کاربرد علم نانو در بتن

این مقاله درمورد کاربرد علم نانو در بتن می باشد.که برای درک بیشتر موضوع لازم است توضیحاتیدر مورد نانو و بتن ودر نهایت تلفیق این دو داشته باشیم.

آشنایی اجمالی با فناوری نانو :

تعاریف مختلف :

*فناوری نانو عبارت است از هنر دستکاری مواد در مقیاس اتمی یا مولکولی و به خصوص ساخت قطعات و لوازم میکروسکوپی (مانند روبات‌های میکروسکوپی)

*فناوری نانو، توانمندی تولید مواد، ابزار و سیستم های جدید با درست گرفتن کنترل در سطوح مولکولی و اتمی واستفاده از خواص آنها است که در آن سطوح ظاهر می شود . فناوری نانو یک رشته جدید نیست، بلکه رویکردی جدید در تمام رشتـه هاست .

*فناری نانو فناوری است که بر پایه دستکاری تک‌تک اتم‌ها و مولکول‌ها استوار است بدین منظور که بتوان ساختاری پیچیده را با خصوصیات اتمی تولید کرد.

برخی اهداف فناوری نانو :

1- توسعه فناوری و تحقیقات در سطوح اتمی ، مولکولی و یا ماکرو مولکولی در مقیاس اندازه های 1 تا 100 نانومتر.

2- خلق و استفاده از ساختارها ، ابزار و سیستمهایی که به خاطر اندازه کوچک آنها ، خواص و عملکرد جدیدی دارند.

3- توانایی کنترل یا دستکاری درسطوح اتمی .

اهمیت نانو ابعاد:

دلایل زیادی برای اهمیت نانو ابعاد وجود دارد ، که بعضی از آنها به شرح زیر است :

1- خصوصیات مواد در اندازه های نانو متری دچار تغییراتی می شود و با طراحی مواد نانو متری تغییر در خصوصیات ماکروسکوپیک و میکروسکوپیک ماده مانند رنگ ، خواص مغناطیسی، دمای ذوب و ... بدون تغییر ترکیبات شیمیایی آن ممکن می شود .

2- از جمله خصوصیت مواد بیولوژیکی و زنده، سازماندهی منظم آنها در ابعاد نانومتری است و توسعه در زمینه نانو فناوری به ما اجازه خواهد داد که چیزهای نانو ابعادی ساخت بشر را در داخل سلولهای زنده قرار دهیم . همچنین این کار باعث خواهد شد که با استفاده از خود چینی طبیعت بتوانیم مواد جدیدی بسازیم . مطمئناً این کار باعث ایجاد ترکیبات بیولوژی با علم مواد خواهد شد .

3- ترکیبات نانو متری دارای نسبت سطح به حجم بسیار زیادی هستند ( حجم کمی دارند اما سطح زیادی را پوشش می دهند ) و لذا استفاده از آنها در مواد کامپوزیتی دارو رسانی در بدن و ذخیره انرژی به شکل شیمیایی ( مانند گاز طبیعی و هیدروژن ) بسیار ایده آل خواهد بود .

4- سیستم های ماکروسکوپیک ساخته شده ازنانو ساختارها می توانند چگالی بسیار بیشتری نسبت به مواد ساخته شده از میکروساختارها داشته باشند و همچنین هدایت الکتریکی بهتری دارند . با استفاده ازبرهمکنش نانو ساختارها مفاهیم جدیدی در ابزارهای الکترونیکی، مانند مدارهای کوچکتر و سریعتر، کارایی بسیار پیشرفته تر و مصرف برق بسیار کمتر پدید می آید .

تفاوت فناوری نانو با فناوری دیگر

در فناوری نانو تنها کوچک بودن اندازه مد نظر نیست بلکه زمانی که اندازه مواد در این مقیاس قرار می گیرد، خصوصیات ذاتی آنها از جمله رنگ ، استحکام، مقاومت در برابر خوردگی و ... تغییر می یابد .

در واقع اگر بخواهیم تفاوت این فناوری را با فناوری های دیگر بیان نماییم ، می توانیم وجود " عناصر پایه " را به عنوان یک معیار ذکر کنیم .

عناصر پایه در حقیقت همان عناصر نانو مقیاسی هستند که خواص آنها در حالت نانو مقیاس با خواص شان در مقیاس بزرگتر فرق می کند .

