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
آشنایی با الیاف پلی پروپیلن جهت افزایش دوام بتن
آشنایی با الیاف پلی پروپیلن جهت افزایش دوام بتن

از این الیاف برای جلوگیری از تشکیل ترک های ریز ناشی از انقباض، خشک شدن زودرس یا نوسانات زود هنگام دما استفاده می شود این اقدامات جهت بهره برداری بهینه از خصوصیات ذاتی مواد سیمانی شخت شده انجام می گردد الیاف پروپیلن بر پایه مواد خام منتخب و تحت شرایط کنترل شده تولید می شوند

ادامه مطلب
مدیریت حفاظت بتن
مدیریت حفاظت بتن
علیرغم اینکه مدت نسبتا؛ زیادی از پیدایش بتن نمی گذرد ( حدود 125 سال ) شناخت علل فساد در پروسه ی تحقیقات میدانی و جلوگیری از بروز آن ‏‏، مقاومت زیاد ، استحکام و شکل پذیری بتن استفاده از این ماتریال را با استقبال روز افزونی مواجه ساخته است .
ادامه مطلب
مواد افزودنی شیمیایی بتن به چند دسته تقسیم می شود
مواد افزودنی شیمیایی بتن به چند دسته تقسیم می شود

هدف استفاده از افزودنی های کاهنده آب کاهش آب اختلاط در اسلامپ ثابت به منظور افزایش مقاومت ، کاهش عیار سیمان در مقاومت ثابت و یا افزایش روانی و اسلامپ بتن در نسبت آب به سیمان ثابت می باشد. استفاده از ان افزودنی ها مشخصات بتن های ساخته شده با سنگدانه های با دانه بندی نامناسب را بهبود بخشیده و برای بتن ریزی در شرایطی که قرار دهی بتن با دشواری هایی همراه است مفید می باشد.

ادامه مطلب
درز های سرد اجرا یا درزهای انبساطی
درز های سرد اجرا یا درزهای انبساطی

درزهای ساخت و ساز اجرایی که از انواع درزها و درزبندهای بتن می باشد و به نام درزهای سرد اجرا معروف است و در پایان این مقاله به نتیجه گیری درزهای سرد اجرا پرداخته می شود  به منظور تسهیل حرکت بتن و تسهیل مکان آن ساخته نمی شود، بلکه معمولا در پایان روز کاری ساخت می شود. البته نوع این درزها ممكن است تغییر کند .

ادامه مطلب