تحلیل جامع عوامل موثر بر تغییر پذیری عملکرد بتن های نانو مهندسی شده مرور نظام مند نقش ویژگی های نانوماده، پراکنش، آگلومراسیون و سازگاری با ماتریس سیمانی

نانوتکنولوژی در سال های اخیر به عنوان یکی از رویکردهای نوین برای اصلاح ساختار و عملکرد مواد سیمانی مورد توجه قرار گرفته است. استفاده از نانوسیلیکا، نانولوله های کربنی، گرافن، اکسید نانو، کربنات کلسیم و نانو TiO۲ می تواند موجب بهبود ریز ساختار، هیدراتاسیون، مقاومت مکانیکی و برخی ویژگی های عملکردی مواد سیمانی شود.[۱۴] با این حال، نتایج گزارش شده در مطالعات مختلف درباره میزان بهبود عملکرد نانومواد گاه تفاوت قابل توجهی دارند. این تغییر پذیری را نمی توان صرفا به نوع و مقدار مصرف نانوماده نسبت داد؛ بلکه عواملی مانند ویژگی های ذاتی نانوماده، روش پراکنش، آگلومراسیون، سازگاری شیمیایی با محیط سیمانی، ترکیب ماتریس و شرایط عمل آوری به صورت هم زمان بر عملکرد نهایی اثر می گذارند.[۵,۸] پژوهش حاضر با هدف تحلیل نظام مند عوامل موثر بر تغییر پذیری عملکرد بتن های نانو مهندسی شده انجام شده است. در این راستا ۲۴ مطالعه منتخب در زمینه نانوسیلیکا، نانولوله های کربنی، گرافن، اکسید نانو CaCO۳، نانو TiO۲ و سیستم های هیبریدی بررسی شد. داده های مربوط به نوع نانوماده، روش پراکنش، استفاده از اولتراسونیک و سورفکتانت، وضعیت آگلومراسیون، سازگاری با ماتریس سیمانی و عملکرد نهایی استخراج و تحلیل شدند. نتایج نشان داد که پراکنش مناسب نانوماده در سوسپانسیون اولیه الزاما به معنای حفظ پراکنش در ماتریس سیمانی نیست[۱,۹,۱۰]، همچنین محیط قلیایی و حضور یون های کلسیم می توانند موجب بازآگلومراسیون برخی نانومواد شوند.[۱۳,۱۴] تحلیل مطالعات نشان داد که تغییر پذیری عملکرد تابعی چند عاملی از ویژگی های نانوماده، کیفیت پراکنش، وضعیت آگلومراسیون، سازگاری با ماتریس و شرایط آزمون است. بر این اساس چارچوب مفهومی زیر پیشنهاد شد: P=f(N,D,A,M,T) که در آن عملکرد نهایی، N ویژگی های نانوماده، D کیفیت پراکنش، A آگلومراسیون، M سازگاری با ماتریس و T شرایط آزمایش و عمل آوری است.

کلیدواژه ها:

نانوتکنولوژی ، بتن نانو مهندسی شده ، پراکنش ، آگلومراسیون ، نانوسیلیکا ، گرافن اکسید ، نانولوله کربنی ، تغییر پذیری ، عملکرد ، مرور نظام مند