بررسی تأثیر نانو سیلیس بر خواص سیمان سفید و مطالعه زیست سازگاری آن
چکیده
در سال های اخیر استفاده از نانو ذرات در زمینه های کاربردی به منظور ساخت مواد با عملکرد های جدید، توجهات فراوانی را به خود جلب کرده است. از جمله این کاربردها می توان به استفاده از نانو ذرات سیلیس در سیمان اشاره داشت. سیمان سفید با مشخصات سیمان پرتلند نوع iii,i مطابقت دارد . با این تفاوت که با انتخاب مواد اولیه مناسب ، از ورود مواد رنگی نظیر اکسیدهای آهن و منیزیم و غیره به فرآیند ساخت سیمان سفید جلوگیری می شود. نانو سیلیس به عنوان یک ماده پر کننده در خمیر سیمان عمل می کند. افزودن نانو سیلیس به سیمان باعث می گردد si02 فعال آن با هیدروکسید کلسیم ca(oh)2 آزاد موجود در منافذ موئین خمیر واکنش داده و ژل c-s-h بیشتری تولید نماید و در نهایت باعث تراکم ساختار خمیر سیمان و کاهش نفوذپذیری وافزایش مقاومت آن گردد. مطالعات گذشته نشان داده است که سیمان سفید خواص زیست فعالی خوبی داشته است. در این تحقیق سیمان سفید با درصدهای مختلف نانوسیلیس (0، 5/0، 5/2 و 6) و با نسبت آب به جامد برابر 5/0 مخلوط شد و نمونه هایی مطابق با استانداردهای استحکام فشاری و استحکام خمشی تهیه گردید، در روزهای 7 و28، استحکام فشاری و خمشی نمونه ها اندازه گیری شد. هم چنین زمان ریزش دوغاب ها و زمان گیرش اولیه و نهایی خمیر سیمان اندازه گیری شد. به منظور تشخیص نوع فازهای کریستالی و ترکیب موجود در نمونه ها، پودر آن ها توسط دستگاه پراش پرتو ایکس (xrd) مورد آنالیز قرار گرفت. به منظور بررسی زیست فعالی سیمان سفید نمونه هایی قرص مانند تهیه شد و سپس در معرض مایع شبیه سازی شده بدن، در شرایط آزمایشگاهی قرار گرفت. بررسی های ftir، sem و edx انجام گردیده بر روی سطح سیمان سفید پس از 28 روز نشان داد که یک لایه هیدروکسی آپاتیت بر روی سطح کلیه ترکیبات سیمان سفید تشکیل شد که این لایه هیدروکسی آپاتیت می تواند بستری برای اتصال و تکثیر سلول های استخوان ساز جدید در داخل بدن مهیا کند. آزمون سمیت سنجی (mtt) نیز به منظور ارزیابی سازگاری زیستی روی نمونه ها انجام شد و نشان داد که سیمان پرتلند سفید از نظر سازگاری زیستی خنثی بوده و افزودن نانو سیلیس به سیمان باعث کاهش اثر سازگاری زیستی شد. هم چنین از هر نمونه در زیر پوست موش صحرایی برای زمان های 4، 8 و 12 روز کاشته شد. پس از طی زمان معین بافت اطراف نمونه های کاشته شده مورد مطالعه قرار گرفت. نتایج آسیب شناسی نمونه های سیمانی در اکثر موارد به نمونه کنترل نزدیک و مشابه بود.