فایل ورد کامل مقاله کاربرد نانومواد در صنعت ساختمان؛ بررسی علمی فناوری‌های نوین و نقش آن‌ها در ارتقای کیفیت و دوام سازه‌ها

توجه : به همراه فایل word این محصول فایل پاورپوینت (PowerPoint) و اسلاید های آن به صورت هدیه ارائه خواهد شد

 فایل ورد کامل مقاله کاربرد نانومواد در صنعت ساختمان؛ بررسی علمی فناوری‌های نوین و نقش آن‌ها در ارتقای کیفیت و دوام سازه‌ها دارای ۴۲ صفحه می باشد و دارای تنظیمات در microsoft word می باشد و آماده پرینت یا چاپ است

فایل ورد فایل ورد کامل مقاله کاربرد نانومواد در صنعت ساختمان؛ بررسی علمی فناوری‌های نوین و نقش آن‌ها در ارتقای کیفیت و دوام سازه‌ها  کاملا فرمت بندی و تنظیم شده در استاندارد دانشگاه  و مراکز دولتی می باشد.

توجه : در صورت  مشاهده  بهم ریختگی احتمالی در متون زیر ،دلیل ان کپی کردن این مطالب از داخل فایل ورد می باشد و در فایل اصلی فایل ورد کامل مقاله کاربرد نانومواد در صنعت ساختمان؛ بررسی علمی فناوری‌های نوین و نقش آن‌ها در ارتقای کیفیت و دوام سازه‌ها،به هیچ وجه بهم ریختگی وجود ندارد

بخشی از متن فایل ورد کامل مقاله کاربرد نانومواد در صنعت ساختمان؛ بررسی علمی فناوری‌های نوین و نقش آن‌ها در ارتقای کیفیت و دوام سازه‌ها :

کاربرد نانو مواد در صنعت ساختمان

نانوتکنولوژی چیست و چرا به این نام معروف شده است زمینه دخالت این تکنولوژی چیست ؟
نانوتکنولوژی، توانمندی تولید مواد، ابزارها و سیستمهای جدید با در دست گرفتن کنترل در ابعاد مولکولی و اتمی است یعنی نانوتکنولوژی با ابعاد نانومتر در ارتباط است.در حقیقت خواص و رفتار مواد در ابعاد نانو با آنچه که ما هم اکنون از مواد مشاهده
می کنیم متفاوت است. بنابراین اگر می خواهیم خاصیت معینی را در ابعاد نانو نیز داشته باشیم

باید به دنبال موادی بگردیم که در ابعاد نانو آن خاصیت را داشته باشند. به عنوان مثال برای نیرو محرکه در حد نانو احتیاج به موتور و ; نیست بلکه از ارتعاش مولکولها به عنوان نیرو محرکه استفاده می گردد. از همین تعریف ساده بر میآید که نانوتکنولوژی یک رشته جدید نیست، بلکه رویکردی

جدید در تمام رشتهها است. برای نانوتکنولوژی کاربردهایی را در حوزههای مختلف از غذا، دارو، تشخیص پزشکی، بیوتکنولوژی، الکترونیکی کامپیوتر، ارتباطات، حمل و نقل، انرژی، محیط زیست، مواد، هوافضا و امنیت ملی برشمردهاند. به عنوان نمونه ای دیگر دانشمندان توانسته اند لوله ای تو در تو را ایجاد نمایند به طوری که یک اتم می تواند در داخل آن حرکت کند و درازای این لوله به اندازه سه برابر استوا می باشد . هدف از این پروژه این است که بتوانند به اتم سرعتی در حد نور بدهند. لازم به ذکر است که کاربرد های نانو تکنولوژی سری است کاربردهای وسیع این حوزه همراه با

پیامدهای اجتماعی، سیاسی و حقوقی آن این تکنولوژی را به عنوان یک زمینه فرا رشتهای مطرح نموده است. بنابراین این حوزه نیازمند سیاستگذاری تحقیقاتی متمرکز است. نانوتکنولوژی، مقولهای نیست که به یک آزمایشگاه یا یک تیم تحقیقاتی به سرانجام برسد؛ بلکه برای شکلگیری شایسته ساختار و اجزاء متعدد آن، وجود یک نهاد هماهنگ کننده فرابخشی ضرورت نام دارد.

