تاثیر نانوذرات سنتز شده بر روی خصوصیات مقاومت و دوام بتن

دستیابی به خواص ایده آل بتن و تحقق بخشیدن به ارتقا پارامترهای فیزیکی و مکانیکی آن، سبب شده است تا امروزه پوزولانها جایگاه ثابتی در میان اجزا تشکیلدهنده بتن پیدا کنند. یکی از مواد پوزولانی بسیار جدید که به کمک پیشرفتهای اخیر در عرصه فناوری نانو حاصل شده، نانوسیلیس می باشد. ترکهای موجود در سازه های بتنی اجراشده به دلایل مختلفی ایجاد می شوند. تغییرات حجمی بتن و به ویژه خمیر سیمان، عوامل محیطی، اجرایی و دوره های ذوب و یخبندان از عوامل اصلی ایجاد ترک در بتن است. بدین ترتیب همواره ترک در بتن از عوامل غیرقابل کنترل بوده و از لحاظ مقاومتی و دوامی در بتن تاثیرگذار میباشد. محققین همواره به دنبال راه حلی برای رفع این مشکل بوده اند. نانوسیلیس به علت داشتن سطح ویژه بسیار زیاد، چسبندگی بسیار قوی با سیمان هیدراته تشکیل میدهد و از رشد بیشتر بلورهای هیدروکسید کلسیم جلوگیری نموده و ترکهای ریز و منافذ مویین را پر کرده و در نهایت سبب متراکم ساختن سیمان، افزایش مقاومت، دوام و افزایش عمر مفید بتن میشود. یکی از مشکلات نانوسیلیس ها عملکرد نامناسب در هنگام وقوع ترک در بتن میباشد. از سوی دیگر نانوذرات برای ترمیم هدفمند در علوم جدید در حال پیشرفت است. از اینرو در این پژوهش ابتدا به روند سنتز نانومادهای چندمنظوره (نانوذرات پلیمری با روکش سیلیکاتی) پرداخته شد. برای بررسی تاثیرات نانو ذرات سیلیکات پلیمری ساخته شده بر خواص بتن و بررسی خود ترمیمی در هنگام وقوع ترک، طرح هایی با جایگزین کردن ۸ درصد نانوذرات با مواد سیمانی و همچنین فاقد آن ساخته شده است. در این راستا ابتدا نمونه ها در ۱۴۰ دوره ی ذوب و یخبندان قرار داده شد و سپس پارامترهای دوامی و مقاومتی توسط آزمایشهای سرعت پالس فراصوت و مقاومت فشاری مورد ارزیابی قرار گرفت. برای ارزیابی ریزساختاری عملکرد نانوذراتها تصاویر میکروسکوپ الکترونی پویشی (SEM) از نانوذرات و نمونه بتنی تهیه شده است. از مهمترین نتایج پژوهش حاضر افزایش %۸۰ مقاومت فشاری در آزمونه های غنی شده با نانوذرات سیلیکات پلیمری است. بر اساس نتایج پژوهش حاضر دوره های ذوب و یخ میزان مقاوت فشاری آزمونه مرجع را بیش از %۳۰ کاهش میدهد، در حالیکه در آزمونه های غنی شده با این نانوذرات عملکرد هسته این نانوذرات تولیدی مقادیر افت مقاومتی را به حدود %۲/۵ تا %۵ کاهش میدهد.

کلیدواژه ها:

ترمیم هوشمند ، نانوذرات پلیمری ، مقاومت فشاری ، ریزساختار.