درحال مشاهده: استفاده از فناورى نانو  برای بهبود عملکرد ترميم بتن

,.


ادعونیاهدای خون
موسسه محک
اهداء عضو

استفاده از فناورى نانو  برای بهبود عملکرد ترميم بتن

۱۳۹۰/۰۳/۰۱
14:55
امیرحسین ستوده بیدختی
 | 
فناورى نانو مى‌تواند به مقاوم‌سازى بتن‌ها کمک کند و همچنين روکش‌هاى ضد خوردگى فولاد با استفاده از اين فناورى توليد مى‌شود.

يکى از روش‌هاى محافظت از بتن‌هاى در معرض شرايط محيطى خورنده، مانند محيط‌هاى دريايى، استفاده از روکش هايى است که نفوذ عوامل مخرب خارجى را به درون بتن سد مى‌کنند.

اين روکش‌ها عموملا خاصيت آب‌گريزى دارند و از اين رو کار کردشان کمى با روکش‌هاى سنتى موجود متفاوت است. همچنين مى‌توان از اين روکش‌ها جهت پوشش‌دهى سطح لوله‌هاى بتنى به کار رفته در فاضلاب (که در معرض محيط‌هاى خورنده بيولوژيکى هستند) و يا شمع‌هاى بتنى و بسيارى موارد ديگر استفاده کرد.

شرکت آلمانى Basf محصولى با نام تجارى Emaco nanocrete توليد کرده است که با اضافه شدن به ملات تعميرات، بتن را ترميم مى‌کند. استفاده از اين مواد علاوه بر افزايش استحکام بند‌کشى، تراکم و نفوذ‌پذيرى را بهبود مى‌دهد و با کاهش زمان، کاهش هزينه‌ها را نيز در بر دارد.

پوشش‌هاى نانو کامپوزيتى مهندسى توليد شده با استفاده از نانو ذرات سراميکى که توسط شرکت آلمانى Inocermic Gmbh به بازار عرضه شده است نيز پوشش‌هاى مقاومى براى بتن ايجاد مى‌کند. اين پوشش خلل و فرج سطح بتن را پر کرده و براق مى‌کند و علاوه بر اين در برابر شرايط بد آب و هوايى، حلال‌ها، پاک‌کننده‌هاى صنعتى و خوردگى مقاوم است.

روکش‌هاى ضد خوردگى فولاد

يکى از معضلات اصلى در رابطه با به کارگيرى قطعات از جنس فولاد ضد زنگ، مسأله خوردگى است. اين مقوله به خصوص در محيط‌هاى ساحلى و رطوبت خيز، اغلب باعث ايجاد تغيير رنگ قطعه به قهوه‌اى يا جلبکى مى‌شود؛ چرا که در شرايط مرطوب و ساحلى، آلودگى نمک در ساحل باعث خوردگى لايه آخر فولاد شده و لايه‌هاى بعدى به رشد لکه‌هاى جلبکى کمک مى‌کنند. البته ممکن است که اين زنگ‌زدگى ساحلى در کوتاه مدت روى ساختار يا طول عمر اين مواد تأثير‌گذار نباشد، اما حداقل روى زيبايى بصرى طراحى سازه‌اى ساحلى مؤثر است.

ترکيبات نانويى توانسته‌اند با ايجاد خواص ضد خوردگى و دافع رطوبت، اين معضل را حل کرده و هزينه‌هاى تعمير و نگهدارى اين سازه‌ها را که به علت خوردگى و زنگ‌زدگى تحميل مى‌شوند، را کم کنند.

شرکت Nanovations استراليا پوشش‌هايى با نام Nh2015 در بازار عرضه کرده است که بدون مواد نفتى است و ضمن از بين بردن همه لکه‌ها و خوردگى‌هاف سطح را بسيار صيقلى کرده و از خوردگى و ايجاد لکه‌ها تا چندين سال حفظ مى‌کند.

