16568

بررسي اثر نانوصفحات گرافن اكسايد و ميكروالياف بازالت بر دوام كامپوزيت‌هاي سيماني

1404

اصغر حبيب‌نژاد كورايم

ياسر رشيدي

در جوامع امروزي، توسعه سريع زيرساخت‌ها، افزايش جمعيت شهري و نياز به سازه‌هايي با عمر طولاني‌تر و هزينه‌ نگهداري كمتر، ضرورت حركت به‌سوي توليد بتن‌هاي بادوام‌تر را بيش از پيش آشكار كرده است. سازه‌هاي بتني سنتي در معرض عوامل مخربي مانند يخ‌زدگي و ذوب، نفوذ يون‌هاي كلر، حملات سولفاتي، واكنش قليايي-سيليسي و محيط‌هاي اسيدي به‌سرعت دچار آسيب مي‌شوند كه اين امر منجر به كاهش عمر مفيد، افزايش هزينه‌هاي ترميم و تهديد ايمني عمومي مي‌گردد. در نتيجه، تمركز بر بهبود دوام بتن از طريق استفاده از نانومواد، الياف تقويتي و اصلاح تركيب شيميايي، نه‌تنها باعث افزايش مقاومت و طول عمر سازه‌ها مي‌شود، بلكه با كاهش مصرف منابع، انرژي و انتشار CO₂ گامي مهم در راستاي توسعه پايدار و ساخت‌وساز هوشمند در قرن بيست‌ويكم به‌شمار مي‌آيد. افزودن نانوموادي مانند گرافن اكسايد (GO) و الياف بازالت (BF) به كامپوزيت‌هاي سيماني رويكردي نوين براي بهبود عملكرد مكانيكي و دوام بتن محسوب مي‌شود. گرافن اكسايد به‌دليل داشتن سطح ويژه بالا و گروه‌هاي عاملي فعال، با ايجاد پيوندهاي شيميايي قوي با ماتريس سيماني، موجب افزايش مقاومت فشاري (تا 30–55٪)، مقاومت خمشي (تا 28٪) و مدول الاستيسيته مي‌شود. همچنين گرافن اكسايد با عمل به‌عنوان هسته‌زاي محصولات هيدراسيون، ريزساختار را متراكم‌تر كرده، تخلخل و نفوذپذيري را كاهش داده و در نتيجه مقاومت بتن در برابر حملات سولفاتي، نفوذ كلر، واكنش قليايي-سيليسي و كربناته شدن را به‌طور قابل‌توجهي افزايش مي‌دهد. در كنار آن، الياف بازالت با داشتن مقاومت كششي بالا و پايداري حرارتي و شيميايي، نقش مهمي در بهبود چقرمگي، مقاومت ضربه‌اي و كنترل ترك‌ها ايفا مي‌كنند. تركيب گرافن اكسايد و الياف بازالت اثر هم‌افزايي ايجاد كرده و سبب افزايش دوام، كاهش سرعت تخريب در محيط‌هاي اسيدي و سولفاتي، و افزايش عمر سرويس‌دهي سازه مي‌شود. اين تركيبات نوين، كامپوزيت‌هاي سيماني را براي استفاده در سازه‌هاي عمراني در محيط‌هاي خورنده و شرايط سخت بسيار مناسب و پايدار مي‌سازند

11/17/2025 12:00:00 AM

88950

1404/09/08