نقش فناوری نانو در ارتقای دوام و عملکرد بتنهای سازه ای در محیط های مهاجم مروری بر راهکارهای کاهش خوردگی و نفوذپذیری

دوام بتنهای سازه ای در محیط های مهاجم یکی از مهمترین مسائل مهندسی عمران در بهره برداری بلندمدت از زیر ساخت ها به شمار می رود. نفوذ یون های کلرید و سولفات کربناته، شدن چرخه های تر و خشک و حضور رطوبت و عوامل خورنده به تدریج موجب افت کیفیت ریز ساختار بتن، کاهش قلیائیت، آغاز خوردگی آرماتور و در نهایت کاهش عمر خدمت سازه ها می شوند. در این میان فناوری نانو به عنوان رویکردی نوین امکان اصلاح هدفمند ریزساختار بتن و کنترل فرایندهای انتقال و تخریب را فراهم کرده است. هدف این مقاله بررسی نقش فناوری نانو در ارتقای دوام و عملکرد بتن های سازه ای در محیط های مهاجم با تمرکز بر مکانیسم های اثرگذاری، کارایی نانومواد مختلف و چالش های کاربردی آنها است. در این پژوهش با رویکردی مروری - تحلیلی مطالعات مرتبط با نانوسیلیس، گرافن اکسید، نانو آلومینه، نانو TiO۲، نانومواد کربنی، نانوپوشش ها و افزودنی های نانوهیدروفوب تحلیل شد. نتایج نشان داد که نانومواد از طریق کاهش تخلخل، انسداد منافذ موئینه، افزایش تشکیل محصولات هیدراتاسیون، بهبود ناحیه انتقالی، کنترل ریزترک ها و کاهش نفوذپذیری می توانند مقاومت بتن در برابر عوامل مهاجم را افزایش دهند. همچنین مشخص شد که این مواد در کاهش سرعت خوردگی آرماتور و افزایش پایداری بتن در محیط های کلریدی، سولفاتی، دریایی و کربناته نقش موثری دارند. با این حال اثر بخشی نانومواد به عواملی نظیر دوز، مصرف یکنواختی، پراکنش، سازگاری با طرح اختلاط و شرایط اجرایی وابسته است. در نهایت مقاله نتیجه می گیرد که فناوری نانو در صورت به کارگیری هدفمند مهندسی شده می تواند راهکاری موثر برای طراحی بتن های بادوام، کم نفوذپذیر و مقاوم در برابر تخریب های محیطی فراهم آورد.

کلیدواژه ها:

فناوری نانو ، دوام بتن ، محیط های مهاجم ، خوردگی آرماتور ، نفوذپذیری بتن