کاربرد مواد نانو ساختار در صنعت ساختمان(بتن)
از مهمترین پیشرفتهای بوجود آمده در صنعت مصالح ساختمانی ، بتن با عملکرد بالا می باشد ، برای درک بهتر رفتار این نوع مصالح باید ساختار بتن و خمیر سیمان در مقیاس نانو مورد بررسی قرار گیرد و نیز بتوان با کاربرد مصالح نانو ، بتن با عملکرد بالا و چند منظوره ساخت که دارای خاصیت الکترو مغناطیسی بوده و قابلیت به کار گیری در سازه های اتمی
( محافظت از تشعشعات ) را داشته باشد و نیز در سازه های ساختمانی

اثیر به سزایی در حفظ انرژی ساختمان ایفا کند .
معرفی مواد نانو ساختار و نیز بیان مزایای استفاده از این مواد در صنعت ساختمان سازی با توجه به نتایج آزمایشگاهی می باشد .

MHPC ، مواد نانو ساختار، بتن HPC: نانو تکنولوژی ، بتن واژه های کلیدی
مواد نانو به عنوان موادی که حداقل یکی از ابعاد آن (طول، عرض، ضحامت) زیر ۱۰۰nm باشد تعریف شده اند، یک نانومتر یک هزارم میکرون یا حدود ۱۰۰۰۰۰برابر کوچکتر از موی انسان است. به طور کلی، در یک تقسیمبندی عمومی، محصولات نانومواد را می توان به صورتهای زیر بیان کرد:
– فیلمهای نانو لایه-(Nano Layer Thin Films ) برای کاربردهای عمدتا الکترونیکی،
-نانو پوشش های حفاظتی برای افزایش مقاومت در برابر خوردگی، حفاظت در مقابل عوامل مخرب محیطی

– نانو ذرات به عنوان پیش سازنده(precursor ) یا اصلاح ساز(Modifier ) پدیدههای شیمیایی و فیزیکی.
هدف نهایی از بررسی مواد در مقیاس نانو، یافتن طبقه جدیدی از مصالح ساختمانی باعملکرد بالا می باشد، که آنها را می توان به عنوان مصالحی با عملکرد بالا و چند منظوره به شمار آورد. منظور از عملکرد چند منظوره، ظهور خواص جدید باشد به گونهای که مصالح بتوانند کاربردهای گوناگونی را ارائه نمایند.

۱-مواد نانو کامپوزیت
مواد نانو کمپوزیت بر پایه پلیمر (ماتریس پلیمری) اولین بار در سالهای ۷۰ معرفی شده اند که از فناوری sol-gel جهت انتشار دادن ذرات نانو کانی درون ماتریس پلیمر استفاده شده است.
هر چند تحقیقات انجام شده در دو دهه گذشته برای توسعه تجاری این مواد توسط شرکت تویوتا در ژاپن صورت گرفته است، ولی رشته نانو کمپوزیت پلیمر هنوز در مرحله جنینی و در آغاز راه میباشد. در این شرایط نانو آلومینا، بهترین ساختار نانویی است که افق جدیدی را در صنعت سرامیک نوید می دهد، زیرا کاربرد این مواد پدیده ای است که از نظر مکانیکی، الکتریکی و خواص حرارتی به طور مناسب دارای تعادل بوده است.

