Betonun Daha Dayanıklı Olması için Nanoteknolojiden Yararlanmak
Fotoğraf: Geliştirilmiş dolgu macunu (solda) ve geleneksel muadili (sağda) ile işlenmiş beton örnekleri – optimum formülasyon ağırlıkça yüzde 0.06 grafen oksit ve yüzde 0.15 montmorillonit nanokil içermektedir. / Washington Eyalet Üniversitesi
Betonun çeşitli güçlü formlarını duymamıza rağmen, betonun daha uzun süre dayanmasını sağlamanın anahtarlarından biri, ilk etapta içine suyun sızmasını önlemektir. Çalışmaya göre geliştirilmiş dolgu macunu, mevcut betonu %75 daha fazla su itici hale getirdiği için yeni bir yüzey sızdırmazlık maddesidir.
Beton sağlam ve geçirimsiz bir malzeme gibi görünebilir, ancak gözenekli yapısı az miktarda da olsa suyun içeri girmesine izin verir. Kış iklimlerinde, bu su daha sonra donarak buza dönüştüğünde, genleşirken betonun içinde çatlaklar oluşturur. Beton, su ile birlikte taşınan aşındırıcı tuz ile daha da bozunabilir.
Bunun olmasını önlemek için yüzey sızdırmazlık kimyasalları genellikle betona uygulanır, ancak genellikle sınırlı ölçüde çalışırlar. Daha etkili bir alternatif arayan Washington State Üniversitesi’ndeki bilim insanları, montmorillonit nanokil ve grafen oksit nanopartikülleri içeren su bazlı bir çözelti -ticari bir potasyum-metil-silikonat bazlı- oluşturdular ve bu çözelti beton dolgu macununa eklendi.
Beton örneklerine geliştirilmiş dolgu macunu uygulandığında, iç mikro yapılarını yoğunlaştırdığı bulunmuştur. Sonuç olarak, normal dolgu macunu uygulanmış kontrol numunelerine göre %75 daha fazla su itici ve tuz hasarına karşı %44 daha dirençli oldukları ortaya çıktı.
Ayrıca geliştirilmiş dolgu macunu, su buharının ve diğer potansiyel tahrip edici gazların betona geçmesini de engelledi. Ek bir avantaj olarak, hızlı ve iyice kürlenmesine yardımcı olmak için bu dolgu macunu taze dökülmüş betona uygulanabilir.
Planlar, teknolojinin önümüzdeki iki yıl içinde yollarda test edilmesini, sert hava koşullarına ve diğer faktörlere nasıl dayandığını görmeyi içeriyor.
Profesör Xianming Shi tarafından yürütülen araştırma üzerine makale, yakın zamanda Journal of Materials in Civil Engineering isimli akademik dergide yayınlandı.
Kaynak: newatlas.com
