فناوری نانو در بتن

فناوری نانو در بتن
تاکنون مطالعات زیادی در زمینه بهبود کیفیت بتن انجام شده‌است که اکثر آن‌ها تغییر در ترکیب بتن (که به آن طرح اختلاط بتن گفته می‌شود) را بررسی کرده‌اند، با این حال استفاده از افزودنی‌ها و همچنین جایگزین کردن مصالح متداول مورد استفاده در بتن با مصالح جدید همیشه مورد توجه بوده‌است. یکسری از مواد جدید که توانسته‌اند خواص مکانیکی و فیزیکی بتن را ارتقا دهند، نانو موادها هستند. نانو موادها با توجه به خصوصیات‌شان در سطوح بسیار ریز می‌توانند دنیای بتن را کاملاً متحول کنند.
بتن مسلح
بتن مسلح یا بتن آرمه به بتن مسلح شده با میلگرد (آرماتور) گفته می‌شود. برای مسلح کردن بتن از میلگردهای تقویتی، شبکه‌های توری تقویتی، صفحات فلزی یا الیاف تقویتی استفاده می‌گردد.
خرابی بتن
خرابی بتن ممکن است توسّط علل گوناگونی ایجاد شود. بتن ممکن است در اثر آتش، انبساط سنگدانه ها، تأثیرات آب دریا، خوردگی باکتریال، شسته شدن کلسیم، آسیب‌های فیزیکی و آسیب‌های شیمیایی (کربوناسیون، کلریدها، سولفات‌ها و جریان آب مقطّر) آسیب ببیند. آسیب دیدگی‌های فوق خود می‌توانند مسبّب تشدید در معرض بودن بتن برای خرابی‌های جدید باشند.
وزن ویژه بتن
وزن ویژه بتن به دو گونه حقیقی (با کم کردن خلل و فرج آن) و ظاهری (حجم ظاهری آن) بررسی می‌شود و از این دید بتن را در سه دسته بتن معمولی، بتن سبک و بتن سنگین گروه‌بندی می‌کنند.
بتن معمولی
ساخته شده با سنگدانه‌ها و سیمانهای معمولی تیپ یک تا پنج پرتلند و با وزن ویژهٔ ۲۲۰۰ تا ۲۵۰۰ کیلوگرم بر متر مکعب.
بتن سبک
که در ساخت آن یا به جای شن و ماسه سیلیسی، از دانه‌های متخلخل، مانند پومیس (سنگ پا) یا پوکه بکار رفته یا با روشهایی (مانند افزودن ژل آلومینیوم) شرایطی را فراهم می‌آورند تا حجم بتن افزایش یابد. وزن ویژهٔ این‌گونه بتن ۳۳٪ تا ۵۰٪ وزن ویژه بتن معمولی است. یعنی می‌توان بتن با وزن ویژهٔ ۸۰۰ کیلوگرم بر متر مکعب نیز ساخت، که بر آب شناور بماند. این بتن بیشتر برای نماسازی، دیوارهای جداکننده، سقف کاذب و جاهایی که مقاومت مطرح نباشد بکار می‌رود. ممکن است در بتن سبک آرماتور (بیشتر آرماتورهای با مقاومت بالا) هم بکار رود. کار بااین گونه بتن به دو روش ساخت بلوک‌های پیش‌ساخته سبک و نیز بتن ریزی درجا انجام پذیر است. در بازسازی شهر هویزه از بتن سبک در سقف و دیوار بهره برده‌اند.
بتن سنگین
از جمله بتن‌هایی است که کاربرد ویژه دارد. این بتن جهت کاربری در ساخت نیروگاه‌های هسته‌ای (و برای پیشگیری از بروز نشت‌های اتمی و آلایندگی محیط زیست) طراحی می‌گردد؛ و نامیدن این‌گونه مصالح به بتن سنگین به دلیل کاربرد دانه‌های ریز فولاد، بشکل شن و ماسه در آن می‌باشد که وزن ویژه بیش از ۲۶۰۰ کیلوگرم بر متر مکعب این بتن، بیش از بتن معمولی ساخته شده با شن و ماسه سیلیسی است.
در ساخت این‌گونه بتن به جای شن و ماسه خرده‌های فولاد، چدن یا سولفات باریم بکار می‌رود تا از نشت هرگونه پرتوهای آسیب زا مانند ایکس، گاما و دیگر پرتوها پیشگیری گردد. وزن ویژه بتن سنگین ۱/۵ تا ۲/۵ برابر بتن معمولی (۳۵۰۰ تا ۶۰۰۰ کیلوگرم بر هر متر مکعب) است.[۱۷] از سازه‌های تقویت شده با این بتن در ایران، می‌توان از نیروگاه اتمی بوشهر و نیروگاه آب سنگین اراک یاد نمود. دانه‌های فولاد با گیرش پرتوهای اتمی، از نشت آن‌ها به محیط زیست پیرامون جلوگیری می‌نماید. آسیب دیدن بتن سنگین سبب آلودگی هسته‌ای می‌گردد، که این رخداد در نیروگاه هسته‌ای فوکوشیما در ژاپن و در پی بروز زمین لرزه و سونامی پیش‌آمد.
مواد جایگزین سیمان
شامل پوزولان‌ها و مواد شبه سیمانی بر پایه استانداردهای ملی (شماره‌های ۳۴۳۳ و ۶۱۷۱) ایران و با هدف فراهم نمودن یک یا چند ویژگی زیر:
کاهش مصرف سیمان
کاهش سرعت و میزان آبگیری
افزایش تاب بتن
افزایش پایایی بتن با کاهش نفوذپذیری آب
پوزولان‌ها[ویرایش]
مواد سیلیسی یا سیلیسی و آلومینی بدون یا با ارزش چسبانندگی کم که در هم کناری آب با هیدروکسید کلسیم واکنش نشان می‌دهند و j ترکیباتی مانند سیمان پرتلند آبداده می‌سازند. پوزولانها یا طبیعی اند، که در گونه‌های خام یا تکلیس شده هستند و عمدتاً شامل خاکسترهای آتش فشانی غیر بلورین باشند؛ یا صنعتی شامل دودهٔ سیلیسی (میکرو سیلیس، محصول فرعی کوره‌های قوس الکتریکی صنایع فروآلیاژ و فرو سیلیس، ماده‌ای با فعالیت پوزولانی شدید)، خاکستر بادی (محصول فرعی سوخت زغال سنگ، شامل: سیلیس، آلومین و اکسیدهای آهن و کلسیم)، و خاکستر پوسته برنج
مواد شبه سیمانی
دارای ویژگی‌های پنهان هیدرولیکی، که اگر به گونه‌ای مناسب فعال شوند ویژگی سیمانی می‌یابند و تنها در محیط‌های بازی با آب واکنش همانند سیمان پرتلند نشان می‌دهند. پرکاربردترین ماده شبه سیمانی سربارهٔ کورهٔ آهن‌گدازی است.