۲-بتن با عملکرد بالا
یکی از چالشهایی که در رشته مصالح ساختمانی بوجود آمده است، بتن با عملکرد بالا (HPC)
می باشد. این نوع بتن مقاوم از نوع مصالح کامپوزیت بوده و از نظر دوام جزو مصالح کامپوزیت و چند فازی مرکب و پیچیده می باشد. خواص، رفتار و عملکرد بتن بستگی به نانو ساختار ماده زمینه بتن و سیمانی دارد که چسبندگی، پیوستگی و یکپارچگی را بوجود می آورد.

بنابراین، مطالعات بتن و خمیر سیمان در مقیاس نانو برای توسعه مصالح ساختمانی جدید و کاربرد آنها اهمیت دارد.روش معمولی برای توسعه بتن با عملکرد بالا اغلب شامل پارامترهای مختلفی از جمله طرح اختلاط بتن معمولی و بتن مسلح با انواع مختلف الیاف میباشد. در مورد بتن به طور خاص، علاوه بر عملکرد با دوام و خواص مکانیکی بهتر، بتن با عملکرد بالای چند منظوره (MHPC) خواص اضافه دیگری را دارا میباشد، از جمله میتوان به خاصیت الکترو مغناطیسی و قابلیت بکار گیری در سازه های اتمی (محافظت از تشعشعات) و افزایش موثر بودن آن در حفظ انرژی

ساختمانها و ; را نام برد.
۳- نانو سیلیس آمورف
در صنعت بتن، سیلیس یکی از معروفترین موادی است که نقش مهمی در چسبندگی و
پر کنندگی بتن با عملکرد بالا (HPC) ایفا می کند.
محصول معمولی همان میکرو سیلیکا میباشد که دارای قطری در حدود۰۱ تا ۱ میلیمتر بوده و دارای اکسید سیلیس حدود ۹۰% میباشد. میتوان گفت که میکروسیلیکا محصولی است که برای افزایش عملکرد کامپوزیت مواد سیمانی به کار برده میشود.

محصولات نانو سیلیس متشکل از ذراتی هستند که دارای گولهای شکل بوده و با قطر کمتر از ۱۰۰nm یا بصورت ذرات خشک پودر یا به صورت معلق در مایع محلول قابل انتشار میباشند، که مایع آن معمولترین نوع محلول نانوسیلیس می باشد، این نوع محلول آزمایشات مشخص در بتن خود تراکم به کار گرفته شده است.

نانو سیلیس معلق کاربردهای چند منظوره از خود نشان می دهد. مانند:
– خاصیت ضد سایش
– ضد لغزش
– ضد حریق
– ضد انعکاس سطوح
۴- نانو لولهها (NANOTUBES)
همان گونه که مطرح شد معمولا الیاف برای مسلح کردن و اصلاح عملکرد مکانیکی بتن بکاربرده می شوند. امروزه از الیاف فلزی، شیشهای، کربن و ; در بتن برای مسلح کردن استفاده می شود و لیکن تحقیقات روی بتن مسلح شده نانو لوله کربنی انتشار نیافته است تا بتوان از نتایج برای مسلح کردن بوسیله نانولوله ها استفاده کرد.

نانو لولهها با توجه به تحقیقات انجام شده در مرکز تحقیقات بتن (وابسته به موسسه ACI شاخه ایران) دارای مقاومت کششی بیش از هر نوع الیاف بتنی شناخته شده میباشند.
نانو لولهها طبقه جدیدی از محصولات میباشند که انقلابی جدید در زمینه مصالح و مواد نانو کامپوزیتهای چند منظوره بوجود آورده اند ومیتوانند به عنوان نانو لولههای کربنی در نقش الیاف مسلح کننده مناسب آن مواد مورد استفاده قرار گیرند.
۵- نتیجه‌گیری
نشان دادن مصالح جدید ارائه شده ساختمانی و بیان مزایای استفاده از این نوع مواد در صنعت ساختمان می باشد، البته به دلیل نو بودن این نوع مصالح زمینه‌های فراوانی برای کارهای نظری و عملی در دانشگاه های کشور می باشد با معرفی مصالح و ساختار نانو راه برای گام‌های بلندتر در این زمینه باز خواهد شد.

