پایان نامه اثر نانو سیلیس بر روی بتن های حاوی پودر سنگ آهک با عیار پایین سیمان


دنلود مقاله و پروژه و پایان نامه دانشجوئی

پایان نامه اثر نانو سیلیس بر روی بتن های حاوی پودر سنگ آهک با عیار پایین سیمان مربوطه  به صورت فایل ورد  word و قابل ویرایش می باشد و دارای ۱۶۵  صفحه است . بلافاصله بعد از پرداخت و خرید لینک دانلود پایان نامه اثر نانو سیلیس بر روی بتن های حاوی پودر سنگ آهک با عیار پایین سیمان نمایش داده می شود، علاوه بر آن لینک مقاله مربوطه به ایمیل شما نیز ارسال می گردد

 فهرست مطالب

چکیده     ۱
فصل اول: کلیاتی در مورد نانو تکنولوژی وتاثیر آن   . ۳

لزوم انجام تحقیق:               .۴
مروری بر کار های دیگر محققین                     . ۴
۱-۱-تاریخچه نانوتکنولوژی     ..۵
۱-۲- نانوتکنولوژی            …۸٫
۱-۳-شاخه‌های اصلی در نانو     ۱۲
۱-۴- تجسمی از ابعاد نانو        ۱۳
۱-۵- چشم انداز آینده تکنولوژی نانو در صنعت ساختمان                  ..۱۴٫
۱-۶- متداول ترین کاربردهای نانو تکنولوژی در عمران                   …. ۱۵
۱ -۶-۱تکنولوژی نانو در فیلتراسیون مایعات وآب     ..۱۵
۱-۶-۲-نانو الیاف کربنی                  .۱۷
۱-۶-۳ نانو سیمان ها            .۱۹
۱ -۶-۴-نانو پوششها         ….۲۱
۱-۶-۵-نانو آسفالت ها         ۲۲٫
۱-۶-۶-استفاده از فناوری نانو در کاهش هزینه های پاک سازی            …۲۳
۱-۶-۷-نانو ذرات ضد آب کننده سازه ها            ..۲۴
۱-۶-۸- استفاده از نانو ذرات برای جلوگیری از یخ زدگی جاده                     …۲۶
۱-۷-ضرورت به کار گیری فناوری نانو در بتن به عنوان یک نانو مواد         ۲۷
۱-۸-انواع نانو ذرات متداول مورد استفاده در بتن      ..۲۹

۱-۹- خصوصیات عمومی نانو ذرات و نانوسیلیس      ..۳۰٫
۱-۱۰- نحوه واکنش نانوسیلس                        ۳۲
۱-۱۱- تاثیر نانوسیلیس در مقاومت فشاری وخمشی بتن                     .۳۴
۱-۱۲-تاثیر نانوسیلیس در کاهش گرمای هیدراسیون     .۳۵
۱-۱۳-تاثیر نانو سیلیس در زمان گیرش سیمان         ..۳۷٫
۱-۱۴-اثر نانوسیلیس در کاهش سرعت نفوذ یون کلرید         …۳۷
۱-۱۵-تاثیر نانوسیلیس در کاهش تخلخل بتن         ….۳۸
۱-۱۶تاریخچه استفاده از آهک              ۳۸
۱-۱۷-رفع موانع استفاده از پودر سنگ آهک            .۴۰
۱-۱۸-ترکیبات شیمیایی پودر سنگ استفاده شده در این تحقیق               ..۴۰
فصل دوم :شناخت اجزای تشکیل دهنده بتن و خود بتن
۲-۱-سنگ دانه ها               ۴۲
۲-۱-۱چسبندگی سنگدانه ه                  ..۴۲٫
۲-۱-۲ -مقاومت سنگدانه ها                  ۴۳
۲-۱-۳ سختی          …۴۴
۲-۱-۴تخلخل وجذب آب دانه ها               .۴۴
۲-۱-۵-انبساط حجمی ماسه                  ..۴۵
۲-۱-۶ تغییرات حجم سنگدانه ها            ….۴۵
۲-۱-۷خواص حرارتی سنگ دانه ها            ۴۶
۲-۱-۸ مواد مضردرسنگدانه ها                     ….۴۶
۲-۱-۹واکنش های قلیایی سنگ دانه ها      ..۴۷
۲-۱-۱۰اندازه سنگ دانه ها                  ۴۷
۲-۱-۱۱دانه بندی مناسب برای بتن         …۴۸
۲-۱۲-مدول نرم        .۴۸
۲-۲-سیمان                ..۴۹
۲-۲-۱تاریخچه سیمان         ..۴۹
۲-۲-۲روشهای ساخت سیمان                        ۵۱٫
۲-۲-۳-ترکیبات شیمیایی سیمان                     ..۵۲
۲-۲-۴-انواع سیمان وکاربرد آن                     …۵۴
۲-۲-۵-سلامت سیمان          .۵۷٫
۲-۲-۶- ریزی سیمان            ۵۸
۲-۲-۷- زمان گیرش سیمان      ..۵۸
۲-۲-۸ -ضوابط الزامی انبار کردن و مصرف سیمان فله ای                  ..۵۹
۲-۲-۹-ضوابط الزامی بسته بندی ،حمل ونقل وانبار کردن ،ومصرف سیمان های کیسه ای         …۶۰
۲-۳-کیفیت آب مورد نیاز در بتن                     …۶۲
۲-۴- شناخت خصوصیات بتن و عوامل تاثیر گذار بر خواص مکانیکی و شیمیایی آن               ..۶۴٫
۲-۴-۱-تاتثیر درجه حرارت بر مقاومت بتن            ..۶۴
۲-۴-۲-تاثیر سنگدانه های درشت بر مقاومت بتن      ..۶۵
۲-۴-۳-اثر زمان بر مقاومت بتن                        .۶۶
۲-۴-۴-خواص الکتریکی بتن     ..۶۷
۲-۴-۵-مقاومت ضربه ای بتن     ..۶۸
۲-۴-۶-پدیده خستگی در بتن     ..۶۹
۲-۴-۷-تاثیر میزان آب در خصوصیات بتن            ….۷۰
۲-۴-۸-نحوه متراکم کردن بتن     .۷۲
۲-۴-۹-آب انداختن بتن         ….۷۵
۲-۵-بررس و تعریف انواع شرایط محیطی بتن         …۷۷
۲-۶-روش های حمل بتن         ۷۹
۲-۷-بتن پاشی                  …۸۳
۲-۸-بتن ریزی حجیم            ….۸۶
۲-۹-بتن با سنگ دانه های پیش آکنده                  ….۸۹
۲-۱۱-بتن ریزی                  …۹۱

