استخراج خواص مكانيكي نانولوله‌هاي كربني در لاتكس پليمري پايه آبي براي كاربرد در سيمان چاه‌هاي نفت و گاز

اين تحقيق به منظور تقويت خواص مكانيكي سيمان، بر بكار گيري از نانولوله‌هاي كربني به دليل داشتن خواص مكانيكي عالي تمركز كرده است. اگرچه كاربرد نانولوله هاي كربني بعنوان تقويت كننده مواد سيماني به موضوع هيجان انگيزي براي تحقيقات در توسعه بتن و سيمان مطرح‌شده بود, اما به دليل چالش‌هاي ذاتي اين ماده در توزيع و انطباق پذيري با محيط كاربرد, عملكرد چشم‌گيري مطابق بر انتظارات حاصل نشد. در اين راستا به عنوان يك نوآوري تحقيقاتي، براي غلبه بر چالش عدم توزيع يكنواخت نانولوله‌هاي كربني آلي در محيط پايه آبي زمينه سيمان از تكنيك‌هاي پيشرفته سنتز نانو كامپوزيت‌هاي پليمر و پليمريزاسيون ميني امولسيوني استفاده شد. نتايج اين تحقيق نشان داد كه نانولوله‌هاي كربني در امولسيون‌هاي پليمري پراكنده مي‌شوند و لاتكس پليمري نيز به‌خوبي درزمينه پايه آبي سيمان پراكنده مي‌شود و توزيع گسترده‌اي از نانو ذرات را به‌منظور بهره‌گيري از بيشترين عملكرد سطحي و خصوصيات مكانيكي آن‌ها ميسر مي‌كند. عدم كلوخه شدن و تجمع نانو ذرات در ساختار سيمان سبب بهره‌گيري از بيشترين سطح واكنشي و فيزيكي از اين نانو ذرات شده است كه به‌طور چشمگيري بر تقويت خصوصيات مكانيكي توده سيمان پس از سخت شدن تأثير داشته است به طوري كه نتايج تجربي افزايش قابل‌توجه مدول يانگ تا 580٪، از 4.12 گيگاپاسكال براي نمونه معيار در مقايسه با 28 گيگاپاسكال براي نمونه 4 اصلاح‌شده با 4 درصد وزني نانو پليمر را نشان مي‌دهد. اين نمونه ها در فرم دوغاب نيز خصوصيات رئولوژي معيار براي قابليت پمپاژ و اعمال فشار هيدروستاتيكي كافي براي كنترل چاه را به خوبي مهيا مي كنند.