إنتاج أول خرسانة مقاومة للصدأ في مصر.. تكنولوجيا النانو تحمي المعادن من التآكل.. وعمر التسليح يصل لـ103 أعوام

يتطلب إنتاج الخرسانة المسلحة قضبان الصلب من أجل توفير قوة الشد اللازمة فى الخرسانة الإنشائية، وعندما تتآكل قضبان الصلب، يحدث فقدان فى الرابطة بين الخرسانة والقضبان بسبب تشكيل الصدأ على سطحها. 

وأوضح الدكتور محمد الفقى، باحث بالمركز القومى للبحوث، أن نفاذية الخرسانة هى خاصية أساسية فى منظور متانة ملموسة لأنها تمثل السهولة التى يمكن أن يتحرك بها الماء أو السوائل الأخرى من خلال الخرسانة، وبالتالى يقل التآكل. 

خاصية النانو تكنولوجي وأضاف الباحث بالمركز القومى للبحوث، أن تقنية النانو من أبرز المجالات البحثية النشطة التى تغلف مجالات مختلفة بما فى ذلك مواد البناء، واكتسب تطبيق تكنولوجيا النانو فى حماية التآكل للمعادن زخمًا فى الآونة الأخيرة فجزيئات النانو لها خواص فيزيائية وكيميائية فى نهاية المطاف، مما قد يعزز التآكل والحماية بالمقارنة مع المواد كبيرة الحجم. 

هدف البحث  وأشار الفقى إلى أن مجموعة من الباحثين بالمركز القومى للبحوث قاموا ببحث يهدف إلى دراسة أداء رابطة السندات التى تحتوى على نسبة عالية نسبيا من نانو السيليكا (تصل إلى 4.5٪) والتى تتعرض لظروف تآكل. 

وأوضح أنه تم دراسة هذا على نطاق واسع من خلال الشد، وقوة السندات وكذلك نفاذية الخرسانة السيليكا نانو، وبالإضافة إلى ذلك كان التحليل الهيكلى الجزئى من أجل تقييم تأثير نانو السيليكا على خصائص الخرسانة فى كليهما. 

نتائج الدراسة 

وكشفت النتائج أنه من خلال إضافة نانو السيليكا، انخفضت نفاذية الخلطات الخرسانية بشكل ملحوظ للوصول إلى 50 ٪ من مزيج التحكم عن طريق إضافة 4.5٪ نانو السيليكا، أما بالنسبة لمقاومة التآكل، فإن خرسانة السيليكا النانو هى مقاومة أعلى نسبيا من الخرسانة العادية. 

كما أن زيادة نسبة نانو السيليكا زيادة كبيرة تمثل الوقت الحرج الموافق لخسارة المعادن والذى يساوى 50 ميكرون والتى تتوافق عادة مع تكسير الخرسانة الأول المستحق إلى تآكل التسليح ليصل إلى نحو 103 سنوات بدلًا من 23 عامًا بالنسبة للخرسانة العادية.   

اقرأ أيضا: دراسة بـ"القومي للبحوث" تكشف تأثير الكلى على ارتفاع ضغط الدم

النانوسيليكا

وكشف الباحث بالمركز القومى للبحوث، أن زيادة نسبة نانو السيليكا فى قوة السندات المتبقية من الخرسانة بعد التعرض لبيئة تآكل، لوحظ سلوك الانسحاب للقضبان مضمن فى جميع الخلطات بدلًا من سلوك الانقسام الذى لوحظ قبل تآكله، مضيفا أن هناك 4.5 ٪ نانو زادت السيليكا فى الخرسانة من قوة الرابطة المتبقية لتصل إلى 79 ٪ بدلا من 27 ٪ فقط بالمقارنة مع مزيج التحكم (0٪) قبل خضوعها للبيئة المسببة للتآكل. 

ومن الدراسة التى أجريت يمكننا أن نستنتج أن النانو سيليكا كذلك أثبت أنه مادة مانعة للتسرب ومقاومة للصدأ.