Với những ưu điểm vượt trội, công nghệ nano đã trải qua hàng ngàn nghiên cứu và dần xâm nhập vào các lĩnh vực đời sống: y học, điện tử,.. và cả khía cạnh xây dựng. Trong đó, bê tông công nghệ nano đang được ứng dụng rộng rãi trong công tác thi công các công trình. Vậy đâu là nguyên do loại bê tông này được ứng dụng rộng rãi như vậy? Bài viết sau hãy cùng bê tông Hoàng Cát tìm hiểu nhé!
Bê tông công nghệ nano là gì?
Nhìn dưới góc độ khoa học, các giáo sư cho rằng bê tông là một loại vật liệu nhìn giống như đá rắn nhưng về cơ bản vẫn chỉ là một miếng “bọt biển” khi quan sát dưới kính hiển vi. Đây là một vật liệu xây dựng dạng composite không đồng nhất và có độ xốp cao.
Ứng dụng điều này, các nhà nghiên cứu đã sử dụng công nghệ nano tân tiến, thêm graphene oxide và montmorillonite nanoclay vào một chất trám kín có cấu tạo từ siliconate rồi trộn phức hợp này cùng xi măng để tạo thành một kết cấu bền vững mới.
Ưu điểm của bê tông công nghệ nano là gì?
Ứng dụng công nghệ nano vào sản xuất bê tông đã khiến cho loại nguyên vật liệu này mang đến nhiều ưu điểm vượt trội sau:
- Cải thiện khả năng chống thấm lên tới 75%.
- Giảm tác hại ăn mòn của muối lên tới 44% so với công nghệ truyền thống.
- Làm dày đặc cấu trúc vi mô của bê tông, giúp ngăn chặn sự xâm nhập của nước và các loại chất lỏng khác.
- Ngăn chặn sự tấn công vật lý và hoá học của muối khử mặn,
- Chất trám khe hỗ trợ bảo dưỡng cho bê tông tươi.
- Ngăn chặn tiến trình phân huỷ cấu trúc bê tông từ các tác hại của môi trường.
- Giải quyết chống chịu, tăng tuổi thọ công trình.
Phương pháp sản xuất bê tông công nghệ nano.
Theo nhiều nghiên cứu, hiện hay có hai phương pháp sản xuất bê tông dưới công nghệ nano. Cả hai phương pháp này đều hướng tới mục tiêu đưa các phần tử nano vào trong thành phần phức hợp bê tông.
Cụ thể:
Phương án thứ nhất, họ sẽ nghiền xi măng ra với kích thước nhỏ, ngang bằng hạt nano với mục đích cho thành phần các chất tham gia phản ứng với nước khi trộn cùng xi măng sẽ diễn ra mạnh mẽ hơn. Phương án này xuất phát từ nghiên cứu thực tế, xi măng thông thường có tỷ diện riêng xấp xỉ tới 3,000 cm2/gr nhưng khi phản ứng với nước chỉ có ⅓ tổng khối lượng, phần lớn là các phần tử ngay sát bề mặt và ⅔ còn lại sẽ chỉ có tính nặng là cốt liệu trơ. Do đó, khi nghiền nhỏ xi măng thì tới 90% khối lượng sẽ tham gia phản ứng với nước. Từ đó, lượng xi măng thành phẩm cần thiết ít hơn trong khi cấu trúc lại bền vững hơn. Hơn nữa, trong quá trình sản xuất, nguyên liệu chế tạo xi măng clinker sẽ bị tiêu hao một phần lớn năng lượng, các lượng phụ gia nano biến tính gốc cacbon cũng vì thế mà giúp người thợ gia công giảm thiếu đáng kể thời gian nghiền.
Phương pháp thứ hai thường được dùng để sản xuất bê tông công nghệ nano nói tóm gọn là biến tính các vật liệu xây dựng tức là sử dụng các ứng dụng phụ gia để biến tính nano. Các chất phụ gia này bao gồm: C, Cu, Ag, TiO2, Fe2O3, CaCO3, SiO2, sợi nano, phân tử nano polyme… Các chất phụ gia biến tính nano được điều chế với nồng độ cực thấp sẽ thúc đẩy, tăng cường các đặc tính cơ lý của bê tông như là tăng khả năng cải thiện cường độ và các modun đàn hồi, giúp nâng cao khả năng chống thấm nước và sức bền băng giá cho bê tông đồng thời làm giảm ngưỡng biến dạng co ngót bên trong bê tông.
Trên đây, bài viết đã cung cấp đến bạn những thông tin cần thiết về khái niệm bê tông công nghệ nano và phương pháp ứng dụng sản xuất loại bê tông độc đáo này. Với sự phát triển không ngừng, lĩnh vực nguyên vật liệu xây dựng cũng chạy theo những biến đổi độc đáo để đưa đến những sản phẩm ngày một chất lượng hơn và bê tông công nghệ nano là một minh chứng tiêu biểu cho những phát triển đó.