عناصر پایه:

1- نانو ذرات

اولین و مهمترین عنصر پایه، نانو ذره است . منظور از نانو ذره، ذراتی با ابعادی درحدود 1 تا 100 نانو متر و در هر سه بعد می باشد . نانو ذرات می توانند از مواد مختلفی تشکیل شوند، مانند نانو ذرات فلزی، سرامیکی و ...

2- نانو لوله های کربنی

این عنصر پایه در سال 1991 توسط دانشمندان ژاپنی کشف شد و در حقیقت لوله هایی از جنس گرافیت می باشند . این نانو لوله ها دارای اشکال و اندازه های مختلفی هستند ومی توانند تک دیواره یا چند دیواره باشند . این لوله خواص بسیار جالبی دارند که منجر با ایجاد کاربردهای قابل توجهی از آنها می شوند .

3- نانو کپسولها

سومین عنصر پایه، نانوکپسول است . همان طوری که از اسم آن مشخص است ،کپسول هایی هستند که قطر نانومتری دارند و می توان مواد مورد نظر را درون آنها قرار داد و کپسوله کرد .

شاخه های فناوری نانو :

فناوری نانو منحصر به یک رشته خاص نیست، بلکه رشته ای میان رشته ای است یعنی به علوم مختلف وابسته است و با استفاده از پیشرفتهای علوم مختلف می توان به پیشرفتهای فناوری نانو دست یافت. بنابراین کاربردهای متفاوتـی را می توان برای این فناوری متصور شد. مانند کاربردهای الکترونیکی پزشکی، زیستی و ... که از نظر رشته ای ارتباط خاصی با یکدیگر ندارند . لذا ممکن است فناوری نانو رشته ای کاملاً گسسته به نظر آید که موضوعات آن هیچ ارتباطی با هم ندارند.

برخی محققین فناوری نانو، این حوزه را به سه رشته تقسیم بندی می کنند که عبارتند از :

* نانو فناوری مرطوب

* نانو فناوری خشک

* نانو فناوری محاسباتی

نانو فناوری مرطوب :

این شاخه به مطالعه سیستم های زنده ای می پردازد که اساساً در محیط های آبی وجود دارند . دراین شاخه ساختمان مواد ژنتیکی، غشاء ها و سایر ترکیبات سلولی در مقیاس نانو متر مورد مطالعه قرار می گیرند . پژوهشـگران موفـق شده اند ساختارهای زیستی فراوانی تولید کنند که بتوان نحوه عملکرد آنها را در مقیاس نانویی کنترل کرد . این شاخه در برگیرنده علوم پزشکی، دارویی و به طور کلی علوم و روشهای مرتبط با زیست فناوری است .

نانو فناوری خشک:

این شاخه ، از علوم پایه مانند شیمی و فیزیک مشتق می شود و به مطالعه ساختارهای مواد از قبیل کربن ، سیلیکون و مواد غیر آلی و فلزی می پردازد . نکته قابل توجه این است که الکترونهای آزاد که در فناوری مرطوب موجب انتقال مواد و انجام واکنشها می شوند ،در فناوری خشک خصوصیات فیزیکی ماده را پدید می آورند . در نانو فناوری خشک کاربرد مواد نانویی در الکترونیک، مغناطیس و ابزارهای نوری مورد مطالعه قرار می گیرد. برای مثال طراحی و ساختن میکروسکوپ هایی که بتوان با استفاده از آنها مواد را در ابعاد نانو متر مورد مطالعه قرار داد .

نانوفناوری محاسباتی:

در بسیاری ازمواقع ابزار آزمایشگاهی موجود برای انجام برخی از آزمایشهای نانومتریک مناسب نیستند و لذا در مواردی چنین، از رایانه ها برای شبیه سازی فرآیندها و واکنش های اتم ها و مولکول ها استفاده می شود . شناختی که به وسیله محاسبه به دست می آید، باعث می شود که زمان لازم برای پیشرفت نانو فناوری خشک بطور محسوسی کاهش یابد والبته تاثیر مهمی در نانو فناوری مرطوب نیز خواهد داشت .

