مهندس یاسر رشیدی دانشجوی دوره دکتری این دانشکده در رشته مهندسی عمران گرایش سازه، ۱۲ آذرماه سال ۱۴۰۳ از رساله خود تحت عنوان «بررسی اثر ترکیبی نانولولههای هالوسیت و زیست پلیمرها بر خواص مکانیکی و دوام ملات سیمانی در معرض یونهای کلراید» به صورت حضوری با راهنمایی دکتر اصغر حبیبنژاد کورایم و مشاوره دکترLily Li دفاع نمود.
چکیده این رساله به شرح زیر میباشد:
هدف اصلی از انجام این رساله بررسی اثر ترکیبی نانولولههای هالوسیت و زیست پلیمرها بر خواص مکانیکی و دوام ملات سیمانی در معرض یون کلراید میباشد. از این رو سه نوع اصلاح زیست پلیمری مختلف، به نامهای کازئین، گوارگام و زانتان گام، برای آمادهسازی پخش شدگیهای کلوئیدی نانولولههای هالوسیت در محیط قلیایی سیمانی، مورد استفاده قرار گرفتند. بررسی پخش شدگی و پایداری وابسته به زمان نانولولههای هالوسیت اصلاح نشده در محلول قلیایی سیمانی نشان داد که آن¬ها به سرعت دچار کلوخهشدگی و تهنشینی میشوند. با این حال، پایداری نانولولههای هالوسیت اصلاح شده با زانتان گام در مقایسه با نانولولههای هالوسیت اصلاح شده با زیست پلیمرهای گوارگام و کازئین از عملکرد بهتری برخوردار بود. علاوه بر این، نانولولههای هالوسیت اصلاح شده با زانتان گام در تعلیقپذیری با قلیاییت برابر با ۱۳، به صورت نانوذرات پراکنده شده با متوسط اندازه ذرات حدود ۲۰ نانومتر وجود داشتند، در حالیکه نانولوله¬های هالوسیت اصلاح نشده بهصورت نانوذرات پراکنده شده با اندازه ذرات مابین ۲۰۰ نانومتر تا ۷۰۰۰ نانومتر وجود داشتند. در ادامه اثر ترکیبی نانولولههای هالوسیت و زیست پلیمرها بر خواص ریز ساختار و کلان ساختار ملات سیمانی مورد مطالعه قرار گرفت. نتایج حاصل از آزمایش¬های ریز ساختاری نشان داد که ترکیب نانولولههای هالوسیت اصلاح شده با زانتان گام در ملات سیمانی منجر به کاهش محتوای کلسیم هیدروکسید از طریق واکنش پوزولانی شد؛ علاوه بر این تسریع فرآیند هیدراسیون سیمان و تشکیل بیشتر ساختارهای ژل را به دنبال داشت. همچنین، اصلاح ملات سیمانی با هالوسیت-زانتان گام منجر به انتقال توزیع اندازه منافذ به سمت منافذ با قطر کوچکتر و بهبود مورفولوژی ریزساختاری شد. نتایج حاصل از آزمایش¬های کلان ساختاری نیز حاکی از آن بود ملات حاوی هالوسیت-زانتان گام بالاترین بهبودها را در خواص مکانیکی، نفوذپذیری و دوام در معرض یون کلراید در مقایسه با سایر مخلوط¬های مورد بررسی از خود نشان داد. مخلوط ۹۰ روزه هالوسیت-زانتان گام افزایشهایی را به ترتیب برابر با ۴/۲۹، ۱/۳۷ و ۳/۳۵ درصدی در مقاومت فشاری، سرعت موج فراصوت و مقاومت الکتریکی نشان داد. در نمونه مذکور تخلخل کل، جذب آب حجمی اولیه و نرخ جذب آب مویینه اولیه به ترتیب ۴/۲۳، ۸/۱۵ و ۱/۳۰ درصد در مقایسه با نمونه شاهد کاهش یافت. همچنین کاهشهایی به میزان ۹/۴۱ و ۴/۲۸ درصد در هدایت الکتریکی و ضریب مهاجرت یون کلراید مشاهده گردید. نهایتاً حضور نانولوله¬های هالوسیت اصلاح شده با زانتان گام در سیستم سیمانی منجر به افزایش مقاومت در برابر شروع خوردگی میلگردهای فولادی شده و نرخ خوردگی نمونه ملات مسلح شده ۹۰ روزه هالوسیت-زانتان گام در مقایسه با نمونه شاهد ۴/۴۳ درصد کاهش یافت.
واژههای کلیدی: نانولولههای هالوسیت؛ زیست پلیمرها؛ پخششدگی؛ ملات سیمانی؛ خواص ریز ساختار؛ خواص کلان ساختار.