افزایش استحکام خام بتن های نسوز

پژوهشگران برزیلی با بهره گیری از فناوری نانو موفق به ساخت بتن های نسوزی شدند که از استحکام خام با لایی برخوردار است. نسوزهای بی شکل، همانند آجرهای دیرگداز به طور وسیعی در صنایع مصرف کننده نسوز از جمله فو لاد و فلزات غیرآهنی استفاده می شوند. بتن های نسوز سهم عمده ای از دیرگدازهای بی شکل را به خود اختصاص داده اند.

افزایش استحکام خام بتن های نسوز

با پیشرفت فناوری نانو، در سال های اخیر تلاش شده که از مواد نانومتری مانند سیلیس کلوئیدی به عنوان جایگزینی برای سیمان نسوز در این بتن ها استفاده شود. با این حال استحکام خام پایین حاصل از ژلاسیون عامل کلوئیدی استفاده از این بتن ها را محدود کرده است. محققان در این طرح تلاش نموده اند با بهره گیری از افزودنی های خاص و تشدید ژ لاسیون نانو ذرات سیلیس، استحکام خام دیرگدازهای ریختنی را افزایش دهند.

دستاوردهای این محققان با کمک به توسعه نسل جدیدی از دیرگدازهای ریختنی با اتصال نانو و دستیابی به استحکام خام فوق العاده، راه را برای استفاده هر چه بیشتر این محصو لات در صنایع مصرف کننده هموار نموده است. از جمله صنایع مصرف کننده نسوز در کشور، صنایع فو لاد، فلزات غیر آهنی، سیمان، پتروشیمی و غیره را می توان نام برد. برای مثال می توان با ساخت قطعات نسوز پیش ساخته مصرفی در این صنایع، عملکرد این قطعات را بهبود داد.

مزیت استفاده از سوسپانسیون های کلوئیدی را، ماهیت نانومتری ذرات آنها می داند. عامل اتصال رایج در بتن ها، سیمان نسوز است که در اثر واکنش با آب و ایجاد ترکیبات سیمانی هیدرولیک، منجر به ایجاد استحکام در بتن ریخته شده می شود. در حالی که در نسوزهایی با اتصال نانو، برخلاف سیمان نسوز، اتصال از طریق ژ لاسیون عامل کلوئیدی صورت می گیرد.

با این وجود یک مشکل اساسی در راه استفاده از سوسپانسیون های نانومتری وجود دارد. در این موارد، استحکام خام بدنه ریخته شده در مقایسه با نسوز حاوی سیمان نسوز پایین است. این معضل خروج قطعات بزرگ از قالب را با مشکل مواجه می سازد.با استفاده از افزودنی های مناسب، فرآیند ژ لاسیون سیلیس کلوئیدی تشدید شده است.

به طوری که استحکام خام بدنه های ریخته شده تا حدود دو و نیم برابر افزایش یافته و به سطح یک دیرگداز ریختنی حاوی 4٪ وزنی سیمان نسوز رسیده است. ماهیت نانومتری سیلیس کلوئیدی استفاده شده در این دیرگدازها، اثرات مختلفی بر روی عملکرد بتن ریخته شده خواهد داشت. از آن جمله می توان به قابلیت خشک کردن سریعتر، پایداری ابعادی، حصول به زینترینگ در دماهای پایینتر و نیز تشکیل فاز مو لایت در درون بدنه ها اشاره کرد.