روش های ساخت در فناوری نانو:

اصولا در فناوری نانو دو روش برای ساخت محصولات نانویی وجود دارد :

الف : روش پایین به بالا:

منظور از پایین به بالا،چینش اتم به اتم، مولکول به مولکول از یک ماده کنار هم بطور دلخواه جهت ایجاد و ساخت مواد جدید نانومتری است. در این روش که خود شامل شیوه های مختلف تولید است، مواد جدید با چینش اتمی خاص و منحصر بفرد می توانند ساخته شوند.

ب : روش بالا به پایین:

در این روش برای رسیدن به نانو مواد، باید ذرات وترکیبات بزرگتر ماده را با استفاده از روش های متداول مانند خرد کردن در چند مرحله به مواد در مقیاس نانومتری تبدیل کنیم . دانشمندان برای ساخت انبوه محصولات نانویی به دنبال یافتن روش هایی هستند که بتوانند بصورت خود به خودی یا خود تکثیری، خود چینی و غیره مواد نانو متری را تولید کند .

خود چینی:

خود چینی عبارتست ازجذب اتم ها و مولکولهای مواد بطور هوشمندانه توسط خود آنها و بصورت خود به خودی به منظور ایجاد ساختار به هم پیوسته و منظم .

آشنایی اجمالی بتن:

بتن ماده ای تشکیل شده از شن (سنگ دانه های درشت دانه از 0.5تا 2.5 سانتیمتر است)، ماسه (سنگ دانه های کوچک تر از 2.5 سانتیمتر است)، سیمان که در بتن نقش اتصال سنگ دانه ها را دارد و در ارتباط مستقیم با مقاومت بتن است و آب در بتن نقش روان کردن بتن برای کارایی بهتر و انجام عملیات هیدراتاسیون را داراست.در اثر واکنش شیمیایی سیمان و آب روند سخت شدن ادامه یافته و در نتیجه دانه ها (ماسه و شن) را بصورت تودﮤ سنگ مانندی به یکدیگر می چسباند.دانه ها به دو گروه ریزدانه که تا ¼ اینچ (6میلیمتر) و درشت دانه که روی الک شماره 16 (1.18 میلیمتر) تقسیم می شوند.برای داشتن اندازه مناسب و نسبت اختلاط شن و سیمان محاسباتی خاص انجام می شود و این نسبت را به عنوان طرح اختلاط می نامند. برای محاسبه مقدارمناسب آب به سیمانw/c تعریف می شود که عموماً بهترین مقدار آن 0.5 است. 0.25 مقدار آب به سیمان صرف روان کنندگی بتن و 0.25 دیگر آن صرف انجام عمل هیدراتاسیون می شود هرچه مقدار آب به سیمان کمتر شود کمتر شود بتن قویتری خواهیم داشت . اما با کاهش آب از مقدار روانی و کارائی بتن هم کاسته خواهد شد . برای حل مشکل از روان کننده ها استفاده می شود و همچنین بهترین حالت افزایش مقاومت بتن را با افزودن میکروسیلیس یا مکمل بتن خواهیم داشت. خمیر سیمان عموما حدود 25 تا 40% کل حجم بتن را تشکیل می دهد که حجم مطلق سیمان بین 7 تا 15% و حجم آب از 14 تا 21% است. مقدار هوای در بتن تا حدود 8% حجم بتن را تشکیل می دهد این اندازه به درشت ترین دانه بستگی دارد.برای مصالح و شرایط عمل آوردن (Curing) معین، کیفیت بتن سخت شده به مقدار آب در مقابل با مقدار سیمان بستگی دارد.

فناوري نانو و بتن:

در سطح علوم پايه به منظور درك ساختمان بتن، تجزيه و تحليل هاي بسياري در مقياس نانو در حال انجام است كه براي اين منظور از فناوري هائي مانند ميكروسكوپ نيروي اتمي (AFM)، ميكروسكوپ الكتروني پيمايشي((SEM و پرتو يوني متمركز ((FIB، كه براي مطالعه در مقياس نانو توسعه يافته اند، استفاده مي شود. يكي از جنبه هاي اساسي فناوري نانو طبيعت ميان رشته اي آن است كه به عنوان نمونه در يك تعامل تحقيقاتي ميان شاخه هاي مهندسي پزشكي و ساخت و ساز، از مدل سازي مكانيكي استخوان به منظور مطالعه نحوه نفوذ و انتشار كلر در بتن (كه عامل هواخوردگي ميلگردها است) استفاده شده است.