فصل سوم آزمایشات
۳-۱-چکیده پروسه آزمایشات     ۹۴
۳-۲-مصالح مصرفی            ….۹۵
۳-۲-۱دانه بندی وخصوصیات  مصالح سنگی مورد استفاده                  ..۹۵
۳-۲-۲-خصوصیات سیمان ، پودر سنگ آهک ، نانوسیلیس وآب استفاده شده در این تحقیق         ۹۸
۳-۳-آزمایش مقاومت فشاری                           ۹۹
۳-۴-شرایط عمل آوری         .۱۰۰
۳-نتایج آزمایشات            ….۱۰۱
۳-۱- نتایج آزماشهای ۲۸ روزه نمونه فشاری با طرح اختلاط های۰٫۹=L/Cو W/C’=0.35و با تغییر نانو سیلیس     ..۱۰۲
۳-۲- نتایج آزماشهای ۲۸ روزه نمونه فشاری با طرح اختلاط های ۱=L/C و W/C’ =0.35  و با تغییر نانو سیلیس     ..۱۰۳
۳-۳-نتایج آزماشهای ۲۸ روزه نمونه فشاری با طرح اختلاط های.۱۱=L/C و W/C’ =0.35  و با تغییر نانو سیلیس     ..۱۰۴
۳-۴- نتایج آزماشهای ۲۸ روزه نمونه فشاری با طرح اختلاط  ۰٫۹، ۱ ،۱٫۱ =L/C و W/C’ =0.35  و با تغییر نانو سیلیس                     ..۱۰۵
۳-۵-، نتایج آزماشهای ۲۸ روزه نمونه فشاری با طرح اختلاط های۰٫۹ =L/C و W/C’=0.4  و با تغییر نانو سیلیس     .۱۰۶
۳-۶- نتایج آزماشهای ۲۸ روزه نمونه فشاری با طرح اختلاط های۱=L/C و W/C’=0.4  و با تغییر نانو سیلیس     ..۱۰۷
۳- ۷- نتایج آزماشهای ۲۸ روزه نمونه فشاری با طرح اختلاط های۱٫۱=L/C و W/C’=0.4  و با تغییر نانو سیلیس     ..۱۰۸
۳-۸، نتایج آزماشهای ۲۸ روزه نمونه فشاری با طرح اختلاط  ۰٫۹، ۱ ،۱٫۱ =L/C و W/C’ =0.4  و با تغییر نانو سیلیس                     ..۱۰۹
۳-۹، نتایج آزماشهای ۲۸ روزه نمونه فشاری با طرح اختلاط های۰٫۹ =L/C و۵W/C’=0.4  و با تغییر نانو سیلیس     .۱۱۰
۳- ۱۰، نتایج آزماشهای ۲۸ روزه نمونه فشاری با طرح اختلاط های۱ =L/C و۵W/C’=0.4  و با تغییر نانو سیلیس     ..۱۱۱
۳-۱۱، نتایج آزماشهای ۲۸ روزه نمونه فشاری با طرح اختلاط های۱٫۱ =L/C و۵W/C’=0.4  و با تغییر نانو سیلیس                           ۱۱۲
۳-۱۲، نتایج آزماشهای ۲۸ روزه نمونه فشاری با طرح اختلاط  ۰٫۹، ۱ ،۱٫۱ =L/C و۵W/C’ =0.4  و با تغییر نانوسیلیس                     ….۱۱۳
۳-۱۳، نتایج آزماشهای ۲۸ روزه نمونه فشاری با طرح اختلاط  ۰٫۹ =L/cو۰٫۳۵،۰٫۴  ،۰٫۴۵ W/C’=و با تغییر نانوسیلیس                  ۱۱۴
۳-۱۴، نتایج آزماشهای ۲۸ روزه نمونه فشاری با طرح اختلاط  ۱ =  L/C,و۰٫۳۵،۰٫۴  ،۰٫۴۵ W/C’=و با تغییر نانوسیلیس                  ۱۱۵
۳-۱۵، نتایج آزماشهای ۲۸ روزه نمونه فشاری با طرح اختلاط  ۱٫۱ =  L/C,و۰٫۳۵،۰٫۴  ،۰٫۴۵ W/C’=و با تغییر نانوسیلیس               ….۱۱۶
۳-۱۶، نتایج آزماشهای ۷ روزه نمونه فشاری با طرح اختلاط های۰٫۹ =L/C و W/C’=0.35  و با تغییر نانو سیلیس     ..۱۱۷
۳-۱۷، نتایج آزماشهای ۷ روزه نمونه فشاری با طرح اختلاط های۱ =L/C و W/C’=0.35  و با تغییر نانو سیلیس     ..۱۱۸
۳-۱۸، نتایج آزماشهای ۷ روزه نمونه فشاری با طرح اختلاط های۱٫۱ =L/C و W/C’=0.35  و با تغییر نانو سیلیس                           .۱۱۹
۳-۱۹، نتایج آزماشهای ۷ روزه نمونه فشاری با طرح اختلاط  ۰٫۹، ۱ ،۱٫۱ =L/C و W/C’ =0.35  و با تغییر نانو سیلیس                     ..۱۲۰