ژل میکروسیلیس

ژل میکروسیلیس یا ژل میکروسیلیسکا

خواص بتن

خواص بتن

خواص بتن

خواص بتن

خواص بتن
خواص بتن

 

 

 

 

مزایای استفاده از بتن غلطکی

 

مزایای استفاده از بتن غلطکی

مزایای استفاده از بتن غلطکی

 

مزایای استفاده از بتن غلطکی

بتن متراکم شده با غلتک یا بتن غلطکی، بتنی با اسلامپ صفر می‌باشد که با ارتعاش توسط غلتک‌ها محکم و سفت می‌شود. دو نوع بتن غلتکی در کارهای ساختمانی به کار می‌رود، بتن غلتکی حجیم با عیار سیمان کم، در ساخت سدها و سازه‌های حجیم مانند دیوارهای حایل، پایه‌های سنگین و خاکریزها که در آن‌ها مقاومت زیاد مورد نیاز نیست و بتن غلتکی با عیار سیمان نسبتاً زیاد، در اجرای سریع لایه‌های روسازی بزرگراهها و پوشش‌های مشابه که در آنها مقاومت مکانیکی و سایشی بالایی مورد نیاز است. مزیت اصلی این نوع بتن‌ها، هزینه پایین آن است.

بتن غلطکی در ساخت سد بکار می‌رود که از نظر اقتصادی و سرعت تکنیک جایگزین موادی مانند مصالح سدهای خاکی و از نظر میکانیکی یعنی استحکام و دوام، مانند بتن است. این تکنولوژی تحت عناوین زیر در کشورهای مختلف مورد بررسی و اجرا قرار گرفته است.

 

بتن غلطکی

بتن متراکم شده با غلتک یا بتن غلطکی، بتنی با اسلامپ صفر می‌باشد که با ارتعاش توسط غلتک‌ها محکم و سفت می‌شود. دو نوع بتن غلتکی در کارهای ساختمانی به کار می‌رود، بتن غلتکی حجیم با عیار سیمان کم، در ساخت سدها و سازه‌های حجیم مانند دیوارهای حایل، پایه‌های سنگین و خاکریزها که در آن‌ها مقاومت زیاد مورد نیاز نیست و بتن غلتکی با عیار سیمان نسبتاً زیاد، در اجرای سریع لایه‌های روسازی بزرگراهها و پوشش‌های مشابه که در آنها مقاومت مکانیکی و سایشی بالایی مورد نیاز است. مزیت اصلی این نوع بتن‌ها، هزینه پایین آن است.

بتن غلطکی در ساخت سد بکار می‌رود که از نظر اقتصادی و سرعت تکنیک جایگزین موادی مانند مصالح سدهای خاکی و از نظر میکانیکی یعنی استحکام و دوام، مانند بتن است. این تکنولوژی تحت عناوین زیر در کشورهای مختلف مورد بررسی و اجرا قرار گرفته است.

