فناوری نانو تکنولوژی در بتن

بتن از پرکاربردترین مصالح ساختمانی است. این ماده مصنوعی بیشترین تولید سالیانه را دارد. همچنان می توان مصالح سیمانی و بتنی را از پرمصرف ترین مصالح ساختمانی دانست. ویژگی برجسته بتن به علت ارزان بودن و مصرف کم انرژی دارای ویژگی های خاص خود می باشد. بیش از90درصد پوسته اصلی زمین اکسید سیمان است و می توان گفت منبعی غنی از مواد اولیه در دسترس است. متخصصان پیوسته در حال انجام آزمایش بر روی کیفیت روزافزون این مصالح هستند. درصورتی که مشخصه و ویژگی های ذاتی این مصالح مانند مقاومت با دیگر مصالح کم به نظر می رسد. برای شناخت بتن و خاصیت های آن باید به بررسی و تجزیه وتحلیل ITZ پرداخت. بنابراین این ناحیه در نقش ضعیف ترین ناحیه اتصال دربتن عمل می کند و بیشترین میکروترک ها در این ناحیه بروز می کند. می توان گفت همه ویژگی های بتن و دیگر مصالح پایه سیمانی، ناشی از فرایند هیدراسیون آن است. درک بهتر رفتار و ساختار بتن در مقیاس نانو به ما کمک خواهد کرد تا ویژگی مطلوب بتن بهبود یابد. افزایش دوام، کاهش شکنندگی (تردی)، افزایش مقاومت کششی خاصیتهایی هستند که می توان با افزودنیهای خاص آن ها را برای بتن بدست آورد. افزودن مواد نانو به سیمان ویژگی های عملکردی آن را افزایش می دهد. مثلا نانو سیلیس ها می تواند به نحو مطلوبی بر مقاومت فشاری بتن تاثیر بگذارد. دوغابی که از نانو سیلیس آمورف (بی شکل) سبب افزایش مقاومت بتن نمای خود متراکم دربرابر جدایی سنگدانه ها می شود؛ علاوه بر این می توان افزون مقادیر ناچیزی از نانو لوله ای کربنی می تواندسبب افزایش مقاومت فشاری و خمشی بتن شود. ترک خوردگی یکی از مهم ترین عواملی است که باعث نگرانی مهندسان در سازه بتنی می باشد. بااستفاده از پلیمرهای معالج بتن اثر ترک خوردگی را می توان کمتر کرد؛ که شامل کپسولهای ریز متشکل از عامل درمانی بتن و ماده محرک شیمیایی است. در صورت ایجاد ترک این ماده آزاد شده و با ماده محرک تماس پیدا می کند. بعد از انجام این تماس پلیمریزاسیون آغاز شده و دو طرف ترک به هم می چسبند. این روش مستلزم تزریق اپوکسی که هزینه زیادی دارد می شود. قرارگیری حسگرهای میکرو و نانو الکترومکانیکی متخصصان را قادر کرده تا بتوانند ویژگی ها و عکس العملهای بتن را در مراحل مختلف آمیختن، ریختن، گیرش وبارگذاری بررسی کننداین حسگرها درک ما را از فرایند هیدراسیون بتن و نابود شدن احتمالی و ترک ها ارتقاء می دهد و علاوه براین از هیدروژل های فعال محیطی در بتن استفاده می شودکه امکان حسگری و واکنش دهی نسبت به محرک های محیطی نظیر رطوبت و دما را فراهم می کند.

کلیدواژه ها:

نانو ، بتن ، نانو سلیسها ، مقاومت فشاری ، پلیمرها