۳-۲۰، نتایج آزماشهای ۷ روزه نمونه فشاری با طرح اختلاط های۰٫۹ =L/C و W/C’=0.4   و با تغییر نانو سیلیس     ..۱۲۱
۳-۲۱-، نتایج آزماشهای ۷ روزه نمونه فشاری با طرح اختلاط های۱ =L/C و W/C’=0.4   و با تغییر نانو سیلیس     ..۱۲۲
۳-۲۲-، نتایج آزماشهای ۷ روزه نمونه فشاری با طرح اختلاط های۱٫۱ =L/C و W/C’=0.4   و با تغییر نانو سیلیس     ..۱۲۳
۳-۲۳، نتایج آزماشهای ۷ روزه نمونه فشاری با طرح اختلاط  ۰٫۹، ۱ ،۱٫۱ =L/C و W/C’ =0.4   و با تغییر نانو سیلیس                     ..۱۲۴
۳-۲۴-، نتایج آزماشهای ۷ روزه نمونه فشاری با طرح اختلاط های۰٫۹ =L/C و W/C’=0.45   و با تغییر نانو سیلیس     ..۱۲۵
۳-۲۵-، نتایج آزماشهای ۷ روزه نمونه فشاری با طرح اختلاط های۱ =L/C و W/C’=0.45   و با تغییر نانو سیلیس     ..۱۲۶
۳-۲۶-، نتایج آزماشهای ۷ روزه نمونه فشاری با طرح اختلاط های۱٫۱ =L/C و W/C’=0.45   و با تغییر نانو سیلیس                           .۱۲۷
۳-۲۷-، نتایج آزماشهای ۷ روزه نمونه فشاری با طرح اختلاط  ۰٫۹، ۱ ،۱٫۱ =L/C و W/C’ =0.45   و با تغییر نانسیلیس     ۱۲۸
۳-۲۸-، نتایج آزماشهای ۲۸ روزه نمونه فشاری با طرح اختلاط  ۰٫۹ =  L/C,و۰٫۳۵،۰٫۴  ،۰٫۴۵ W/C’=و با تغییر نانوسیلیس                  ..۱۲۹
۳-۲۹-، نتایج آزماشهای ۲۸ روزه نمونه فشاری با طرح اختلاط  ۱ =  L/C,و۰٫۳۵،۰٫۴  ،۰٫۴۵ W/C’=و با تغییر نانوسیلیس                  ….۱۳۰
۳-۳۰-، نتایج آزماشهای ۲۸ روزه نمونه فشاری با طرح اختلاط  ۱٫۱ =  L/C,و۰٫۳۵،۰٫۴  ،۰٫۴۵ W/C’=و با تغییر نانوسیلیس                  ..۱۳۱
۳-۳۱مقایسه نتایج آزماشهای ۷ و۲۸ روزه نمونه فشاریباطرح اختلاطL/C=0.9 وW/C’=0.35 وبا تغییر نانوسیلیس               ..۱۳۲
۳- ۳۲-مقایسه نتایج آزماشهای ۷ و۲۸ روزه نمونه فشاری باطرح اختلاط L/C=1 وW/C’=0.35 وبا تغییر نانوسیلیس               …۱۳۳
۳- ۳۳-مقایسه نتایج آزماشهای ۷ و۲۸ روزه نمونه فشاری باطرح اختلاط L/C=1.1 وW/C’=0.35 وبا تغییر نانوسیلیس                  .۱۳۴٫
۳- ۳۴-مقایسه نتایج آزماشهای ۷ و۲۸ روزه نمونه فشاری باطرح اختلاط L/C=0.9 وW/C’=0.4 وبا تغییر نانوسیلیس                  ..۱۳۵
۳- ۳۵-مقایسه نتایج آزماشهای ۷ و۲۸ روزه نمونه فشاری باطرح اختلاط L/C=1 وW/C’=0.4 وبا تغییر نانوسیلیس                   ۱۳۶
۳- ۳۶-مقایسه نتایج آزماشهای ۷ و۲۸ روزه نمونه فشاری باطرح اختلاط L/C=1.1 وW/C’=0.4 وبا تغییر نانوسیلیس                  ..۱۳۷
۳- ۳۷-مقایسه نتایج آزماشهای ۷ و۲۸ روزه نمونه فشاری باطرح اختلاط L/C=0.9 و W/C’=0.45 وبا تغییر نانوسیلیس                  .۱۳۸
۳- ۳۸-مقایسه نتایج آزماشهای ۷ و۲۸ روزه نمونه فشاریباطرح اختلاطL/C=1 وW/C’=0.45وبا تغییر نانوسیلیس                        ۱۳۹
۳- ۳۹-مقایسه نتایج آزماشهای ۷ و۲۸ روزه نمونه فشاریباطرح اختلاطL/C=1.1 وW/C’=0.45با تغییر نانوسیلیس                     …۱۴۰
۴- بررسی و تحلیل نتایج آزمایشات مربوط به مقاومت فشاری               ….۱۴۱

