Publié: samedi, 22 avril 2023
Modifié: vendredi, 22 septembre 2023
Les nanobulles et leurs effets positifs sur la résistance mécanique du béton
Introduction
Le béton est l'un des principaux matériaux de construction utilisés, et il est presque impossible de remplacer le béton par d'autres matériaux naturels. Le ciment est la partie principale de la préparation du béton. Cependant, la consommation d'énergie de l'industrie du ciment consomme de grandes quantités de combustibles fossiles et crée de graves problèmes environnementaux, notamment la pollution de l'air, le changement climatique et le réchauffement climatique en émettant en permanence du dioxyde de carbone (CO2). Par exemple, environ 900 kg de CO2 sont émis lorsqu'une tonne de ciment est produite, ce qui signifie que près des deux tiers des émissions mondiales de CO2 sont générées par les industries cimentières. Ainsi, des matériaux et des systèmes alternatifs respectueux de l'environnement doivent être développés et évalués pour réduire le réchauffement climatique et d'autres problèmes environnementaux.
Pour la première fois, la nanotechnologie a été introduite par Richard Feynman. En décembre 1959, il a donné une conférence intitulée "Il y a beaucoup de place au fond" et a présenté la nanotechnologie.
Les nanobulles sont de très petites bulles d'un diamètre inférieur à 200 nm et peuvent rester longtemps dans l'eau. La technologie des nanobulles est largement utilisée dans divers domaines, tels que le revêtement et le nettoyage de surface, l'élimination des polluants, le traitement de l'eau, l'ingénierie biomédicale et de contraction, l'amélioration de la flottation des minéraux ultrafins et la libération d'énergie lorsque les bulles s'effondrent et sont détruites.
L'importance des nanobulles sur la résistance du mélange de ciment
Comme mentionné précédemment, la nanotechnologie est une branche émergente de la science liée à la compréhension et au contrôle de la fabrication de matériaux dans des dimensions nanométriques. L'étude du béton et du ciment en pâte à l'échelle microscopique et macroscopique est importante pour le développement de nouveaux matériaux de construction et leur application.
La résistance d'un mélange de ciment peut être améliorée en ajoutant des nanomatériaux tels que la fibre d'acier, la fibre de verre, la fibre polymère, la fibre de carbone et les nanotubes de carbone (CNT) et l'oxyde de graphène (GO). Cependant, chacune de ces technologies a ses forces et ses faiblesses.
L'une des méthodes récemment utilisées pour renforcer le mélange de ciment et activer la réaction d'hydratation du ciment est l'application de microbulles dans l'eau de gâchage. Les nanobulles augmentent le pH, l'oxygène dissous (OD), la conductivité électrique (EC), la turbidité et la teneur en azote dans l'eau, ce qui entraîne une amélioration de la résistance à la compression du ciment par rapport à l'utilisation d'eau. Les caractéristiques les plus importantes des nanobulles sont des coûts de production très faibles, une production à grande vitesse et leur disponibilité à tout moment et en tout lieu.
Selon plusieurs études, l'application de nanobulles a amélioré les propriétés mécaniques du béton telles que la résistance à la compression et à la traction. L'une des études montre que l'application de nanobulles augmente la résistance à la compression et à la traction du béton jusqu'à 16 % et 19 % respectivement. Une autre recherche connexe montre que l'utilisation de nanobulles d'oxygène augmente la résistance mécanique des bétons jusqu'à 61 % par rapport au béton fabriqué avec de l'eau du robinet (Fig.1, 2).
Acniti propose les meilleurs instruments de nanobulles d'oxygène pour produire suffisamment de nanobulles d'oxygène pour différentes industries et domaines, y compris les entreprises de construction.
Un autre point important est l'application de nanobulles et de certains autres matériaux tels que la zéolite et la pouzzolane de Chekneh dans le béton au lieu du ciment et de l'eau en général. Une recherche récente montre que le mélange de zéolite, de pouzzolane chekneh et d'eau de nanobulles a considérablement amélioré la résistance et la durabilité du béton, qui est une alternative significative au ciment et à l'eau de mélange pour réduire la pollution de l'air, augmenter les performances du béton et réduire les coûts de production du béton. .