Introducing
Your new presentation assistant.
Refine, enhance, and tailor your content, source relevant images, and edit visuals quicker than ever before.
Trending searches
BENİ DİNLEDİĞİNİZ İÇİN TEŞEKKÜR EDERİM...
Çimento esaslı malzemelere ilave edilen nanopartiküllerle çimentonun erken yaş hidratasyon reaksiyonları sırasında gerçekleşen çekirdeklenme sürecinini hızlandırmak mümkün olmaktadır.
Çok yüksek mukavemet ve elastisite modülü değerlerine, elastik davranışına, elektriksel ve termal özeliklerine ek olarak nanotüpler filler malzeme özeliği göstererek daha boşluksuz malzemeler elde edilmesine imkan verir. Çatlak oluşumunu ve yayılmasını engelleyici yönde fayda sağlarken (Şekil 4), çimento hamuru-agrega arayüzünün kalitesini arttırır. Sonuçta, çok daha dayanıklı ve enerji yutma kapasitesi yüksek karbon nanotüplü kompozitler elde edilebilir.
Yapılan bir araştırmada bağlayıcı oranı olarak %10 Nano-SiO2 içeren betonlarda 28 günlük basınç dayanımında %26 artış olduğu ve bu artışın %15 silis dumanı kullanımında ise %10 mertebesinde olduğu tespit edilmiştir [3].
Nano ölçekteki kil partiküllerinin betonun mekanik özelliklerini iyileştirdiği, klorür geçirimliliğini ve rötresini azalttığı yapılan deneysel çalışmalar sonucunda bulunmuştur [4].
Hidratasyonu hızlandırmak için tercih edilen yöntemlerden biri Nano-SiO2, Nano-Al2O3, Nano-TiO2 veya Nano-Fe2O3 gibi nanopartiküllerin kullanımıdır. Boyutları nanometrelerle ifade edilebilen bu nanopartiküller çok geniş reaktif yüzey alanları oluştururken, ortamda çok sayıda çekirdeklenme noktasının mevcut olmasını sağlar ve çekirdeklenme reaksiyonları hızlı bir şekilde bu noktalarda başlayabilir.
17. Raki L., Beaudoin J., Alizadeh R., Makar J. and Sato T., “Cement and Concrete Nanoscience and Nanotechnology”, Materials 2010, No.3, pp.918-942.
[3]Birgisson, B., et al., Nanotechnology in Concrete Materials, Transportation Research Board, 2012
[4]Sanchez, F., Sobolev, K., “Nanotechnology in Concrete-A Review”, Construction and Building Materials, 2010, No.24, pp.2060-2071
Nanoteknoloji, nano ölçekteki maddelerin anlaşılmasını ve kontrol edilmesini inceleyen ve bu kapsamda ürün özelliklerinin gelişmesini amaçlayan bir bilim alanı olarak ifade edilebilir [1].
Nano ölçeği daha iyi anlamak için verilecek en iyi örneklerden birisi insan saçının kalınlığının yaklaşık 80 bin nanometre olmasıdır.Bir diğer örnekte bir bilye ile dünya çapı arasındaki oranın bir nanometre ile bir metre ile aynı olmasıdır.Nano ölçekteki maddelere “nanomalzeme” veya “nanopartikül” denmektedir [1].
Nanopartiküllerin ilavesi sayesinde, hidratasyon ürünleri çimento tanelerinin arasında da oluşmaya başladığı için nanopartikül içermeyen bir referans karışıma göre çok daha boşluksuz bir içyapının oluşumu kısa sürede gerçekleşir. Bu şekilde, daha boşluksuz, erken yaşta yüksek basınç mukavemetine sahip çimento esaslı malzemelerin elde edilmesi mümkün olabilir [5].
[1].Birgisson, B., et al., Nanotechnology in Concrete Materials, Transportation Research Board, 2012
[5]Porro A., Dolado J. S., Campillo I., Erkizia E., De Miguel Y., De Ibarra Y., Ayuela A., “Effects of Nanosilica Additions on Cement Pastes”, Applications of Nanotechnology in Concrete Design, 2005, pp.87-96.
Yapılan birçok araştırma sonucu nano-partiküllerin aşağıda belirtilen hususlarda önemli iyileşmelere neden olabileceği tespit edilmiştir [6]:
Agrega-çimento hamuru arasında aderansın kuvvetlenmesi,
Mikro çatlak oluşumunu azalması ve bu çatlakların kendiliğinden iyileşmesi,
Beton geçirimliliğinin azalması,
Rötre oluşumunun azalması,
Betonun sıcaklığa direncinin artması,
Alkali-silika reaksiyonu, korozyon, donma-çözülme gibi dürabilite özelliklerinin iyileşmesi.
Çimento esaslı malzemeler için büyük önem teşkil eden, aynı zamanda kendisi de bir nanomalzeme olarak nitelendirebilecek C-S-H jelinin ve diğer hidratasyon ürünlerinin nano ve mikro ölçekteki fiziksel ve kimyasal özeliklerinin anlaşılabilmesiyle malzemelerin makro boyuttaki özelik ve performansları kontrol edilebilir hale gelebilir.
[6] Makar, J.M.; Chan, G.W. Growth of cement hydration products on single walled carbon nanotubes. J. Am. Ceram. Soc. 2009, No.92, 1303–1310.
