پراكنش نانوصفحات دي‌سولفيد‌تنگستن در محيط قليايي

كارشناسي ارشد

سيمان از پرمصرف‌ترين مصالح در صنعت ساخت‌و‌ساز مي‌باشد. علي‌رغم خواصي چون مقاومت فشاري بالا از ضعف‌هايي نظير مقاومت خمشي پايين و تخلخل بالا رنج مي‌برد. محققين در تلاش هستند تا با ارائه راهكارهايي بر اين ضعف‌ها غلبه كنند. نانومواد به دليل سطح ويژه بالا و خواص منحصر به فردشان مي‌توانند به عنوان افزودني در سيمان مورد استفاده قرار بگيرند و با ايجاد پل‌زدگي و خاصيت پركنندگي باعث بهبود مشخصات مكانيكي كامپوزيت نهايي گردند. تاكنون از نانومواد متعددي براي بهبود خواص مكانيكي سيمان استفاده شده است كه مي‌توان به نانوسيليس و گرافن‌اكسايد اشاره كرد. نانوصفحات دي‌سولفيد‌تنگستن به دليل دو بعدي بودنشان و همچنين خواص مكانيكي مطلوب مي‌توانند به عنوان افزودني در سيمان مورد استفاده قرار گيرند. اولين قدم در بكارگيري نانومواد رسيدن به پراكنش مناسب در محيط سيماني كه محيطي قليايي است مي‌باشد. نانومواد به دليل سطح ويژه بالا تمايل به كلوخه‌شدگي دارند و اگر كلوخه‌شدگي اتفاق بيفتد نمي‌توانند اثر بهبود دهنده در سيمان را داشته باشند. باتوجه به اينكه تاكنون از نانوصفحات دي‌سولفيد‌تنگستن به عنوان ماده افزودني درسيمان استفاده نشده است، رسيدن به پراكنش پايدار در محيط سيماني از اهميت بالايي برخوردار است. در اين پژوهش به بررسي عوامل مخرب بر پراكنش پايدار نانوصفحات دي‌سولفيد‌تنگستن در محيط شبيه ساز سيماني پرداخته شده است و تلاش شده تا با ارائه راهكار هايي بر اين موانع غلبه گردد. كاتيون هاي موجود درسيمان مي‌توانند باعث تشديد كلوخه‌شدگي نانوصفحات دي‌سولفيد‌تنگستن گردند. همچنين محيط شبيه ساز سيماني مي‌تواند باعث ايجاد كلوخه هاي شديد در نانوصفحات دي‌سولفيد‌تنگستن شود. در اين پژوهش براي ايجاد پراكنش پايدار نانوصفحات دي‌سولفيد‌تنگستن از فوق روان كننده هاي مختلفي استفاده شده كه باعث بهبود پراكنش نانوصفحات دي‌سولفيد‌تنگستن در محيط شبيه ساز سيماني شده است. آزمايش هاي متعددي نظير مشاهدات چشمي، پتانسيل سطحي، توزيع اندازه ذرات، طيف سنج مرئي فرابنفش و آزمايش هاي مقاومت فشاري و خمشي صورت گرفت. مشخص شد كه با استفاده از فوق روان كننده ها پايداري پراكنش نانوصفحات دي‌سولفيد‌تنگستن در محيط شبيه ساز سيماني به بيش از چهار ساعت رسيده و همچنين مقاومت فشاري نمونه‌هاي حاوي نانوصفحات دي‌سولفيد‌تنگستن و فوق روان كننده پلي كربوكسيلات باعث بهبود مشخصات مكانيكي خمير سيمان نسبت به نمونه كنترل شده است. لازم به ذكر است بيشترين افزايش مقاومت فشاري و خمشي پس از 7 روز عمل آوري به دست آمده است كه به ترتيب 11 و 2/9 درصد افزايش داشته است.

211352

دانشگاه علم و صنعت ايران

جودت تاشان

مهندسي عمران-سازه

اصغر حبيب نژاد كورايم