فناورى Liquid nanotechnology پوششى است که توسط شرکت Ecology Coating در آمريکا توسعه داده شده است و سطوح فلزى را در برابر اشعه UV مقاوم مى‌کند که و در نتيجه لايه رويى فلز خورده نمى‌شود.

شرکت Henkel آلمان توانسته است مواد نانوسراميکى را جهت پوشش دهى فلزات به خدمت بگيرد. اين مواد که با نام تجارى Bonderite nt به بازار عرضه شده‌اند که در دماى اتاق و به راحتى و بدون زير‌سازى روى فلزاتى از جمله فولاد، روى و آلمينيوم مى‌توان به کار برد. استفاده از اين پوشش باعث افزايش فوق‌العاده مقاومت در برابر خوردگى مى‌شود.

عايق حرارتى نانويى به صورت رنگ

پوشش‌هاى با بهره‌گيرى از فناورى نانو، انقلابى در صنعت عايق کارى و محافظت از خوردگى در سطح جهانى پديد آمده وب ا خواص منحصر به فرد خود، از اتلاف انرژى و منابع ملى جلوگيرى مى‌کند و با هزينه مناسب مى‌تواند جايگزين عايق‌هاى سرد و گرم موجود و پوشش‌هاى ضد خوردگى فعلى باشد.

عايق حرارتى نانو ماده جديدى از فناورى نانو است که محافظ و عايق حرارتى مناسبى در مقابل هر 3 نوع انتقال گرما شامل تشعش، جابجايى و همرفتى است. خصوصيت ويژه اين محصول، مايع بودن آن است که امکان استفاده از آن را بر روى سطوح فلزى و غيرفلزى توسط پيستوله، برس و رول‌هاى نقاشى فراهم مى‌کند و با صرف هزينه نسبتاً کمى، مى‌توان حتى از آن در ساختمان‌هاى در دست بهره‌بردارى نيز استفاده نمود و هيچ گونه تغيير ظاهرى نيز در ترکيب ساختمان ايجاد نمى‌کند.

شرکت آمريکايى Industrial nanotech اين امکان را فراهم کرده است که با رنگ کردن، عايق کارى صورت گيرد.

اين شرکت محصولى را با نام تجارى Nannsulate توليد کرده که براى عايق کارى تأسيسات، لوله‌ها و مخازن به کار مى‌رود و همچنين محصولات مشابهى براى مصارف خانگى به بازار عرضه کرده که با استقبال باورنکردنى مواجه شده است. اين رنگ به روش‌هاى بسيار ساده اسپرى، رول‌ يا قلم‌مو اعمال مى‌شود و از ورود و خروج گرما و سرما از مکانى به مکان ديگر جلوگيرى مى‌کند.

شرکت آمريکايى Inframat corporation يک روکش سراميکى متخلخل عايق حرارتى به صورت اسپرى حرارتى از جنس زيرکونيوم پايدار شده با ايتريوم را براى موتورهاى توربين گازى صنعتى و هواپيماها توليد مى‌کند تا قطعات فلزى داغ را از گاز داغ جدا کند.

شرکت آمريکايى Mascoat products از سراميک‌هاى در ابعاد ميکرو براى توليد عايق‌هاى حرارتى و ضد خوردگى که اسپرى مى‌شوند، استفاده مى‌کند.

سيمان و بتن بهبود يافته با استفاده از فناورى نانو

امروزه سيمان با توجه به کاربردهاى مختلف و مصارف گوناگون، نقش مهمى در زندگى بشر ايفا مى‌کند. از سوى ديگر مسأله زمان نيز از موضوعات اقتصادى حائز اهميت براى صاحبان صنايع به شمار مى‌آيد و کاهش زمان ساخت و ساز، صرفه اقتصادى قابل توجهى را به دنبال خواهد داشت. با توجه به رشد سريع تحقيقات علمى و عملى علوم و فنون نانو در تمامى علوم و صنايع، بايد اذعان داشت که توجه کمى به کاربردهاى اين پديده در استفاده از سيمان و ترکيبات آن شده است. ولى اخيراً توجه به استفاده از تقويت کننده‌ها و استحکام دهنده‌هاى مدرن در مصالح ساختمانى، موج جديد علم نانو نيز با شتاب فزاينده‌اى صنايع مرتبط با سيمان را در بر گرفته است.