فصل چهارم: نتیجه گیری وپیشنهادات برای کارهای آتی
۴-۱- نتیجه گیری            ..۱۴۴
۴-۲پیشنهادات               ..۱۴۵
۴-۳-منابع                  ….۱۴۶

۴-۳-منابع:

۱-احمد مشحونی ،کاربرد نانو مواد در صنعت بتن

۲- محدیه محمدی ،حمید خرسند،بهار ۱۳۹۰،سنتز نانوسیلیکا

۳-گرشاسب خزائنی ،مصطفی خانزادی ،اثر نانوسیلیس در بهبود مشخصات مکانیکی بتن با افزایش عیار سیمان ۱۳//۲/۱۳۹۰

۴-تکنولوژی بتن تالیف پرفسور نویل ،ترجمه هرمز فامیلی

۵-تکنولوژی بتن، مترجمین: دکتر علی اکبررمضانیان پور ودکتر محمد رضا شاه نظری،انتشارات علم وصنعت.

۶-خصوصیات مکانیکی بتن با پودر سنگ آهک ،تالیف دکترعلیرضا حبیبی اردیبهشت سال ۱۳۸۳

۷-بررسی تاثیر پودر سنگ آهک بر مقاومت فشاری بتن حاوی میکروسیلیس دکتر داود مستوفی نژاد.۲۹/۱۰/۸۳

۸-اثر نانو سیلیس بر روی بتن های متعارف پایان نامه مهندس فرزاد حسین زاده.۱۳۹۰

۹-دانستنی های بتن تالیف مهندس مصطفی احمدوند،مهندس فرید غفاری مقدم،مهندس آریا احمدوند.

۱۰-تکنولوژی بتن مجله تخصصی بین المللی نحوه استفاده از نانو سیلیس ترجمه شرکت وند شیمی

۱-Genging li (2004) ,”properties of  high-volume fly ash concrete incroporating-sio2″ cement and concrete reserach 34/1043-1049                                                                                                 ۲-  ye Qing Zhang zenan and Kong Deyu and chen Rongshen,(2007)”Influence of nano -sio2 on propertes of dhardened cement paste as compared with silica fume”construction and bulding materials 21,539-545

چکیده:

 استفاده از پودر سنگ آهک به عنوان جایگزین بخشی از مواد تشکیل دهنده بتن، به دلیل ارزانی و فراوانی این ماده ، امروزه بیش از پیش مورد توجه قرار گرفته است . در این تحقیق  از جایگزینی پودر سنگ آهک به جای بخشی از سیمان استفاده شده است. از  آنجایی که  به هر میزان پودر سنگ آهک نسبت به سیمان در سازه های بتنی بیشتر باشد باعث  اقتصادی شدن پروژه  می گردد لذا در این تحقیق از نسبتهای بالای  پودر سنگ آهک  به سیمان   با مقادیر  ۹٫۰٫  ، ۱ و ۱٫۱ وبا نسبت های آب به مواد سیمانی۳۵٫۰، ۴٫۰، ۴۵٫۰و نانوسیلیس به مواد سیمانی ۰،  ۵٫۱  و ۳ درصد استفاده شده است. با توجه به اینکه استفاده از پودر سنگ آهک بجای بخشی از سیمان باعث کاهش مقاومت فشاری و بخصوص مقاومت کششی بتن میشود برای جبران این کاهش مقاومت از نانوسیلیس استفاده شده است. و با اضافه کردن نانوسیلیس از مقدار هیدرو اکسید کلسیم در بتن کاسته می شود وبا تشکیل ژل سیلیکات از منافذ موئینه در بتن کم شده واین امر باعث افزایش تراکم و مقاومت در بتن می شود . از اهداف این تحقیق تعیین میزان بهینه  بکار گیری  نسبت های بالای پودر سنگ آهک به سیمان می باشد. علی رغم  بالا بودن نسبت های بکار گرفته شده پودرسنگ آهک به سیمان ،نشان داده شده است که با استفاده از نانوسیلیس بعنوان ماده افزودنی  می توان به مقاومت های نسبتا” قابل قبولی دست یافت.لازم به یاد آوری است که مجموع پودر سنگ آهک و سیمان در کل تحقیق ثابت وبرابر ۴۵۰ کیلو گرم بر متر مکعب است.

 

مقدمه:

امروزه در سراسر دنیا سالیانه میلیارد ها دلار هزینه صرف سازه های بتنی می گردد و از لحاظ اقتصادی هزینه بسیار زیادی را دولت ها برای کار های عمرانی صرف می کنند. و از آنجایی که یکی از اجزای اصلی بتن ،سیمان است و همواره تولید سیمان به دلیل  مشکلات و سختی فرآیند تولید باعث بالا رفتن قیمت این محصول می گردد در ضمن کارخانه های تولید سیمان همواره محیظ زیست منطقه را به مخاطره می اندازند ،لذا محققین همواره در تلاشند تا بتوانند با اضافه کردن مکمل های دیگرعیار سیمان را در بتن کاهش دهند.استفاده از پودر سنگ آهک در سالهای اخیر به عنوان جایگزین یکی از اجزای بتن رواج  پیدا کرده به طوری که استاندارد EN197-1 اروپا در سال   ۲۰۰۰ دو نوع سیمان پرتلند سنگ آهکی را وارد استاندارد سیمان اروپا کرده است .پودر سنگ آهک به پنج صورت جایگزین اجزای بتن میشود. ولی در این تحقیق به دلیل اهمیت فراوان سیمان، از جایگزینی پودر سنگ آهک بجای بخشی از سیمان استفاده شده است. البته استفاده از پودر سنگ آهک معایبی از جمله کاهش  مقاومت در فشار وکشش را بدنبال دارد. در این تحقیق از نانوسیلیس برای جبران کاهش مقاومت استفاده شده است. امروزه با پیشرفت فناوری نانو تمامی رشته ها گویا از نوع بنیانگذاری شده، و بنا به تعریفی ، فناوری نانو یک رشته نیست بلکه رویکردی تازه در تمامی رشته ها است.و صنعت ساختمان و عمران نیز به نوبه خود، از این پیشرفت حاصل شده از فناوری نانو بی بهره نمانده است.از آنجایی که مقدار بسیار کم نانوسیلیس بدلیل سطح مخصوص بالا همان کارایی میکروسیلیس را در واکنش با هیدروکسید کلسیم  می تواند داسته باشد لذا در این تحقیق نسبت پودر سنگ آهک به سیمان (L/c) نسبتا” بالاتر در نظر گرفته شده است.البته با وجود تحقیقات به عمل آمده هنوز هم رفتار و نحوه واکنش نانوسیلس به طور کامل برای دانشمندان شناخته شده نیست که این موضوع باعث کاهش مصرف این ماده اسرار آمیز شده است به عنوان مثال در تحقیقات مشخص شده است که تقریبا” (بر حسب غلظت می تواند فرق کند)اگر مقدا مصرف نانوسیلیس بالای ۳% باشد کاهش مقاومت در نمونه های بتنی اتفاق می افتد. ولی در آزمایشی که به طور اشتباهی مقدار نانو سیلیس به ۱۷درصد رسیده بود ،دوباره مقاومت فشاری نمونه ها افزایش یافته بود که این موضوع باعث انجام آزمایشات دیگری شد که دوباره مقدار نانوسیلیس را افزایش دادند ولی بعد از چند درصد افزایش، دوباره مقاومت نمونه افت پیدا کرد .که این مثال گویایی بر پیچیدگی رفتار این ماده است .در این تحقیق علاوه بر بررسی اثر توام دو ماده پودر سنگ آهک و نانوسیلیسبر یکدیگر ، با تغییر نسبت آب سعی در شناخت بهتر رفتار نانو سیلیس با تغییر نسبت آب به مواد سیمانی ویافتن بهترین طرح اختلاط ممکن شده است.