مروري بر جنبه هاي فني کاربرد نانومواد در بتن:

افزودن نانو ذرات هماتيت (Fe2o3) به بتن علاوه بر افزايش استحكام بتن، پايش سطوح تنش را نيز امكان پذير مي سازد.

نانو لوله هاي چند جداره موجب افزايش مقاومت فشاري ( 25 + نيوتن بر متر مربع) و مقاومت خمشي ( 8+ نيوتن بر متر مربع ) بتن مي شوند.

به منظور افزايش استحكام بتن، مي توان از باكتري ها استفاده نمود، به طوري كه افزودن ميكرو ارگانيزم هاي بي هوازي به مخلوط آب و بتن، موجب افزايش 25 در صدي مقاومت 28 روزه بتن مي شوند، همچنين رسوب دهي ملات سيمان ماسه اي منجر به رشد ماده پر كننده (فيلر) در داخل خلل و فرج سيمان(نوعي از بتن خود تعمير كن self repairing) مي شود. استفاده از نانو ذرات در مواد چسباننده مختلف موجب بهبود ويژگي هاي مربوط به خرابي بتن مي شود.

هم اكنون سيليس((Sio2 جزئي از بتن معمولي است. يكي از نتايج مطالعه بتن در مقياس نانو اين است كه با استفاده از نانو ذرات سيليس مي توان ميزان تراكم ذرات در بتن را افزايش داد كه اين به افزايش چگالي ميكرو و نانو ساختارهاي تشكيل دهنده بتن ودر نتيجه بهبود ويژگي هاي مكانيكي آن مي انجامد.

افزودن نانو ذرات سيليس به مواد مبتني بر سيمان هم موجب كنترل تجزيه ناشي از واكنش بنياديC-S-H (كلسيم- سيليكات- هيدرات)، كه در اثر نشت((leaching كلسيم در آب رخ مي دهد، و نيز جلوگيري از نفوذ آب به درون بتن مي شود كه هر دوي اين موارد دوام بتن را افزايش مي دهد.

متناسب با ميزان افزايش تراكم ذرات، آسيا كردن كلينكر سيمان پرتلند معمولي(OPC) به همراه ماسه استاندارد، منجر به توليد ذرات ريز تري در مقايسه با ذرات حاصل از آسيا نمودن سيمان پرتلند معمولي به تنهايي مي شود، و نكته مهم اينكه با افزايش ميزان ريزي و در نتيجه تراكم ذرات، مقاومت فشاري بتن تا حد سه تا شش برابر افزايش مي يابد.

خاكستر فرار يكي ديگر از مواد مورد استفاده در ساخت بتن است؛ استفاده از اين ماده علاوه بر افزايش دوام و استحكام بتن، ميزان مصرف سيمان را نيز كاهش مي دهد؛ ولي افزودن خاكستر فرار به بتن موجب كند شدن فرآيند عمل آوري بتن و كمتر شدن مقاومت كوتاه مدت آن در مقايسه با بتن معمولي مي شود. در صورت افزودن نانو ذرات سيليس به بتن ساخته شده با خاكستر فرار، با وجود اينكه قسمتي از سيمان مصرفي با سيليس جايگزين مي شود، چگالي و استحكام بتن و مخصوصاَ مقاومت كوتاه مدت بتن افزايش چشمگيري مي يابد.

همچنين تحقيق در مورد اضافه نمودن نانو ذرات اكسيد آهن يا هماتيت (Fe2o3) به بتن نشان داده است كه اين ذرات علاوه بر افزايش مقاومت بتن ،پايش سطوح تنش( خستگي) بتن را از طريق اندازه گيري مقاومت الكتريكي برشي ( مقطعي) امكان پذير مي سازد.

نوعي ديگر از نانو ذرات افزودني به بتن در جهت بهبود ويژگي هاي آن، دي اكسيد تيتانيوم(Tio2) است؛ Tio2 يك رنگدانه سفيد است كه مي توان آن را به عنوان يك روكش بازتاب كننده مطلوب استفاده نمود.

Tio2 از طريق واكنش هاي فوتو كاتاليستي قوي قادر به شكستن و تجزيه آلاينده هاي آلي، تركيبات آلي فرار ((VOC و غشاهاي باكتريايي است و به همين دليل براي ايجاد خاصيت ضد عفوني كنندگي به رنگ ها، سيمان ها و شيشه ها اضافه مي گردد.