روش‌ها و مواد مختلفى با استفاده از علم نانو براى رفع مشکلات موجود در زمينه سيمان و بتن پيشنهاد و به کار گرفته شده‌اند. از جمله استفاده از نانو سيليس که متشکل از ذراتى است که داراى شکل گلوله‌اى بوده و با قطر کمتر از 100 نانومتر يا به صورت ذرات خشک پودر يا به صورت معلق در مايع محلول، قابل انتشار است. البته مايع آن معمول‌ترين نوع محلول نانوسيليس است و البته نانوسيليس معلق خواص چند منظوره از خود نشان مى‌دهد مانند سرعت بندش بسيار بالا، خاصيت ضد سايش، ضد لغزش، ضد حريق و ضد انعکاس سطوح که در نتيجه از اين روش در ساخت تونل، آب‌بندى، معدن‌کارى و تثبيت شيب‌ها استفاده مى‌شود.

روش ديگر استفاده از نانو لوله‌هاى کربنى است. آنها به عنوان يک نسل جديد از نانو کامپوزيت‌هاى چند منظوره مى‌توانند در نقش الياف مسلح کننده مناسب مواد، مورد استفاده قرار گيرند. به طور کلى استفاد از نانو ذرات از جمله نانو لوله‌ها در بتن، هر چند که در واکنش‌هاى هيدراتاسيون شرکت نکنند. به طور کلى استفاد از نانون ذرات از جمله نانولوله‌ها در بتن، هر چند که در واکنش‌هاى هيدراتاسيون شرکت نکنند، به دليل نقشى که به لحاظ فيزيکى در پر نمودن حفره‌هاى بسيار کوچک خمير سيمان دارند، مى‌توانند تأثير مناسبى در بهبود زير ساختار و در نتيجه خواص مقاومتى و دوامى بتن داشته باشند. بنابراين نانو لوله‌هاى کربنى از اجزاى کليدى به دست آوردن هدف اصلى ذکر شده در فوق به عنوان مصالح ساختمانى با عملکرد بالاى چند منظوره را بازى مى‌کنند.

در روش ديگر استفاده از ذرات سيمان در ابعاد نانو است، چرا که کاهش اندازه ذرات سيمان تا ابعاد نانو مقياس، موجب تسريع در سفت شدن آن مى‌شود و لذا واکنش‌پذيرى اوليه آن 10 برابر بيش از سيمان‌هايى است که به روش‌هاى معمولى تهيه شده‌اند؛ البته اين سيمان بسيار متخلخل بوده و پايدارى‌اش نسبت به سيمان‌هاى معمولى کمتر است و هنوز براى کارهاى ساختمانى مدرن که مستلزم تحمل بار زياد است، مناسب نيست. لذا از اين نانو سيمان در نوسازى يا عايق‌کارى کاربردهايى که نياز چندانى به استحکام در برابر فشردگى ندارند و ترکيب آنها با مواد معمولى به بهبود سخت‌شدگى آنها کمک مى‌کند، استفاده مى‌شود، همچنين اين سيمان در کاربردهاى هزينه بر کوچک مقايس به ويژه اتصالات ساختمانى يا به صورت ترکيبى با فرمول‌ها موجود که به تسريع کار آنها کمک مى‌کند. نيز کاربرد دارد.

در مورد بتن به طور خاص، علاوه بر عملکرد با دوام و خواص مکانيکى بهتر، مى‌توان به بتن با عملکرد بالاى چند منظوره ( Mhpc) خواص ديگرى را اضافه نمود، از جمله مى‌توان خاصيت الکترومغناطيسى، و قابليت به کارگيرى در سازه‌هاى اتمى ( محافظت از تشعشعات) و افزايش مؤثر بودن آن در حفظ انرژى ساختمان را نام برد.