 

لزوم انجام تحقیق:

تحقیقات و آزمایشات فراوانی برای شناخت رفتار میکرو سیلیس در سراسر دنیا انجام شده ،به طوری که هیچ نکته مبهمی ، امروزه در رفتار میکروسیلیس به عنوان مکملی برای بتن وجود ندارد. تحقیقاتی در مورد رفتار میکرو سیلیس با پودر سنگ آهک هم انجام شده که در آن تحقیقات نسبت پودر سنگ آهک به سیمان در حدود ۰٫۳ می باشد .حال با توجه به این که سطح مخصوص نانو سیلیس ده ها برابر بیشتروابعاد آن هزار برابرکوچکتر از میکرو سیلیس می باشد. و واکنش پذیری ماده به شدت به سطح مخصوص و ابعاد وابسته است لذا شدت واکنش نانوسیلیس در مقایسه با میکروسیلیس ده ها برابر بیشتر است.حال این سوال مطرح می شود که آیا واقعا” نانوسیلیس توانایی انجام واکنش ایده آل،زمانی  که نسبت پودر سنگ آهک به سیمان حتی بیشتر از نصف باشد را با توجه به ابعاد بی نهایت کوچک خود ، می تواند داشته باشد.که در این تحقیق نشان داده شده است که نانو سیلیس توانایی انجام چنین واکنشی را دارد.

دومین نکته مهم این تحقیق این است که آیا  امکان افزایش درصد بهبود افزایش مقاومت فشاری نانوسیلیس زمانی که نانو سیلیس به تنهایی به بتن اضافه می شود، در مقایسه با زمانی که همراه با پودر سنگ آهک باشد وجود دارد ؟در این تحقیق امکان چنین اتفاقی در فصل های بعدی نشان داده شده است.

مروری بر کار های(با اهمیت) دیگر محققین:

آقایQing، وهمکارانش اثر افزایش نانوسیلیس بر روی خواص خمیر سیمان سخت شده در مقایسه با دوده سیلیس را مورد مطالعه قرار دادند.

آقای  Giنفوذپذیری بتن های حاوی نانو سیلیس در مقایسه با دوده سیلیسی را مورد مطالعه قرار داده است.

آقای  Li تاثیر نانوسیلیس در تغییر توزیع اندازه حفرات را مورد مطالعه قرار داده است.

آقای collepardi وهمکارانش اثر نانو سیلیس در کاهش سرعت نفوذپذیری یون کلرید در بتن وهچنین تاثیر نانو سیلیس در کاهش سرعت کربناتاسیون در بتن را  بررسی کرده اند.

مطالعاتی در مورد تاثییرات تداخلی پودر سنگ آهک ونسبت آب به سیمان بر دوام ،مقاومت فشاری نمونه ها در سال۱۹۹۶ توسط ساویز وهنگ بررسی گردید.

آقای داود مستوفی نژاد ومحمد رئیسی از دانشگاه صنعتی اصفهان ،بررسی تاثییر پودر سنگ آهک بر مقاومت فشاری بتن حاوی میکروسیلیس و بهینه سازی طرح اختلاط با استفاده از منحنی های هم پاسخ در سال ۱۹/۵/۸۲

مصطفی خانزادی استادیار دانشگاه علم وصنعت، تاثیر عملکرد ذرات نانوسیلیس دربهبود مشخصات مکانیکی بتن با افزایش عیار سیمان در سال۱۳/۰۲/۹۰

بررسی خصوصیات مکانیکی بتن با پودر سنگ آهک توسط علیرضا حبیبی دانشجوی دکتری، دانشگاه صنعتی اصفهان .

 

 

۱-۱تاریخچه نانوتکنولوژی

در طول تاریخ بشر از زمان یونان باستان، مردم و به‌خصوص دانشمندان آن دوره بر این باور بودند که مواد را می‌توان آنقدر به اجزاء کوچک تقسیم کرد تا به ذراتی رسید که خردناشدنی هستند و این ذرات بنیان مواد را تشکیل می‌دهند، شاید بتوان دموکریتوس فیلسوف یونانی را پدر فناوری و علوم نانو دانست چرا که در حدود ۴۰۰ سال قبل از میلاد مسیح او اولین کسی بود که واژة اتم را که به معنی تقسیم‌نشدنی در زبان یونانی است برای توصیف ذرات سازنده موادبه کاربرد.                                    .
با تحقیقات و آزمایش‌های بسیار، دانشمندان تاکنون ۱۰۸ نوع اتم و تعداد زیادی ایزوتوپ کشف کرده‌اند. آنها همچنین پی برده اند که اتم‌ها از ذرات کوچکتری مانند کوارک‌ها و لپتون‌ها تشکیل شده‌اند. با این حال این کشف‌ها در تاریخ پیدایش این فناوری پیچیده زیاد مهم نیست.

