مروري بر استفاده از نانو فناوري در ساخت بتن

فناوري نانو به عنوان يك موتور در حال رشد جديد، نقش مهمي در دنياي فردا ايفا خواهد كرد، بطوريكه رقابت پذيري ملي تمامي كشورهاي جهان در گروي توسعه علم و فناوي، در اين شاخه مي‌‌باشد. صنعت ساخت و ساز از مصرف كنندگان مهم مواد نانوساختار به شمار مي رود و با گذشت زمان استفاده از نانو مواد به منظور افزايش مقاومت، دوام و ساير خواص بتن معمولي توجه زيادي را به خو جلب كرده است. نانو مواد به عنوان موادي كه شامل اندازه ذراتي كه كمتر از nm 200 مي باشند، تعريف مي شود. به منظور مطالعه در زمينه بتن، نانو ذرات استفاده شده بايد داراي اندازه nm 1-500 باشند. افزودني نانو مواد خيلي ريز كمك خواهد كرد تا مقدار سيمان مصرفي، به كمك جايگزيني بخشي از سيمان، به منظور بهبود اثر گيرش، كاهش پيدا كند. ذرات خيلي ريز نانو مواد اغلب به كمك خاصيت پركنندگي كه دارند، به كاهش تشكيل ميكرو منافذ كمك خواهد كرد و بتني با چگالي خيلي بالا ايجاد مي كنند كه به طور خودكار رشد ميكرومنافذ را كاهش مي دهند. علاوه بر اين، افزودن نانو مواد به بتن موجب افزايش مقاومت فشاري، كششي، خمشي و همچنين مقاومت بالاتر در برابر حمله هاي شيميايي مي شود. لذا ‌اين مقاله به منظور شناسايي مزايا، معايب و منابع استفاده از نانو مواد در ساخت بتن ارائه شده است. بدين منظور به بررسي تاريخچه توسعه بتن، نانو بتن، استفاده از نانو ذرات گوناگون (نانو سيليس، نانو آلومينا، نانو لوله كربني، نانو تيتانيوم و نانوكائولين) در ساخت بتن پرداخته شده و حاصل اين مرور نشان ميدهد كه نانوسليس، نانوآلومينيا و نانو تيتانيوم اكسيد بيشترين استفاده در تحقيقات براي توسعه بتن بر مبناي نانو ذرات را داشتند و آشكار است كه استفاده از نانو مواد در بتن براي بهبود برخي از ويژگي هاي فني سيمان سودمند مي باشند. اگرچه افزايش سرعت هيدراسيون، انرژي سطحي بالاي اين افزودني‌ها و ابعاد خيلي ريز آن‌ها منجر مي‌شوند كه ميزان آب آزاد كاهش پيدا كند و به تبع آن بروي برخي موارد مانند تقاضاي آب، رواني، ويسكوزيته پلاستيك و تنش تسليم اثر منفي بگذارد كه كاهش كارايي را نتيجه شود. ولي با اضافه نمودن ميزان آب بيشتر و استفاده از فوق روان كننده‌ها اين مشكل قابل حل مي‌باشد. با توجه به مقالات هنوز مطالعات در زمينه نانو مواد محدود مي‌باشد و به منظور ارتقاي همه جانبه بتن بايد از تركيب چند نانو ماده بطور همزمان استفاده شود تا كاستي‌هاي يكديگر را پوشش دهند و اين امر مي تواند دليلي بر سرعت بخشيدن تحقيقات بيشتر در اين راستا باشد