تاثیر گرافن بر افزایش مقاومت بتن و نفوذناپذیرتر شدن آن در برابر آب

گروهی از دانشجویان مهندسی عمران که بر روی یک پروژه تحقیقاتی در مؤسسه فناوری آلبرتای جنوبی (SAIT) در کلگری کار می‌کردند، دریافتند که افزودن مقدار معینی گرافن به بتن می‌تواند محصول نهایی را در برابر آب نفوذناپذیرتر کند و استحکام بتن را افزایش دهد.

کد خبر: ۷۲۸۳۳۰

تاریخ: ۲۲ مرداد ۱۴۰۳ - ۱۴:۲۴

به گزارش ایران اکونومیست، این گروه، بتن نانویی تولیدی خود را با ریختن روی دال‌هایی در پیاده‌رو آزمایش کردند و پس از انجام آزمایش‌های۰ مختلف و ارزیابی‌های متعدد، متوجه شدند که مقاومت این مواد به میزان قابل توجهی افزایش یافته است.

دریک لیونگ، سرپرست این پروژه که اکنون تکنسین مهندسی عمران در شرکت اوربان سیستمز (Urban Systems) در کلگری است، در مصاحبه ای گفت: این تحقیق تأیید کرد که گرافن، در فرمولاسیونی مناسب، می‌تواند استحکام فشاری را در کاربردهای بتن افزایش دهد. ما توانستیم مقاومت بتن را حدود ۱۴ درصد افزایش دهیم.

تحقیقات زیادی در مورد اینکه چگونه گرافن می‌تواند بتن را در برابر آب بادوام‌تر و مقاوم‌تر کند، انجام شده است، اما این گروه می‌خواستند خودشان ببینند که آیا می‌توان از آن به‌طور خاص برای کف پیاده‌روهای کلگری استفاده کرد، زیرا به دلیل یخ زدگی مکرر بتن کف پیاده‌روها دائماً در معرض ترک خوردن هستند.

در ابتدا، به عنوان بخشی از پروژه پایان سال خود، این دانشجویان قصد داشتند نحوه بهبود روسازی آسفالت را بررسی کنند، اما پس از اینکه متوجه شدند تعمیرات پیاده رو در کلگری بسیار سنگین است، تحقیق روی بتن را شروع کردند.

در طی یک دوره ۶ ماهه، اعضای این تیم در مورد مزایای استفاده از گرافن در بتن تحقیق کردند و مخلوط‌های مختلف را آزمایش کردند. آنها اسلب‌های مخلوط را ریختند و تعدادی آزمایش فشاری و انجماد-ذوب را انجام دادند.

این تیم در آزمایش خود به دنبال این سؤال بود که با افزودن مقادیر مختلف گرافن به مخلوط بتن چه اتفاقی می‌افتد.

لیونگ گفت که یک لایه ۰٫۲۵ نانومتری از گرافن در بتن جاسازی شده است.

این تیم دریافتند که با افزودن گرافن به بتن، صفحات پیاده رو نه تنها محکم‌تر و در برابر آب نفوذ ناپذیرتر می‌شوند، بلکه در برابر ترک خوردگی نیز مقاومت بیشتری دارند. از سوی دیگر میزان سیمان مصرفی نیز کاهش می‌یابد.