نقطه شروع و توسعه اولیه فناوری نانو به طور دقیق مشخص نیست. شاید بتوان گفت که اولین نانوتکنولوژیست‌ها شیشه‌گران قرون وسطایی بوده‌اند که از قالب‌های قدیمی(Mediealforges) برای شکل‌دادن شیشه‌هایشان استفاده می‌کرده‌اند. البته این شیشه‌گران نمی‌دانستند که چرا با اضافه‌کردن طلا به شیشه رنگ آن تغییر می‌کند. در آن زمان برای ساخت شیشه‌های کلیساهای قرون وسطایی از ذرات نانومتری طلا استفاده می‌‌شده است و با این کار شیشه‌های رنگی بسیار جذابی بدست می‌آمده است. این قبیل شیشه‌ها هم‌اکنون در بین شیشه‌های بسیار قدیمی یافت می‌شوند. رنگ به‌وجودآمده در این شیشه‌ها برپایه این حقیقت استوار است که مواد با ابعاد نانو دارای همان خواص مواد با ابعاد میکرو نمی‌باشند.
در واقع یافتن مثالهایی برای استفاده از نانو ذرات فلزی چندان سخت نیست.رنگدانه‌های تزیینی جام مشهور لیکرگوس در روم باستان ( قرن چهارم بعد از میلاد) نمونه‌ای از آنهاست. این جام هنوز در موزه بریتانیا قرار دارد و بسته به جهت نور تابیده به آن رنگهای متفاوتی دارد. نور انعکاس یافته از آن سبز است ولی اگر نوری از درون آن بتابد، به رنگ قرمز دیده می‌شود. آنالیز این شیشه حکایت از وجود مقادیر بسیار اندکی از بلورهای فلزی ریز۷۰۰ (nm) دارد ، که حاوی نقره و طلا با نسبت مولی تقریبا ۱۴ به ۱ است حضور این نانوبلورها باعث رنگ ویژه جام لیکرگوس گذشته است.

 در سال۱۹۵۹ ریچارد فاینمن مقاله‌ای را دربارة قابلیت‌های فناوری نانو در آینده منتشر ساخت. باوجود موقعیت‌هایی که توسط بسیاری تا آن زمان کسب‌شده بود، ریچارد. پی. فاینمن را به عنوان پایه گذار این علم می‌شناسند. فاینمن که بعدها جایزه نوبل را در فیزیک دریافت کرد درآن سال در یک مهمانی شام که توسط انجمن فیزیک آمریکا برگزار شده بود، سخنرانی کرد و ایده فناوری نانو را برای عموم مردم آشکار ساخت.
عنوان سخنرانی وی « فضای زیادی در سطوح پایین وجود دارد » بود.
سخنرانی او شامل این مطلب بود که می‌توان تمام دایره‌المعارف بریتانیکا را بر روی یک سنجاق نگارش کرد.یعنی ابعاد آن به اندازه۲۵۰۰۰/۱ابعاد واقعیش کوچک می شود. او همچنین از دوتایی‌کردن اتم‌ها برای کاهش ابعاد کامپیوترها سخن گفت (در آن زمان ابعاد کامپیوترها بسیار بزرگتر از ابعاد کنونی بودند اما او احتمال می‌داد که ابعاد آنها را بتوان حتی از ابعاد کامپیوترهای کنونی نیز کوچکتر کرد. او همچنین در آن سخنرانی توسعه بیشتر فناوری نانوراپیش‌بینی نمود.

برخی از رویدادهای مهم تاریخی در شکل گیری فناوری و علوم نانو

تاریخ

رویدادهای مهم در زمینه فناوری نانو

۱۸۵۷

مایکل فارادی محلول کلوئیدی طلا را کشف کرد

۱۹۰۵

تشریح رفتار محلول‌های کلوئیدی توسط آلبرت انیشتین

۱۹۳۲

ایجاد لایه‌های اتمی به ضخامت یک مولکول توسط لنگمویر

۱۹۵۹

فاینمن ایده ” فضای زیاد در سطوح پایین ” را برای کار با مواد در مقیاس نانو مطرح کرد

۱۹۷۴

برای اولین بار واژه فناوری نانو توسط نوریو تانیگوچی بر زبانها جاری شد

۱۹۸۱

IBM دستگاهی اختراع کرد که به کمک آن می‌توان اتم‌ها را تک تک جا‌به‌جا کرد.

۱۹۸۵

کشف ساختار جدیدی از کربن C60

1990

شرکت IBM توانایی کنترل نحوه قرارگیری اتم‌ها را نمایش گذاشت

۱۹۹۱

کشف نانو لوله‌های کربنی

۱۹۹۳

تولید اولین نقاط کوانتومی با کیفیت بالا

۱۹۹۷

ساخت اولین نانو ترانزیستور

۲۰۰۰

ساخت اولین موتور DNA

2001

ساخت یک مدل آزمایشگاهی سلول سوخت با استفاده از نانو لوله

۲۰۰۲

شلوارهای ضدلک به بازار آمد

۲۰۰۳

تولید نمونه‌های آزمایشگاهی نانوسلول‌های خورشیدی

۲۰۰۴

تحقیق و توسعه برای پیشرفت در عرصه فناوری‌نانو ادامه دارد

۱-۲- نانوتکنولوژی

نانو تکنولوژی یا کاربرد فناوری در مقیاس یک میلییاردم متر، جهان حیرت انگیزی را پیش روی دانشمندان قرار داده است که در تاریخ بشریت نظیری برای آن نمی توان یافت. پیشرفتهای پرشتابی که در این عرصه بوقوع می پیوندد، پیام مهمی را با خود به همراه آورده است: بشر در آستانه دستیابی به توانایی های بی بدیلی برای تغییر محیط پیرامون خویش قرار گرفته است و جهان و جامعه ای که در آینده ای نه چندان دور به مدد این فناوری جدید پدیدار خواهد شد، تفاوت هایی بنیادین با جهان مالوف آدمی در گذشته خواهد داشت.

