فرمت فایل:Word (قابل ویرایش و آماده پرینت)

تعداد صفحه:75

پايان نامه مقطع كارشناسي

مهندسي شيمي- صنايع شيميايي معدني

فهرست مطالب :

مقدمه : 1

فصل اول

تاريخچه سيمان : 4

تاریخچه نانو تکنولوژی : 4

تعریف نانو سیمان : 5

فصل دوم

انوع سيمان پرتلند: 7

سیمان سفید ( White Cement ) : 7

سیمان سرباره ای ضد سولفات :( SR. slag Cement ) : 8

سیمان پرتلند - پوزولانی ( P.P.Cement ) : 8

سیمان پرتلند - آهکی ( P.K.Z.Cement ): 8

سیمان بنائی ( Masonry Cement ) : 8

سیمان نسوز 450 ( Rf Cement 450 ) : 8

سیمان نسوز 500 ( Rf Cement 500 ) : 8

سیمان های چاه نفت: 9

سیمان های پرتلند ضد آب: 9

سیمان های با گیرش تنظیم شده: 9

سیمان های رنگی: 9

ضرورت توليد نانو سيمان در ايران: 10

فصل سوم

افزودن نانو ذرات هماتيت (Fe2o3) به بتن : 14

افزودن نانو لوله ها کربنی ( (CNT : 16

افزودن ميكرو ارگانيزم هاي بي هوازي به مخلوط آب و بتن : 19

افزودن نانو سیلیس : 19

آسيا كردن كلينكر سيمان پرتلند معمولي(OPC) به همراه ماسه استاندارد: 24

افزودن نانو ذرات سيليس به بتن ساخته شده با خاكستر فرار : 24

افزودن نانو ذرات اکسید روی : 24

روشهای ساخت نانو ذرات (نانو ذرات اکسید روی) ZnO : 25

افزودن دي اكسيد تيتانيوم (Tio2): 32

نانو ذرات به عنوان روکش محافظ بتن : 33

بتن هوشمند : 43

افزودن نانو مونتموریلونیت : 45

افزودن نانو آلومینا(AL2O3) : 45

تولید مستقیم و تک مرحله ای نانو سیمان : 46

ساخت سيمان استخوان نانو آپاتيتي : 48

فصل چهارم

بتن فوق سبک با مقاومت بالا با فن‌آوری نانو در کشور تولید شد: 50

موفقيت محققان ايراني درتوليد نسل جديد بتن مقاوم دربرابر اسيد : 51

موفقيت محققان کشور در توليد سيمان و کاشي نانوآنتي باکتريال هوشمند : 54

بتن اصلاح شده با نانو رس با خاصیت حذف فلزات سنگین : 55

شرکت شیمی گستر فدک، موسسه فعال در زمینه تجاری سازی نتایج تحقیقات در حوزه نانو، موفق به تولید نانو سیلیکا در کشورشد : 57

نانو میکس(نانو افزودنی به سیمان) از سوي محققان ايراني توليد شد : 58

دانشجوی ایرانی موفق به ساخت متحول كننده دوام بتن با استفاده از نانو فناوري شد : 59

دست يابي به روش جديد توليد نانوپودر دي اكسيد تيتانيوم دردانشگاه صنعتي اميركبير: 60

فعالیتهای صنعت نفت کشور در زمینه نانوافزودنیها به سیمان : 61

طراحی دوغابهای سيمان سنگين وزن با کمک نانوفناوری به منظور بهبود بخشيدن خواص رئولوژيكی و بالا بردن مقاومت تراكمی سنگ سيمان : 61

ساخت نانو ذره سيليكا : (SiO2) 62

طراحی و ساخت كاتاليست های جديد جهت ساخت كربن نانوتيوب به منظور كاهش قيمت محصول : 62

ساخت آلومينا با ساختار نانو در اشل آزمايشگاهی بعنوان پايه كاتاليست های فرايند CNT\GTL : 63

سنتز و بررسی امكان سنجی تجربی قابليت كاتاليتيكی نانولوله های آلومينيو سيليكات : 63

فعالیت شبکه ای در زمینه ی نانو سیمان ها در اروپا : 64

نتیجه گیری : 69

چکیده :

تکنولوژی نانو نگرش و توانائی های ما را در مورد مواد تغییر داده است.در این فن آوری امکان ساخت مواد با استفاده از چینش ملکول به ملکول و توانائی آرایش مواد با دقت اتمی در حد نانو متر فراهم می گردد.

از زمان ثبت اختراع سیمان پرتلند در 21 اکتبر 1824 توسط ژوزف آسپدین در انگلستان تا کنون این سیمان دستخوش تحولات زیادی شده است و هم اینک با بهره جستن از نانو مواد می توان بسیاری از پارامتر های مهندسی را در این سیمان بهبود بخشید و در نهایت بتون هائی سخت تر و بادوام تر با قابلیت تحمل فشار و تنش های بالاتر از حد معمول به وجود آورد.پژوهش های انجام شده بر پایه استفاده از نانو ذرات در صنعت سيمان هم اكنون در حال متحول كردن و گامي به سوي انقلابي در اين صنعت به شمار مي رود. هم اكنون اين پيشرفتها تا جايي پيشروي كرده است كه استفاده از نانو ذراتي همانند نانوسيليس و نانو آلومينا مي توانند مقاومت سيمان را تا 50% افزايش داده و استفاده از نانو ذراتي همچون نانو اكسيد آهن باعث افزايش 28 در صدي مقاومت نهايي بتن مي شود و يا استفاده از نانو لوله هاي كربني قادر است علاوه بر افزايش مقاومت فشاري و خمشي در سيمان ، سيماني هوشمند و فعال توليد كند بطوريكه بتواند خود را در راستاي ترك خوردگي ترميم نمايد.                            

