کاربرد نانو فناوری در صنعت بتن

تعامل این علم با صنعت تولید بتن می تواند نقطه عطفی در صنعت ساخت وساز ایجاد کند. هدف نهایی از بررسی بتن در مقیاس نانو، یافتن نسلی جدید از مصالح ساختمانی با عملکرد های بالا و با خواصی جدید و متفاوت نسبت به خواص مصالح معمولی است. اولین گام برای ورود به این عرصه، شناخت بتن است. بتن از پرکاربردترین مصالح ساختمانی است. استفاده از نانو تکنولوژی در صنعت بتن به چند سال اخیر برمی گردد. ثابت شده که استفاده از ذرات ریزتر از میکرو سیلیس باعث افزایش مقاومت فشاری بتن شده است.

افزایش مقاومت در بتن به ساختار بلورین آن بستگی دارد که اندازه آن تنها چند نانومتر است. در سا ل های اخیر و با شروع بهسازی مواد در حوزه مصالح ساختمانی سیمانی، نانو مواد به عنوان مواد مکمل در مصالح کاربرد دارد. فناوری نانو از طریق به کارگیری نانو پودرها به عنوان مواد مکمل در مخلوط سیمان باعث بهبود در مقاومت، استحکام و فرآیندپذیری مصالح شده و تغییر در خواص دیگری مانند حفاظت الکترومغناطیسی، محافظت گرمایی، کنترل هدایت حرارتی، تغییر رنگ و واکنش های کاتالیستی می شود.

از جمله مواد مکمل برای بهینه کردن خواص ملات بتن در مقیاس نانو می توان به اکسیدهای فلزی نانومقیاس (برای مثال دی اکسید سیلیکون کلوئیدی) یا کوپولیمرهای بلوکی که به صورت تجاری تولید می شوند، اشاره نمود. با استفاده از دی اکسید سیلیکون کلوئیدی که اندازه ذرات آن به طورمعمول در محدوده 5 تا 30 نانومتر است، استحکام و مقاومت بتن در برابر خوردگی اسیدی افزایش می یابد.

با استفاده از نانوسیلیس در بتن، برخی مواد افزودنی قلیایی مضر برای محیط زیست منسوخ خواهد شد و بتن با کیفیت و مقاومت بهتری به وجود خواهد آمد. این روش برای اجرا در ساختمان نیز مورد تأیید است. هم اکنون نانو سیلیس در ساخت بتن های مقاوم به اسید برای بر ج های خنک کننده نیروگاه نیز به کار گرفته شده که باعث بهبود ساختار و خواص شیمیایی بتن شده است. برای استفاده از بتن های مقاوم به اسید این بتن ها می توانند با هزینه معمول و پوشش های نگهدارنده آلی تولید شوند.

افزایش مقاومت در بتن به ساختار بلورین آن بستگی دارد که اندازه آن تنها چند نانومتر است. در سا ل های اخیر و با شروع بهسازی مواد در حوزه مصالح ساختمانی سیمانی، نانو مواد به عنوان مواد مکمل در مصالح کاربرد دارد. در بتن الیافی، مقاومت در برابر خوردگی افزایش یافته و انتقال نیرو و مقاومت اتصالات بین الیاف و ماتریس سیمان کاملاً افزایش می یابد. مقاومت ساختاری (مقاومت بار) و طول عمر این ترکیب با اثرات متفاوت پوشش به طور قابل توجهی افزایش می یابد. بدین ترتیب استفاده از آن در ساخت پل های دارای دهانه بزرگ، سالن ها، ساز ه های پوسته ای، ستو ن های متحمل بار زیاد و در زیرساخت های ساز ه ای امکان می یابد.