شرکت سوئدى Nano Product Corp از نانو ذرات سيليکات کلسيم در سيمان استفاده کرده است و سيمان حاصل قابليت کاربردى در دماهاى بالا را دارد که در چاه‌هاى عميق نفتى و چاه هاى ژئوترمال به کار برده مى‌شود.


شرکت Industrial Specialties محصول نانو افزودنى Cembinder را توليد مى‌کند که از سيليکاى آمورف در ساختن آن استفاده شده و به واسطه دانه ريز بودن ذرات تشکيل دهنده‌اش، خواص ويژه‌اى از لحاظ پايدارى، کيفيت و قابليت استفاده شده، به سيمان چاه‌ها مى‌دهد. همچنين دوغاب سيمان حاصل، کاملا پايدار مى‌شود و آب اضافى حذف مى‌گردد. ضمنا با توج به داشتن وزن مخصوص مناسب Cembinder در دوغاب‌هاى سبک، بسيار عالى عمل مى‌کند. در حفارى آب‌هاى عميق و بسيار عميق نيز که دماى سطح زمين پائين است، Cembinder خواص مطلوبى از جمله تراکم پذيرى اوليه و زمان‌بندش مناسب به سيمان مى‌دهد و لذا با توجه به اينکه زمان بندش سيمان حاصل کاهش مى‌يابد WOC کمتر شده و حفارى بيشترى مى‌کند.

