Page 23 - Saraa - No.37

‫مقالات و یادداشت‬
‫عمران‬

‫بـه دانسـيته و تعـداد منافـذ و تخلخـل موجود در مـات سـيمان دارد‪.‬‬ ‫يـا سـيليس شيشـ ‌هاي اسـت كـه در نتيجـه واكنـش آنهـا بـا هيدروكسـيد‬
‫ثابـت شـد اسـت كـه تريكـب مـات سـيمان‪ ،‬شـامل خميـر سـيمان ‪،‬‬ ‫كلســيم ‪ ،‬ســيلكيات كلســيم هيدراتــه شــده‪‌،‬توليــد م ‌يشــود‪ .‬بنابرايــن‬
‫ســنگ دانــه و ‪ ITZ-interfacial transition zone‬م ‌يباشــد‪ITZ .‬‬ ‫بديهـي اسـت كـه نانـو سـيلي ‌سها بدليـل سـطح مقطـع بيشـتر از اهميـت‬
‫شـامل منافـذ موجـود در مخلـوط سـيمان اسـت‪ .‬نيـروي واندروالسـي بيـن‬
‫سـيمان و سـنگ دانـه‪ ،‬بسـتگي بـه مقاومت و دانسـيته و تعـداد منافـذ ‪ITZ‬‬ ‫خاصـي برخـوردار باشـند‪.‬‬
‫دارد مـات سـيما ‌نهاي حـاوي نانـو آلومينـا ‪ 30‬درصـد نسـبت بـه سـيمان‬ ‫تحقيقـات انجام شـده نشـان داده اسـت كـه مقاومـت فشـاري ‪ 7‬روزه و‬
‫‪ 28‬روزه سـيمانهاي حـاوي نانو سـيليس بيشـتر از سـيمانهاي حـاوي مكيرو‬
‫پرتلنـد معمولـي كنترلـي (شـاهد) فـرج كمتـري دارنـد‪.‬‬ ‫سـ�يليس م ‌يباشـ�د‪ .‬عـالوه بـ�ر ايـ�ن ‪ ،‬آزمايشـ�ا ت �‪electron micro‬‬
‫نانـو آلومينـا باعـث افزايـش مقاومـت فشـاري سـيمان م ‌يشـود‪ .‬بـراي‬ ‫‪ scope (SEM) scanning‬و باقيمانـده مقـدار ‪ Ca(OH (2‬و سـرعت‬
‫مثـال نتايـج نشـان داده مقاومـت فشـاري ‪ 7‬روزه سـيمانهاي حـاوي نانـو‬ ‫تغييـرات حرارتـي‪ ،‬نشـان دهنـده افزايـش واكن ‌شپذيـري سـيمانهاي حاوي‬
‫آلومينـا ‪ 30‬درصـد نسـبت بـه سـيمان پرتلنـد معمولـي كنترلـي (شـاهد)‬
‫نانوسـيليس م ‌يباشـد‪.‬‬
‫بيشـتر اسـت‪.‬‬ ‫اسـتفاده از نانوسـيليس در سـيمان‪ ،‬نـه تنهـا بـه علـت پركنندگـي منافذ‬
‫باعــث بهبــود ســاختار م ‌يشــود ‪ ،‬بلكــه واكنشــهاي پوزولانــي را فعالتــر‬
‫ „نانوسيما ‌نهاي حاوي ‪nano-Fe2O3‬‬
‫ســيمانهاي حــاوي ‪ nano-Fe2O3‬كمتــر از ‪ 10‬درصــد از لحــاظ‬ ‫م ‌ينمايــد‪.‬‬
‫نتايـج حاصـل از آناليـز كمـي در طـول ‪ 7‬روز نشـان داده كـه مقـدار‬
‫مقاومتــي مناســ ‌بتر م ‌يباشــند‪.‬‬ ‫‪ Ca(OH (2‬بــراي ســيمانهاي حــاوي ‪ 10‬درصــد نانــو ســيليس ‪4/16‬‬
‫وقتـي مقـدار ‪ nano-Fe2O3‬مصرفـي در سـيمان‪ ،‬افزايـش م ‌ييابـد‪،‬‬ ‫درصـد و بـراي سـيما ‌نهاي حـاوي ‪ 10‬درصـد دوده سـيليس نيـز بعلـت‬
