نقش نانوذرات در توسعهء پایدار صنعت بتن

اکثر محققان محیط زیست، تغییرات آب و هوایی ایجاد شده در سراسر جهان را ناشی از گازهای گلخانه ای می دانند. اثر مخرب این گازها بر لایهء اوزون سبب گرم تر شدن آب و هوا، و در نتیجه تغییرات آب و هوایی ناخواسته گردیده است که کم آبی و خشک سالی از بارزترین نتایج این موضوع هستند. گاز دی اکسید کربن از مهمترین گازهای گلخانه ای موجود است که تقریبا ۸۲% از گازهای گلخانه ای را تشکیل می دهد. از طرفی، فرآیند تولید کلینکر در کارخانه های سیمان نیز یکی از مراجع تولید کنندهء CO۲ در جهان است. زیرا تقریبا سالانه ۵% از میزان کل CO۲ ناشی از فعالیت های انسان را تشکیل می دهد. علم و فناوری نانو که از آن به عنوان یک انقلاب علمی یاد می کنند، در اشکال مختلف در زندگی روزمرهء ما در حال خودنمایی است. این موضوع را می توان در کاربرد نانو فناوری در توسعه و ساخت بسیاری از مواد و مصالح به وضوح مشاهده نمود. در همین راستا، نانوذرات که نتیجه ای از فناوری نانو هستند، توانسته اند با کاربرد در ساخت مصالح پایهء سیمانی، ساختار آن ها را بشدت تحت تاثیر قرار داده و بهبود بخشند. بر همین اساس، در این پژوهش با علم به مباحث ذکر گردیده در بالا، هدف کاهش مقدار سیمان در بتن های با مقاومت بالا در جایگزینی سیمان با نانو ذرات است. کاهش مصرف سیمان به عنوان نمودی از توسعهء پایدار و به کارگیری نانوذرات در این کاهش به عنوان نمودی از کاربرد نانوفناوری در این راستا است. در این مقاله به بررسی ویژگی های بتن های ساخته شده با کاهش ۱۰، ۲۰ و ۳۰% مقدار سیمان و به کارگیری ۱، ۲ و ۳% نانوذرات سیلیس پرداخته شده است. ویژگی های مورد بررسی شامل اندازه گیری چگالی بتن تازه، مقاومت های فشاری و کششی دو نیمه شدن و ریزساختار ناحیهء انتقالی داخلی بتن ها می-باشد.

کلیدواژه ها:

توسعهء پایدار ، کاهش مصرف سیمان ، نانوذرات سیلیس ، ویژگی های مکانیکی ، ناحیهء انتقالی داخلی