بررسی آزمایشگاهی قابلیت پراکندگی نانولوله های هالوسیت در محیط سیمانی

اگرچه اثرات مثبت نانومواد بر خصوصیات کامپوزیت های سیمانی اثبات شده است، اما مبحث بسیار مهم پراکندگی صحیح نانومواد در محیط سیمانی، به شکل قابل قبول مورد تحقیق و پژوهش قرار نگرفته است. بر همین اساس، در این مقاله به طور جامع به عوامل موثر بر کلوخه شدگی نانولوله های هالوسیت در محیط قلیایی سیمان پرداخته شده است و در نهایت راهکاری مبنی بر رفع مشکل کلوخه شدن این نانومواد در محیط سیمانی ارائه گردیده است. نتایج حاکی از آن است که وجود یون های Ca۲+، K+ و Na+ به عنوان قلیایی های محیط سیمان عامل اصلی در تمایل نانوهالوسیت ها به کلوخه شدگی هستند، این درحالی است که یون های کلسیم به سبب ایجاد خاصیت پل زدگی با شدت بیشتری موجب کلوخه شدن نانومواد می شوند. مطابق نتایج، با افزایش میزان قلیاییت محیط سیمان تا pH=۱۱ پراکندگی نانومواد بهبود می یابد. پس از pH=۱۱ کلوخه شدگی هالوسیت آغاز شده و با افزایش قلیاییت این میزان کلوخه شدگی نیز شدت بیشتری پیدا می کند و در pH=۱۳.۵ به حداکثر مقدار می رسد. همچنین با استفاده از عامل های فعال سطحی مختلف، که یکی از انواع روش های بهبود پراکندگی نانومواد می باشد، سعی گردید بر مشکل کلوخه شدگی نانوهالوسیت غلبه گردد. نتایج نشان داد عامل های فعال سطحی پایه پلی کربوکسیلات به مراتب عملکرد بهتری را از خود نشان می دهند. همچنین مشاهده گردید ۳ درصد وزنی هالوسیت اصلاح شده با عامل فعال سطحی نه تنها می تواند بیش از ۲۶ و ۲۲ درصد به ترتیب مقاومت فشاری و مقاومت خمشی ملات را نسبت به نمونه کنترل افزایش دهد، بلکه موجب کاهش حدود ۲۸ درصدی نرخ جذب آب ملات سیمانی نیز می شود.

کلیدواژه ها:

Halloysite nanotube ، agglomeration ، dispersion ، surfactant ، alkaline environment. ، نانولوله هالوسیت ، محیط سیمانی ، کلوخه شدگی ، پراکندگی ، عامل فعال سطحی