 

بتن غلطکی

بتن متراکم شده با غلتک یا بتن غلطکی، بتنی با اسلامپ صفر می‌باشد که با ارتعاش توسط غلتک‌ها محکم و سفت می‌شود. دو نوع بتن غلتکی در کارهای ساختمانی به کار می‌رود، بتن غلتکی حجیم با عیار سیمان کم، در ساخت سدها و سازه‌های حجیم مانند دیوارهای حایل، پایه‌های سنگین و خاکریزها که در آن‌ها مقاومت زیاد مورد نیاز نیست و بتن غلتکی با عیار سیمان نسبتاً زیاد، در اجرای سریع لایه‌های روسازی بزرگراهها و پوشش‌های مشابه که در آنها مقاومت مکانیکی و سایشی بالایی مورد نیاز است. مزیت اصلی این نوع بتن‌ها، هزینه پایین آن است.

بتن غلطکی در ساخت سد بکار می‌رود که از نظر اقتصادی و سرعت تکنیک جایگزین موادی مانند مصالح سدهای خاکی و از نظر میکانیکی یعنی استحکام و دوام، مانند بتن است. این تکنولوژی تحت عناوین زیر در کشورهای مختلف مورد بررسی و اجرا قرار گرفته است.

 

مزایای استفاده از بتن غلطکی

  1. مقاومت خمشی بالا (۳٫۵-۷٫۵)قابلیت تحمل بارهای سنگین را بدون گسيختگی به وجود می ٱورد که کاهش هزینه‌های اجرایی و زمان ساخت را به دنبال دارد.
  2. مقاومت فشاری بالا توانایی مقاومت در برابر بارگذاری عظیم و ضربه‌ای را در کارخانه‌ها، مناطق نظامی و تجهیزات معدنی را باعث می‌شود.
  3. مقاومت برشی بالا از ایجاد شیارهایی که توسط حرکت چرخ‌ها روی سطوح بتنی ایجاد می‌شود و نیاز به تعمیرات بعدی جلوگیری می‌کند.
  4. چگالی بالا و نفوذ پذیری کم، دوام و پایداری بسیار زیادی راحتی تحت سیکلهای ذوب و انجماد به وجود می‌آورد.
  5. مصرفکم آب و نسبت آب به سیمان پایین مقاومت بالا کاهش نفوذ پذیری و افزایش دوام و مقاومت در برابر حملات شیمیایی را باعث می‌شود.
  6. به هم پیوستگی دانه‌ها به وجود آوردنمقاومت برشی بالا در تکیه گاه‌ها و ترک‌های کنترل نشده که باعث جلوگیری از جا به جایی عمودی و گسلش می‌شود.
  7. نیاز به قالب بندی ندارد که باعث بالا رفتن سرعت ساخت، کاهش هزینه‌ها و نیروی انسانی مورد نیاز کمتری می‌شود.
  8. سطحی سخت و با دوام با رنگ روشن که در برابر سائیدگی و رنگ روشن آن باعث کاهش هزینه ناشی از نور پردازی در پارگینگ‌ها و انبارها می‌شود.
  9. کاهش میزان سیمان مصرفی و حذف سیستم‌های خنک‌کننده در بدنه سدها
  10. استفاده از تجهیزلت معمول برایحمل و نقل و بتن ریزی
  11. سرعت بالای بتن ریزی
  12. حذف درزهای طولی در سدها

مزایای استفاده از بتن غلطکی

  1. مقاومت خمشی بالا (۳٫۵-۷٫۵)قابلیت تحمل بارهای سنگین را بدون گسيختگی به وجود می ٱورد که کاهش هزینه‌های اجرایی و زمان ساخت را به دنبال دارد.
  2. مقاومت فشاری بالا توانایی مقاومت در برابر بارگذاری عظیم و ضربه‌ای را در کارخانه‌ها، مناطق نظامی و تجهیزات معدنی را باعث می‌شود.
  3. مقاومت برشی بالا از ایجاد شیارهایی که توسط حرکت چرخ‌ها روی سطوح بتنی ایجاد می‌شود و نیاز به تعمیرات بعدی جلوگیری می‌کند.
  4. چگالی بالا و نفوذ پذیری کم، دوام و پایداری بسیار زیادی راحتی تحت سیکلهای ذوب و انجماد به وجود می‌آورد.
  5. مصرفکم آب و نسبت آب به سیمان پایین مقاومت بالا کاهش نفوذ پذیری و افزایش دوام و مقاومت در برابر حملات شیمیایی را باعث می‌شود.
  6. به هم پیوستگی دانه‌ها به وجود آوردنمقاومت برشی بالا در تکیه گاه‌ها و ترک‌های کنترل نشده که باعث جلوگیری از جا به جایی عمودی و گسلش می‌شود.
  7. نیاز به قالب بندی ندارد که باعث بالا رفتن سرعت ساخت، کاهش هزینه‌ها و نیروی انسانی مورد نیاز کمتری می‌شود.
  8. سطحی سخت و با دوام با رنگ روشن که در برابر سائیدگی و رنگ روشن آن باعث کاهش هزینه ناشی از نور پردازی در پارگینگ‌ها و انبارها می‌شود.
  9. کاهش میزان سیمان مصرفی و حذف سیستم‌های خنک‌کننده در بدنه سدها
  10. استفاده از تجهیزلت معمول برایحمل و نقل و بتن ریزی
  11. سرعت بالای بتن ریزی
  12. حذف درزهای طولی در سدها

 

ژل میکرو سیلیس

Translate »