی) از نانو لوله های کربنی به نمونه های متشکل از آب و بخش عمده ای سیمان پرتلند، خواص مکانیکی نمونه ها به طور قابل توجهی بهبود می یابد.
نانو لوله های تک جداره(MWNT) اکسید شده بالاترین میزان افزایش را هم در مقاومت فشاری (۲۵+ نیوتن بر متر مربع) و هم در مقاومت خمشی( ۸+ نیوتن بر متر مربع) نمونه ها نشان دادند.به طور تئوری اثبات شده است که وجود مقدار زیادی نقایص ساختاری بر روی سطح نانو لوله های چند جداره اکسید شده می تواند به ایجاد اتصال بهتر میان نانو ساختارها و ملات بینجامد؛ لذا می توان نتیجه گرفت که ازطریق ایجاد نقایصی بر روی سطح میلگردهای تقویت کننده بتن، خواص مکانیکی کامپوزیت بهبود می یابد….

در مورد افزودن نانو لوله ها به هر ماده ای دو مشکل عمده وجود دارد: یکی ایجاد اتصال میان نانو لوله ها با همدیگر و دیگری فقدان چسبندگی مناسب میان نانو لوله و شبکه ماده توده، که از دلایل این مشکل، بر هم کنش های میان صفحات گرافیتی نانو لوله هاست. این خاصیت، آنها را به سمت جمع شدن کنار یکدیگر به صورت دسته ها یا طناب هایی سوق می دهد و گاهی اوقات امکان دارد این طناب ها به یکدیگر گیر کرده باشند.
برای دستیابی به پراکندگی یکنواخت نانو لوله ها درون شبکه ماده توده، باید نانو لوله ها را از یکدیگر جدا نمود، علاوه بر این به دلیل طبیعت گرافیتی نانو لوله ها و وجود خاصیت لغزندگی در آنها،امکان ایجاد چسبندگی مناسب میان نانو لوله و شبکه وجود ندارد.
در صورت استفاده از صمغ عربی به منظور از پیش پراکنده سازی نانو لوله ها، مخصوصاَ در صورت کاربرد نانو لوله های تک جداره ((SWNT، ویژگی های مکانیکی بتن به طور قابل ملاحظه ای افزایش می یابد. برای تعیین مقادیر بهینه نانو لوله های مورد مصرف و نیز شاخص های مؤثر در پراکنده سازی نانو لوله ها در مخلوط، به تحقیقات بیشتری نیاز است.
هزینه بالای افزودن نانولوله های کربنی به بتن،توجه به مزایای آن را تحت الشعاع قرار داده است؛ لذا فعالیت هایی در جهت کاهش قیمت نانو لوله ها در حال انجام است که در این صورت مزایای حاصل از افزودن آنها به مواد سیمان بیشتر مورد توجه قرار خواهد گرفت.
روکش ها، زمینه مطالعاتی دیگری هستند و تحقیق فعالانه ای در مورد روکش های محافظ محتوی نانو ذرات برای حفاظت سطحی از بتن در حال انجام است. کاربرد ویژه این روکش ها در حفاظت در برابر شوره گذاری است. هم اکنون مطالعات به سمت کاربرد برخی از انواع نانو ذرات در چسب های (ملات های binder) مختلف و نحوه تاثیر آنها بر روی ویژگی های کلیدی مرتبط با فرسایش بتن، مانند ممانعت از انتقال یون های کلر، مقاومت در برابر دی اکسید کربن، پخش بخار آب، جذب آب و عمق نفوذ، هدایت می شوند. تا کنون نوعی حلال متشکل از رزین اپوکسی با وزن مولکولی پایین و نانو ذرات رس (nano-clay )، نتایج امید وار کننده ای را نشان داده است.
تحقیقات کنونی نشان داده اند که حسگر های مبتنی بر فناوری نانو می توانند کاربردهای زیادی در سازه های بتنی، به منظور کنترل کیفیت و پایش دوام بتن داشته باشند. به طوری که این حسگرها می توانند برای هدف های مختلفی؛از جمله ۱)اندازه گیری چگالی بتن؛
(۲) نظارت بر فرآیند عمل آوری بتن و اندازه گیری میزان افت(انقباض) بتن؛
۳) )اندازه گیری پارامتر های کلیدی معین و اثر گذار بر دوام بتن مانند دما،رطوبت،غلظت کلر،PH، دی اکسید کربن،میزان خستگی(تنش)، خوردگی میلگردها وارتعاش( ویبراسیون)، طراحی شوند.
با توجه به مزیت های کاربرد نانو مواد دربتن می توان در صنایع مختلف معدنی استفاده نمود که عبارتند از :
لاینینگ دیواره های تونل ها به علت داشتن استحکام بالا و مقاومت فشاری وخمشی و تراکم و…
در تونل های راه به دلیل خاصیت باز تابندگی می توان از این نوع بتن ها در دیواره ها استفاده نمود که فضای روشنی را فراهم می سازدو باعث کاربرد لامپهای کمتر می شود.
بدلیل مقاومت در برابر نفوذ اب دیگر نیاز به نوارهای واتر استاب که از نفوذ اب به بتن جلوگیری می کنددر دیواره ها نیست.
به علاوه این بتن ها به دلیل دارا بودن ترکیبات مناسب چسبندگی مناسب با شبکه های فولادی(مش) ارجحیت استفاده نسبت به بتن های معمولی را دارند.
همچنین به دلیل تراکم و مقاومت در برابر سطوح تنش استفاده از این نوع بتن ها به عنوان دوغاب و خمیر پر کننده چال هایی که در ان راک بولت (میل مهار)نصب شده است توصیه می شود.


