ثبت نام | ورود
English
امروز پنج شنبه 1396.1.3 Iranian Construction Engineering and Management
صفحه اصلی

آیا نانو تکنولوژی می تواند " سبز" ( دوست دار محیط زیست ) باشد ؟

 

بسمه تعالی

عنوان مقاله آبا نانو تکنولوژی می تواند " سبز" ( دوست دار محیط زیست ) باشد ؟

( مقایسه تاثیر نانو ذرات و میکرو ذرات در مصالح سیمانی)

نویسندگان :

Amal R.Jayapalan , Bo yeno Lee , Kimberly E . Kurtis

School of civil and Environmrntal Eng. Gerorgia Inst . of tech .

 ترجمه و خلاصه نویسی : ناصر صامتی دانشجوی دکتری مهندسی عمران مدیریت و ساخت

از آنجائیکه سیمان مصالح انرژی­بری می­باشد در برخی موارد برای صرفه جویی در مصرف  سیمان در بتن ، به جای بخشی از سیمان بعنوان مواد پر کننده ، از فیلرهای خنثی مانند " میکرو سیلیس " که فقط نقش پرکنندگی و به نوعی ، دانه بندی بتن را کامل کرده و کارآیی بتن را افزایش می دهند ، استفاده می شود .

این عمل در برخی از موارد با دادن خواص اضافی ، با توجه به نیازهای پروژه همراه است . مانند پوزولانها که با دو مرحله ای نمودن گیرش و در نتیجه  کاهش سرعت  گیرش بتن ، برای مصارف بنایی و بتن ریزی در هوای گرم ، کاربرد دارد اندازه این ذرات در حد اندازه دانه های سیمان ( میکرومتر) می باشد .

پس از پیدایش فناوری نانو اندیشه استفاده از ذرات  در اندازه نانو در خمیر سیمان ، باعث انجام تحقیقات زیادی گردید و از این طریق خواص متعددی مانند جذب نور ، ضد میکروبی ، جذب آلودگی ، خود پاکیزگی و غیره ، به مصالح سیمانی داده شد .

در این مقاله درباره تاثیر دی اکسید تیتانیوم ( فیلر در اندازه نانو ) و پودر سنگ آهک ( فیلر در اندازه میکرو ) روی خواص خمیر سیمان می باشد  که برای سه نمونه دی اکسید تیتانیوم و سه نمونه پودر سنگ آهک ، هر کدام با محدوده اندازه های متفاوت از یکدیگر موردآزمایش قرار گرفته و خواص" سرعت گیرش " " انقباض شیمیایی " و " نفوذ پذیری " ایجاد شده در خمیر سیمان مورد بررسی واقع شده است . در مورد شتاب گرفتن و سرعت گیرش اولیه ، دی اکسید تیتانیوم تاثیر قابل توجهی دارد ، بطوریکه هر چه از ذرات ریزتری استفاده شود ، سرعت و شتاب گیرش افزایش بیشتری خواهد یافت ( از 25 تا 125 درصد افزایش ) ولی این افزایش سرعت و شتاب گیرش برای خمیر سیمانی که به آن پودر سنگ آهک افزوده شده ناچیز می باشد ( برای ریزترین نمونه 25 درصد )

 

 

 

از طرفی دی اکسید تیتانیوم باعث افزایش شیمیایی در خمیر سیمان می گردد ولی نمونه های پودر سنگ آهک ، در اندازه درشت­تر باعث کاهش اثر انقباض شیمیایی می شود . هر چه اندازه ذرات این فیلرها ریزتر و مقدار آنها در مخلوط بیشتر باشد ، اثر انقباض شیمیایی افزایش می یابد . بنابراین یک نسبت بهینه برای افزودن فیلرهای نانو و میکرو می تواند بین اثر مثبت شتاب و سرعت واکنش گیرش و اثر منفی انقباض شیمیایی ( کاهش حجم ) تعادل ایجاد کند .

در این تحقیق در کنار تاثیرات فوق ، به حجم و اندازه منافذ مویینه که باعث نفوذ پذیری  خمیر سیمان و در نتیجه ، بتن خواهد شد ، توجه گردیده است . بدین ترتیب که بکاربردن دی اکسید تیتانیوم باعث کاهش عرض منافذ مویینه و ناپیوسته شدن و قطع ارتباط این منافذ با یکدیگر می گردد که در نتیجه باعث افزایش دوام و پایایی مخلوطهای سیمانی خواهد شد .

تاثیر دیگر دی اکسید تیتانیوم اثر زیست محیطی تولید این ماده هسته ای ( هم از نظر تولید زباله های هسته ای و هم از حیث تولید انتشار NOx ، SOx و ... توسط مصالح سیمانی ساخته شده با این ماده افزودنی ) می باشد ، که با بررسی و آزمایش مخلوطهای ساخته شده با این فیلر در شهر آتلانتا در ایالت متحده در سال 2004 این نتیجه حاصل شد که پس از گذشت  حدود 2 سال از قرار گرفتن مصالح سیمانی در هوای آزاد ، زیر بارش باران و شبنم ، آلایندگی آن خنثی شده و به دلیل دوام بالای این مصالح سیمانی با صرفه جویی در هزینه های باز سازی باعث کاهش آلودگی هوا در دراز مدت نیز می گردد .

بنابراین استفاده از ترکیب نانو ذرات با میکرو ذرات با نسبت مناسب در خمیر سیمان ، هم از نظر اقتصادی و هم از دیدگاه زیست محیطی ، می­تواند کمک شایانی به صنعت ساختمان ، در راستای ایجاد ساختمانها تاسیسات و شهرهای " سبز " ساخته دست بشر نماید .

 



آرشيو مطالب...


Copyright 2012
تعداد کاربران: 318