در حال حاضر ۴۵۰ شرکت تحقیقاتی- تجاری در سراسر جهان و ۲۷۰ دانشگاه در اروپا، آمریکا و ژاپن با بودجه ای که در مجموع به ۴ میلیارد دلار بالغ می شود سرگرم انجام تحقیقات در عرصه نانو تکنولوژی هستند. در این قلمرو اتمها و ذرات رفتاری غیرمتعارف از خود به نمایش می گذارند و از آنجا که کل طبیعت از همین ذرات تشکیل شده، شناخت نحوه عمل آنها، به یک معنا شناخت بهتر نحوه شکل گیری عالم است. به این ترتیب دانشمندانی که در این قلمرو به کاوش مشغولند، به یک اعتبار با علم و قدرت خالق هستی و نقشه شگفت انگیز او در خلقت عالم آشنایی پیدا می کنند، اما از آنجا که دانایی توانایی به همراه می آورد، شناسایی رازهای هستی می تواند توان فوق العاده ای را در اختیار کاشفان این رازها قرار دهد. تحقیق در قلمرو نانو تکنولوژی از اواخر دهه ۱۹۵۰ آغاز شد و در دهه ۱۹۹۰ نخستین نتایج چشمگیر از رهگذر این تحقیقات عاید گردید.این تکنولوژی جدید توانایی آن را دارد که تاثیری اساسی بر کشورهای صنعتی در دهه های آینده بگذارد . در اینجا به برخی از نمونه های عملی در زمینه نانوتکنولوژی که بر اساس تحقیقات و مشاهدات بخش خصوصی به دست آمده است ، اشاره می شود.:                      .

به نظر می رسد که مقیاس نانومتر به یک مقیاس با کارایی بالا و ویژگیهای منحصربفرد ، طوری ساخته خواهند شد که روش شیمی سنتی پاسخگوی این امر نمی تواند باشد.                                 .

· نانوتکنولوژی می تواند باعث گسترش فروش سالانه ۳۰۰ میلیارد دلار برای صنعت نیمه هادیها و ۹۰۰ میلیون دلار برای مدارهای مجتمع ، طی ۱۰ تا ۱۵ سال آینده شود                          .

· نانوتکنولوژی ، مراقبتهای بهداشتی ، طول عمر ، کیفیت و تواناییهای جسمی بشر را افزایش خواهد داد.

· تقریبا نیمی از محصولات دارویی در ۱۰ تا ۱۵ سال آینده متکی به نانوتکنولوژی خواهد بود که این امر ، خود ۱۸۰ میلیارد دلار نقدینگی را به گردش درخواهد آورد.                          .

· کاتالیستهای نانوساختاری در صنایع پتروشیمی دارای کاربردهای فراوانی هستند که پیش بینی شده است این دانش ، سالانه ۱۰۰ میلیارد دلار را طی ۱۰ تا ۱۵ سال آینده تحت تاثیر قرار بدهد.

· نانوتکنولوژی موجب توسعه محصولات کشاورزی برای یک جمعیت عظیم خواهد شد و راههای اقتصادی تری را برای تصویه و نمک زدایی آب و بهینه سازی راههای استفاده از منابع انرژیهای تجدید پذیر همچون انرژی خورشیدی ارائه نماید . بطور مثال استفاده از یک نوع انباره جریان گذرا با الکترودهای نانولوله کربنی که اخیرا آزمایش گردید ، نشان داد که این روش ۱۰ بار کمتر از روش اسمز معکوس ، آب دریا را نمک زدایی می کند                                        .

· انتظار می رود که نانوتکنولوژی نیاز بشر را به مواد کمیاب کمتر کرده و با کاستن آلاینده ها ، محیط زیستی سالمتر را فراهم کند . برای مثال مطالعات نشان می دهد در طی ۱۰ تا ۱۵ سال آینده ، روشنایی حاصل از پیشرفت نانوتکنولوژی ،مصرف جهانی انرژی را تا ۱۰ درصد کاهش داده ، باعث صرفه جویی سالانه ۱۰۰ میلیارد دلار و همچنین کاهش آلودگی هوا به میزان ۲۰۰ میلیون تن کربن شود            .
از همین نوع مواد همچنین لیوانهایی تولید شده که قابلیت خود- تمیزکردن دارند. لنزها و عدسیهای عینک ساخته شده از جنس مواد نانو ضد خش هستند و یک گروه از محققان تا آنجا پیش رفته اند که درصددند با مواد نانو پوششهای مناسبی تولید کنند که سلولهای حاوی ویروسهای خطرناک نظیر ویروس ایدز را در خود می پوشاند و مانع خروج آنها می شود. مهمترین نکته درباره موقعیت کنونی فناوری نانو آن است که اکنون دانشمندان این توانایی را پیدا کرده اند که در تراز تک اتمها به بهره گیری از آنها بپردازند و این توانایی بالقوه می تواند زمینه ساز بسیاری از تحولات بعدی شود. یک گروه از برجسته ترین محققان در حوزه نانوتکنولوژی بر این اعتقادند که می توان بدون آسیب رساندن به سلولهای حیاتی، در درون آنها به کاوش و تحقیق پرداخت. شیوه های کنونی برای بررسی سلولها بسیار خام و ابتدایی است و دانشمندان برای شناخت آنچه که در درون سلول اتفاق می افتد ناگزیرند سلولها را از هم بشکافند و در این حال بسیاری از اطلاعات مهم مربوط به سیالهای درون سلول یا ارگانلهای موجود در آن از بین می رود.

