فناوری_نانو_در_بتن
نقش نانو در بهبود کیفیت بتن
یکی از عواملی که روش‌های سنتی ساختار خمیر سیمان را منسوخ می‌کند فقدان نظم بلوری در این ماده است. دانشمندان توانسته‌اند شفافیتی بیشتر از ساختار اتمی آب سیمان را به تصویر بکشند. روشن‌ترین مسیری که در استفاده از نانو مواد در کیفیت بتن وجود دارد در مراحل تولید بتن یعنی ایجاد روش‌های آسان در فرایند ساخت و هم چنین ویژگی نهایی بتن سخت شده‌است. اصولاً اصلاح سنتی از ضعف‌های بتن با تضعیف ویژگی مثبت دیگری توأم بوده واستفاده از افزودنی در بتن دارای اشکالاتی می‌باشداما فناوری نانو مزیت‌های بیشتری را به بتن اضافه می‌کند و می‌توان بتن را هم چنین در سطح بهترین و بالاترین وبا کیفیت‌ترین مصالح در نظر گرفت. افزودن نانو ذرات سیلیس به مصالح پایه سیمانی از تضعیف واکنش اصلی در ان می‌کاهد و هم چنین از حجم حفره‌هایی که پس از سخت شدن می‌توانند در محلی تجمع کنند را کم می‌کند و به این ترتیب بر دوام بتن می‌افزاید. نانو سیلیکا که به عنوان مواد افزودنی به بتن به شکل گرد یا دوغاب مصرف می‌شود باعث جلوگیری از جداشدن سنگدانه‌ها‌ در بتن خود متراکم شونده ودوام بتن سخت شده می‌شود. خاکستر بادی از مصالحی است که می‌تواند در ارتقاء بخشیدن به مقاومت و پایداری زیست‌محیطی بتن را کمک کند. البته یکی از مهم‌ترین ضعفی که بر استفاده از خاکستر بادی است کاهش سرعت بتن در جذب مقاومت اولیه و زیاد شدن مدت زمان مراقبت از آن در مقایسه با بتن معمولی است. همچنین استفاده از نانو ذرات هماتیت علاوه بر افزایش مقاومت بتن با تغییر مقاومت الکتریکی توده بتن کارکرد را مناسب تر و پایش سطح تنش وارد شده به بتن را هموارتر می‌کند. نانو ذرات سیلیکا سبب رشد فرایند هیدراسیون بتن شده و مقاومت سه روزه را افزایش می‌دهد. نانو ذرات سیلیکا به عنوان پیشگیری‌کننده از رسوب زود هنگام در هسته مرکزی ظاهرشده و زمان گیرش را کم می‌کند و رفتار پوزولانی این نانو ذرات باعث می‌شود برهم کنش بین سنگدانه و خمیر سیمان بهبود یافته. یکی دیگر از نانو ذرات که سبب ارتقای ویژگی بتن می‌شود دی‌اکسید تیتانیوم است که این ماده به دلیل ویژگی‌های استریل‌کننده و واکنش‌پذیری کاتالیتیک قوی در سیمان رنگ و شیشه‌های پنجره نیز استفاده می‌شود و به دلیل رنگ سفید آن به شکل بارزی نسبت به رنگ بتن مورد توجه قرار می‌گیرد به‌طور کلی نانو ذرات به عنوان مراکز کریستال‌سازی عمل کرده که این ابعاد ریز نانو ذرات باعث می‌شود تا بتوان راحت‌تر حفره‌ها و فضاهای خال را پر کند و به عنوان پرکننده تأثیر بیشتری بر خلل و فرج و چسبندگی بهتر بین خمیر سیمان و سنگدانه بر جای بگذارد و مقاومت فشاری آن را ارتقاء می‌دهد و از آثاتر مطلوب استفاده از ذرات نانو بنیان افزایش کندروانی خمیر بتن پیش از زمان گیرش است که موجب می‌شود حالت تعلیق سنگدانه بهتر شده و کارپذیری بتن هم افزایش یابد. فناوری نانو و بتن‌های ویژه: علم نانو و مهندسی نانو که گاهی با عبارت بهسازی نانویی در بتن بیان می‌شوند، عناوینی هستند که برای توصیف دو مسیر در تحقیقات نانو تکنولوژی در بتن استفاده می‌شوند. استفاده از نانو تکنولوژی در صنعت بتن به چند سال اخیر برمی‌گردد. از حدود ۸۰ سال پیش تاکنون استفاده از سیلیکا در ابعاد میکرون به صورت گسترده‌ای در بتن‌های پایه سیمانی مورد استفاده قرار گرفته‌است. ثابت شده‌است که استفاده از ذرات ریزتر از میکرو سیلیس باعث افزایش مقاومت فشاری بتن گردیده‌است. علم نانو مربوط است به اندازه‌گیری و توصیف ساختار مواد پایه سیمانی در مقیاس نانو و میکرو برای درک بهتر رفتار در مقیاس بزرگ (ماکرو) و عملکرد آن از طریق استفاده از تکنیک‌های پیشرفته توصیف و مدل سازی مربوط به سطح اتمی یا ملکولی. نانو مهندسی شامل تکنیک‌های دستکاری ساختار در مقیاس نانومتری به منظور ایجاد نسل جدید و مناسب کامپوزیت‌های سیمانی با رفتار مکانیکی ایدئال است و حتی می‌توان بتن با خواص جدیدی مثل مقاومت الکتریکی پایین، هوشمند بودن، خود تمیزکننده، خود ترمیم‌کننده، شکل‌پذیری بالا و … به وجود آورد. فعالیت‌های تحقیقاتی اخیر در زمینه نانو تکنولوژی در بتن شامل: بررسی ذاتی هیدراسیون در سیمان، تأثیر اضافه کردن نانو سیلیکا به بتن، اضافه کردن نانو ذرات به سیمان، بتن و پوشش‌های سیمانی و مشاهده تأثیرات آن‌ها بر رفتار و مشخصات ایجاد شده‌است.