چنانچه از Tio2 در سطوح بيروني سازه ها استفاده شود، قادر است غلظت آلاينده هاي موجود در هوا را كاهش دهد. Tio2 ماده اي آب دوست است و با اضافه شدن به سطحي، موجب ايجاد خاصيت خود تميز كنندگي در سطح مي گردد.

بتن توليد شده با اين ذرات هم اكنون در پروژه هايي در سر تا سر دنيا در حال استفاده است، اين بتن داراي رنگ سفيد و درخشندگي خاصي است كه سفيدي و درخشندگي خود را به طور موثري حفظ مي كند، اين در حالي است كه سازه هاي ساخته شده با بتن معمولي فاقد چنين ويژگي هستند.

نانو لوله هاي كربني((CNT از جمله نانو ذرات ديگري با ويژگي هاي قابل توجهي هستند كه تحقيقات براي بررسي مزاياي حاصل از اضافه نمودن آنها به بتن در حال انجام است. در صورت افزودن مقادير كوچكي (در حدود يك در صد وزني) از نانو لوله هاي كربني به نمونه هاي متشكل از آب و بخش عمده اي سيمان پرتلند، خواص مكانيكي نمونه ها به طور قابل توجهي بهبود مي يابد.

نانو لوله هاي تك جداره(MWNT) اكسيد شده بالاترين ميزان افزايش را هم در مقاومت فشاري (25+ نيوتن بر متر مربع) و هم در مقاومت خمشي( 8+ نيوتن بر متر مربع) نمونه ها نشان دادند.به طور تئوري اثبات شده است كه وجود مقدار زيادي نقايص ساختاري بر روي سطح نانو لوله هاي چند جداره اكسيد شده مي تواند به ايجاد اتصال بهتر ميان نانو ساختارها و ملات بينجامد؛ لذا مي توان نتيجه گرفت كه ازطريق ايجاد نقايصي بر روي سطح ميلگردهاي تقويت كننده بتن، خواص مكانيكي كامپوزيت بهبود مي يابد.

در مورد افزودن نانو لوله ها به هر ماده اي دو مشكل عمده وجود دارد: يكي ايجاد اتصال ميان نانو لوله ها با همديگر و ديگري فقدان چسبندگي مناسب ميان نانو لوله و شبكه ماده توده، كه از دلايل اين مشكل، بر هم كنش هاي ميان صفحات گرافيتي نانو لوله هاست. اين خاصيت، آنها را به سمت جمع شدن كنار يكديگر به صورت دسته ها يا طناب هايي سوق مي دهد و گاهي اوقات امكان دارد اين طناب ها به يكديگر گير كرده باشند.

براي دستيابي به پراكندگي يكنواخت نانو لوله ها درون شبكه ماده توده، بايد نانو لوله ها را از يكديگر جدا نمود، علاوه بر اين به دليل طبيعت گرافيتي نانو لوله ها و وجود خاصيت لغزندگي در آنها،امكان ايجاد چسبندگي مناسب ميان نانو لوله و شبكه وجود ندارد.

در صورت استفاده از صمغ عربي به منظور از پيش پراكنده سازي نانو لوله ها، مخصوصاَ در صورت كاربرد نانو لوله هاي تك جداره ((SWNT، ويژگي هاي مكانيكي بتن به طور قابل ملاحظه اي افزايش مي يابد. براي تعيين مقادير بهينه نانو لوله هاي مورد مصرف و نيز شاخص هاي مؤثر در پراكنده سازي نانو لوله ها در مخلوط، به تحقيقات بيشتري نياز است.

هزينه بالاي افزودن نانولوله هاي كربني به بتن،توجه به مزاياي آن را تحت الشعاع قرار داده است؛ لذا فعاليت هايي در جهت كاهش قيمت نانو لوله ها در حال انجام است كه در اين صورت مزاياي حاصل از افزودن آنها به مواد سيمان بيشتر مورد توجه قرار خواهد گرفت.