Şekilde beton bileşenlerinin tane boyutları ve özgül yüzey alanları görülmektedir. Şekilden konvansiyonel betonun nanopartikül içermediği sonucu çıksa da hidratasyon ürünü olan C-S-H jelleri, jel boşluklarındaki su ve kimyasal katkılar aslında nano ölçekteki maddeledir. Günümüzde beton ve çimentoda nanoteknoloji konusunda araştırma yapan bilim insanları daha çok hidratasyon reaksiyonuna ve nanopartiküllerin beton özellikleri üzerindeki etkilerine yoğunlaşmıştır [2].
[2] Balaguru, P., Chong, K., “Nanotechnology and Concrete: Research Oppurtunities”, Proceedings of ACI Session on Nanotechnology of Concrete, 2006, pp.15-28
Boya ve Kaplamalarda kullanılan nano malzemeler ve oluşturulan fonksiyonel özellikler:
Titanyum dioksit: Kendi kendini temizleme özelliği,UV koruyucu
Aluminyum Oksit:Aşınma Direnci,Çizilme Direnci
Kil: Oksijen,Nem,Gaz Bariyeri,Alev Geciktirici
Betonun nano boyutta tasarlanması konusunda yeni gelişmeler devam etmektedir [7]. Bunlara örnek olarak;
Nanoteknolojinin inşaat sektörüne uygulamalarına yönelik yapılan AR-Ge çalışmaları iki ana başlık altında toplanabilir:
1.Mevcut durumda kullanılan malzeme ve ürünlerin özelliklerini ve çalışma prensiplerini anlamak amacıyla yapılan yüksek teknolojili bilimsel ölçüm tekniği
2.Nano ölçekte tasarlanan malzemelerin belirli özelliklerini kullanan nano-malzemelerdir.
İnşaat sektöründe nanoteknoloji uygulamalarının özellikle kimya ve malzeme alanında çalışan firmaların geliştirdiği ürünlere bağlı olduğu söylenebilir.
Nanopartikül veya nanotüplerle güçlendirilmiş yüksek performanslı bağlayıcılar, nanoçimento,
Sıcaklık, nem veya gerilme algılayabilen akıllı beton,
MgO, fosfat, jeopolimer, alçıtaşı gibi alternatif nanopartiküller ihtiva eden eko-bağlayıcılar,
Fotokatalitik teknoloji bazlı kendi kendini temizleyebilme özeliğine sahip beton,
Kendi kendini onarabilen beton,
Az miktarda Portland çimentosu içeren, nanopartikül ihtiva eden modifiye eko-bağlayıcılar,
Deforme olabilen, büzülmeyen, düşük termal genleşmeli beton gösterilebilir.
Nanoteknolojinin yapı malzemelerine özellikle de çimento esaslı malzemelere adaptasyonuyla beton biliminin daha da ileri gideceği aşikardır. Bu çalışmaların devamında endüstriyel uygulamalara odaklanarak, temel araştırmaları daha da ilerletip sanayinin kullanabileceği düzeye gelmesini sağlamak en önemli hedeflerden biri olmalıdır.
Kendi kendini temizleyebilme özelliği fotokatalitik bir mekanizmayla harekete geçen Titanyum dioksit (Ti02) parçacıklarıyla ortaya çıkar.
Bu süreçte güneşin ultra viyole ışınlarına maruz kalan kir parçaları parçalanır ve yağmur suyuyla akarak temizlenir.
[7]Sobolev K. and Sanchez F., “The Application of Nanoparticles to Improve the Performance of Concrete”, NICOM 4: 4th International Symposium on Nanotechnology in Construction, Agios Nikolaos, Crete, Greece, May 20-22, 2012, proceedings CD-ROM.
Geleneksel Yalıtım Malzemesine Göre Avantajları:
1.Nanoteknoloji kullanılarak üretilen yalıtım malzemeleri konvansiyonal malzemelere göre daha hafif ve iki kat güçlüyken ısı iletkenliği %30 daha düşüktür.
2.Nanokaplamaların ve ince filmlerin en büyük özelliklerinden biri mevcut yüzeylere uygulanarak daha iyi yalıtım sağlamasıdır.
Uygulama Biçimi: Katı panaller arasına sıkıştırılarak,ince filmler şeklinde uygulanarak veya kaplama olarak boyanarak.
1.Nanoteknoloji Nedir?
2.Nanoteknolojinin İnşaat Sektöründeki Uygulama Alanları
2.1.Yalıtım Malzemeleri
2.2.Kaplamalar/Boyalar
2.3.Yapıştırıcılar/Yapıştırıcı Malzemeler
2.4.Yapısal Malzemeler
2.4.1.Çimento Ve Beton
2.4.1.1.Nanopartiküller
2.4.1.2.Sonuç
Almanyada'ki bir enstitü yapıştırıcılara gerek kalmadan malzemelerin kendiliğinden yapışmasını sağlayan bir teknoloji geliştirmiştir.
Özel olarak şekillendirilmiş nano boyutta kıllar sayesinde düz bir zemine herhangi bir yapıştırıcı kullanmadan tutunabilmektedir.
design by Dóri Sirály for Prezi