مروری بر کاربرد نانومواد در خواص مکانیکی، جذب آب و نفوذ کلراید بتن‏های با عملکرد فوق‌العاده بالا

نویسندگان

1 1 استادیار، مهندسی مواد، گروه پژوهشی مواد غیرفلزی، پژوهشگاه نیرو، تهران، ایران

doi
10.22065/jsce.2024.482593.3541
چکیده

در دهه‌های اخیر، بتن سنتی چالش بزرگی برای مدرنیزه کردن صنعت ساخت و ساز به دلیل مقاومت کششی پایین، تردی زیاد، مقاومت ناکافی در برابر ترک خوردگی، جذب آب و نفوذ کلراید بالا ایجاد کرده است. برای غلبه بر این مشکلات، بتن با عملکرد فوق‌العاده بالا با خواص مکانیکی و دوام برتر توسعه یافته است که چشم‌انداز کاربرد وسیعی در آینده مهندسی ساخت و ساز دارد. با این حال، بتن با عملکرد فوق‌العاده بالا به دلیل مصرف بیشتر سیمان نسبت به بتن سنتی، کمتر دوست‏دار محیط زیست است. تولید سیمان مقادیر زیادی دی‌اکسید‏کربن تولید می‌کند و بنابراین منجر به اثر گلخانه‌ای می‌شود. نانومواد شامل ویژگی‌های میکروساختاری هستند که اندازه آن‌ها از 1/0 تا 100 نانومتر متغیر است و خواص جدیدی را نسبت به همتایان خود نشان می‌دهند، از جمله اثر پرکنندگی، فعالیت سطحی و پایداری زیست‌محیطی. یافته‌های این مقاله مروری تأیید می‌کند که استفاده از نانومواد به‌عنوان افزودنی، کیفیت محصولات هیدراسیون را بهبود می‌بخشد و همچنین تشکیل میکرو حفره‌ها را کاهش می‌دهد و خواص مکانیکی بتن با عملکرد فوق‌العاده بالا را بهبود می بخشد. این مقاله مروری تأثیر نانومواد مختلف استفاده شده در UHPC را برای جایگزینی جزئی سیمان یا به‌عنوان افزودنی بر روی میکروساختارها، خواص مکانیکی و سایر خواص UHPC مرور می‌کند. علاوه بر این، محدودیت‌ها و کاستی‌های تحقیقات فعلی تحلیل و خلاصه شده و جهت‌گیری‌های توسعه برای تحقیقات آینده در زمینه کاربرد نانومواد در UHPC ارائه می‌شود.