بتن با مقاومت زیاد:

یکی از چالش هایی که در رشته مصالح ساختمانی بوجود آمده است، بتن با عملکرد بالا (HPC) می باشد . این نوع بتن مقاوم از نوع مصالح کامپوزیت بوده و از نظر دوام جزو مصالح کامپوزیت و چند فازی مرکب و پیچیده می باشد . خواص، رفتار و عملکرد بتن بستگی به نانو ساختار ماده زمینه بتن و سیمانی دارد که چسبندگی، پیوستگی و یکپارچگی را بوجود می آورد. بنابراین، مطالعات بتن و خمیر سیمان در مقیاس نانو برای توسعه مصالح ساختمانی جدید و کاربرد آنها بسیار حائز اهمیت می باشد.

روش معمولی برای توسعه بتن با عملکرد بالا اغلب شامل پارامترهای مختلفی از جمله طرح اختلاط بتن معمولی و بتن مسلح با انواع مختلف الیاف می باشد . در مورد بتن به طور خاص، علاوه بر عملکرد با دوام و خواص مکانیکی بهتر، بتن با عملکرد بالای چند منظوره (MHPC) خواص اضافه دیگری را دارا می باشد، از جمله می توان به خاصیت الکترو مغناطیسی و قابلیت به کار گیری در سازه های اتمی (محافظت از تشعشعاتو افزایش موثر بودن آن در حفظ انرژی ساختمانها و … را نام برد.

نانو سیلیس آمورف:

در صنعت بتن، سیلیس یکی از معروفترین موادی است که نقش مهمی در چسبندگی و پر کنندگی بتن با عملکرد بالا (HPC) ایفا می کند. محصول معمولی همان سلیکیافیوم یا میکرو سیلیکا می باشد که دارای قطری در حدود ۱/۰ تا ۱ میلی متر می باشد و دارای اکسید سیلیس حدود ۹۰% می باشد. می توان گفت که میکرو سیلیکا محصولی است که در محدوده بالای اشل اندازه نانو متر جهت افزایش عملکرد کامپوزیت مواد سیمانی به کار برده می شود .

محصول نانو سیلیس متشکل از ذراتی هستند که دارای شکل گلوله ای بوده و با قطر کمتر از ۱۰۰ m یا بصورت ذرات خشک پودر یا بصورت معلق در مایع محلول قابل انتشار می باشند، که مایع آن معمول ترین نوع محلول نانو سیلیس می باشد، این نوع محلول در آزمایشات مشخص در بتن خود تراکم(SCC) به کار گرفته شده است.

نانو سیلیس معلق کاربردهای چند منظوره از خود نشان می دهد مانند:

• خاصیت ضد سایش
• ضد لغزش
• ضد حریق
• ضد انعکاس سطوح

نانو لوله ها (A OTUBES) :

همان گونه که در مقدمه مقاله مطرح شد معمولاً الیاف برای مسلح کردن و اصلاح عملکرد مکانیکی بتن بکار برده می شوند . امروزه از الیاف فلزی، شیشه ای ، پلی پروپلین ، کربن و … در بتن برای مسلح کردن استفاده می شود و لیکن تحقیقات روی بتن مسلح شده توسط نانو لوله کربنی (Carbo a otubes) انتشار نیافته است تا بتوان از نتایج آن برای مسلح کردن بوسیله نانو لوله ها استفاده کرد. نانو لوله کربنی توسط LIJIMA در سال ۱۹۹۱ کشف شده است.

کارهای بسیاری بر روی ساختار نانو در بخش فیزیک کوانتوم انجام یافته است بطوری که تحقیقات نوین بر روی تکنولوژی و مهندسی نانو در سطح جهانی نقش اساسی و اصلی بازی می کند . کربن ۶۰ و نانو لوله های نوین دارای ساختاری هستند که آنها را از فولاد قوی تر و بسیار سبک می کند بطوریکه می توانند خمیدگی و کشش را بدون شکستن تحمل نمایند و در آینده جایگزین الیاف کربن خواهند شد که در کامپوزیت ها به کار برده می شوند.