بررسي اثر ميكروذرات تراس بر پخش‌پذيري نانوصفحات اكسيد گرافن در محيط قليايي سيماني و اثر استفاده مشترك آن¬ها بر خصوصيات خمير سيماني

كارشناسي ارشد

اكسيد گرافن به¬عنوان يك نانوماده پايه كربني دوبعدي، به دليل خواص مكانيكي فوق¬العاده، گزينه مناسبي براي تقويت كامپوزيت¬هاي سيماني محسوب مي¬شود. علي¬رغم پخش¬شدگي مطلوب اكسيد گرافن در محيط¬هاي آبي، وجود كاتيون¬هاي چندظرفيتي مانند كلسيم در كنار قلياييت بالاي محيط¬هاي سيماني سبب كلوخه¬شدگي شديد نانوصفحات اكسيد گرافن و متعاقباً پخش¬شدگي نامطلوب آن¬ها مي¬گردد. اگرچه نشان داده شده است كه با استفاده از مواد سطح¬پرداز مي¬توان پخش¬شدگي اكسيد گرافن را در محيط قليايي سيماني بهبود بخشيد، با اين وجود به دليل منشأ آلي اين مواد، اكثر آن¬ها با محصولات هيدراسيون سيمان سازگار نبوده و استفاده از آن¬ها مي¬تواند منجر به تشكيل منافذي در داخل ماتريس سيماني شود. از اين رو، در تحقيق حاضر پتانسيل استفاده از نسبت¬هاي وزني مختلف تراس، به‌عنوان يك ماده پوزولاني معدني، به‌منظور بهبود پخش-شدگي نانوصفحات اكسيد گرافن در محيط قليايي سيماني مورد بررسي قرار گرفت. علاوه بر اين، اندركنش ميان ذرات تراس و نانوصفحات اكسيد گرافن در آب به همراه اثر مشترك آن‌ها روي مقاومت فشاري و خمشي خمير سيماني نيز ارزيابي شد. پخش¬شدگي تركيب پوزولان تراس و نانوصفحات اكسيد گرافن در آب و محيط قليايي سيماني از طريق انجام آزمايش¬هاي اثر تراس بر قلياييت، بررسي چشمي، طيف¬سنجي فرابنفش – مرئي، پتانسيل زتا و ميكروسكوپ الكتروني روبشي (SEM) مورد بررسي قرار گرفت. نتايج حاصل از اندازه¬گيري قلياييت و پتانسيل زتا تركيب تراس – اكسيد گرافن در آب نشان از بهبود پايداري نانوصفحات اكسيد گرافن با به‌كارگيري ذرات تراس داشت كه در اين ميان استفاده از نسبت وزني تراس به اكسيد گرافن برابر با 600 بهترين عملكرد را داشت. از سوي ديگر نتايج آزمايش طيف‌سنجي فرابنفش – مرئي سوسپانسيون¬هاي تراس – اكسيد گرافن حاكي از كاهش پيك جذب آن¬ها با افزايش مقدار تراس بود كه مي¬توانست ناشي از رخداد فرآيند جذب ميان نانوصفحات اكسيد گرافن و ذرات تراس باشد. با اين وجود، نتايج آزمايش¬هاي بررسي چشمي، طيف‌سنجي فرابنفش – مرئي و پتانسيل زتا روي تركيب تراس – اكسيد گرافن در محلول قليايي سيماني نشان از كلوخه¬شدگي و ناپايداري آن‌ها در اين محيط داشت. استفاده از تركيب تراس – اكسيد گرافن سبب بهبود مقاومت فشاري نمونه¬هاي خمير سيماني به ترتيب به ميزان 6/60%، 6/48% و 9/20% در سنين 7، 28 و 90 روز نسبت به نمونه كنترل شد، با اين وجود اثر تقويت‌كنندگي آن‌ها روي مقاومت خمشي به اندازه مقاومت فشاري قابل‌ملاحظه نبود.

195021

دانشگاه علم و صنعت ايران

سازه

دكتر اصغر حبيب نژاد كورايم - دكتر سيد سجاد ميرولد