‫نانـو آهـن بـه خوبـي در مخلـوط سـيمان پراكنـده نم ‌يشـود و از تجمـع‬ ‫افزايــش واكن ‌شهــاي پوزولانــي و ايجــاد ســيلكيات كلســيم هيدراتــه‬
‫آنهـا مناطـق ضعيفـي در مخلـوط سـيمان تشـيكل م ‌يشـود و بـه هميـن‬ ‫شـده و پـر شـدن منافـذ سـيمان افزايـش م ‌ييابـد‪ .‬آناليـز ‪ XRD‬ميـزان‬
‫دليــل مقاومــت فشــاري بــا افزايــش ‪ nano-Fe2O3‬بيــش از مقــدار‬ ‫واكنـش ‪ CH‬بـا نانـو سـيليس و دوده سـيليس نشـان داده شـده اسـت‪،‬‬
‫نتايـج حاصـل نشـان م ‌يدهـد بـا افزايـش نانـو سـيليس و دوده سـيليس‪،‬‬
‫بهينـه ‪ ،‬باعـث كاهـش مقاومـت فشـاري م ‌يشـود‪.‬‬
‫پيـك مربـوط بـه ‪ CH‬در طـول زمـان كاهـش م ‌ييابـد‪.‬‬
‫ „نانوسيما ‌نهاي حاوي نانو مونت موریلونیت‬ ‫بررســي ‪ XRD‬ســيمانهاي حــاوي نانــو ســيليس و دوده ســيليس و‬
‫تحقيقــات انجــام شــده نشــان داده اســت كــه اســتفاده از نانــو‬ ‫مقايسـه آن بـا سـيمان معمولـي نشـان داده اسـت كـه افـزودن ‪ 3‬درصـد‬
‫مونتموريلونيـت اصـاح شـده‪ ،‬بـا مـواد آلـي در سـيمان باعـث م ‌يشـود‬ ‫نانوسـيليس بـه مـات سـيمان باعـث كاهـش انـدازه كريسـتا ‌لهاي ‪CH‬‬
‫نفوذپذيـري مـات سـيمان تـا ‪ 100‬مرتبـه كاهـش يابـد و مقاومت فشـاري‬ ‫م ‌يشـود ‪ ،‬كريسـتا ‌لهاي ‪ CH‬جم ‌عتـر شـده و اصطلاحـ ًا چيـن خـورده و‬
‫در نتيجـه سـطح مشـترك مـواد واكنـش دهنـده نسـبت بـه سـيما ‌نهاي‬
‫‪ 40‬درصــد و مقاومــت خمشــي تــا ‪ 15‬درصــد افزايــش يابــد‪.‬‬
‫حــاوي دوده ســيليس‪ ،‬مناســ ‌بتر م ‌يباشــد‪.‬‬
‫ „نانوسيما ‌نهاي حاوي نانو اكسيد روي‬ ‫افـزودن نانوسـيليس و دوده سـيليس بـر روي زمـان گيـرش سـيمان‬
‫اگـر اكسـيد روي بـا بخشـي از ‪ CaO‬جايگزيـن شـود باعـث پايـداري‬ ‫مؤثـر م ‌يباشـد و زمـان گيـرش اوليـه كاهـش م ‌ييابـد‪ .‬بـا افزايـش نانـو‬
‫فـاز ‪ C3S‬م ‌يشـود و اضافـه كـردن ‪ 5‬درصـد مـول نانـو اكسـيد منتـج‬ ‫سـيليس بـه سـيمان ‪ ،‬مـات سـيمان متراك ‌متـر شـده و نفوذپذيري نسـبت‬
‫بـه بالاتريـن مقاومـت فشـاري يعنـي مقاومتي در حـدود ‪ 166‬مگاپاسـكال‬
‫بـه سـيمان معمولـي بتدريـج كاهـش م ‌ييابـد‪.‬‬
