کاربرد نانو الیاف دی اکسید تیتانیوم جهت بهبود خواص مکانیکی و دوام بتن؛ رویکردی نوین در تعمیر و نگهداری ابنیه شهری

امروزه توسعه مصالح ساختمانی نوین و هوشمند که می تواند با هدف کاهش هزینه های تعمیر و نگهداری ابنیه شهری مورد استفاده قرار گیرد، به یکی از محورهای اصلی پژوهش های عمرانی تبدیل شده است. در این راستا، نانو دی اکسید تیتانیوم (TiO₂) به عنوان یک افزودنی فعال پرکننده و فوتوکاتالیستی، توجه ویژه ای را به خود جلب کرده است. در این مقاله، به بررسی پتانسیل کاربرد نانو الیاف دی اکسید تیتانیوم تولیدشده از طریق روش الکترواسپین در بهبود خواص مکانیکی (مقاومت فشاری، کششی و خمشی) و دوام (در برابر یخبندان آب شدن، حمله سولفات، نفوذ کلرید و سایش) بتن می پردازد. یافته ها نشان می دهد که افزودن بهینه نانوالیاف TiO₂ می تواند مقاومت فشاری، مقاومت کششی و مقاومت سایشی را افزایش دهد. همچنین، دوام بتن در برابر عوامل محیطی به طور چشمگیری بهبود یافته و عمر مفید سازه های شهری را افزایش می دهد. اگرچه کاربرد نانو الیاف TiO₂ در بتن هنوز در مراحل تحقیقاتی اولیه قرار دارد، اما ساختار فیبری آن ها می تواند علاوه بر اثرات پوزولانی، نقش تقویت کنندگی مکانیکی در سطح نانوساختار را نیز ایفا کند. این ویژگی ها، نانو الیاف TiO₂ را به گزینه ای امیدوارکننده برای تولید ملات های ترمیمی پیشرفته، سطوح خودتمیزشونده و سازه های با عمر طولانی تر در محیط های شهری به ویژه مصالح مورد استفاده در نماها تبدیل می کند. در نهایت، با وجود چالش هایی مانند هزینه اولیه و پراکنش یکنواخت، تحلیل هزینه-فایده نشان می دهد که سرمایه گذاری اولیه، با کاهش چشمگیر هزینه های دوره تعمیر و نگهداری جبران خواهد شد.

کلیدواژه ها:

نانو دی اکسید تیتانیوم ، نانو الیاف ، الکتروریسی ، دوام ، تعمیر و نگهداری ابنیه شهری