به گزارش خبرگزاری مهر به نقل از ستاد ویژه توسعه فناوری نانو، سیمان ماده‌ای است که قابلیت چسباندن ذرات به یکدیگر و به وجود آوردن جسم یکپارچه از ذرات متشکله را داراست. سیمان معمولی از ترکیب مصالح آهکی، رس، سیلیس و اکسیدهای معدنی در دمای ۱۴۰۰ تا ۱۵۰۰ درجه سانتی‌گراد ساخته می‌شود.
مواد سیمانی ذاتاً ترد و شکننده هستند و مقاومت کششی و خمشی پایینی دارند. با این‌وجود رفتار فیزیکی و شیمیایی محصولات هیدراته به گونه‌ای است که آن‌ها را برای اصلاح ساختار در ابعاد نانو مناسب می‌کند. فناوری نانو تحول مهمی در ساخت نسل جدید مواد سیمانی تقویت شده ایجاد کرده است.
پروفسور علی بهاری، مجری طرح، هدف از این پژوهش را تقویت سیمان به وسیله نانولوله‌های کربنی عنوان کرد و افزود: از میان همه مواد موجود در مقیاس نانو که به‌عنوان فاز تقویت کننده مورد استفاده قرار می‌گیرند و قابلیت اضافه شدن به مواد سیمانی را دارند، نانولوله‌های کربنی در سال‌های اخیر توجه ویژه‌ای را به خود جلب کرده‌اند.
وی ادامه داد: در این پژوهش پودر نانوکامپوزیتی سیمان-نانولوله‌های کربنی تولید شده از منظرهای متفاوت مورد بررسی قرار گرفته است؛ ضمن اینکه با بازطراحی کارخانه‌های تولید سیمان می‌توان از گازهای گلخانه‌ای تولید شده در فرایند تولید سیمان، به‌عنوان یک منبع اولیه‌ی کربنی در تولید نانولوله‌های کربنی بهره برد که خود کمکی در کاهش اثرات گلخانهایی است.
بهاری در رابطه با خصوصیات منحصربه‌فرد این سیمان تقویت‌شده افزود: افزودن نانولوله‌های کربنی به ترکیب سیمان موجب افزایش عمر و دوام مواد سیمانی و همچنین کاهش مصرف سیمان می شود.
به گفته وی، نانولوله‌های کربنی در مقایسه با افزودنی‌های فیبری در مقیاس‌های میلی و میکرو دارای مزایای بیشتری ازجمله مقاومت و مدول بالاتر، رسانایی الکتریکی و گرمایی بسیار بالا، سطح ویژه و نسبت طول به قطر بسیار بالا هستند. این خصوصیات موجب می‌شود نانولوله‌های کربنی برهمکنش مؤثرتری با ماده‌ی زمینه‌ی سیمانی داشته باشند و ترک‌ها به نحو مطلوب‌تری مهار شوند.
بهاری خاطر نشان کرد: در طرح حاضر پس از سنتز پودر نانوکامپوزیتی سیمان-نانولوله‌های کربنی به روش رسوب‌شیمیایی بخار، پارامترهای مؤثر بر سنتز شناسایی و شرایط بهینه‌ی تولید تعیین شد؛ سپس نمونه‌های خمیر و ملات نانوکامپوزیت جهت مطالعه ریزساختاری، خواص فیزیکی و مکانیکی تهیه شد.
وی ادامه داد: همچنین تغییرات ناشی از حضور نانولوله‌های کربنی بر خواص مکانیکی و مقاومت الکتریکی مورد ارزیابی قرار گرفت.
بهاری گفت: نتایج به‌دست‌آمده نشان داده است که حضور نانولوله‌های کربنی با تقویت میکروساختار کامپوزیتی نقش بسیار تأثیرگذاری در بهبود مقاومت‌های فشاری و خمشی نمونه‌های نانوکامپوزیتی داشته است.
این پژوهش حاصل تلاش‌های دکتر علی بهاری و علی‌اکبر آشکاران- اعضای هیأت علمی این دانشگاه مازندران- دکتر فاطمه قهارپور و دکتر مجید عباسی- اعضای هیأت علمی صنعتی نوشیروانی بابل- است. نتایج این کار در مجله‌ی Construction and Building Materials با ضریب تأثیر ۲.۴ (جلد ۱۱۱، سال ۲۰۱۷، صفحات ۶۸۹ تا ۷۰۴) منتشر شده است.
نظر شما