روكش ها، زمينه مطالعاتي ديگري هستند و تحقيق فعالانه اي در مورد روكش هاي محافظ محتوي نانو ذرات براي حفاظت سطحي از بتن در حال انجام است. كاربرد ويژه اين روكش ها در حفاظت در برابر شوره گذاري است. هم اكنون مطالعات به سمت كاربرد برخي از انواع نانو ذرات در چسب هاي (ملات هايbinder) مختلف و نحوه تاثير آنها بر روي ويژگي هاي كليدي مرتبط با فرسايش بتن، مانند ممانعت از انتقال يون هاي كلر، مقاومت در برابر دي اكسيد كربن، پخش بخار آب، جذب آب و عمق نفوذ، هدايت مي شوند. تا كنون نوعي حلال متشكل از رزين اپوكسي با وزن مولكولي پايين و نانو ذرات رس (nano-clay)، نتايج اميد وار كننده اي را نشان داده است.

تحقيقات كنوني نشان داده اند كه حسگر هاي مبتني بر فناوري نانو مي توانند كاربردهاي زيادي در سازه هاي بتني، به منظور كنترل كيفيت و پايش دوام بتن داشته باشند

. به طوري كه اين حسگرها مي توانند براي هدف هاي مختلفي؛از جمله:

1)اندازه گيري چگالي بتن؛

2) نظارت بر فرآيند عمل آوري بتن و اندازه گيري ميزان افت(انقباض) بتن؛

3) اندازه گيري پارامتر هاي كليدي معين و اثر گذار بر دوام بتن مانند دما،رطوبت،غلظت كلر،PH، دي اكسيد كربن،ميزان خستگي(تنش)، خوردگي ميلگردها وارتعاش( ويبراسيون)، طراحي شوند.

با توجه به مزیت های کاربرد نانو مواد دربتن می توان در صنایع مختلف معدنی استفاده نمود که عبارتند از :

لاینینگ دیواره های تونل ها به علت داشتن استحکام بالا و مقاومت فشاری وخمشی و تراکم و...

در تونل های راه به دلیل خاصیت باز تابندگی میتوان از این نوع بتن ها در دیواره ها استفاده نمود که فضای روشنی را فراهم می سازدو باعث کاربرد لامپهای کمتر می شود.

بدلیل مقاومت در برابر نفوذ آب دیگر نیاز به نوارهای واتر استاب که از نفوذ اب به بتن جلوگیری می کنددر دیواره ها نیست.

به علاوه این بتن ها به دلیل دارا بودن ترکیبات مناسب چسبندگی مناسب با شبکه های فولادی(مش) ارجحیت استفاده نسبت به بتن های معمولی را دارند. همچنین به دلیل تراکم و مقاومت در برابر سطوح تنش استفاده از این نوع بتن ها به عنوان دوغاب و خمیر پر کننده چال هایی که در ان راک بولت (میل مهار)نصب شده است توصیه می شود.

NANO MIX

مورد استفاده در بتون ریزی پیشرفته که دارای شبکه های آرماتوری بسیار پیچیده را دارند. معمولاً برای روان سازی بتون از روان کننده ها و فوق روان کننده استفاده می نمایند. ولی با پیشرفت و ساخت ریزدانه های nano و افزودن آن به فوق روان کننده ها محصولی بدست می آید به نام نانو میکس که خواص آن با تمامی روان کننده ها تفاوت دارد. این افزودنی در نازک ترین قالب بندی ها بدون نیاز به عملیات ویبره نفوذ نموده و آن را پر می نماید.

خواص :

خروج کامل حبابهای ریز و درشت و محبوس شده در بتون.

تراکم یک پارچه در تمام سطح مقطع بتون.

جلوگیری صد درصد از پارگی و بهم گسیختگی شبکه های آرماتور.

کاهش بسیار پایین مصرف نسبت به سایر روان کننده ها.

کاهش مصرف سیمان بین 8 تا 12 درصد.

سازگار و قابل ترکیب با انواع سیمانهای پرتلند.

افزایش مقاومت فشاری.

کاهش چشمگیر سایش تجهیزات بتون ریزی و جلوگیری از فرسودگی تجهیزات.

میزان مصرف :

بسته به نوع مصالح مورد استفاده در بتون و تیپ سیمان ها و کاهش مصرف آب، " نیم لیتر به ازاء 100 کیلوگرم سیمان "

نحوه مصرف :

الف: می توان با آب اختلاطی بتون، مخلوط شده و به بتون اضافه شود.

ب: می توان به بتون آماده اضافه نمود و سپس اختلاط کامل انجام گیرد.

