چاپ

سيمان ماده‌اي است که قابليت چسباندن ذرات به يکديگر و به وجود آوردن جسم يکپارچه از ذرات متشکل‌شده را دارد. سيمان معمولي از ترکيب مصالح آهکي، رس، سيليس و اکسيدهاي معدني در دماي 1400 تا 1500 درجه سانتي‌گراد ساخته مي‌شود. مواد سيماني ذاتاً ترد و شکننده هستند و مقاومت کششي و خمشي پاييني دارند. با اين‌وجود رفتار فيزيکي و شيميايي محصولات هيدراته به ‌گونه‌اي است که آنها را براي اصلاح ساختار در ابعاد نانو مناسب مي‌کند. فناوري نانو تحول مهمي در ساخت نسل جديد مواد سيماني تقويت‌شده ايجاد کرده است.

در اين راستا محققان دانشگاه مازندران مطالعاتي را اجرايي کردند.

پروفسور علي بهاري از محققان اين طرح و عضو هيات علمي دانشگاه مازندران هدف از اين پژوهش را تقويت سيمان به‌وسيله‌ نانولوله‌هاي کربني عنوان کرد و گفت: از ميان همه‌ مواد موجود در مقياس نانو که به‌عنوان فاز تقويت‌کننده مورد استفاده قرار مي‌گيرند و قابليت اضافه شدن به مواد سيماني را دارند، نانولوله‌هاي کربني در سال‌هاي اخير توجه ويژه‌اي را به خود جلب کرده‌اند.

وي با تاکيد بر اينکه در اين پژوهش پودر نانوکامپوزيتي سيمان/نانولوله‌هاي کربني توليدشده از منظرهاي متفاوت مورد بررسي قرار گرفته است، اضافه کرد: علاوه بر آن با بازطراحي کارخانه‌هاي توليد سيمان مي‌توان از گازهاي گلخانه‌اي توليدشده در فرايند توليد سيمان، به‌عنوان يک منبع اوليه‌ کربني در توليد نانولوله‌هاي کربني بهره برد که خود کمکي در کاهش اثرات گلخانه‎اي است.

وي در خصوص ويژگي‌هاي منحصربه‌فرد اين سيمان تقويت‌شده اظهار کرد: افزودن نانولوله‌هاي کربني به ترکيب سيمان موجب افزايش عمر و دوام مواد سيماني و همچنين کاهش مصرف سيمان مي‌شود.

بهاري يادآور شد: نانولوله‌هاي کربني در مقايسه با افزودني‌هاي فيبري در مقياس‌هاي ميلي و ميکرو داراي مزاياي بيشتري ازجمله مقاومت و مدول بالاتر، رسانايي الکتريکي و گرمايي بسيار بالا، سطح ويژه و نسبت طول به قطر بسيار بالا هستند. اين خصوصيات موجب مي‌شود نانولوله‌هاي کربني برهمکنش مؤثرتري با ماده‌ زمينه‌ سيماني داشته باشند و ترک‌ها به نحو مطلوب‌تري مهار شوند.

اين عضو هيات علمي دانشگاه مازندران خاطرنشان کرد: در طرح حاضر پس از سنتز پودر نانوکامپوزيتي سيمان/نانولوله‌هاي کربني به روش رسوب‌شيميايي بخار، پارامترهاي مؤثر بر سنتز شناسايي و شرايط بهينه‌ توليد تعيين شد. سپس نمونه‌هاي خمير و ملات نانوکامپوزيت جهت مطالعه‌ ريزساختاري، خواص فيزيکي و مکانيکي تهيه شد.

به گفته وي، در اين مطالعات تغييرات ناشي از حضور نانولوله‌هاي کربني بر خواص مکانيکي و مقاومت الکتريکي مورد ارزيابي قرار گرفت.

طبق گفته‌هاي اين محقق، نتايج به‌دست‌آمده نشان داده است که حضور نانولوله‌هاي کربني با تقويت ميکروساختار کامپوزيتي نقش بسيار تأثيرگذاري در بهبود مقاومت‌هاي فشاري و خمشي نمونه‌هاي نانوکامپوزيتي داشته است.

نتايج اين پژوهش که حاصل تلاش‌هاي دکتر علي بهاري و علي‌اکبر آشکاران از اعضاي هيأت علمي اين دانشگاه مازندران، دکتر فاطمه قهارپور و دکتر مجيد عباسي از اعضاي هيأت علمي صنعتي نوشيرواني بابل است، در مجله Construction and Building Materials با ضريب تأثير2.4 منتشر شده است.