تولید نانوسیمانی مقاوم برای ترمیم پل‌ها و سدها

به گزارش ایران اکونومیست؛ سیمان ماده‌ای است که قابلیت چسباندن ذرات به یکدیگر و به وجود آوردن جسم یکپارچه از ذرات متشکل‌شده را دارد. سیمان معمولی از ترکیب مصالح آهکی، رس، سیلیس و اکسیدهای معدنی در دمای 1400 تا 1500 درجه سانتی‌گراد ساخته می‌شود. مواد سیمانی ذاتاً ترد و شکننده هستند و مقاومت کششی و خمشی پایینی دارند. با این‌وجود رفتار فیزیکی و شیمیایی محصولات هیدراته به ‌گونه‌ای است که آنها را برای اصلاح ساختار در ابعاد نانو مناسب می‌کند. فناوری نانو تحول مهمی در ساخت نسل جدید مواد سیمانی تقویت‌شده ایجاد کرده است.

در این راستا محققان دانشگاه مازندران مطالعاتی را اجرایی کردند.

پروفسور علی بهاری از محققان این طرح و عضو هیات علمی دانشگاه مازندران هدف از این پژوهش را تقویت سیمان به‌وسیله‌ نانولوله‌های کربنی عنوان کرد و گفت: از میان همه‌ مواد موجود در مقیاس نانو که به‌عنوان فاز تقویت‌کننده مورد استفاده قرار می‌گیرند و قابلیت اضافه شدن به مواد سیمانی را دارند، نانولوله‌های کربنی در سال‌های اخیر توجه ویژه‌ای را به خود جلب کرده‌اند.

وی با تاکید بر اینکه در این پژوهش پودر نانوکامپوزیتی سیمان/نانولوله‌های کربنی تولیدشده از منظرهای متفاوت مورد بررسی قرار گرفته است، اضافه کرد: علاوه بر آن با بازطراحی کارخانه‌های تولید سیمان می‌توان از گازهای گلخانه‌ای تولیدشده در فرایند تولید سیمان، به‌عنوان یک منبع اولیه‌ کربنی در تولید نانولوله‌های کربنی بهره برد که خود کمکی در کاهش اثرات گلخانه‎ای است.

وی در خصوص ویژگی‌های منحصربه‌فرد این سیمان تقویت‌شده اظهار کرد: افزودن نانولوله‌های کربنی به ترکیب سیمان موجب افزایش عمر و دوام مواد سیمانی و همچنین کاهش مصرف سیمان می‌شود.

بهاری یادآور شد: نانولوله‌های کربنی در مقایسه با افزودنی‌های فیبری در مقیاس‌های میلی و میکرو دارای مزایای بیشتری ازجمله مقاومت و مدول بالاتر، رسانایی الکتریکی و گرمایی بسیار بالا، سطح ویژه و نسبت طول به قطر بسیار بالا هستند. این خصوصیات موجب می‌شود نانولوله‌های کربنی برهمکنش مؤثرتری با ماده‌ زمینه‌ سیمانی داشته باشند و ترک‌ها به نحو مطلوب‌تری مهار شوند.

این عضو هیات علمی دانشگاه مازندران خاطرنشان کرد: در طرح حاضر پس از سنتز پودر نانوکامپوزیتی سیمان/نانولوله‌های کربنی به روش رسوب‌شیمیایی بخار، پارامترهای مؤثر بر سنتز شناسایی و شرایط بهینه‌ تولید تعیین شد. سپس نمونه‌های خمیر و ملات نانوکامپوزیت جهت مطالعه‌ ریزساختاری، خواص فیزیکی و مکانیکی تهیه شد.

به گفته وی، در این مطالعات تغییرات ناشی از حضور نانولوله‌های کربنی بر خواص مکانیکی و مقاومت الکتریکی مورد ارزیابی قرار گرفت.

طبق گفته‌های این محقق، نتایج به‌دست‌آمده نشان داده است که حضور نانولوله‌های کربنی با تقویت میکروساختار کامپوزیتی نقش بسیار تأثیرگذاری در بهبود مقاومت‌های فشاری و خمشی نمونه‌های نانوکامپوزیتی داشته است.

نتایج این پژوهش که حاصل تلاش‌های دکتر علی بهاری و علی‌اکبر آشکاران از اعضای هیأت علمی این دانشگاه مازندران، دکتر فاطمه قهارپور و دکتر مجید عباسی از اعضای هیأت علمی صنعتی نوشیروانی بابل است، در مجله Construction and Building Materials با ضریب تأثیر2.4 منتشر شده است.

انتهای پیام