کاربردمواد نانوساختاردرصنعت ساختمان

کاربردمواد نانوساختاردرصنعت ساختمان

کاربردمواد نانوساختاردرصنعت ساختمان | موادنانو به موادی گفته می شودکه حداقل یکی از

ابعادآن(طول،عرض؛ضخامت)زیر100nm باشد.

موادنانوساختارباتوجه به رفتارهای بارزی که ازخودنشان

داده اندموردتوجه بخش صنعت ودانشگاه دردهه های اخیر

قرارگرفته اند.دراین میان صنعت ساختمان باتوجه به نیازهای

خودچه ازنظراستحکام،مقاومت ودوام ونیزکارایی بالااز

استفاده کنندگان مهم موادنانو ساختاربه شمارمی رود.

موادنانوآلومینابه عنوان نمونه ای ازموادنانوساختاربه علت

خواص ممتازی که ازنظرخواص مکانیکی وحرارتی از

خودنشان می دهنددرسرامیک سازی به

صورت گسترده ای مورداستفاده قرارمی گیرند.

ازمهم ترین پیشرفت های به وجودآمده درصنعت مصالح

ساختمانی،بتن باعملکردبالامی باشد.برای درک بهتر

رفتاراین نوع مصالح باید ساختاربتن وخمیرسیمان در

مقیاس نانوموردبررسی قرارگیردونیزبتوان باکاربرد

مصالح نانو بتن باعملکردبالاوچندمنظوره ساخت که دارای

خاصیت الکترومغناطیسی بوده وقابلیت به کارگیری در

سازه های اتمی (محافظت ازتشعشعات)راداشته باشدو

نیزدرسازه های ساختمانی تاثیربه سزایی درحفظ انرژی ساختمان ایفاکند.

به طورکلی دریک تقسیم بندی عمومی،محصولات

نانوموادرامی توان به صورت های زیربیان کرد:

فیلم های نانولایه برای کاربردهای عمدتاالکترونیکی

نانوپوش های حفاظتی برای افزایش مقاومت دربرابر

خوردگی،حفاظت درمقابل عوامل مخرب محیطی

نانوذرات به عنوان پیش سازنده یااصلاح ساز پدیده های شیمیایی وفیزیکی

نانولوله ها:

منظورازیک ماده نانوساختاریاواضح تریک بدنه نانوساختار

جامدی است که درآن انتظام اتمی،اندازه کریستال های تشکیل

دهنده وترکیب شیمیایی درسراسربدنه درمقیاس چندنانومتری گسترده شده باشد.

خواص فیزیکی وشیمیایی موادنانو(درشکل وفرمهای متعددی

که وجوددارندازجمله ذرات،الیاف،گلوله و…)درمقایسه بامواد

میکروسکوپی تفاوت اساسی دارند.تغییرات اصولی که وجود

داردنه تنهاازنظرکوچکی اندازه بلکه ازنظرخواص

جدیدآن هادرسطح مقیاس نانومی باشد.

هدف نهایی ازبررسی مواددرمقیاس نانو،یافتن طبقه جدیدی

ازمصالح باعملکردبالامی باشد که آن هارامی توان به عنوان

مصالحی باعملکردبالاوچندمنظوره اطلاق نمود.منظوراز

عملکردچندمنظوره،ظهورخواصی جدیدومتفاوت نسبت

به خواص موادمعمولی می باشدبه گونه ای که مصالح

بتوانندکاربردهای گوناگونی راارائه نمایند.

موادمعمولی می باشدبه گونه ای که مصالح

بتوانندکاربردهای گوناگونی راارائه نمایند.

موادنانوکمپوزیت:

موادنانوکمپوزیت برپایه پلیمر(ماتریس پلیمری)اولین بار

درسال های 70معرفی شده اند که ازتکنولوژی سول ژل

جهت انتشار دادن ذرات نانوکانی درون ماتریس پلیمراستفاده شده است.

هرچندتحقیقات انجام شده دردودهه گذشته برای توسعه تجاری

این موادتوسط شرکت تویوتادرژاپن دراواخرسال های 80

صورت گرفته است،ولی رشته نانوکمپوزیت پلیمرهنوز

درمرحله جنینی ودرآغازراه می باشد.

دراین شرایط نانوآلومینا،بهترین ساختارنانوئی است

که افق جدیدی رادرصنعت سرامیک نویدمی دهد.

زیراکاربرداین موادپدیده ای است که ازنظرمکانیکی،

الکتریکی وخواص حرارتی به طورمناسب دارای تعادل

بوده ودررشته های مختلف کاربرددارد.ازجمله می توان به چندنمونه اشاره کرد:

تکنولوژی نانوفلزآرتونایدکه اخیرابه طورتجاری،الیاف نانویی

آلومینا،انقلابی دررشته سرامیک به وجودآورده است.

ذرات نانویی غیرفلزمانند:نانوسیلیکا،نانوزیرگونیا

ومواددیگراصلاح کننده سرامیک هامی باشد.

بتن باعملکردبالا:

یکی ازچالش هایی که دررشته مصالح ساختمانی

به وجودآمده است،بتن باعملکردبالامی باشد.این نوع

بتن مقاوم ازنوع مصالح کامپوزیت بوده وازنظردوام

جزومصالح کامپوزیت وچمدفازی مرکب وپیچیده می باشد.

خواص،رفتاروعملکردبتن بستگی به نانوساختارماده زمینه

بتن وسیمانی داردکه چسبندگی،پیوستگیویکپارچگی را به وجودمی آورد.

بنابراین،مطالعات بتن وخمیرسیمان درمقیاس نانوبرای

توسعه مصالح ساختمانی جدیدوکاربردآن هابسیارحائز

اهمیت می باشد.روش معمولی برای توسعه بتن باعملکرد

بالااغلب شامل پارامترهای مختلفی ازجمله طرح اختلاط

بتن معمولی وبتن مسلح باانواع مختلف الیاف می باشد.

درموردبتن به طورخاص،علاوه برعملکردبادوام وخواص

مکانیکی بهتر،بتن باعملکردبالای چندمنظوره(MHPC)

خواص اضافه دیگری رادارامی باشد،ازجمله می توان

به خاصیت الکترومغناطیسی وقابلیت به کارگیری

درسازه های اتمی(محافظت ازتشعشعات)وافزایش

موثربودن آن درحفظ انرژی ساختمان هاو…رانام برد.

نانوسیلیس آمورف:

درصنعت بتن،سیلیس یکی ازمعروفترین موادی است

که نقش مهمی درچسبندگی وپرکنندگی بتن باعملکردبالا(HPC) ایفامی کند.

محصول معمولی همان سیلیکافیوم یامیکروسیلیکامی باشد

که دارای قطری درحدود1/0 تا 1 میلی مترمی باشد و

دارای اکسیدسیلیس حدود90% می باشد.می توان گفت

که میکروسیلیکامحصولی است که درمحدوده بالای

اشل اندازه نانونترجهت افزایش عملکردکامپوزیت موادسیمانی به کاربرده می شود.