بتن ترکیب شده با نانو میکس دارای خصوصیات خود تراکمی،سطوح نهائی صاف تر وعاری از خلل وفرج از این ترکیب به دست می آید. که این امر موجب بهبود شاخصه های دوام یعنی جلوگیری از ورود عوامل مهاجم به درون بتن خواهد شد که خصوصا در نواحی جنوبی کشورکاربرد فراوانی خواهد داشت در ترکیب فوق بدلیل اینکه میزان استفاده از مواد پودری کم می باشد،پدیده جمع شدگی و ترک های ناشی از آن که باعث تهدید دوام بتن می باشد را نخواهیم داشت.با توجه به اینکه افزودنی فوق دارای ذراتی به اندازه ذرات نانو می باشد باعث برقراری و ارتباط بین سنگدانه و ماتریس سیمانی(لایه انتقال)و انتقال فوق العاده تنش های بین سنگدانه و مواد سیمانی،و اثر مطلوبی را بر روی خواص مکانیکی بتن از جمله مقاومت فشاری،کششی، خمشی،سایشی و دوام به دست می آید.این امر موجب جلوگیری از شکست ترد بتن که یکی از محدودیت های استفاده از سازه های بتنی مخصوصا در نواحی لرزه خیز می باشد،می شود نهایتا می توان گفت بتنی که مقاومت فشاری،کششی و خمشی عالی وقابلیت پر کننده گی و جریان یابی خوب ،عدم ترک خوردگی که موجب افزایش عمر سرویس دهی سازه خواهد شد.و می توان از این بتن بعنوان دال ،تیر و پی ها حتی در مناطق زلزله خیز و خطر ناک کشور مورد استفاده قرار گیرد.بعلاوهتولید چنین ترکیبی در فاز ملات و خمیر می تواند،بعنوان ملات تعمیری در سازه های بتنی از قبیل پل ها،سدها، پوشش هاس گسترده بتنی نظیر کف ورزشگاه ها ،ایستگاه های متر،...مورد استفاده قرار بگیرد .

با توجه به شکل سمت راست می توان گفت که، با کاهش نسبت آب به سیمان، مقاومت فشاری نمونه ی N3-25 به مقدار قابل توجهیافزایشپیدا کرده است.شکل سمت چپ می توان به این اشاره کرد که تنها مقادیر اسلامپمربوط به طرح های CM-30,N-25در محدوده یاستاندارداسلامپ به دست آمده است. می توان گفت بهترین درصد بهینه برای افزودنی نانو میکس به ترکیبات بتنی با حفظ خواص رئولوژیکی در حالت تازه بتن،بالاترین مقاومت فشاری را با کمترکردن نسبت آب به سیمان بدست آمده 0.8 % با نسبت آببه سیمان 25%می باشد.

خواص ویژه :

v قویترین ابر روان سازو کاهنده قوی آب (مطابق با استاندارد بتن ایران3-6 آبا)

v خروج کامل حبابهای ریز و درشتو محبوس شده در بتن v تراکم یک پارچه در تمام سطوح مقطع بتن جلوگیری صددرصدپارگی و بهم گسیختگی شبکه آرماتور.

v افزایش مقاومت ها ،دوام و پایایی بتن (مطابق با استاندارد بتن ایران 6-3 آبا)

v کاهش چشمگیر سایش تجهیزات بتن ریزی و جلوگیری از فرسایش تجهیزات

v کاهش چشم گیرمیزان مصرف سیمان وآب(مطابق با استاندارد بتن ایران)

v افزایش کارآیی بتن به ویژه سطوحی که با پرداخت عالی و با مصرف حداقل انرژی نیاز دارند

v استفاده در بتنهای ویژه خود تراز شوندSCC :

v افزایش روانی یا کارایی بتن ، عدم نیاز به ویبره و ایجاد بتن خوش نما و اکسپوز

v امکان باز نمودن قالب ها در حدود 8 تا 12 ساعت پس از اتمام بتن ریزی

مطالب مشابه :

کاربرد علم نانو در بتن

مقاومت الکتریکی

مقاومت ها

مقاومت الکتریکی

مقاومت الکتریکی و انواع آن

مقاومت

پروژه درس آزمایشگاه مدار الکترونیکی انواع مقاومت ، خازن و دیود

مقاومت

پلیمرهای مقاوم حرارتی

آشنایی با دستگاههای الکتریکی

کاربرد علم نانو در بتن