نانوفناوری در بتن

نویسنده : کلینیک بتن ایران
تاریخ ثبت : 1397/06/20

نانوفناوری در بتن

نانوتکنولوژی به معنـای درك، کنتـرل وبازسـازی سـاختار مـواد در ابعـاد نـانو بـه منظور ایجاد مواد جدید با خصوصیات و کاربردهای کاملاً جدید است. فناوری نانو با توجه به ویژگی های رفتاری بارز در چند دهه اخیر،در صنعت بسیار پر استفاده است. صنعت بتن نیز با توجه به تاثیرات نانو ذرات در دوام و استحکام بتن، از مصرف کننده های این فناوری به شمار می رود. یکی از راه های بهبود خواص و مشخصات بتن استفاده از افزودنی های بتن است.تمامی افزودنی های بتن توان بهبود همه مشخصات بتن را ندارند.گاهی افزودنی های بتن باعث افزایش انقباض های زمان خشک شدن بتن می شود.کاهش مقاومت بتن در برابر حملات سولفاتی از دیگر اثرات منفی برخی افزودنی است.نانو ذرات افزودنی می توانند عملکرد بتن را بر خلاف افزودنی های شیمیایی، به صورت همه جانبه بهبود بخشند.

کاربرد نانوفناوری در بتن

از کاربرد های نانو ذرات که مهندسان را ترغیب به استفاده نانو ذرات می کند، می توان به بهینه سازی مواد و مصالح ، کاهش مصرف مواد اولیه و انرژی، بهبود ویژگی های مکانیکی و فیزیکی بتن،افزایش دوام و عمر بتن، به وجود آمدن خواص جدید که موجب افزایش بازدهی انرژی در سازه های بتنی می شود.افزایش مقاومت بتن امکان استفاده از بتن با ضخامت کمتر را فراهم می کند.کاهش وزن سازه یکی از موثرترین دلایل در به کارگیری نانو ذرات است. نانو ذرات در ساخت سازه های پر اهمیت و ترمیم آثار باستانی استفاده می شود.

انواع نانو ذرات مورد استفاده در صنعت بتن

بتن مسلح به نانو ذرات می توانند بتنی با خصوصیات خود ترمیمی،خود تمیز شوندگی، مسلح به نانو الیاف ها ، شکل پذیری بالاو نانو پوشش را به وجود آورد.

نانو ذرات افزودنی بتن انواع مختلفی دارند:

  • نانو ذرات سیمان
  • نانو سیلیس ها SiO2
  • نانو ذرات رس
  • دی اکسید تیتانیا TiO2
  • نانو ذرات اکسید آهن
  • نانو الیاف ها
  • نانو ذرات اسید آلومینیوم
  • نانو پوشش ها

و بتن های خود ترمیم شونده


تاثیرات استفاده از نانوذرات در بتن

روش های قدیمی و سنتی ترکیب خمیر سیمان به دلیل عدم نظم بلوری در ساختار خمیر چندان کارایی ندارند.محققان نانوفناوری با استفاده از نانوذرات سیلیس در مصلح پایه سیمانی مقاومت بتن را افزایش داده اند.نانو ذرات به دلیل ابعاد کوچک توانایی پر کردن حفره ها و فضای بین مصالح را دارد.که باعث می شوند بتن پس از سخت شدن حفره های کمتری داشته باشد که موجب افزایش دوام بتن می شود.همچنین می توانند با ایجاد نانوکریستال ها خصوصیات بتن را بهبود بخشند.

معایب نانو ذرات

نانو ذرات به دلیل برخورداری از سطح ویژه بالا به خوبی در سیمان مخلوط نمی شوند و به صورت توده ای به یکدیگر می چسبند.می توان با استفاده از دستگاه های مخلوط کن قوی این مشکل را برطرف کرد. ازدیگر معایب این فناوری هزینه نسبتاَ بالای آن است. استفاده از این فناوری در کشورهای پیشرفته رو به افزایش است ولی با توجه به هزینه بالا در همه جا، مورد استفاده قرار نمی گیرد. یکی دیگر از معایب این نانو ذرات احتمال جذب بالای آب آن هاست که می تواند پس از خشک شدن بتن مشکلاتی ایجاد کند.

مزایای نانو ذرات

  • کاهش ترک های ناشی از هیدراتاسیون
  • افزایش استحکام و دوام  و طول عمر بتن
  • افزایش مقاومت شیمیایی در برابر حمله سولفاتی
  • مقاومت در برابر باران های اسیدی
  • کاهش تحرک و عمق نفوذ یون کلر
  • افزایش چسبندگی ذرات
  • کاهش حفره ها و افزایش یکپارچگی بتن


سایر مقالات
ساخت بتن مسلح به الیاف پلی اتیلن
ساخت بتن مسلح به الیاف پلی اتیلن

کاربرد الیاف پلی پروپیلن از ترک خوردگی و جمع شدگی بتن بخصوص در سنین اولیه آن جلوگیری می‌کند. تولید بتنی شکل پذیر با الیاف پلی پروپیلن در بتن الیافی دارای شکل پذیری بسیار زیادی می‌باشد و هرگز خرد نمی‌شود. الیاف پلی پروپیلن آب گریز است و درصد جذب آب آن صفر می‌باشد؛ بنابراین هرگز نباید از افزودن آب اضافی جهت افزایش روانی بتن استفاده کرد.

ادامه مطلب
استاندارد افزودنی های دوغاب برای تاندون های پیش تنیدگی
استاندارد افزودنی های دوغاب برای تاندون های پیش تنیدگی

تعیین معارف و الزامات افزودنی های مورد مصرف در دوغاب از اهداف استاندارد افزودنی های دوغاب برای تاندون های پیش تنیدگی است. این استاندارد افزودنی هایی که در دوغاب مخلوط شده در کارگاه استفاده می شود را در بر می گیرد

ادامه مطلب
میکروسیلیس در بتن چه استفاده هایی دارد ؟
میکروسیلیس در بتن چه استفاده هایی دارد ؟
تحقیقات اخیر نشان می دهد که میکروسیلیس تاثیر بسیاری در کنترل انبساط بتن ناشی از ASR دارد و با میزان استفاده 10% یا کمتر استفاده از آن، آسیب های انبساط در منشور سنگدانه های واکنش زا از بین می رود. این اتفاق به آسانی در محلول های قلیایی، که در آنها از ترکیب سیمان با میکروسیلیس استفاده شده است، مشاهده می شود.
ادامه مطلب
هاردنر بتن چیست
هاردنر بتن چیست

هاردنر بتن با ویژگی ها و انواع مختلف و به شکل محلول در آب در بازار موجود است . در بتن معمولا مقداری آهک یا کلسیم کربنات وجود دارد که در مقاومت بتن هیچ گونه مشارکتی ندارد و در دوام آن نیز تاثیری ندارد و تقریباً بلا استفاده است .

ادامه مطلب