ماده ضدآب بتن ومصالح ساختمانی- نانو تکنولوژی
ماده ضدآب کننده بتن و مصالح ساختمانی با نام تجاری زایکوسیل(Zycosil).
زایکوسیل نسل جدیدی از تکنولوژی نانو می باشد که برای ضد آب کردن بتن و مصالح ساختمانی و محافظت از آنها در برابر گرما و اشعه فرابنفش و فرسایش ساخته شده است.
این ماده بخاطر اندازه بسیار ریز (۴ تا ۶ نانومتر) و قدرت نفوذ بالا (۳تا ۵ میلیمتر) ، در برابر فرسایش باد ،بارش مداوم باران و اشعه فرابنفش مقاوم است. در ساخت زایکوسیل مسائل زیست محیطی لحاظ شده اند. این محصول اولین ماده ضد آب، با تکنولوژی نانویی پایه آبی در جهان است،

بدین معنی که با بالاترین استانداردهای VOC مطابقت دارد. زایکوسیل در آب حل می شود و محلولی شفاف تشکیل می دهد. این محلول می تواند برای سطوح تازه ساز و قدیمی ساز بتنی و بناها (مصالح ساختمانی) به وسیله اسپری، قلم مو و یا غلتک استفاده شود. زایکوسیل با سطح بتن و مصالح واکنش شیمیایی داده و پس از
خشک شدن بخشی از آنها می شود و آن را به شدت دافع آب می کند و تا زمانیکه مصالح ساختمانی وجود دارند از آنها در برابر آب محافظت می کند.

تکنولوژی نانوی بکار رفته در تولید این ماده باارزش از مکانیزم برگ گل نیلوفر آبی الهام گرفته شده است و این یعنی ایجاد سطوحی با خاصیت:
(آب گریز * خود تمیز شونده* و قابلیت تنفس(
بتن مسلح، ملات، آسترسیمانی، بلوکه های سیمانی، ورقه های سیمانی سقف، موزاییک، انواع سنگهای طبیعی و مصنوعی، سنگ دانه ها، خاک، دوغاب، آجر، کاشی و محصولات سفالی را
می توان با زایکوسیل در برابر آب محافظت کرد.

آب به عنوان ویرانگر بزرگ (حلال و واسطه واکنش) مهمترین عامل نابودی مصالح ساختمانی به شمار می رود. مصالح ساختمانی محافظت نشده می توانند صدمات ظاهری و ساختاری جبران ناپذیری را در اثر جذب آب متحمل شوند مثل: شوره زدگی، رشد قارچ و کپک،
سیاه شدن نما، پوسته شدن رنگ، طبله کردن وغیره.
مسئله مهم دیگر جلوگیری از تضعیف مقاومت بتن مسلح در اثر واکنش های آلی سیلیکا- قلیایی(ASR)، باران های اسیدی، کربنات شدگی و جلوگیری از نفوذ کلرید، عامل خوردگی میله های فولادی در بتن مسلح می باشد.

زایکوسیل نخستین فن آوری مقرون به صرفه و سازگار با محیط زیست است که در مقابل آب محافظتی طولانی مدت (بیش از۲۰ سال) ایجاد می کند. زایکوسیل با نسبتهای ۱ به ۱۰ و ۱ به ۲۰ در آب حل می شود،هر لیتراز این محلول آماده می تواند در سطوح افقی ۳ تا ۴ متر مربع و در سطوح عمودی۶ تا ۸ مترمربع را پوشش دهد، میزان قطعی مصرف بستگی به خلل و فرج سطح دارد.
برخی از موارد مصرف زایکوسیل بشرح زیر است:
کاربردهای عمومی:
ساختمانهای جدید، ساختمانهای قدیمی، مناطق ساحلی، ورقه های سقفی سیمانی، محل های فرش شده با بتن، آثارگلی ، کاشی و سفالی، سنگها و آجرهای بدون محافظ
کاربردهای تجاری و بازرگانی :
برج های خنک کننده، تصفیه خانه فاضلاب، لوله های سیمانی و بتنی، پل ها،
تراورس های خط آهن، تقاطع های غیر هم سطح، تونل ها، اسکله های دریایی،
بار انداز هاو کارخانه های کشتی سازی .

