توزيع ابعادي نانوسيليس‌‌هاي پايروژنيك و سل‌‌هاي نانوسيليس مورداستفاده در مصالح پايه سيماني

Particle size distributions of pyrogenic nanosilicas and nanosilica sols, used in cement composites

سطح ويژه بسيار بالاي نانوسيليس‌‌ها ميتواند باعث ‌كلوخه‌شدن آنها به علت نيروهاي جاذب سطحي شده و عملكرد ريزپركنندگي آنها را تحت تاثير قرار دهد. در تحقيق حاضر وضعيت پخش نانوسيليس‌‌هاي پايروژنيك در محيط آبي و پارامترهاي تاثيرگذار روي آن مورد بررسي قرار گرفته است. نتايج حاصله نشانگر آن است كه بر خلاف سل‌‌هاي نانوسيليس كه تك ذرات مجزا هستند، نانوسيليس‌‌هاي پايروژنيك بصورت كلوخه‌‌هاي بزرگ در محيط آبي حضور دارند. افزايش انرژي پخش، خصوصا كاربرد روش التراسونيك قابليت شكستن كلوخه‌‌ها را در حد كلوخه‌‌هاي كوچك فراهم مي آورد. افزايش قلياييت محيط نيز در شكستن كلوخه‌‌ها موثر بوده و با كاربرد توام پارامترهاي افزايش مقدار انرژي پخش و تنظيم قلياييت محيط امكان شكستن كلوخه‌‌ها در محيط آبي در حد كلوخه‌‌هاي اوليه فراهم مي‌آيد.

High attractive surface forces between particles of nanosilicas could lead to significant aggregation of these materials. This study is thus focused on the aggregation status of pyrogenic nanosilicas and nanosilica sols, as two main types of nanosilicas used in concrete. The results show that unlike nanosilica sols, which are in the form of monodispersed particles, serious aggregation of pyrogenic nanosilicas in water occurs. Increasing dispersion forces, particularly the use of ultrasonic waves, has considerable effect in breaking aggregates into smaller aggregates. Increasing the pH was found to be very effective in improving dispersion of nanosilicas and through combined use of high pH and high dispersion forces such as ultrasonic method it is possible to break all the aggregates into primary aggregates.