در دهه های اخیر،با پیشرفت علم نانو فناوری و ورود آن به عرصه های مختلف صنعتی،دگرگونی های عظیمی در طراحی و تولید مواد پیشرفته به وجود آمده است.یکی از کاربردهای برجسته نانوفناوری در صنعت ساخت و ساز و عمران،تولید ژل های آب بندی نانو می باشد که به عنوان نسل جدید مواد آب بند ،نقش مهمی در افزایش دوام،پایداری و کارایی سازه ها ایفا می کنند.نشت آب،یکی از چالش های مهم در ساختمان ها،تونل ها،مخازن،استخرها و تاسیسات زیرزمینی است که در صورت عدم کنترل منجر به خرابی زودهنگام سازه،زنگ زدگی آماتورها،رشد قارچ و کپک، و تحمیل هزینه های سنگین تعمیرات می گردد.از این رو توسعه مواد آب بند با عملکرد پیشرفته و عمر مفید بالا،همواره از دغدغه های مهندسان و متخصصان مواد بوده است.
در این میان ژل های نانو ساختار به دلیل دارا بودن خواص فیزیکی و شیمیایی منحصر به فرد،توانسته اند جایگزین مناسبی برای روش های سنتی نظیر قیرگونی،ایزوگام یا ملات های آب بند سنتی شوند.این ژل ها به طور معمول از ترکیب نانو ذرات سیلیکا،پلیمرهای مهندسی شده،عوامل ژل کننده، و افزودنی های هوشمند تشکیل شده اند که در کنار یکدیگر خاصیت نفوذناپذیری،خودترمیمی و چسبندگی فوق العاده ای را فراهم می کنند.ژل نانو نه تنها از نفوذ آب و رطوبت جلوگیری می کند،بلکه در سطوح بتنی ،سنگی و فلزی نیز عملکرد عالی از خود نشان می دهد و در برابر تغییرات دما،اشعه UV،مواد شیمیایی و فشار هیدرواستاتیک مقاومت قابل توجهی دارد.
فرآیند فرمولاسیون ژل آب بندی نانو نیازمند دانش دقیق در زمینه ی مهندسی مواد،شیمی پلیمر و نانو تکنولوژی است.انتخاب مواد اولیه،درصد اختلاط اجزاء،PH محیط،میزان ژل کنندگی ،زمان گیرش و رفتار رئولوژیکی از عوامل کلیدی در تعیین کیفیت و عملکرد نهایی محصول می باشند.
ساختار و ترکیبات ژل آب بندی نانو
- نانو سیلیکا: افزایش استحکام مکانیکی و کاهش نفوذپذیری.
- پلیمرهای الاستومری:برای انعطاف پذیری و چسبندگی بهتر.
- ترکیبات معدنی فعال: ایجاد واکنش های شیمیایی برای پر کردن ترک ها.
- مواد ضد باکتری و ضد قارچ: جلوگیری از رشد میکروارگانیسم ها در محیط های مرطوب.
ژل آب بندی نانو پس از تزریق یا اعمال،وارد ترک ها و حفرات ریز می شود.نانو ذرات به دلیل اندازه بسیار کوچک،سطح تماس زیادی ایجاد کرده و با رطوبت و مواد معدنی موجود در سازه واکنش می دهند.این واکنش منجر به تشکیل کریستال های نامحلول در ترک ها شده و یک مانع ضد آب دائمی به وجود می آورد.
این ژل خاصیت خودترمیمی دارد،یعنی در صورت ایجاد ترک های جدید،با جذب آب فعال شده و ترک ها را مجدداً مسدود می کند.
- آب بندی کامل حتی تحت فشار هیدرواستاتیک بالا
- دوام طولانی
- نفوذ در ترک های ریز تا ۰/۲ میلی متر
- غیرسمی و سازگار با محیط زیست
- مقاومت در برابر اسیدها و مواد شیمیایی
- قابلیت استفاده در شرایط مرطوب بدون نیاز به خشک کردن کامل سطح
ژل آب بندی نانو به دلیل ویژگی های منحصر به فردی مانند نفوذناپذیری بالا،خاصیت خودترمیمی،چسبندگی قوی و مقاومت در برابر عوامل محیطی،کاربردهای گسترده ای در صنایع مختلف دارد.در ادامه مهم ترین کاربردهای ژل آب بندی نانو به صورت طبقه بندی شده بررسی شده است:
۱- صنعت ساختمان و عمران
- آب بندی سازه های بتنی:
استفاده در دیوارهای زیرزمین،فوندانسیون،کف پارکینگ،دال ها و سقف های بتنی برای جلوگیری از نفوذ آب های زیرزمینی.
- ترمیم درزها و ترک های بتنی:
ژل نانو به دلیل خاصیت تزریقی و نفوذ پذیری بالا،در درزگیری ترک های مویی و فعال بتن کاربرد دارد.
- آب بندی سرویس های بهداشتی و آشپزخانه ها:
جلوگیری از نشست رطوبت از کف و دیوارها در واحدهای مسکونی و تجاری.
- عایق بندی پشت بام ها و تراس ها:
به عنوان جایگزینی برای ایزوگام یا قیرگونی با عمر مفید بیشتر و اجرای ساده تر.
۲- سازه های زیرزمینی و تونل ها
- تونل های مترو و راه آهن:
استفاده برای جلوگیری از نفوذ آب های سطحی و زیرزمینی به داخل تونل ها.
۳- مخازن،استخرها و منابع آبی
- مخازن ذخیره آب و حوضچه های تصفیه:
پوشش داخلی برای جلوگیری از نشتی آب و حفاظت سازه در برابر خوردگی.
- استخرهای شنا و حوضچه های پرورش ماهی:
ایجاد سطحی مقاوم در برابر فشار هیدرواستاتیک و حمله جلبک یا باکتری.
۴- کاربردهای صنعتی و کارخانه ای
- سالن های تولید و انبارها:
برای حفاظت از کف سازی ها در برابر نشت آب،روغن یا مواد شیمیایی.
- تأسیسات تصفیه خانه های صنعتی:
ژل نانو به دلیل مقاومت شیمیایی بالا،در آب بندی مخازن و کانال های جریان فاضلاب صنعتی کاربرد دارد.
۵- زیرساخت های شهری
- شبکه فاضلاب :
جلوگیری از نفوذ آب های سطحی یا نشت فاضلاب به زمین های اطراف.
- کانال ها و خطوط انتقال آب:
جلوگیری از اتلاف آب در مسیر انتقال و افزایش بهره وری شبکه.
۶- پروژه های زیست محیطی و کشاورزی
- سدها و آبگیرها:
تقویت لایه های آب بند طبیعی با ژل نانو برای کاهش نشست.
- کانال های آبیاری کشاورزی:
کاهش اتلاف آب و افزایش بازدهی سیستم های آبیاری.
۷- کاربردهای تخصصی و نوآورانه
- آب بندی تجهیزات حساس در محیط های مرطوب یا زیرآب:
مانند پست های برق،تابلوهای صنعتی،محفظه های الکترونیکی.
- استفاده در قالب های خاص در پروژه های معماری یا هنری:
که نیاز به مقاومت در برابر رطوبت یا تماس با آب دارند.
جهت مشاهده و کسب اطلاعات بیشتر در رابطه با فرمولاسیون عایق بی رنگ نانو کلیک کنید.