زایکوسیل همچنین یک پرایمر بسیار عالی است چون علاوه برافزایش قدرت چسبندگی رنگ، سطح آن را کاملا” ضد آب می کند و با نفوذ به منافذ سطح و پوشش آن میزان پوشانندگی رنگ را افزایش داده در نتیجه رنگ کمتری مصرف می شود.
تعمیرات بتون
سازه های بتونی با سپری شدن دور ۲۸ روزه قابل تـرمیم نیسـتند یعنی بتون کهنه و نوهرگز یک پیوند مولــکولی و ترکیب صد در صد را ندارند ، کـارشناسان این شـرکت با دردست داشتن آخرین پدیده های روز جهان توانسته اند مشکل گشای بسیاری از مـعضلات بتون در کشور باشند.
اینگونه تعمیرات شامل برطـرف نمودن نشـتی مخـازن بتونی (حتی در حال نشت ) تـرمیم ترک خوردگی یا فرسودگی بتونی ، با محصولات انحصـاری نفوذگر این شـرکت از Base بتون به نام cx800 و cx800plus و تزریق اپوکسی ماگما در گپ های ایجاد شـده در استحکـامات و فوندانسیون ها ، پر کـردن خلا های ایجاد شده در اجــرای گروت (پلیت) با قدرت پنج برابر بتون مسلح ، و تـرکیب

مولکولی و یـک پارچه شدن گروت و پلیت و بتون ، پوششهای انواع اپوکســی ، کف کارخانه ها ، سالنـهای تولید دفـاتر اداری ، کارگاهی و بیمارستانها و آزمایشگاهها ، با مواد پلیمری ضد سایش و ضد اسـید ، ترمیم سازه های بتونی ، برجهای خنک کننده و سایر تاسیسات صنــعتی و اداری و مسکونی .

معرفی پاره ای از موارد انجام شده ماده نشت گیر CX800
۱- شرکت آب و فاضلاب سیستان وبلوچستان مخزن ۵۰۰۰ و۳۵۰۰ متر مکعبی
۲- شرکت آب و فاضلاب اصفهان لوله های تحت فشار بتونی و مخازن بتونی
۳- شرکت آب و فاضلاب استان مازندران
۴- شرکت آب و فاضلاب استان گلستان
۵- شرکت آب و فاضلاب استان ایلام
۶- شرکت آب و فاضلاب ارومیه تصفیه خانه ها و مخازن
۷- مخازن نگهداری آب آشامیدنی کشت و صنعت کارون
۸- مخازن نگهداری آب شهرستان چالوس
۹- مخازن نگهداری آب شهرستان نور
۱۰- مخازن نگهداری آب آشامیدنی استان گیلان
۱۱- مجموعه ورزشی شهرداری منطقه ۷

۱۲- اجرای عملیات بازسازی ، کلاریفایرهای آب جنوب شرق اهواز
۱۳- اجرای عملیات بازسازی مخازن فاضلاب سیمان اردبیل
۱۴- اجرای عملیات بازسازی تصفیه خانه مرکزی تحقیقات فضایی ایران
۱۵- اجرای عملیات بازسازی کلاریفایر شرکت سنگ آهن مرکزی ایران

۱۶- اجرای عملیات بازسازی دو مخزن نگهداری آب سنگ آهن مرکزی ایران
۱۷- اجرای عملیات بازسازی نشت از لوله سیمانی انتقال آب اصفهان
۱۸- رفع نشت از مخازن بتونی کارخانه قند لرستان

