لینک دانلود و خرید پایین توضیحات
فرمت فایل word و قابل ویرایش و پرینت
تعداد صفحات: 16
فناوری نانو
نانو سیمان و نانو بتون
طاهره رحیمی کارشناس ارشد شیمی ، سیمان تهران
مقدمه :
نانو تکنولوژی یک رشته جدید نیست ، بلکه رویکردی جدید در تمام رشته‌ها است. در سالهای اخیر تحقیقات زیادی در خصوص افزودن نانو ذرات به سیمان انجام گرفته است.
فناوری نانو کاربردهای وسیعی در حوزه‌های مختلف از جمله صنایع غذایی ، دارویی ، پزشکی ، بیوتکنولوژی ، الکترونیک و کامپیوتر و ارتباطات و حمل و نقل و انرژی و محیط زیست و هوا فضا و ... دارد. تغییر مقیاس ساخت باعث تغییراتی اساسی در نحوه طراحی سیستم‌ها خواهد داشت ، زیرا در مقیاس نانو ، نیروهای بین‌مولکولی و نیروهای دیگر مرتبط وارد محاسبات می‌شوند. کنترل مواد در مقیاس نانو به معنای ساختن ساختارهای بنیانی در مقیاسی است که در آن اندازه‌ها خواص اساسی معین می‌شود (نانو آخرین مقایس تولید) و بنابراین کنترل خواص مواد حاوی ذرات نانو بهتر امکان‌پذیر می‌باشد.
نانو ذرات افزودنی به سیمان هم می‌تواند از نوع ترکیبات تشکیل دهنده خود سیمان (اکسید سیلیس ، اکسید آهن و آلومینا) باشند و هم از ترکیباتی دیگر (برای مثال کربونانو تیوب) که در جهت ایجاد خواصی مشخص و معین در سیمان ، کاربرد دارند. به عنوان مثال ، برای حصول به سیمانی با خواص مناسب جهت استفاده در چاههای نفت افزودن نانو ذرات مناسب می‌باشد. در حال حاضر متخصصین پژوهشگاه صنعت نفت به دانش فنی مورد نیاز برای ساخت نانو افزودنی مناسبی برای کنترل خواص سیمان کاری جداره چاههای نفتی دست یافته‌اند. هدف اصلی استفاده از نانو افزودنی‌ها در سیمان جداره چاههای نفتی مقابله با وجود مشکلاتی از لحاظ پایین بودن فشار مخزن و ضرورت ایجاد فشار لازم توسط سیمان استفاده شده می‌باشد.
همچنین استفاده از کربن نانوتیوب به عنوان نانو افزودنی در سیمان پتانسیل فوق‌العاده قوی (سیمان سخت) ایجاد می‌کند چون هم یک ماده تقویت کننده ایده‌آل می‌باشد و هم قطر آن شبیه اندازه کلسیم ـ سیلیکات ـ هیدرات است از دیگر کاربردهای کربن نانوتیوب در صنعت ساختمان استفاده از آن به عنوان اجزاء ساختاری و عامل انتقال حرارت می‌باشد به نحوی که یکی از کاربردهای آن ، استفاده از آن برای گرم کردن ساختمان‌ها می‌باشد.
در حال حاضر در کشور چین ، بیشترین تحقیقات در جهت بررسی خواص نانو سیمانها انجام شده است و لذا بسیاری از مقالات معتبر در خصوص بررسی خواص نانو سیمانها مربوط به دانشگاه‌های این کشور است. به طور کلی مهمترین عامل در کنترل خواص نانو سیمانها ، علاوه بر خواص نانو ذرات ، اختلاط مناسب نانو ذرات و سیمان می‌باشد. نانو سیمانها به دلیل مقاومت بالا و خواص ساختاری بهبود یافته ، کاربردهای زیادی دارند برای مثال ، از این نوع سیمانها ، برای ساخت آسمان خراشها ، ساختمان‌های ریاست جمهوری و نظامی (ضد گلوله) و در مناطقی که خورندگی زیاد است ، استفاده می‌شود.
بطور کلی ، استفاده از افزودنی‌ها در تولید سیمان ، علاوه بر تأثیراتی که بر خواص سیمان دارد ، به دلیل مصرف کمتر سیمان ، کاهش مصرف انرژی و کاهش گازهای گلخانه‌ای را نیز به همراه دارد.
نانوسیمانهای حاوی نانو سیلیس :
مهمترین ترکیب پوزولانها ، سیلیکا آمورف و یا سیلیس شیشه‌ای است که در نتیجه واکنش آنها با هیدروکسید کلسیم ، سیلیکات کلسیم هیدراته شده ، تولید می‌شود.
سرعت واکنش و واکنش‌پذیری پوزولانها ، سیلیکا آمورف و یا سیلیس شیشه‌ای است که در نتیجه واکنش آنها با هیدروکسید کلسیم ، سیلیکات کلسیم هیدراته شده، تولید می‌شود. بنابراین بدیهی است که نانو سیلیس‌ها بدلیل سطح مقطع بیشتر از اهمیت خاصی برخوردار باشند.
تحقیقات انجام شده نشان داده است که مقاومت فشاری 7 روزه و 28 روزه سیمانهای حاوی نانو سیلیس بیشتر از سیمانهای حاوی میکرو سیلیس می‌باشد. علاوه بر این ، آزمایشات electron microscope (SEM) scanning و باقیمانده مقدار Ca(OH)2 و سرعت تغییرات حرارتی ، نشان دهنده افزایش واکنش‌پذیری سیمانهای حاوی نانوسیلیس می‌باشد.
استفاده از نانوسیلیس در سیمان ، نه تنها به علت پرکنندگی منافذ باعث بهبود ساختار می‌شود ، بلکه واکنشهای پوزولانی را فعالتر می‌نماید.
نتایج حاصل از آنالیز کمی در طول 7 روز نشان داده که مقدار Ca(OH)2 برای سیمانهای حاوی 10% نانو سیلیس 16/4% و برای سیمانهای حاوی 10% دوده سیلیس نیز بعلت افزایش واکنشهای پوزولانی و ایجاد سیلیکات کلسیم هیدراته شده و پر شدن منافذ سیمان افزایش می‌یابد. آنالیز XRD میزان واکنش CH با نانو سیلیس و دوده سیلیس نشان داده شده است ، نتایج حاصل نشان می‌دهد با افزایش نانو سیلیس و دوده سیلیس ، پیک مربوط به CH در طول زمان کاهش می‌یابد.
بررسی XRD سیمانهای حاوی نانو سیلیس و دوده سیلیس و مقایسه آن با سیمان معمولی نشان داده است که افزودن 3% نانو سیلیس به ملات سیمان باعث کاهش اندازه کریستالهای CH می‌شود ، کریستالهای CH جمع‌تر شده و اصطلاحاً چین خورده و در نتیجه سطح مشترک مواد واکنش دهنده نسبت به سیمانهای حاوی دوده سیلیس ، مناسبتر می‌باشد.
افزودن نانوسیلیس و دوده سیلیس بر روی زمان
دانلود تحقیق نانو سیمان و نانو بتون 15 ص
