فناوری نانو و صنعت ساختمان

فناوری نانو در صنایع ساختمان نقش بسزایی دارد، در این زمینه بیشترین سهم مربوط به صنایع فولاد، شیشه و بتن است .
به گزارش ستاد فناوری نانو ، كاربرد نانو ذرات در صنعت ساختمان كه مهمترین آن ها نانولوله های كربنی و دی اكسید تیتانیوم هستند، عموما در سازه های اصلی باعث افزایش خواص مكانیكی نمونه ها شده و در بخش نازك كاری نیز كاربرد نانو پوشش ها در نمای داخلی و خارجی ساختمان از اهمیت ویژه ای برخوردار است.
نانو پوشش های ساختمانی ضمن اینكه باعث دفع آب می شوند نمای ساختمان را در مقابل اشعه UV مقاوم می سازند.
این نانو پوشش ها در سطوحی از جمله سیمان، آجر، سفال، سنگ معمولی، كاشی، مرمر، چوب، سرامیك، شیشه، فولاد و بتن به كار می روند.
ساخت بتن تقویت شده و خود تمیز شونده، شیشه های خود تمیز شونده، مقاوم در برابر آتش و كنترل كننده انرژی و در نتیجه صرفه جویی در مصرف انرژی، استفاده از رنگ های حاصل از علم نانو كه باعث عدم نفوذ باكتری ها به ساختمان های اداری، مسكونی، بیمارستان ها می شود و به آنها عمری طولانی، محیطی عاری از باكتری و ماهیتی غیر قابل كثیف شدن و فرسودگی می بخشند نیز از دیگر كاربردهای مهم فناوری نانو در صنعت ساختمان است.
***فناوری نانو وپوشش های ساختمانی
نانو پوشش ها درسطوح داخلی وخارجی ساختمان ها ازجمله سطوح شیشه ای، پلاستیكی، چوبی، فولادی، سنگی،آجری، كاشی، سرامیكی،سیمانی و بتنی و... استفاده می شوند.
دراین سطوح (سطوح هوشمند) كه عموما «فوق آبدوست و یا فوق آبگریز» هستند واكنش ها برروی سطح صورت می گیرد. در ضمن نانوپوشش ها ساختمان آنتی باكتریال بوده وبرای سلامتی انسان بی ضررهستند.
***نانو پوشش های سنگ وچوب
این نانو پوشش ها ی آنتی باكتریال، مقاوم در برابر آب، هوا، مواد ارگانیكی و غیر ارگانیكی هستند و یكی از پوشش های اصلی صنعت ساختمان به شمار می روند.
نانو پوشش های سنگ و چوب تركیباتی هستند كه ضمن حفظ ظاهر اصلی سطح باعث عدم ایجاد چسبندگی در سطح شده و آب، چربی و سایر و آلودگی ها را از سطح دفع می كنند. ضمنا نانو پوشش های سنگ و چوب برای سطوح سنگی نفوذ پذیر كه خاصیت مكندگی دارند نیز موارد استفاده بسیاری دارند.
تركیبات این نانو پوشش ها معمولا شامل الماس، نقره، شیشه و سرامیك می شوند
پوشش سطوح منفذ دار، حفظ تنفس سطوح، حفظ سطوح در برابر عوامل محیطی، امكان تمیز شدن لك ها از جمله چربی ها و روغن ها با آّب، جلوگیری از ایجاد كپك، جلبك و مشابه آنها و محافظت سطوح از تاثیر نم وكثیفی ها از مزیت های استفاده از این تركیبات هستند.
نانوپوشش های سنگ وچوب، علاوه بر استفاده در سطوح چوبی معمولی برای سطوح چوبی جلادار و سطوح چوبی رنگ شده هم مورد استفاده قرار می گیرند.
استفاده از نانوپوشش های سنگ وچوب باعث می شوند ساختمان ها همراه با باغچه ها و مجسمه های اطراف آن ها از تاثیرات محیطی محفوظ مانده و به مرورزمان در رنگ آن ها تغییری ایجاد نشود.
***شیشه
نانو پوشش های شیشه در صنایع ساختمان واتومبیل بیشترین كاربرد را دارند، نانو پوشش های استفاده شده برروی شیشه پس از شش هفته خاصیت خود تمیزشوندگی را از خود نشان می دهند.
شیشه های كنترل كننده انرژی نیز از دستاوردهای فناوری نانو است. این نوع شیشه ها ضمن دارابودن تنوع در رنگ و سایر خصوصیات، قادرند باكاهش شدید امواج ماوراء بنفش ومادون قرمز عبوری و تنظیم عبور نورمرئی در زمستان تا ۸۵ درصد و در تابستان تا ۸۰ درصد از هدر رفتن انرژی داخل ساختمان جلوگیری كنند.
شیشه های محافظ دربرابر آتش نیز از دیگر دستاوردهای فناوری نانو است. این محصول از طریق قراردادن یك لایه شفاف محتوای نانو ذرات سیلیس (SiO۲) درمیان دو صفحه شیشه ای ساخته می شود كه در هنگام گرم شدن شیشه این لایه شفاف تبدیل به محافظی سخت، تیره ومقاوم دربرابر آتش می شود.
*** بتن
تحقیقات بسیاری در زمینه بكارگیری فناوری نانو درساختمان بتن درحال انجام است به منظور درك این مطلب در سطح علم پایه از فناوری هایی مانند میكروسكپ هایAFM ،SEM ، FIB كه برای مطالعه در مقیاس نانو ساخته شده اند استفاده می شود
با استفاده از نانوذرات سیلیس می توان میزان تراكم ذرات را در بتن افزایش داده كه این به افزایش چگالی میكرو و نانوساختارهای تشكیل دهنده بتن و در نتیجه افزایش ویژگی های مكانیكی بتن منجر می شود.
***فولاد
فولاد یكی از فلزات بسیار مهم در صنعت ساخت وساز است. تحقیقات نشان داده است اضافه نمودن نانو ذرات مس به فولاد از ناهمواری های سطحی فولاد می كاهد و درنتیجه تعداد عوامل افزایش دهنده تنش و در نهایت ترك خوردگی های ناشی از خستگی سازه هایی مانند پل ها و برج ها، كه در آنها بارگذاری به طور متناوب انجام می گیرد را محدود می سازد.
***حسگرها
حسگرها ی مبتنی برفناوری نانو نیز می توانند به نوبه خودكاربردهای زیادی در سازه های بتنی داشته باشند.
برای كنترل كیفیت و دوام بتن، این حسگرها می توانند برای هدف های مختلفی مانند اندازه گیری چگالی، میزان افت بتن، پارامترهای موثر دردوام بتن نظیر دما، رطوبت، غلظت كلر، PH ؛دی اكسیدكربن، تنش، خوردگی میلگردها وارتعاش طراحی شوند.