بخشی از مقاله
خلاصه
در حال حاضر بتن یکی از پرمصرف ترین و پرکاربردترین مصالح ساختمانی در جهان می باشد و لزوم تحقیقات جدید در رابطه با خواص مکانیکی انواع نوین آن آشکار است. از آنجا که نانو سیلیس یک پوزولان فعال می باشد، در سالهای اخیر استفاده از نانو سیلیس، در بتن به دلیل بهره مند شدن از تاثیرات این ماده در خواص فیزیکی و شیمیایی ملات و بتن مورد توجه قرار گرفته است. در این مقاله به بررسی پژوهش های انجام شده در زمینه تاثیر افزودن نانوسیلیس بر دوام و مقاومت فشاری بتن آماده، پرداخته شده است. با بهره گیری از عکس های میکروسکوپ الکترونی - SEM - ، می توان تاثیر نانو ذرات - بصورت موردی نانو سیلیس - بر ریز ساختار آنها را بخوبی مورد بررسی قرار داد. امروزه مقاله های مختلفی بررسی شده اند تا به درک تاثیر نانو سیلیس در خمیر سیمان، ملات سیمان و بتن کمک کند. بهره گیری از ابزار و مواد ساختار نانو و خواص انها، استفاده بهینه به طور همزمان و همچنین جدا از نانو سیلیس و ترکیبات آنها ، یک مخلوط بتنی بهبودیافته بوجود آورده که منجر به ایجاد ساختار بتن با ماندگاری و دوام و همچنین مقاومت فشاری بالاتر می گردد.
کلمات کلیدی: بتن، نانو سیلیس، مقاومت فشاری، دوام
.1 مقدمه
فناوری نانو توانایی بدست گرفتن کنترل ماده در ابعاد نانومتری و بهره برداری از خواص و پدیده های این بعد در مواد، ابزارها و سیستم های نوین است. × مواد نانو به عنوان موادی که حداقل یکی از ابعاد آن زیر 100 نانومتر باشد، تعریف شده اند، خواص فیزیکی و شیمیایی مواد نانو در مقایسه با مواد میکروسکوپی تفاوت اساسی دارند. تغییراتی اصولی که وجود دارد نه تنها از نظر کوچکی اندازه بلکه از نظر خواص جدید آنها در سطح مقیاس نانو می باشد.
در سال های اخیر با ورود فناوری نانو دیدگاه های جدیدی در زمینه فناوری بتن ایجاد شده است. به طور کلی، با کاهش یافتن اندازه ذرات نسبت سطح موثر به حجم ذرات افزایش می یابد که بدین معنی خواهد بود که واکنش پذیری مواد در ابعاد نانو در قیاس با مواد در ابعاد بزرگتر افزایش می یابد بنابر این انتظار می رود استفاده از نانوذرات تاثیرات قابل نوجهی در خواص بتن داشته باشد. × نانوذرات استفاده شده در بتن از یک سو نقش پرکنندگی حفرات بسیار ریز در خمیر سیمان را دارند و از سوی دیگر می توانند
تغییراتی در فرایند هیدراتاسیون ایجاد نمایند که با توجه به خواص موادی چون نانو ذرات سیلیکا می توان به نتایج مطلوبی در زمینه فناوری بتن دست یافت.
در تحقیقات Qing و همکاران اثر افزایش نانوسیلیکا بر روی خواص سیمان سخت شده در مقایسه با دوده سیلیس و نحوه واکنش این مواد در خمیر سیمان مورد بررسی قرار گرفت و مشاهده شد که فعالیت پوزولانی نانوسیلیس در سنین پایین بسیار بیشتر از دوده سیلیسی است.1 در تحقیق Senff و همکاران، رئولوژی و خصوصیات خمیر سیمان و ملات سخت نشده مورد بررسی قرار گرفت، نتایج نشان دادند که با افزودن نانوسیلیس زمان گیرش و دانسیته ظاهری ملات کاهش و میزان لنگر لازم جهت پیچش افزایش یافته است.
2 تحقیقLi× نشان داد هنگامی که نانو ذرات سیلیس به مقدار کمی به مخلوط اضافه شود مقاومت فشاری و خمشی و هم چنین مقاومت سایشی میتواند افزایش یابد.3 در تحقیق دیگری که توسط Ji و همکاران انجام گردید، خصوصیات نانوسیلیس بر روی تراوش و نفوذپذیری بتن مورد بررسی قرار گرفت و کمترین میزان تراوش در نمونهای که بیشترین میزان سیمان، کمترین نسبت سیمان/آب و بیشترین میزان نانوسیلیس را دارا بود، مشاهده شد× .4 این مقاله به بررسی پارامترهای دوام و مقاومت فشاری در بتن های حاوی نانوسیلیس می پردازد. به این منظور در برنامه مطالعات
آزمایشگاهی از آزمایشهایی چون مقاومت فشاری، نفوذپذیری و نفوذ تسریع شده یون کلراید بهره گرفته می شود.
تعاریف5
نانو ابعاد
در مقایسه با سایر فن آوری ها، فناوری نانو دارای تعریف و ساختار بسیار ضعیفی است. " نانو" یک کلمه یونانی و به معنای کوتوله است . نانو یک کلمه مشترک برای همه چیز که کوچکتر از 1 میکرون یا 1 میلیون از یک میلی متر است. 1 میکرون 1000 نانومتر است.
نانوسیلیس
در مقایسه با میکروسیلیس، نانو سیلیس دارای خلوص بیشتر اکسید سیلیس و همچنین سطح ویژه ی بالاتری می باشد این دو خصوصیت اصلی باعث به وجود آمدن تفاوت های عمده بین این دو ماده می شود .از نقطه نظر خواص فیزیکی، میزان سطح ویژه نانو سیلیس معموًلاً 600-60 مترمربع بر گرم است .همچنین مقدار چگالی ویژه بین 40-30 گرم بر لیتر می باشد .اندازه ذرات
نانو سیلیس همانطور که در شکل شماره 3 قابل مشاهده است نیز بایستی از 100 نانومتر کوچکتر باشند. - شکل × - 1
