مهندسان مواد دانشگاه آزاد اسلامی واحد ساوه با بررسی اثر نانوذرات سیلیس و آلومینا بر روی استحکام فشاری ژئوپلیمرهای تهیه شده از مواد زائد، شرایط بهینه برای استحکام بخشی را به دست آوردند.
تولید ژئوپلیمرهای مقاوم در دانشگاه آزاد اسلامی
مهندسان مواد دانشگاه آزاد اسلامی واحد ساوه با بررسی اثر نانوذرات سیلیس و آلومینا بر روی استحکام فشاری ژئوپلیمرهای تهیه شده از مواد زائد، شرایط بهینه برای استحکام‌بخشی را به دست آوردند. همچنین این محققان برای تولید ژئوپلیمرها از ترکیبی از خاکستر شلتوک برنج و خاکستر کوره استفاده کردند. از نتایج این تحقیقات می‌توان در صنایع راه‌سازی، ساختمان‌سازی و تولید لوله‌های فاصلاب استفاده نمود.
برای به دست آوردن استحکام بالا در ژئوپلیمرها نیاز است که این مواد در کوره برای مدت زمان‌هایی حدود ۱ الی ۲ روز پخته شوند. در این صورت استحکام افزایش چشمگیری خواهد داشت. برای سازه‌های بزرگ نیاز به کوره‌های بزرگ است که این امر کاربرد این مواد را محدود می‌نماید. دانشمندان زیادی به بررسی تأثیر استفاده از نانوذرات در بتن‌ها پرداخته‌اند که تقریباً همگی اذعان داشته‌اند نانوذرات میتوانند استحکام بتن را افزایش دهند.
این محققان با توجه به خواص منحصربه‌فرد نانوذرات سیلیس و آلومینا، موفق به افزایش استحکام زمینه ژئوپلیمر با استفاده از این نانوذرات شدند. این نوع تقویت ژئوپلیمرها نیاز به کوره ندارد. مهندس شادی ریاحی فارغ التحصیل کارشناسی ارشد مهندسی مواد از دانشگاه آزاد اسلامی واحد ساوه در این باره افزود: «در این کار به بررسی اثر نانوذرات سیلیس و آلومینا بر روی استحکام فشاری ژئوپلیمرهای تهیه شده از مواد زائد پرداخته شده است، همچنین برای تولید ژئوپلیمرها از ترکیبی از خاکستر شلتوک برنج و خاکستر کوره استفاده شده است.»
نتایج این تحقیقات حاکی از آن است که حضور نانوذرات در زمینه ژئوپلیمر باعث افزایش استحکام آن زمینه می‌‌شود. این در حالی است که استفاده از سود در کنار این نانوذرات این افزایش استحکام را به حداکثر می‌‌رساند. ریاحی افزود: «استفاده از سود با غلظت‌های متوسط و کم (۵ و ۸ مولار) در عمده ژئوپلیمرهای مورد بررسی، باعث دستیابی به حداکثر استحکام شد، در نمونه‌های بدون نانوذرات بهترین استحکام فشاری در رژیم‌های آبی ۲ و ۷ روزه به ترتیب برابر ۶٫۱۹ (در غلظت سود ۵ مولار) و ۷٫۲۲ (در غلظت سود ۸ مولار) مگاپاسکال و در نمونه‌های حاوی نانوذرات به ترتیب برابر ۰٫۳۱ و ۵٫۳۸ مگاپاسکال (هر دو در غلظت سود ۸ مولار) به دست آمد، همچنین استفاده از ۳ درصد نانو سیلیس باعث ایجاد حداکثر استحکام در نمونه‌های حاوی نانوذرات شد، این امر بدان دلیل بود که ذرات نانوسیلیس به صورت آمورف و نانو آلومینا کریستالی هستند. ذرات آمورف در ایجاد استحکام نقش دارند و ذرات کریستالی میتوانند به عنوان نانو پرکننده عمل نمایند.»
نتایج این تحقیقات به طور مستقیم می‌تواند در صنایع راه‌سازی، ساختمان‌سازی و تولید لوله‌های فاضلاب مورد استفاده قرار گیرد. همچنین این مواد میتوانند جایگزینی برای تولید قطعات بتنی آماده باشند. همچنین برای موادی که باید در معرض آتش استحکام خود را حفظ نمایند نیز می‌تواند کاربرد داشته باشد.
نتایج این تحقیقات که به‌وسیله‌ی مهندس شادی ریاحی و دکتر علی نظری از دانشگاه آزاد اسلامی واحد ساوه صورت گرفته است، در مجله Ceramics International (جلد ۳۸، شماره ۶، آگوست سال ۲۰۱۲) منتشر شده است. علاقه‌مندان میتوانند متن کامل مقاله را در صفحات ۴۴۶۷ تا ۴۴۷۶ همین شماره مشاهده نمایند.