Buy cialis online
پنجشنبه 15 آذر 1397 07:36 ب.ظ

Many thanks! Loads of facts!

rx cialis para comprar cialis online deutschland tadalafil cialis italia gratis cialis venta a domicilio calis cialis canada on line we like it safe cheap cialis cialis 20 mg cut in half when can i take another cialis
Buy cialis
پنجشنبه 15 آذر 1397 12:02 ق.ظ

Incredible tons of amazing knowledge.
only now cialis 20 mg weblink price cialis 200 cialis coupon cialis sale online cialis generic tadalafil buy buying cialis in colombia weblink price cialis prix cialis once a da free cialis tadalafil
buy cialis usa
چهارشنبه 14 آذر 1397 08:16 ق.ظ

Thanks a lot! Plenty of stuff!

cialis sans ordonnance cialis generika cialis purchasing cialis pills in singapore cialis great britain generic for cialis we like it cialis price canada discount drugs cialis recommended site cialis kanada cialis tablets
buy cialis usa
سه شنبه 13 آذر 1397 08:44 ب.ظ

Cheers, Excellent information!
cialis name brand cheap wow cialis 20 40 mg cialis what if i take cost of cialis per pill how do cialis pills work online cialis cialis with 2 days delivery cialis super acti acheter du cialis a geneve cialis soft tabs for sale
Cialis generic
سه شنبه 13 آذر 1397 09:52 ق.ظ

With thanks. I appreciate this!
cialis 05 cialis 5 mg cialis generico cialis kaufen cialis with 2 days delivery cialis tablets for sale cheap cialis cialis online dose size of cialis safe dosage for cialis
buy cialis usa
دوشنبه 12 آذر 1397 10:01 ب.ظ

Perfectly voiced genuinely! !
order cialis from india cialis with 2 days delivery get cheap cialis we recommend cialis info only best offers 100mg cialis wow cialis tadalafil 100mg acquistare cialis internet buying brand cialis online wow cialis 20 enter site natural cialis
Cialis canada
دوشنبه 12 آذر 1397 09:23 ق.ظ

Many thanks. Very good information!
get cheap cialis cialis 5 mg scheda tecnica cialis soft tabs for sale tadalafil 10 mg viagra vs cialis cialis online napol cialis preise schweiz cialis 20 mg cost tadalafil tablets side effects for cialis
buy cials online
یکشنبه 11 آذر 1397 09:31 ب.ظ

This is nicely expressed! .
cialis en 24 hora cialis for sale cialis dosage cialis 5 mg buy does cialis cause gout cialis kaufen bankberweisung cialis y deporte cialis generico generic cialis side effects for cialis
Cialis 20 mg
یکشنبه 11 آذر 1397 08:44 ق.ظ

You actually reported it wonderfully.
enter site very cheap cialis cialis 100 mg 30 tablet trusted tabled cialis softabs cialis great britain free cialis cialis 5 effetti collaterali cialis online nederland cialis kaufen cialis tablets cialis tablets
Cialis pills
شنبه 10 آذر 1397 09:41 ب.ظ

Valuable advice. Regards.
where to buy cialis in ontario cialis 5mg prix click here take cialis cialis soft tabs for sale cialis generico en mexico cialis billig cialis per paypa cialis from canada we like it cialis soft gel cialis daily dose generic
buy cialis delhi
شنبه 10 آذر 1397 08:30 ق.ظ

Thanks, Excellent stuff.
tesco price cialis wow cialis 20 warnings for cialis brand cialis nl cialis 10 doctissimo cialis italia gratis cialis for sale in europa trusted tabled cialis softabs price cialis wal mart pharmacy generic cialis with dapoxetine
buy cialis online best price
جمعه 9 آذر 1397 09:11 ب.ظ

You actually suggested this effectively.
link for you cialis price cialis 5 mg scheda tecnica order cialis from india no prescription cialis cheap cialis prezzo al pubblico cialis free trial cialis name brand cheap tadalafil 10 mg the best choice cialis woman price cialis wal mart pharmacy
buy cialis with no prescription
جمعه 9 آذر 1397 09:17 ق.ظ

Wow tons of good advice.
cialis online nederland cialis daily reviews cialis en 24 hora cialis sans ordonnance comprar cialis navarr we choice cialis uk we use it 50 mg cialis dose low cost cialis 20mg buy cialis online cheapest cialis tablets
Generic cialis
پنجشنبه 8 آذر 1397 10:16 ب.ظ

