Page 22 - Saraa - No.37
P. 22
مقالات و یادداشت
عمران
هـدف هـای مختلفـی نظیـر انـدازه گیـری چگالـی ،میـزان افـت بتـن، نامطلوبـی تغییرمـی کنـد .در ایـن شـرایط اسـتفاده ازتمیـز کننـده هـای
پارامترهـای موثـر در دوام بتـن ماننـد؛ دمـا ،رطوبـت ،غلظـت کلـر PH ،؛ بافشـار بسـیار قـوی نیـز کارسـاز نمی‌باشـد .امـا در صـورت اسـتفاده از
دی اکسـیدکربن ،تنـش ،خوردگـی میلگردهـا و ارتعـاش طراحـی شـوند. نانـو پوشـش هـای سـنگ وچـوب درحالـی کـه بـه سـطح اجـازه تنفـس
داده مـی شـود ،باعـث عـدم نفـوذ مـواد بـه سـطح مـی شـوند ،بدیـن
نانو سیمان
ترتیـب رنـگ وسـاختار اصلـی سـطح حفـظ مـی شـود.
نحوه واکنش نانو ذرات در خمیر سیمان
کاش یها و لوح های سنگی
همانگونـه کـه مـی دانیـم دوده سـیلیس فعالیـت پوزولانـی بالایـی
اســتفاده ازنانــو پوشــش هــای ســنگ و چــوب باعــث م یشــوند
دارد و معمـولا بـه عنـوان بهتریـن مـاده پوزولانـی بـراي بتـن تـا بـه ســاختما نها همــراه بــا باغچ ههــا و مجســم ههای اطــراف آ نهــا از
تاثیـرات محیطـی محفـوظ مانـده و بـه مرورزمـان در رنـگ آ نهـا تغییری
امـروز مطـرح بـوده اسـت .از سـویی بـا رسـیدن انـدازه ذرات بـه مقیـاس
ایجـاد نشـود.
نانـو نظیـر نانوسـیلیس ،سـطح ویـژه ذرات افزایـش یافتـه و تعـداد اتـم
شیشه
هـا در سـطح بـه سـرعت افزایـش مـی یابـد .وجـود اتـم هـا در سـطح بـا
نانـو پوشـش هـای شیشـه در صنایـع سـاختمان واتومبیـل بیشـترین
ایـن ابعـاد ،پیوندهـاي آزاد و اشـباع نشـده بـا نیـروي ظرفیتـی باقیمانـده کاربــرد را دارنــد ،در ادامــه بــه برخــی ازکاربــرد هــای آنهــا در صنایــع
زیــادي را بــه وجــود مــی آورد کــه ناپایــدار اســت .از ســوي دیگــر بــا سـاختمانی اشـاره شـده اسـت.
yشیش ههای خودتمیزشونده
کاهـش انـدازه دانـه درجـات ناهمـواري اتمـی زیـادي بـه وجـود مـی ایـن نـوع نانـو پوشـش هـا ،باضخامـت چنـد نانومتر در سـطح شیشـه
یـک فیلـم آب دوسـت تشـکیل مـی دهنـد ،سـطح هیدروفیـل آنهـا از
آینـد کـه واکنـش شـیمیایی را تشـدید مـی کننـد .بـه همیـن دلیـل نانـو تاثیـر نـور خورشـید ،یـک فوتوکاتالیسـت تشـکیل داده وآب جمـع شـده
در سـطح ،درمقابـل نیـروی جاذبـه زمیـن میـزان آب/هـوا را بـرروی خـود
ذراتـی نظیـر نانوسـیلیس ،انـرژي سـطحی بالاتـري دارنـد و فعالیـت اتـم افزایـش داده و بدیـن ترتیـب آب جمـع شـده در سـطح تمامـاً پخش شـده
و بخـودی خـود امـکان تمیـز شـدن را بوجـود مـي آورد.
هـا در سـطح خیلـی بیشـتر اسـت کـه بـه راحتـی بـا سـایر اتـم هـاي yشیش ههایکنترلکنندهانرژی
ایــن نــوع شیشــه هــا ضمــن دارابــودن تنــوع در رنــگ وســایر
دیگــر بیرونــی واکنــش مــی دهنــد .در نتیجــه فعالیــت پوزولانــی نانــو خصوصیــات ،قادرنــد بــا کاهــش شــدید امــواج مــاوراء بنفــش ومــادون
قرمـز عبـوری وتنظیـم عبـور نورمرئـی ،در زمسـتان تـا 85درصـد و در
سـیلیس خیلـی بیشـتر از دوده سـیلیس اسـت .ایـن امـر بـا توجـه بـه تابسـتان تـا 80درصـد از هـدر رفتـن انـرژی داخـل سـاختمان جلوگیـری
کـرده و در صرفـه جوئـی مصـرف انـرژی ،نقـش بسـزائی داشـته باشـند.