‫خواهـد شـد‪.‬‬ ‫گيـرش اوليـه نمون ‌ههـاي حـاوي نانوسـيليس ‪ ،‬نسـبت بـه نمون ‌ههـاي‬
‫حـاوي دوده سـيليس‪ ،‬سـريعتر بـوده و تفـاوت بيـن زمـان گيـرش اوليـه و‬
‫ „نانو سيمانهاي حاوي نانو اكسيد روي‬ ‫گيـرش نهايـي نمون ‌ههـاي حـاوي نانـو سـيليس نسـبت بـه نمون ‌ههـاي‬
‫اگـر اكسـيد روي بـا بخشـي از ‪ CaO‬جايگزيـن شـود باعـث پايـداري‬ ‫حـاوي دوده سـيليس بـه دليـل كاهـش نفوذپذيـري (متراكـ ‌م بودن سـاختار‬
‫فـاز ‪ C3S‬م ‌يشـود و اضافـه كـردن ‪ 5‬درصـد مـول نانـو اكسـيد منتـج‬
‫بـه بالاتريـن مقاومـت فشـاري يعنـي مقاومتي در حـدود ‪ 166‬مگاپاسـكال‬ ‫نانوســيما ‌نها) بيشــتر م ‌يباشــد‪.‬‬

‫خواهـد شـد‪.‬‬ ‫ „نانو سيمانهاي حاوي ‪nano-Al2O3‬‬
‫نتايــج حاصــل از تحقيقــات حاصــل از افــزودن ‪nano-Al2O3‬‬
‫ „نانو بتن‬ ‫بــه ســيمان نشــان داده اســت‪ ،‬مقاومــت فشــاري و مــدول الاستيســيته‬
‫بتـن رای ‏جتریـن مصالـح سـاختمانی اسـت کـه بـه عنـوان یـک مـاده‬ ‫ســيمانهاي حــاوي ‪ nano-Al2O3‬نســبت بــه ســيما ‌نهاي معمولــي‬
‫نانوسـاختار چنـد فـازي در دنیاسـت‪ .‬خمیـر سـیمان از یـک فاز کریسـتالی‬
‫بیشـکل در ابعـاد نانومتـر و میکرومتـر تشـکیل شـده اسـت‪ .‬خصوصیـات‬ ‫افزايــش م ‌ييابــد‪.‬‬
‫بتـن و مکانیزمهـاي تخریـب آن در مقیـاس چندگانـه اي از طـول وجـود‬ ‫اسـتفاده از نانـو آلومينـا در سـيمان ‪ ،‬بـا همگ ‌نسـازي مناسـب و بـه‬
‫دارد (نانـو‪ -‬میکـرو‪ -‬ماکـرو) کـه خصوصیـات هـر مقیـاس ازخصوصیـات‬ ‫مقـدار مناسـب (‪ 5‬درصـد) ‪ ،‬باعـث افزايـش مـدول الاستيسـيته م ‌يشـود‪.‬‬
‫مقیـاس یـک درجـه پایینتـر (کوچکتـر) از آن نشـأت میگیـرد‪ .‬فاز بیشـکل‬ ‫بـراي مثـال ‪ ،‬مـدول الاستيسـيته سـيماني حـاوي ‪ 5‬درصـد نانـو آلومينـا در‬
‫(‪ )C-S-H‬چسـبی اسـت کـه بتـن را بـه هـم نگـه میـدارد و خـودش یـک‬ ‫طـول ‪ 28‬روز ‪ 143 ،‬درصـد افزايـش م ‌ييابـد‪ ،‬در صورتـي كـه در سـيمانهاي‬
‫نانومــاده اســت‪ .‬از یــک دیــدگاه بتــن در مقیــاس نانــو‪ ،‬ترکیبــی اســت‬
‫حـاوي مكيـرو سـيليس ايـن مقـدار معـادل ‪ 15‬درصـد م ‌يباشـد‪.‬‬
‫تغييـرات مـدول الاستيسـيته سـيما ‌نهاي حـاوي نانـو آلومينا‪ ،‬بسـتگي‬

‫ســرا | فصلنامه تخصصی سازمان نظام مهندسی ساختمان استان سمنان ‪23‬‬