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.


http://kaubreathin.strikingly.com/
یکشنبه 2 تیر 1398 09:30 ق.ظ

Many thanks. I value it.
only best offers cialis use cialis 5mg cialis generika in deutschland kaufen generic cialis soft gels generic cialis tadalafil 20 mg tadalafil 5mg rezeptfrei cialis apotheke cialis 20 mg best price cialis 20mg preis cf
http://iserspac.strikingly.com/
شنبه 1 تیر 1398 06:51 ب.ظ

Whoa plenty of excellent info.
sublingual cialis online cialis dosage wow cialis 20 cialis australian price cialis great britain where do you buy cialis cialis in sconto cialis super kamagra achat cialis en itali non 5 mg cialis generici
Generic cialis
شنبه 1 تیر 1398 01:55 ق.ظ

You made your position pretty nicely!.
low dose cialis blood pressure callus cialis for sale cialis kaufen bankberweisung generic cialis 20mg tablets buying cialis overnight tesco price cialis how do cialis pills work cialis 20 mg cut in half price cialis wal mart pharmacy
http://stitodat.strikingly.com/
جمعه 31 خرداد 1398 09:43 ق.ظ

Thanks a lot, Numerous material.

no prescription cialis cheap estudios de cialis genricos tadalafil 10 mg il cialis quanto costa cialis prezzo di mercato we choice cialis pfizer india achat cialis en itali cialis prezzo al pubblico cialis flussig does cialis cause gout
http://nagefan.strikingly.com/
پنجشنبه 30 خرداد 1398 05:11 ب.ظ

Thanks. I like this.
wow look it cialis mexico callus cialis alternative cialis tablets australia dosagem ideal cialis cialis prices click now cialis from canada we recommend cialis best buy cialis for sale in europa cialis per paypa
Cialis generic
چهارشنبه 29 خرداد 1398 10:55 ب.ظ

Amazing stuff. Appreciate it.
cialis patent expiration tadalafil cialis 5 mg para diabeticos cialis 5mg prix tadalafil 10 mg buy cheap cialis in uk get cheap cialis buy online cialis 5mg tadalafilo cialis 20 mg
Buy generic cialis
چهارشنبه 29 خرداد 1398 06:14 ق.ظ

Nicely put. Kudos.
buy cialis sample pack cilas enter site very cheap cialis cialis farmacias guadalajara if a woman takes a mans cialis cialis lowest price acquistare cialis internet cialis preise schweiz order cialis from india cialis baratos compran uk
Online cialis
سه شنبه 28 خرداد 1398 07:47 ق.ظ

Whoa many of awesome advice.
cialis soft tabs for sale cialis for sale cialis venta a domicilio ou trouver cialis sur le net prix de cialis cialis generic availability cost of cialis per pill tarif cialis france how do cialis pills work cialis kaufen
http://cludcenroa.strikingly.com/
دوشنبه 27 خرداد 1398 04:42 ب.ظ

Awesome postings. Thanks.
ou trouver cialis sur le net click now cialis from canada prescription doctor cialis only best offers 100mg cialis achat cialis en itali cialis qualitat what is cialis cialis 20 mg cut in half buy cialis cheap 10 mg cialis rezeptfrei
Cialis canada
دوشنبه 27 خرداد 1398 01:42 ق.ظ

Really tons of great info.
we choice free trial of cialis cialis pills price each buy cialis online cialis tablets tadalafil tablets cialis sale online when can i take another cialis cialis soft tabs for sale generic cialis 20mg tablets how do cialis pills work
http://birthbabou.strikingly.com/
یکشنبه 26 خرداد 1398 12:06 ب.ظ

Kudos, I appreciate this!
price cialis per pill generic cialis tadalafil non 5 mg cialis generici overnight cialis tadalafil price cialis wal mart pharmacy prezzo cialis a buon mercato cialis super acti cialis generika in deutschland kaufen cialis savings card cialis generic availability
buy cheap cialis line
شنبه 25 خرداد 1398 10:03 ب.ظ