سـطح ویـژه نانـو سـیلیس ( 160مترمربـع بـر گـرم) کـه خیلـی بیشـتر yشیشه های محافظ در برابر آتش
شیشـه هـای محافـظ دربرابـر آتـش نیـز یکـی دیگـر از دسـتاوردهای
از دوده ســیلیس( 21مترمربـع بــر گــرم) اسـت منطقــی بــه نظــر مــی فنـاوری نانـو اسـت .ایـن محصـول از طریـق قـراردادن یـک لایه شـفاف
محتــوای نانــو ذرات ســیلیس ( )SiO2درمیــان دو صفحــه شیشــه ای
رسـد .واکن شپذیـري خمیـر سـیمان معمولـی ،حـاوي میکروسـیلیس و سـاخته مـی شـود کـه در هنـگام گر مشـدن شیشـه ایـن لایـه شـفاف
تبدیـل بـه محافظـی سـخت ،تیـره ومقـاوم دربرابـر آتـش مـی شـود.
خمیـر سـیمان داراي نانـو سـیلیس را م یتـوان بـا هیدروکسـید کلسـیم
فولاد
حاصـل از هیدراتاسـیون ملاحظـه کـرد .همانطـور کـه مشـخص اسـت
فـولاد یکـی از فلـزات بسـیار مهـم در صنعـت سـاخت وسـاز اسـت.
در بتـن معمولـی کریسـتال هـاي هیدروکسـید کلسـیم بـا ابعـاد بزرگتـر تحقیقـات نشـان داده اسـت اضافـه نمـودن نانـو ذرات مـس بـه فـولاد از
ناهمـواری هـای سـطحی فـولاد مـی کاهـد و درنتیجـه تعـداد عوامـل
و لب ههایـی صـاف حضـور دارنـد ،ایـن کریسـتال هـا در نمونـه حـاوي افزایــش دهنــده تنــش و در نهایــت تــرک خوردگــی هــای ناشــی از
خسـتگی سـازه هایـی ماننـد پـل هـا و بـرج هـا ،کـه در آنهـا بارگـذاری
میکروسـیلیس بـا ابعـادي کوچکتـر و لبـه هایـی صـاف حضـور دارنـد
بـه طـور متنـاوب انجـام مـی گیـرد را محـدود مـی سـازد.
امـا در نمونـه حـاوي نانـو سـیلیس کاهـش ابعـاد نمونـه هـا بسـیار قابـل
حسگرها
توجـه بـوده و لبـه هـاي ناصـاف و خـورده شـده آن هـا حکایـت از ادامـه
حســگرهای مبتنــی برفنــاوری نانــو نیــز مــی تواننــد
واکنششــان دارد کــه نشــانه واکنــش پذیــري بــالاي نانــو ســیلیس در ب هنوب هخودکاربردهــای زیــادی در ســازه هــای بتنــی داشــته باشــند.
بــرای کنتــرل کیفیــت ودوام بتــن ،ایــن حســگرها مــی تواننــد بــرای
مقایسـه بـا میکـرو سـیلیس دارد[ .]1فرمـول هـاي واکنـش بیـن
و Sio2در خمیـر سـیمان حـاوي نانـو سـیلیس NS (2سـیلHی(OسFCSa
و نشـان مـی دهندکـه واکنـش مرحلـه اول SFکن دتـر دوده
از
واکنـش مرحلـه اول NSاسـت .بنابـر ایـن NSمـی توانـد فرآینـد گیرش
و هیدراتاسـیون را تسـریع کنـد[.]1
همچنیـن اثـرات سـطحی ذرات نانـو باعـث برتـري NSنسـبت بـه
SFدر خمیـر سـیمان مـی شـوند .بـه همیـن علـت NSم یتوانـد مـکان
رشـد بیشـتري بـراي محصـولات هیدراتاسـیون نسـبت بـه SFدر سـنین
اولیـه فراهـم آورد و همچنیـن فعالیـت پوزولانـی بالاتـري دارد .بنابرایـن
وجـود NSم یتوانـد اسـتحکام فشـاري خمیـر سـخت شـده سـیمان و
اسـتحکام پیونـدي سـنگدانه -خمیـر را افزایـش داده و سـاختار اندرکنـش
را بـه طـور موثرتـري نسـبت بـه SFبهبـود بخشـد.
نانوسيمان هاي حاوي نانو سيليس
مهمتريـن تريكـب پوزولانهـا ،سـيلكيا آمـورف و يا سـيليس شيشـ هاي
اســت كــه در نتيجــه واكنــش آنهــا بــا هيدروكســيد كلســيم ،ســيلكيات
كلسـيم هيدراتـه شـده ،توليـد م يشـود.
ســرعت واكنــش و واكن شپذيــري پوزولا نهــا ،ســيلكيا آمــورف و
ســرا | فصلنامه تخصصی سازمان نظام مهندسی ساختمان استان سمنان22