یک گروه از محققان سرگرم تکمیل فیبرهای نوری در ابعاد نانو هستند که قادر خواهند بود مولکولهای مورد نظر را شناسایی کنند. گروهی نیز دستگاهی را دردست ساخت دارند که با استفاده از ذرات طلا می تواند پروتئین های معینی را فعال سازد یا از کار بیندازد. به اعتقاد پژوهشگران برای آنکه بتوان از سلولها در حین فعالیت واقعی آنها اطلاعات مناسب به دست آورد، باید شیوه تنظیم آزمایشها را مورد تجدیدنظر اساسی قرار داد. سلولها در فعالیت طبیعی خود امور مختلفی را به انجام می رسانند: از جمله انتقال ا

طلاعات و علائم و داده ها میان خود، ردوبدل کردن مواد غذایی و بالاخره سوخت و ساز و اعمال حیاتی. یک گروه از روش تازه ای موسوم به الگوی انتقال ابر – شبکه استفاده کرده اند که ساخت نیمه هادیهای نانومتری به قطر تنها ۸ نانومتر را امکان پذیر می سازد. هریک از این لوله های بسیار ریز بالقوه می توانند یک پادتن خاص یا یک اولیگو نوکلئو اسید و یا یک بخش کوچک از رشته دی ان ای بر روی خود جای دهند.

با کمک هر تراشه می توان ۱۰۰۰ آزمایش متفاوت بر روی یک سلول انجام داد. برای دستیابی به موفقیت کامل باید بر برخی از محدودیتها غلبه شود، ازجمله آنکه درحال حاضر برای بررسی سلولها باید آنها را در درون مایعی قرار داد که مصنوعاً محیط زیست طبیعی سلولها را بازسازی می کند، اما یون موجود در این مایع می تواند سنجنده های موئینه را از کار بیندازد. برای رفع مشکل، محققان سلولها را درون مایعی جای می دهند که چگالی یون آن کمتر است. گروههای دیگری از محققان نیز در تلاشند تا ابزارهای مناسب در مقیاس نانو برای بررسی جهان سلولها ابداع کنند. یکی از این ابزارها چنانکه اشاره شد یک فیبر نوری است که ضخامت نوک آن ۴۰ نانومتر است و بر روی نوک نوعی پادتن جا داده شده که قادر است خود را به مولکول مورد نظر در درون سلول متصل سازد. این فیبر نوری با استفاده از فیبرهای معمولی و تراش آنها ساخته شده و بر روی فیبر پوششی از نقره اندود شده تا از فرار نور جلوگیری به عمل آورد. نحوه عمل این فیبر نوریدرخور توجه است                            .
مزیت بزرگ این روش در آن است که باعث مرگ سلول نمی شود و به دانشمندان اجازه می دهد درون سلول را در هنگام فعالیت آن مشاهده کنند. به عنوان مثال بلورهای مینیاتوری نیمه هادیهای فلزی در یک فرکانس خاص از خود نور ساطع می کنند و از این نور می توان برای مشخص کردن مجموعه ای از مولکولهای زیستی و الصاق برچسب برای شناسایی آنها استفاده کرد. به نوشته هفته نامه علمی نیچر چاپ انگلستان یک گروه از محققان دانشگاه میشیگان نیز توانسته اند سنجنده خاصی را تکمیل کنند که قادر است حرکت اتمهای روی را در درون سلولها دنبال کند و به دانشمندان در تشخیص نقایص زیست عصبی مدد رساند.
از ابزارهای در مقیاس نانو همچنین می توان برای عرضه مؤثرتر داروها در نقاط موردنظر استفاده به عمل آورد. در آزمایشی که بتازگی به انجام رسیده نشان داده شده است که حمله به سلولهای سرطانی با استفاده از ذرات نانو ۱۰۰برابر بازده عمل را افزایش می دهد. محققان امیدوارند در آینده ای نه چندان دور با استفاده از نانو تکنولوژی موفق شوند امور داخلی هر سلول را تحت کنترل خود درآورند. هم اکنون گامهای بلندی در این زمینه برداشته شده و به عنوان نمونه دانشمندان می توانند فعالیت پروتئینها و مولکول دی ان ای را در درون سلول کنترل کنند. به این ترتیب نانو تکنولوژی به محققان امکان می دهد تا اطلاعات خود را درباره سلولها یعنی اصلی ترین بخش سازنده بدن جانداران به بهترین وجه کامل سازند.

 

شکل ۱-۳ و  ۱-۴ تصویر نسل آینده ربات هایی در ابعاد نانو  که عملکرد داخلی سلول را تحت تاثیر قرار می دهند.

۱-۳-شاخه‌های اصلی در نانو

 

120,000 ریال – خرید

تمام مقالات و پایان نامه و پروژه ها به صورت فایل دنلودی می باشند و شما به محض پرداخت آنلاین مبلغ همان لحظه قادر به دریافت فایل خواهید بود. این عملیات کاملاً خودکار بوده و توسط سیستم انجام می پذیرد.

 جهت پرداخت مبلغ شما به درگاه پرداخت یکی از بانک ها منتقل خواهید شد، برای پرداخت آنلاین از درگاه بانک این بانک ها، حتماً نیاز نیست که شما شماره کارت همان بانک را داشته باشید و بلکه شما میتوانید از طریق همه کارت های عضو شبکه بانکی، مبلغ  را پرداخت نمایید. 

 

 

مطالب پیشنهادی:
  • مقاله فرآیند تولید سیمان
  • مقاله سیمان پوزولان
  • مقاله تولید سیمان
  • پروژه ساختمان
  • مقاله سیمان و انواع آن
  • برچسب ها : , , , , , , , , , , , , ,
    برای ثبت نظر خود کلیک کنید ...

    براي قرار دادن بنر خود در اين مکان کليک کنيد
    به راهنمایی نیاز دارید؟ کلیک کنید
    

    جستجو پیشرفته مقالات و پروژه

    سبد خرید

    • سبد خریدتان خالی است.

    دسته ها

    آخرین بروز رسانی

      دوشنبه, ۱ آبان , ۱۳۹۶
    
    اولین پایگاه اینترنتی اشتراک و فروش فایلهای دیجیتال ایران
    wpdesign Group طراحی و پشتیبانی سایت توسط دیجیتال ایران digitaliran.ir صورت گرفته است
    تمامی حقوق برایbankmaghale.irمحفوظ می باشد.