@Article{, title={Studying the Effect of Nano Additives and Coating on Some Properties of Cement Mortar Mixes دراسة تأثير الطلاءات والمضافات النانوية على بعض الخواص لخلطات مونة الاسمنت}, author={Sarmad.I.Ibrahim and Alaa.A.Abdul Hameed and Farhad. M. Othman}, journal={Engineering and Technology Journal مجلة الهندسة والتكنولوجيا}, volume={34}, number={3 Part (A) Engineering}, pages={553-566}, year={2016}, abstract={The experimental work is divided in two parts, in the first part was prepared the mortar samples and mixing proportions cementsand (1:3)they were mixing these samples with nano scale ceramic powders (ZrO2 and TiO2) respectively the percentages by weight are taken from cement ratio (0.1, 1, 2.5, 5, and 10%) at particle size (50nm) and curing time (28day). The second part has included the preparation of mortar samples and then coated with a mixture of methanol alcohol, cement and ceramic nano-powders by cold spray technique by using compressed air at room temperature with pressure (8bar) and the spray distance (20Cm) and heating of the samples at (75C°), and then study mechanical thermal physical and structural properties for prepared samples. The results of mechanical and physical tests showed large and significant improvement for all mixed and coated samples with nanoparticles, and that the highest value of the mechanical and physical properties obtained from cement coated samples with (%5ZrO2), reaching the rate of increase in values of Vickers hardness by (%54), and wear resistance increased by (%66), while reaching the rate of decrease in values of total water absorption by (%79), The porosity has decreased at a rate of (%65), With regard to the dry density has increased at a rate of (%2.3). The higher values for the mixed samples reaching the rate of increase in values of Vickers hardness by (%38), and wear resistance increased by (%58), while reaching the rate of decrease in values of total water absorption by (%67), The porosity has decreased at a rate of (%51.68), With regard to the dry density has increased at a rate of (%1.9). The thermal conductivity test results have shown that there is a marked decrease in values conductivity for all mixed and coated samples with nanoparticles and that the minimum value of conductivity obtained from coated and mixed samples with (%5TiO2) as the value decreases conductivity for coated samples by (%64), while the lowest value for conductivity to the mixed samples by (%49). Results of Characterizations tests showed images of all of (SEM and AFM) Mortar reference sample that a high roughness as well as having to structure Ca(OH)2 a needle shaped structures with the presence of large pores, while after adding and coating by nanoparticles shows the disappearance of structures needle and produce a homogeneous structure of compounds (C-S-H) and the disappearance of the pores and gaps further decrease in surface roughness this explains the clear improvement in the properties.

ينقسم الجانب العملي الى جزئين، في الجزء الاول تم تحضير نماذج المونة وبنسبة خلط اسمنت/رمل (1:3) حيث تم خلط هذه النماذج مع مساحيق سيراميكية نانوية (ZrO2,TiO2) على التعاقب وبنسب وزنية مأخوذة من نسبة الاسمنت (10,5,2.5,1,0.1%) وبحجم حبيبي (50) نانومتر ووقت معالجة لمدة (28) يوم، اما الجزء الثاني فقد تضمن تحضير نماذج المونة ومن ثم طلاؤها بخليط من كحول الميثانول والاسمنت والمساحيق النانوية وبتقنية الرش البارد بأستخدام الهواء الجوي المضغوط بدرجة حرارة الغرفة عند ضغط (8) بار ومسافة رش بمقدار (20) سم، وتسخين اولي للقواعد لدرجة (75) درجة مئوية، ومن ثم دراسة الخصائص الميكانيكية والحرارية والفيزيائية والتركيبية للنماذج المحضرة.نتائج الفحوصات الميكانيكية والفيزيائية اظهرت تحسن كبير وملحوظ لجميع النماذج المخلوطة والمطلية مع الدقائق النانوية، وان القيمة الاعلى للخواص الميكانيكية والفيزيائية تم الحصول عليها من النماذج المطلية والمخلوطة مع (%5ZrO2)، حيث بلغت معدل الزيادة في قيم صلادة فيكرز بنسبة (%54)، ومقاومة البلى ازدادت بمعدل (%66)،بينما بلغ معدل النقصان بالامتصاص الكلي للماء بنسبة (%79)، اما المسامية فقد تناقصت بمعدل (%65)، وفيما يخص الكثافة فقد تزايدت بمعدل %2.3)). أما القيم الاعلى بالنسبة للنماذج المخلوطة ، حيث بلغت معدل الزيادة في قيم صلادة فيكرز المايكروية بنسبة (%38)، ومقاومة البلى ازدادت بمعدل (%58)، بينما بلغ معدل النقصان بالامتصاص الكلي للماء بنسبة (%67)، اما المسامية فقد تناقصت بمعدل (%52)، وفيما يخص الكثافة فقد تزايدت بمعدل %1.9)).أما نتائج فحص التوصيلية الحرارية فقد اظهرت ان هنالك نقصان ملحوظ في قيم التوصيلية ولجميع النماذج المخلوطة والمطلية مع الدقائق النانوية، وان القيمة الادنى للتوصيلية الحرارية تم الحصول عليها من النماذج المطلية والمخلوطة مع (%5 TiO2)، حيث بلغت قيمة النقصان بالتوصيلية للنماذج المطلية بنسبة (%64). اما بالنسبة للنماذج المخلوطة فقد بلغ مقدار النقصان (%49). نتائج الفحوصات التركيبية اظهرت صور كل من المجهر الالكتروني الماسح، ومجهر القوة الذرية لنموذج المونة المرجع انه ذا خشونة عالية وكذلك وجود لتركيب هيدروكسيد الكالسيوم Ca(OH)2 بشكل تراكيب ابرية الشكل مع وجود مسامات كبيرة، بينما اظهرت الصور بعد الاضافة والطلاء بالدقائق النانوية اختفاء التراكيب الابرية وانتاج تركيب متجانس من مركبات (C-S-H) واختفاء المسامات والفجوات علاوة على نقصان في خشونة السطح وهذا ما يفسر التحسن الواضح في الخواص.} }