بررسي تأثير نانو ذرات هالوسيت بر مشخصات مكانيكي و دوام نانو كامپوزيت‌هاي سيماني

كارشناسي ارشد

مطالعات زيادي در زمينه تأثير نانو رس بر خصوصيات كامپوزيت‌هاي سيماني انجام شده است. بااين‌وجود تحقيقات اندكي در رابطه با تأثير نانولوله هالوسيت به‌عنوان زير‌شاخه‌اي از نانو رس بر خصوصيات كامپوزيت‌هاي سيماني وجود دارد. خواص مكانيكي مطلوب هالوسيت باعث شده است كه از آن‌ها به عنوان يك افزودني مناسب جهت بهبود خواص مكانيكي كامپوزيت‌هاي سيماني استفاده شود. ويژگي‌هاي هالوسيت عبارت است از: نسبت طول به قطر زياد، سطح مخصوص بالا، حفره‌هاي در اندازه نانو، چگالي پايين در سطح و خاصيت پوزولاني. اما يكي از مسائل مهم در بحث عملكرد هالوسيت، پخش‌شدگي يا توزيع يكنواخت آن در محيط سيماني مي‌باشد. در محيط قليايي حاصل از هيدراتاسيون سيمان به دليل وجود اندركنش‌هاي واندروالسي كه ميان ذرات هالوسيت وجود دارد، پخش‌شدگي اين ذرات به خوبي انجام نمي‌شود و اين عامل ممكن است كاهش ظرفيت استفاده از اين نانومواد را به همراه داشته باشد. لذا در اين تحقيق رفتار نانولوله هالوسيت در محيط قليايي سيمان از طريق بررسي تأثير وجود يونهاي آزاد ناشي از فرايند هيدراتاسيون سيمان و تأثير قلياييت محيط بر كلوخه شدن نانوذرات هالوسيت، عملكرد سطح پرداز‌هاي مختلف در بهبود پخش‌شدگي نانولوله هالوسيت و تأثير هالوسيت بر درجه قلياييت محيط سيمان بررسي گرديد. نتايج اين تحقيق نشانگر پخش‌شدگي نامناسب هالوسيت در محيط قليايي سيمان نسبت به آب ديونيزه، تأثير شديد يون كلسيم بر كلوخه‌شدگي هالوسيت به دليل اثر پل‌زدگي اين يون، بهترين پخش‌شدگي هالوسيت در PH=11، پلي‌كربوكسيلات به عنوان بهترين سطح پرداز در بهبود پخش‌شدگي هالوسيت و كاهش درجه قلياييت محيط سيمان حاوي نانولوله هالوسيت بود. همچنين در اين تحقيق تأثير نانو‌ذرات هالوسيت بر عملكرد ملات سيماني ارزيابي‌شده و كارايي، خصوصيات مكانيكي و نفوذپذيري نمونه‌هاي ملات حاوي 1 و 3 درصد نانولوله هالوسيت موردبررسي قرارگرفت. نتايج اين پژوهش حاكي از افزايش 25 درصدي مقاومت فشاري، افزايش 21 درصدي مقاومت خمشي، افزايش 28 درصدي مقاومت الكتريكي، كاهش تقريبي 26 درصدي نرخ جذب آب، كاهش 15 درصدي جذب حجمي آب، كاهش حدودي 23 درصدي نرخ دفع آب، كاهش 35 درصدي تخلخل و همچنين كاهش كارايي و افزايش سرعت هيدراتاسيون ملات حاوي 3 درصد نانولوله هالوسيت در مقايسه با نمونه ملات شاهد بود. نتايج اين تحقيق مي‌تواند به كاربرد نانوذرات در ماتريس‌هاي سيماني كمك نموده و زمينه استفاده از سيمان‌هاي كاراتر را با استفاده از فناوري نانو فراهم نمايد. واژه‌هاي كليدي: نانولوله هالوسيت، پخش‌شدگي، ملات ماسه سيمان، خصوصيات مكانيكي، دوام.

190479

دانشگاه علم و صنعت ايران

دكتر عليرضا شريف

سازه

دكتر اصغر حبيب‌نژاد كورايم