Wow a good deal of terrific data!
only now cialis 20 mg buy original cialis only here cialis pills we recommend cialis info acquisto online cialis the best site cialis tablets cialis kaufen buy brand cialis cheap cialis ahumada if a woman takes a mans cialis
buy cialis us pharmacy
پنجشنبه 8 آذر 1397 10:42 ق.ظ

You actually suggested it well!
canadian drugs generic cialis cialis cuantos mg hay 200 cialis coupon cialis prezzo in linea basso generic cialis pill online cialis with 2 days delivery cialis professional yohimbe how does cialis work buy cheap cialis in uk acheter cialis meilleur pri
buy generic cialis
چهارشنبه 7 آذر 1397 10:01 ب.ظ

You said it adequately.!
viagra vs cialis cialis online napol cialis en 24 hora cialis sicuro in linea cialis prices cialis kaufen wo cheap cialis cialis 5 effetti collaterali generic cialis 20mg tablets cialis for sale
Cialis canada
چهارشنبه 7 آذر 1397 10:08 ق.ظ

Great content, Many thanks.
cialis side effects dangers buy cialis acheter cialis kamagra cialis online nederland cialis farmacias guadalajara cialis 5 mg schweiz bulk cialis cialis 10mg prix pharmaci we like it safe cheap cialis generic cialis with dapoxetine
Cialis 20 mg
دوشنبه 9 مهر 1397 02:34 ب.ظ

You said it nicely..
warnings for cialis cialis 20 mg cost cialis generic availability cialis 5mg billiger tadalafil 20mg cialis 10mg prix pharmaci side effects for cialis cialis price thailand cialis super acti cialis prezzo in linea basso
buy viagra mastercard
سه شنبه 23 مرداد 1397 08:16 ق.ظ

Wow tons of valuable information!
where to buy viagra over the counter buy viagra online next day delivery uk buy online viagra buy viagra with paypal where can i buy viagra from buy cheap viagra pills online cheap viagra online pharmacy buy generic viagra online canada where yo buy viagra buy viagra from india
babecolate.com/how-to-take-cialis-20mg.html
دوشنبه 22 مرداد 1397 11:50 ب.ظ

Excellent information. Many thanks!
cialis sans ordonnance achat cialis en europe buy brand cialis cheap cialis bula venta de cialis canada cialis tablets australia cialis kaufen cialis price in bangalore precios cialis peru enter site 20 mg cialis cost
Cialis canada
دوشنبه 7 خرداد 1397 01:55 ب.ظ

With thanks, Great stuff.
overnight cialis tadalafil cialis qualitat we choice cialis uk cialis prezzo di mercato cialis from canada tadalafil tablets cialis prezzo di mercato are there generic cialis cialis authentique suisse only now cialis for sale in us
Viagra generika
پنجشنبه 6 اردیبهشت 1397 12:52 ق.ظ

Great postings. Kudos!
buy viagra online at viagra price best buy viagra buy viagra south africa how to buy viagra without a prescription cheap viagra uk where can i buy viagra safely online buy viagra online without rx buy viagra without prescription buy real viagra online
Cialis 20 mg
یکشنبه 19 فروردین 1397 12:44 ق.ظ

This is nicely expressed! .
cialis mit grapefruitsaft cialis 5 mg para diabeticos cialis price thailand cialis tablets australia cialis daily new zealand tadalafil 10 mg cialis uk cialis cost cialis 5 mg para diabeticos cialis 10 doctissimo
Cialis prices
جمعه 3 فروردین 1397 03:54 ق.ظ

Incredible loads of superb advice.
cialis rezeptfrei cialis 5mg prix cialis 5mg prix rx cialis para comprar ou trouver cialis sur le net calis cialis prezzo al pubblico buy original cialis pastillas cialis y alcoho click now cialis from canada
How long do you grow during puberty?
دوشنبه 16 مرداد 1396 12:11 ب.ظ
It's very straightforward to find out any matter on net as compared to textbooks,
as I found this paragraph at this web site.
Theron
دوشنبه 9 مرداد 1396 08:36 ب.ظ
Does your website have a contact page? I'm having trouble locating it but, I'd like
to shoot you an email. I've got some suggestions
for your blog you might be interested in hearing.
Either way, great blog and I look forward to seeing it improve over time.
Alfonso
دوشنبه 25 اردیبهشت 1396 01:38 ب.ظ
Hello, I wish for to subscribe for this webpage to take latest updates,
so where can i do it please help out.
 
لبخندناراحتچشمک
نیشخندبغلسوال
قلبخجالتزبان
ماچتعجبعصبانی
عینکشیطانگریه
خندهقهقههخداحافظ
سبزقهرهورا
دستگلتفکر

درباره وبلاگ

مدیر وبلاگ : reza

آخرین پست ها

جستجو

نویسندگان