اعجاز فن آوری نانو در ضد آب کردن مصالح ساختمانی
(عمر طولانی، صرفه اقتصادی و سازگاری با محیط زیست)
ضد آب کردن مصالح ساختمانی در طول هزاره اخیر همیشه مشکلی فراگیر بوده است. بعلت

نبود آشنایی با سطح نانویی مصالح ساختمانی، این مشکل کاملاً مورد بررسی قرار نگرفته است. پیشرفتهای اخیر در علم و فن آوری، عملاً امکان استفاده از آخرین فن آوری نانو در تولید محصولات ارگانو سیلیکون (Organo-Silicon) و سازگار با محیط زیست برای ضد آب کردن انواع مختلف مصالح ساختمانی را فراهم ساخته است. فن آوری نانو تضمین کرده است که عمر این نوع خدمات بیش از بیست تا سی سال با هزینه ای بسیار مقرون به صرفه معادل ۶۰۰۰ تا ۱۵۰۰۰ ریال برای هر متر مربع می باشد.

معرفی
وجود رسوخ در مصالح ساختمانی، نشت آب بعلت خلل و فرج داخلی و ترکهای ریز، مسئله ای شناخته شده است. ضد آب سازی نوعی عمل کردن است که انتظار می رود مصالح را در مقابل آب نفوذ ناپذیر کند. فن آوری ها و پیشرفت های زیادی در تولید محصولات ضد آب سازی در طول ۵۰ سال گذشته بویژه در استفاده از شیمی پلیمری پایه و بسیاری محصولات دیگر صورت گرفته است.
ضد آب سازی
یکی از اهداف ضد آب سازی حفظ و نگهداری زیبایی در مقابل موارد زیر است:
– پوسته شدن رنگ
– تاول های رنگ
– قارچ
– کپک و زنگ گیاهی
– شوره
مسئله مهم دیگری که در ضد آب سازی به آن پرداخته می شود جلوگیری از تضعیف مقاومت مصالح ساختمانی بتنی، باران اسیدی، آسیب سولفات و غیره می باشد. ضد آب سازی همچنین مانع نفوذ کلرید ،عامل خوردگی میله های فلزی بتن مسلح، می باشد.

مشکلات مرتبط با آب
بیشتر مصالح ساختمانی تخلخل بسیاری دارند و در سطح دارای گروه های هیدروکسیل هستند. این گروه های هیدروکسیل بخاطر شباهت با ساختار آب و ویژگی آب دوستی، جاذب آب هستند. بنابراین بیشتر مصالح ساختمانی به راحتی خیس می شوند و در منافذشان آب جذب می کنند. اندازه مولکول آب ۰۱۸ نانومتر است ( نانومتر معادل متر یعنی ۰۰۱۸۰ میکرون می باشد ). اندازه منافذ در بیشتر مصالح ساختمانی بین ۵ تا ۲۰۰ نانومتر است. اندازه بیشتر آلاینده ها چون اسید ها،

کلرید ها و سولفات ها بین ۱ تا ۲ نانومتر می باشد. حتی در بتن و سنگ فشرده اندازه منافذ بسیار بزرگتر از آب است و با توجه به خاصیت آب دوستی مصالح ساختمانی امکان ورود آسان آب را فراهم می کند. از زمانیکه مردم در سراسر دنیا به زیبایی اهمیت دادند و با توجه به افزایش قیمت کارگران، صنعت ساختمان ضد آب سازی را راهی برای حفظ و نگهداری ظاهر ساختمان های نوساز در نظر گرفته است. محصولات بسیاری در بازار وجود دارد و نیازهای ضروری که مصالح

ضد آب سازی باید رعایت کنند بدین شرح است:
– مقاومتی که می تواند در برابر جذب آب ایجاد کند.
– نفوذ عمل ضد آب سازی به عمقی سنجش پذیر.
– لکه زدایی مناطق سطح عمل شده.
– دوام طولانی مدت در محیطی آلکالین.
– خطر محیط زیستی و سلامتی پایین.