عنوان اختراع: طراحی و ساخت نانو سیمان توانمند با قابلیت مقاوت در برابر یخبندان

خلاصه اختراع

با استفاده از این فناوری بتن در نصف مدت معمول لازم یعنی 14 روز به مقاومتی 2/5 برابر بتن های معمول می رسد. بتن هایی كه در حال حاضر استفاده می شود، فقط در دمای بالای 16 درجه سانتی گراد قابل ساخت است و عمل آوری نیز 38 روز به طول می انجامد. این سیمان باعث ایجاد انقلابی در صنعت ساختمان سازی و پروژه های عمراهی مثل ساخت سد و فرودگاه در مناطق سردسیر می شود و از آن به عنوان گامی در جهت ساخت سازه های فضایی در خارج از جو زمین و كرات دیگر می توان نام برد. كار روی ساخت این سیمان منحصر به فردی كه در دمای 35 درجه سانتی گراد زیر صفر قابلیت استفاده در پروژه های ساختمانی را دالرد. 3 و نیم سال پیش آغاز شد. اكنون كسب این موفقیت یكی از دستاوردهای جنبی پروژه است. نتیجه اصلی پروژه حدود 2 سال دیگر مشخص می شود كه مربوط به یك پروژه بزرگ نظامی است. در این پروژه، سیمانی با نرمی بالا و پودری تولید شده است كه آن را با مواد و عناصری مانند سیلیس فعال و غنی سازی كرده ایم كه این امر باعث شده است بتن در منفی 35 درجه سانتی گراد هم قابل عمل آوری با حفظ تمامی خواص باشد چون بتن های معمولی فقط در دمای بالای 16 درجه سانتی گراد فعال است و در پایین تر از این دما مهندسان ناظر اجازه بتن ریزی نمی دهند، چون چسبندگی آن كم می شود. بتن برای سخت شدن نیاز به دمایی به نام هیدراتاسیون دارد كه در این دما فعل و انفعالات شیمیایی باعث سخت شدن آن می شود. بعد كه قالب ها از بتن باز شود، مدت 38 روز طول می كشد ت بتن به طور كامل سفت و سخت شود كه به این مرحله عمل آوری بتن می گویند. در طول این مدت برای ایجاد حرارت و واكنش های لازم آب به بتن اضافه می شود بع از این 28 روز بتن، سختی لازم را برای انجام كارهای دیگر ساختمان سازی پیدات كرده است. برای عمل آوری بتن مدت زمان لازم و استاندارد برای ساختمان سازی 28 روز است. چرا كه در كمتر از این مدت و همچنین پایین تر از دمای 16 درجه سانتی گراد بتن مقاومت لازم را كه 240 كیلوگرم بر سانتی متر مربع است، پیدا نمی كند. 30 تا 40 درصد مقاومت بتن بستگی به دمای مناسب آن یعنی بالاتر از 16 درجه سانتی گراد دارد. اما سیمان جدید ابداعی و بتن ساخته شده با آن علاوه بر این كه در دمای 35 درجه سانتی گراد زیر صفر قابلیت عمل آوری را دارد. در مدت 14 روز به سختی و مقاومت لازم می رسد. در مناطق سردسیر و یخ بندان هزینه بتن ریزی بسیار بالا می رود. چون باید از امكانات و ابزار لازم برای فراهم كردن دمای هیدراتاسیون بتن استفاده كرد در حالی كه ما برای نخستین بار در جهان با ساخت یك سیمان غنی شده، دمای بتن ریزی را تا 35 درجه سانتی گراد زیر صفر كاهش داده ایم. این طرح با كمك متخصصانی در رشته شیمی، معدن و هسته ای آغاز گردید و بالاخره به نتیجه رسید. در حال حاضر به دلیل سردی هوا در غرب و شمال غرب كشور، بسیاری از پروژه های ساختمانی می خوابد. حتی در برخی از مناطق فقط 2 ماه از سال امكان كار وجود دارد ولی با استفاده از این سیما در 12 ماه سال می توان پروژه های عمرانی را با موققیت اجرایی كرد. برای اولین بار در جهان با تولید این سیمان غنی شده توانسته ایم بتن سازی را در دمای 35 درجه سانتی گراد زیر صفر امكان پذیر كنیم. البته با اضافه كردن موادی به این بتن مثل ضدیخ، امكان فعال سازی آن در دماهای پایین تر از 35- درجه سانتی گراد هم امكان پذیر است. با سیمان پودری ابداعی می توان طی حداكثر 14 روز (نه 28 روز) مقاومت بتن را به حد مناسب رساند. با استفاده از یك سری افزودنی ها و اضافه كردن آن ها به این سیمان پودری در این درجه حرارت پایین، واكنش ها به قدری گرمازا می شود. كه دمای لازم برای هیدراتاسیون بتن فراهم می شود. از سوی دیگر استفاده از این سیمان در بتن ریزی مقاومت آن را 2/5 برابر افزایش و میزان سایش بتن را در برابر عوامل فیزیكی و شیمیایی كاهش می دهد. بنابراین مشكلاتی كه هم اكنون در دریچه های سد، سازه های نظامی و باندهای فرودگاه ها، در اثر سایش بتن به وجود می آید، بسیار كم می شود.