تقویت بتن با نانولوله‌های سیمانی
یک گروه تحقیقاتی بین‌المللی نانولوله‌های اکسید معدنی را به عنوان عامل‌های طبیعی برای تقویت بتن پیشنهاد داده است.
به گزارش بنانیوز (BanaNews.ir) این نانولوله‌ها از نظر شیمیایی با سیستم آب - سیمان سازگاری دارند. راهبرد این محققان ممکن است دانشمندان را برای سنتز نانولوله‌های ساخته شده از هیدرات‌های سیلیکات کلسیم کمک کند. این گروه ادعا می‌کند که این نانولوله‌ها می‌توانند برای تقویت بتن ایده‌آل باشند.
«آندرس آیورالا»، رهبر این گروه و از مرکز فیزیک در اسپانیا توضیح می‌دهد: آزمایش‌های قبلی در زمینه تقویت‌کننده‌های نانولوله‌ای سیمان بر روی مبحث نانولوله‌های معدنی که واقعا یکی از ایده‌آل‌های ما برای توسعه آینده این میدان است، به طور کامل تمرکز نکرده بودند؛ به دنبال کشف نانولوله‌های کربنی، ساختارهای لوله‌ای جدیدی با استفاده از ترکیبات معدنی لایه‌ای ساخته شده‌اند و در سال‌های اخیر تعدادی از نانولوله‌ها از قبیل دی‌کالکوژنیدها (سولفیدها، سلنیدها و تلوریدها)، هالیدها (کلریدها، برومیدها و یدیدها)، همچنین هیدرواکسیدها، اکسیدها و ترکیبات چهارگانه یا سه‌گانه متنوع، مورد تحقیق و بررسی قرارگرفته‌اند.»
این محققان در تحقیق خود بر روی نانولوله‌های مبتنی بر سیمان ساخته شده از ژل هیدرات سیلیکات کلسیم و رسوبات هیدرواکسید کلسیم تمرکز کردند. آنها موفق شدند با نشان دادن موافقت انرژی‌های کرنشی این نانولوله‌های سیمانی با مقادیر بدست آمده برای دیگر ترکیبات نانولوله‌ای، امکان‌پذیری این نانولوله‌ها را از نقطه نظر پایداری‌شان در دمای اتاق شرح دهند.
آنها همچنین می‌گویند که مدول‌های یانگ بالا و استحکام‌های کششی بی‌نهایت نانولوله‌های سیمانی، آنها را به جایگزین بادوامی بعنوان تقویت‌کننده‌هایی برای مخلوط‌های سیمانی تبدیل می‌کند.
این محققان نشان داده‌اند که به طور ویژه نانولوله‌های پورتلندی انرژی‌های کششی مشابه آنچه برای نانولوله‌های کربنی و معدنی گزارش شده است، ارائه می‌کنند.
«ایورالا» می‌گوید: همچنین ما در بررسی‌هایمان پروفایل کششی تنش- کرنش تحت تغییر شکل ایستایی نانولوله‌های پورتلندی را مطالعه کردیم و متوجه شدیم که تا کرنش ۲۷ درصدی (در این نقطه، شکست در این نانولوله اتفاق می‌افتد) تنش معمولا به صورت خطی افزایش می‌یابد، تنش بحرانی متناظر ۸٫۴ گیگا پاسکال است که حدود ۱۰ درصد مدول یانگ است. این رابطه در موافقت عالی با محاسبات قبلی برای دیگر انواع نانولوله معدنی است.
این محققان، جزئیات نتایج کار تحقیقاتی خود را در مجله «Advanced Materials» منتشر کرده‌اند.
نظرات