Nicely put, Thanks!
cialis 10mg prix pharmaci cialis for sale south africa cialis e hiv sublingual cialis online generic cialis with dapoxetine what is cialis cialis baratos compran uk cialis pills in singapore venta cialis en espaa cialis 5mg
cialis and bph
شنبه 25 خرداد 1398 08:06 ق.ظ

Appreciate it, Plenty of facts.

cialis canada on line generic cialis at walmart generic cialis 20mg tablets safe site to buy cialis online cialis price thailand 5 mg cialis coupon printable cialis tadalafil online recommended site cialis kanada cialis without a doctor's prescription only here cialis pills
http://vertite.strikingly.com/
جمعه 24 خرداد 1398 06:05 ب.ظ

Nicely put, Cheers!
generic cialis at the pharmacy cialis generico online how to purchase cialis on line cialis authentique suisse click now cialis from canada acheter du cialis a geneve buy brand cialis cheap we choice cialis uk cialis generico in farmacia generic cialis levitra
http://phofacpe.strikingly.com/
جمعه 24 خرداد 1398 03:26 ق.ظ

Wow loads of wonderful tips.
estudios de cialis genricos cialis 20 mg cialis 5 mg wow cialis 20 cost of cialis per pill cialis 20mg preis cf cialis dosage recommendations cialis 5 mg warnings for cialis chinese cialis 50 mg
viagra diabetes type 1
پنجشنبه 23 خرداد 1398 11:28 ب.ظ

Hi would you mind letting me know which webhost you're using? I've loaded your blog in 3 different browsers and I must say this blog loads a lot faster then most. Can you suggest a good web hosting provider at a fair price? Thanks, I appreciate it!
cialis by mail order
چهارشنبه 22 خرداد 1398 11:47 ب.ظ

Wonderful data. Thanks a lot!
import cialis cialis lilly tadalafi cialis price thailand we recommend cialis best buy buy brand cialis cheap prix de cialis non 5 mg cialis generici cialis pills cialis 5 mg schweiz cialis flussig
http://cialisvie.com/
سه شنبه 21 خرداد 1398 03:13 ق.ظ

Kudos! Numerous forum posts.

cialis 5mg billiger generic cialis in vietnam cialis online generic cialis at walmart cialis para que sirve where cheapest cialis cialis 5 mg schweiz cialis en mexico precio price cialis per pill cialis kaufen
http://cialisvie.com/
یکشنبه 19 خرداد 1398 09:49 ب.ظ

Good forum posts, Regards!
precios de cialis generico venta cialis en espaa interactions for cialis cialis tablets for sale cialis kaufen bankberweisung il cialis quanto costa only here cialis pills chinese cialis 50 mg cialis 5mg when can i take another cialis
http://cialisvie.com/
شنبه 18 خرداد 1398 04:07 ب.ظ

Many thanks. Loads of knowledge.

what is cialis interactions for cialis cialis generika in deutschland kaufen order a sample of cialis prices on cialis 10 mg cialis rezeptfrei sterreich purchase once a day cialis cialis e hiv cialis arginine interactio cialis bula
https://midirectorioempresarial.es/noticias/page/25/
جمعه 30 فروردین 1398 06:21 ق.ظ
スーパーコピーブランド激安通販!スーパーコピー時計(N級品)
https://wcpastl.com/therapy/
چهارشنبه 28 فروردین 1398 02:55 ب.ظ
本物品質ブランドコピー激安通信販売!業界最高品質スーパーコピーブランドご提供!
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
 
لبخندناراحتچشمک
نیشخندبغلسوال
قلبخجالتزبان
ماچتعجبعصبانی
عینکشیطانگریه
خندهقهقههخداحافظ
سبزقهرهورا
دستگلتفکر
نمایش نظرات 1 تا 30

درباره وبلاگ

مدیر وبلاگ : reza

آخرین پست ها

جستجو

نویسندگان