تقویت بتن با نانولوله‌های سیمانی

ایسنا: یک گروه تحقیقاتی بین‌المللی نانولوله‌های اکسید معدنی را به عنوان عامل‌های طبیعی ‏برای تقویت بتن پیشنهاد داده است. این نانولوله‌ها از نظر شیمیایی با سیستم آب - سیمان ‏سازگاری دارند. راهبرد این محققان ممکن است دانشمندان را برای سنتز نانولوله‌های ساخته ‏شده از هیدرات‌های سیلیکات کلسیم کمک کند. این گروه ادعا می‌کند که این نانولوله‌ها ‏می‌توانند برای تقویت بتن ایده‌آل باشند. «آندرس آیورالا»، رهبر این گروه و از مرکز فیزیک در اسپانیا توضیح می‌دهد: ‏‏آزمایش‌های قبلی در زمینه تقویت‌کننده‌های نانولوله‌ای سیمان بر روی مبحث نانولوله‌های معدنی که واقعا ‏یکی از ایده‌آل‌های ما برای توسعه آینده این میدان است، به‌ طور کامل تمرکز نکرده بودند؛ به ‏دنبال کشف نانولوله‌های کربنی، ساختارهای لوله‌ای جدیدی با استفاده از ترکیبات معدنی ‏لایه‌ای ساخته شده‌اند و در سال‌های اخیر تعدادی از نانولوله‌ها از قبیل دی‌کالکوژنیدها ‏‏(سولفیدها، سلنیدها و تلوریدها)، هالیدها (کلریدها، برومیدها و یدیدها)، همچنین ‏هیدرواکسیدها، اکسیدها و ترکیبات چهارگانه یا سه‌گانه متنوع، مورد تحقیق و بررسی ‏قرارگرفته‌اند.» این محققان در تحقیق‌ خود بر روی نانولوله‌های مبتنی بر سیمان ساخته‌ شده از ژل هیدرات ‏سیلیکات کلسیم و رسوبات هیدرواکسید کلسیم تمرکز کردند. آنها موفق شدند با نشان ‏دادن موافقت انرژی‌های کرنشی این نانولوله‌های سیمانی با مقادیر بدست آمده برای دیگر ‏ترکیبات نانولوله‌ای، امکان‌پذیری این نانولوله‌ها را از نقطه نظر پایداری‌شان در دمای اتاق ‏شرح دهند. آنها همچنین می‌گویند که مدول‌های یانگ بالا و استحکام‌های کششی‎ ‎بی‌نهایت ‏نانولوله‌های سیمانی، آنها را به جایگزین بادوامی بعنوان تقویت‌کننده‌هایی برای مخلوط‌های ‏سیمانی تبدیل می‌کند. ‏ این محققان نشان داده‌اند که به‌ طور ویژه نانولوله‌های پورتلندی انرژی‌های کششی مشابه ‏آنچه برای نانولوله‌های کربنی و معدنی گزارش شده است، ارائه می‌کنند. «ایورالا» می‌گوید: همچنین ما در بررسی‌هایمان پروفایل کششی تنش- کرنش تحت ‏تغییر شکل ایستایی نانولوله‌های پورتلندی را مطالعه کردیم و متوجه شدیم که تا کرنش 27 ‏درصدی (در این نقطه، شکست در این نانولوله اتفاق می‌افتد) تنش معمولا به صورت خطی ‏افزایش می‌یابد، تنش بحرانی متناظر 8.4 گیگا پاسکال است که حدود 10 ‏درصد مدول یانگ است. این رابطه در موافقت عالی با محاسبات قبلی برای دیگر انواع ‏نانولوله معدنی است. این محققان، جزئیات نتایج کار تحقیقاتی خود را در مجله‌ ‏«Advanced Materials‏» منتشر ‏کرده‌اند.‏ ‎