بررسی اثرات نانو ذرات اکسیدروی بر مشخصات ریزساختاری مواد پایه سیمانی و عملکرد این سطوح در حذف گونه‌ای از جلبک‌ها

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 دانشگاه تحصیلات تکمیلی و فناوری پیشرفته کرمان

2 عضو هیئت علمی دانشگاه تحصیلات تکمیلی صنعتی کرمان

3 عضو هیئت علمی دانشگاه شهید باهنر کرمان

چکیده

همگام با توسعه فناوری نانو در رشته های مختلف، در چندین سال اخیر محققان به بررسی خواص و کاربرد های این فناوری در تکنولوژی بتن پرداخته اند، چرا که همواره کنترل مواد در مقیاس نانو نوید دهنده تحولات شگرفی در زمینه های مختلف علوم بوده که به سبب خواص ویژه ذرات در این فاز، طرفداران بسیاری در بین محققان علم مواد و تکنولوژی بتن پیدا نموده است. در این مقاله عملکرد درصدهای مختلف نانو ذرات اکسیدروی بر مشخصات مکانیکی و ریزساختاری مواد پایه سیمانی موردبررسی و ارزیابی قرارگرفته است. همچنین با توجه به گسترش آلودگی‌ها ناشی از رشد بی‌رویه جلبک‌ها اثرات این سطوح در حذف این میکروارگانیسم بررسی شد. در این مطالعه آزمایش‌های گیرش، مقاومت فشاری، هیدراسیون، واکنش با هیدروکسیدکلسیم و تصویر میکروسکوپ الکترونی روبشی (SEM) انجام شد. نتایج آزمایش‌ها نشان می‌دهد نانو اکسیدروی سبب کاهش سرعت‌گیرش می‌گردد درنتیجه تشکیل آرام ریزساختار در این سطوح سبب بهبود مشخصات مکانیکی و دوام می‌گردد. همچنین عامل دیگری که سبب بهبود مشخصات مهندسی این سطوح می‌گردد واکنش‌پذیری مناسب این نانوذره با هیدروکسید کلسیم در مقایسه با دوده سیلیسی و سرباره مس است. بررسی آزمایش‌های فوتوکاتالیستی نیز نشان می‌دهد سطوح حاوی این نانو ذرات قادرند به‌طورکلی مانع از رشد و نمو گونه جلبک سبز-آبی موردبررسی در این مطالعه شوند.

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

The Influence of Zinc Oxide nanoparticels on the microstructural properties of cement mortars and the performance on the removal of a type of algae

نویسندگان [English]

  • amir khaghani boroujeni 1
  • Hesam Madani 2
  • Hakimeh Mansoori 3
چکیده [English]

In recent years, several researches have been carried out to investigate the applications of nano science in the concrete technology. It appears that by combination of nano science and concrete technology, new scientific horizons could be opened and high quality construction and building materials may be produced. . As a matter of fact, some types of nano materials have photocatalytic characteristics and could disintegrate the pollutants and various types of organic substances. Hence, utilizing nano technology, multi-purpose materials with enhanced characteristics and new applications such as self- cleaning surfaces could be produced.
Several types of nano materials have photocatalytic characteristics, which among them nano ZnO and TiO2 have found higher attention. The influence of TiO2 on the cement based materials has been the subject of several researches. However, nano ZnO was not considered appreciably. Thus, in the present study, the performance of different percentages of Nano ZnO on the mechanical and microstructural properties of concrete has been investigated. The studied properties were setting times, compressive strength, hydration degree, reaction with calcium hydroxide and microstructural analysis by scanning electron microscopy images (SEM). Moreover, with regards to the photocatalytical properties of this material, the influence of nano ZnO on the removal of a type of algae was scrutinized. The results indicate that nano-ZnO could significantly increase the initial and final setting times, leading to the slow formation of microstructure at very early ages.Furthermore, the photocatalytic investigation showed that the mortar surfaces containing these nanoparticles could prevent the growth of the blue-green algae.

کلیدواژه‌ها [English]

  • nano zinc oxide
  • cement based materials
  • durability and mechanical properties
  • algae