گندزدائی تانکرهای آب‌رسانی و ویژگی‌های آنها - چهارشنبه یکم دی 1389
آب اکسیژنه - چهارشنبه یکم دی 1389
روش كلر زني مخازن آب (پـودرپركلرين) - چهارشنبه یکم دی 1389
وسائل آزمايشگاهی میکروبیولوژی - سه شنبه سی ام آذر 1389
قنات میراث زنده‌ی تاریخ پنهان درون خاک - سه شنبه سی ام آذر 1389
هیدرولوژی چیست؟ - سه شنبه سی ام آذر 1389
دفع صحيح مدفوع وفاضلاب درمناطق روستايي - سه شنبه سی ام آذر 1389
تصفيه لجن و فاضلاب شهري - دوشنبه بیست و نهم آذر 1389
ردیابی شکاف ‌ها در سازه‌ های آبی با استفاده از جلبک‌ ها - دوشنبه بیست و نهم آذر 1389
استریلیزاسیون - دوشنبه بیست و نهم آذر 1389
آلودگی آب (Water Pollution) - دوشنبه بیست و نهم آذر 1389
انواع فرایندهای رودخانه‌ای - یکشنبه بیست و هشتم آذر 1389
مواد زاید خطرناک - یکشنبه بیست و هشتم آذر 1389
اختصاصات آب های معدنی - یکشنبه بیست و هشتم آذر 1389
شمارش ذرات چگونه می‌تواند بهبود کیفیت آب شود؟ - شنبه بیست و هفتم آذر 1389
قارچ ها در آبهاي آشاميدني - شنبه بیست و هفتم آذر 1389
بازیافت آب و فاضلاب - شنبه بیست و هفتم آذر 1389
تصيفه آب برج هاي خنك كننده - جمعه بیست و ششم آذر 1389
مديريت كنترل كيفي آب - جمعه بیست و ششم آذر 1389
ایمنی وبهداشت ساختمان واحد کلرزنی در تصفیه خانه ها - جمعه بیست و ششم آذر 1389
قنات و قنات‌داری در ایران - پنجشنبه بیست و پنجم آذر 1389
الگوي مناسب شناخت سريع كيفيت منابع آب آشاميدني در شرايط بحران - پنجشنبه بیست و پنجم آذر 1389
روش صحیح انجام نمونه برداری و کلرسنجی از آب - پنجشنبه بیست و پنجم آذر 1389
خسارتهای خوردگی - چهارشنبه بیست و چهارم آذر 1389
حمل و نقل و دفع جامدات فاضلاب - چهارشنبه بیست و چهارم آذر 1389
آب معدنی - چهارشنبه بیست و چهارم آذر 1389
تأسیسات آب آشامیدنی در شرایط زلزله - سه شنبه بیست و سوم آذر 1389
آب، آلودگي ها و تصفيه و اب و فاضلاب و دستگاه ها - سه شنبه بیست و سوم آذر 1389
ﭘﻴﺶ ﺗﻪ ﻧﺸﻴﻨﻲ‬ - سه شنبه بیست و سوم آذر 1389
استفاده از نور خورشید برای تصفیه فاضلاب - دوشنبه بیست و دوم آذر 1389
حذف آرسنیک - دوشنبه بیست و دوم آذر 1389
تصفیه آب خانگی - دوشنبه بیست و دوم آذر 1389
بررسی و امکان سنجی کاربرد فرآیند پیشرفته IDEA در تصفیه فاضلاب شهری - یکشنبه بیست و یکم آذر 1389
محاسبه TOC بر اساس ضریب جذب طیفی (SAC) - یکشنبه بیست و یکم آذر 1389
بی‌آبی، 3.5 میلیارد نفر را تهدید می‌کند - یکشنبه بیست و یکم آذر 1389
استفاده از حباب‌های ریز برای پاکسازی دریاچه‌ها - شنبه بیستم آذر 1389
آلودگی آب - شنبه بیستم آذر 1389
تاریخچه فرآیندهای تصفیه آب - شنبه بیستم آذر 1389
آلاینده های آب و روشهای حذف آنها - جمعه نوزدهم آذر 1389
ساخت دستگاه نمونه گیر هوشمند ودوربین باز بینی شبکه فاضلاب - جمعه نوزدهم آذر 1389
مجموعه کتاب های مهندسی آب و فاضلاب - جمعه نوزدهم آذر 1389
انواع فاضلاب - پنجشنبه هجدهم آذر 1389
فلوئور زنی Flouridatin - پنجشنبه هجدهم آذر 1389
فرآیند ته نشینی (زلال ساز) - پنجشنبه هجدهم آذر 1389
تصفیه بیولوژیکی پس آب صنعتی - چهارشنبه هفدهم آذر 1389
آب بطری شده - چهارشنبه هفدهم آذر 1389
پمپهای گریز از مرکز یا سانتریفیوژ - چهارشنبه هفدهم آذر 1389
اطلاعاتي در باره بيوفيلترها و صافي چكنده - سه شنبه شانزدهم آذر 1389
جدول ميزان بار سطحي و جامدات معلق در کاربردهاي اختصاصي فيلتر با جريان مداوم - سه شنبه شانزدهم آذر 1389
پیشگیری ازآلودگی آبهای زیرزمینی براثردفع موادزائدمعدنی درسدهای باطله - سه شنبه شانزدهم آذر 1389



مرجع تخصصی آب و فاضلاب

برچسب‌ها: سازه بتنی , بتن

لیست مطالب

سعی بر آن است که مطالب مرجع تخصصی آب و فاضلاب شامل مسایل ، مقالات و اخبار عمران آب و فاضلاب,آب و فاضلاب و به صورت تخصصی فرآیند های تصفیه آب و فاضلاب،مهندسی آب و فاضلاب و صنعت آب و فاضلاب باشد.
دانشنامه آنلاین آب و فاضلاب
رشته های مرتبط:مهندسی عمران آب و فاضلاب،مهندسی تکنولوژی آب و فاضلاب،مهندسی آب و فاضلاب،محیط زیست،مهندسی بهداشت محیط،مهندسی آب،مهندسی شیمی و...


امیرحسین ستوده بیدختی
تمامی حقوق این وب سایت متعلق به مرجع تخصصی آب و فاضلاب است. |طراحی و توسعه:امیرحسین ستوده بیدختی|