حال با اين تكنولوژي نو پا ضرورت توسعه و استفاده از آن براي توليد انبوه نانو سيمانها در كل دنيا احساس شده و فعاليتهايي نيز در حال انجام است. و در كشور رو به توسعه خودمان نيز اين ضرورت وجود دارد. به همين دليل در اين پروژه با بررسي انواع سيمانهاي توليدي در كشور و مقايسه آنها با نانو سيمانهاي با قابليتهاي بالاتر ضروري بودن توليد سيمان با این تكنولوژي مورد بررسي قرار مي گيرد و ضمن بر شمردن خواص انواع اين نانو سيمانها، گريزي بر نحوه توليد و مواد و روش آنها زده شده و در پايان دستاوردهاي كشورمان در استفاده از اين تكنولوژي براي سيمان بيان مي گردد كه اين امر دال بر امكان پذير بودن توليد نانو سيمانها در كشورمان مي باشد .

مقدمه :

وقتی صحبت از مقیاس نانو می شود، یعنی توانایی ساخت در مقیاس ابعاد اتم ها و تهیه مواد با دقت اتمی مورد نظر است.

این توانایی به ما اجازه میدهد از محدودیتهاي اندازه که به صورت طبیعی وجود دارد فراتر رفته و روي واحدهاي ساختاري کار شود، جائیکه تعیین کننده خاصیت مواد است و با تغییر در آن، میتوان خواص مواد را تغییر داد به عبارت دیگر می توان گفت تکنولوژی نانو نگرش و توانائی های ما را در مورد مواد تغییر داده است به صورتیکه در این فن آوری امکان ساخت مواد با استفاده از چینش ملکول به ملکول و توانائی آرایش مواد با دقت اتمی در حد نانو متر فراهم می گردد.

نانو تکنولوژي یک رشته جدید نیست ، بلکه رویکردي جد ید در تمام رشته ها است .               فناوري نانو کاربردهاي وسیعی در حوزه هاي مختلف از جمله صنایع غذایی، داروئی،پزشکی،بیوتکنولوژي، الکترونیک و کامپیوتر وارتباطات و حمل ونقل و انرژي و محیط زیست و هوا فضا و همچنین سیمان و بتن دارد. تغییر مقیاس ساخت باعث تغییراتی اساسی در نحوه طراحی سیستم ها خواهد داشت ، زیرا در مقیاس نانو ، نیروهاي بین مولکولی و نیروهای مرتبط دیگر وارد محاسبات می شوند . کنترل مواد در مقیاس نانو به معناي ساختن ساختارهاي بنیانی در مقیاسی است که در آن اندازه ها خواص اساسی معین می شود . از آنجائیکه نانو آخرین مقیاس تولید است کنترل خواص مواد حاوي ذرات نانو راحت تر می باشد.

طبق برآوردهاي انجام شده تجهيزات ساختماني سالانه 1000 ميليارد دلار درآمد ايجاد مي‌نمايند و صنعت مربوط به تجهيزات ساختماني يكي از صنايعي است كه فناوري نانو و نانومواد مي‌توانند در آن كاربرد وسيعي داشته باشند. در حال حاضر فناوري نانو در برخي محصولات و تجهيزات ساختمان‌سازي مانند پنجره‌هاي خود تميزشونده و صفحات خورشيدي منعطف براي رنگ‌آميزي ساختمان‌ها، مورد استفاده قرار مي‌گيرد. البته كاربردهاي بسياري؛ مانند بتن‌هاي خود ترميم شونده، مواد ضد اشعه UV و IR، پوشش‌ضدمه و سقف‌ها و ديوارهاي منتشر كننده نور نيز در حال توسعه مي‌باشند.

با توجه به اهمیت کنترل خواص مواد ساختمانی (سیمان و بتن ) در سالهاي اخیر ،تحقیقات زیادي در راستاي بکار گیري نانو ذرات در صنعت سیمان وبتن انجام شده است ، که در این کار مطالعاتی، بخش عمده اي از مجموعه مقالات مرتبط، گرد آوري و تنظیم شده است.

البته مواد ساختمان‌سازي نانويي سئوالاتي را براي طراحان، سازندگان، مالكان و استفاده‌كنندگان از ساختمان‌ها ايجاد كرده است. اما آنچه كه بديهي به نظر مي‌رسد اين است كه ساختمان‌ها، هوشمند مي‌شوند و نانومواد به عنوان يکي از عناصر اصلي ساختمان مد نظر قرار مي‌گيرد که این موضوع ريسك‌هایي مربوط به سلامتي و محيط زيست را به همراه خواهدداشت.

بدون شك ساختمان‌ها يكي از حوزه‌هاي اصلي تماس انسانها با نانوذرات از طريق تنفس يا جذب از طريق پوست مي‌باشد. هم‌اكنون در سيستم‌هاي تصفيه هواي ساختمان از كاتاليست‌هاي فلزي نانومقياس و ديگر كاربردهاي فناوري نانو براي از بين بردن آلوده‌كننده‌هاي هوا، استفاده مي‌شود. نانو‌ذرات موجود در اين كاتاليست ها مي‌توانند از طريق هوا   در ساختمان منتشر شده و وارد بدن انسان شوند. بايستي درباره اثرات سلامتي نانوذرات كه از طريق تنفس به بدن نفوذ مي‌كنند تحقيقات دقيقي انجام گيرد. در حالي كه نانو كاتاليست ها پاك بودن هواي خروجي از ساختمان‌ها و نانو سیمان ها استحکام و دوام ساختمان ها را تضمين مي‌كنند اثرات زيست‌محيطي نانوذرات بايستي به وسيله معماران و محققان مورد بررسي قرار گيرد.

و...