ساخت نمونه آزمایشگاهی سیمان بادوام در دانشگاه مازندران

به گزارش خبرگزاری دانشجو، علی بهاری، دانشیار گروه نانوفناوری فیزیک از دانشكده علوم پايه دانشگاه مازندران با همکاری ماندانا رودباری شهمیری و مهندس عارف صادقی نیک (کارشناسی ارشد عمران) موفق به ساخت نمونه‌های آزمایشگاهی سیمانی بادوام و پایداری بالا شدند که در ساخت این نمونه‌ها از نانوذرات کاربید سیلیکون استفاده شده است. نتایج این تحقیق در حوزه‌ مهندسی عمران، به ویژه بخش صنعت بتن بسیار ارزشمند خواهد بود.

بهاري در اين خصوص گفت: از آنجایی که به ازای تولید هر یک تن سیمان، میزان بالایی از دی اکسید کربن در جو انتشار می‌یابد و چون نانو ذرات مزبور می تواند تا حدودی جایگزین بخشی از سیمان مصرفی در بتن گردند. کاهش مصرف سیمان به معنای کاهش تولید و در نتیجه آلودگی‌های ناشی از آن خواهد بود. این نتیجه گامی مهمی در راستای توسعه‌ی پایدار، به ویژه در صنعت بتن و ساخت و ساز است.

این محقق نحوه‌ی ساخت و بررسی نمونه‌های سیمان اصلاح شده را اینگونه توضیح داد: در روند انجام آزمایش‌ها، پس از سنتز نانو ذرات کاربید سیلیکون با روش سل- ژل، اقدام به ساخت نمونه‌های سیمان حاوی درصدهای مختلف از این نوع نانو ذرات شد. سپس با کمک برخی از روش‌های موجود نظیر  AFM، XRD  و SEM ریزساختار نمونه‌های سیمان بررسی شد. از سوی دیگر خصوصیات مکانیکی سیمان نیز بر طبق استاندارد ASTM بررسی شد.

مجری اين طرح كه با شماره 90004947 با عنوان استحکام مواد بتنی با نانوذرات سیلیسمی تحت پشتيباني صندوق حمایت از پژوهشگران و فناوران کشور است، گفت: افزودن نانو ذرات کاربید سیلیکون سبب کاهش میزان هیدروکسید کلسیم شده و از سوی دیگر ژل پایدار کلسیم سیلیکات هیدراته (C-S-H) افزایش یافته است. این امر موجب بهبود ناحیه‌ی انتقال بین سنگدانه و ماتریس سیمان می‌شود. کلسیم سیلیکات هیدراته تقریباً نقش اصلی در افزایش مقاومت و دوام بتن را دارد و باعث ایجاد چسبی می‌شود که اجزای بتن را به هم می‌چسباند. همچنین طبق بررسی‌ها، نانو ذرات کاربید سیلیکون به عنوان فیلر توانسته‌اند بسیاری از خلل و فرج موجود در مقیاس نانو را پر نمایند و موجب کاهش نفوذ پذیری و چگال‌تر شدن نمونه شوند. در نتیجه یک ماتریس چسبنده‌ی متراکم‌تر تولید شده است. علاوه بر آن، این نانوذرات موجب کاهش زبری و کرنش داخلی نمونه‌ها نیز شده‌اند.