گزارش ویدئویی از ساخت بتن هوشمند
یک پروژه تحقیقاتی اروپایی اقدام به ساخت نوعی بتن کرده تا از این طریق پل ها ، تونل ها و دیگر سازه های مهندسی با استفاده از آن خود را ترمیم کرده و آسیب های خود را بازسازی کنند، تبدیل به موادی امن و مطمئن شوند . در واقع این نوع بتن قابلیت خود ترمیمی داشته و قادر است شکاف هایی را که در آن ایجاد می شود ، بازسازی کند .
مهندسان دانشگاه گنت (Ghent University) در بلژیک از پیشگامان این پروژه اروپایی بوده اند . الک گرویائر (Elke Gruyaert) یکی از اعضای این تیم پژوهشی در رابطه با روند این پروژه چنین توضیح می دهد : در این بتن جدید و هوشمند از پلیمرهایی با قدرت جذب بسیار بالا استفاده شده است . بنابراین هنگامی که شکاف و ترکی در آن ایجاد می شود ، پلیمر در اثر تماس با آب آن را جذب کرده و منبسط می شود و به این ترتیب شکاف را مسدود می کند .
در ساخت این نوع بتن ، پلیمرها به ترکیب آن اضافه شده و مخلوط می شوند . پس از آن بتن ساخته شده خشک می شود . در این هنگام پژوهشگران در این بتن جدید ساخته شده ، ترک های ایجاد می کنند تا بتوانند واکنش بتن یعنی رفتار مکانیکی ، نفوذناپذیری و دوام آن را بررسی کنند .
برندا دبائوت (Brenda Debbaut) مهندس صنایع دانشگاه گنت و از اعضای این تیم تحقیقاتی در رابطه با ویژگی های این محصول جدید گفت : هدف از ساخت این بتن سرعت آشکار نتایج این عمل است. او در ادامه اظهار داشت: اگر ترک های ریز بلافاصله خود را ترمیم و بازسازی کنند ، خطر بزرگتر شدن آنها وجود نخواهد داشت . بنابراین احتمال فرو ریختن کل ساختار هم از بین می رود . ما قصد داریم از بروز مشکل جلوگیری کنیم پیش از اینکه مشکل به اندازه کافی بزرگ شود .
دانشمندانی که بر روی این پروژه تحقیقاتی اروپایی کار می کنند ، معتقدند که می توان از این پلیمرهای قابل ارتجاع در ساختارهای سنگین دینامیکی و مکانیکی استفاده کرد و سازه هایی نظیر پل ها و تونل ها را که در اثر تحمل بارهای سنگین ، ممکن است شکاف های کوچک در آنها ایجاد شود ، را بازسازی کند .
نل دو بلی (Nele de Belie) مدیر فنی آزمایشگاه مگنل (Magnel Laboratory) که تحقیقات این بتن هوشمند در آن انجام می شود ، این بتن را عامل کلیدی خواند و در این رابطه اظهار داشت : شما نمی توانید بتن ترمیم شده را با همان قدرت و استحکام اولیه داشته باشید . این بتن به اندازه کافی مستحکم است. در واقع هدف این است که نفوذ ناپذیری آن همانند زمانی باشد که هنوز ترک نخورده است و دوام آن به همان خوبی باقی مانده باشد .
دیگر موادی را که می توان برای قابلیت خود ترمیمی بتن استفاده کرد، چه موادی هستند؟ پژوهشگران و محققان دانشگاه صنعتی دلفت (Delft University of Technology) هلند که با این پروژه اروپایی همکاری کرده اند ، موفق شده اند تا از نوعی باکتری برای ایجاد خاصیت خود ترمیمی بتن استفاده کنند .
هنک جونکرز (Henk Jonkers) از زیست شناسان دانشگاه صنعتی دلفت درباره استفاده از باکتری ها برای خود ترمیمی بتن ها می گوید : این باکتری ها که در طبیعت پیدا می شوند ، به بتون شباهت های بسیاری دارند . این باکتری ها در محیط های سنگ و صخره مانند وجود داشته که بسیار قلیایی بوده و از PH بسیار بالایی برخوردار هستند . این باکتری ها در این شرایط و اینگونه محیط ها رشد کرده و تکثیر می شوند . از سوی دیگر این باکتری ها بیماری زا نبوده و برای انسان و محیط زیست مضر نخواهند بود .
در این گونه ترمیم بتنی ، زمانی که شکاف کوچکی در بتن ایجاد می شود ، باکتری های موجود در آن با آبی که از شکاف نشت کرده ترکیب شده و باعث می شوند تا فرآیند کربنات کلسیم سرعت پیدا کند و باعث شود تا شکاف مسدود گردد .
در حال حاضر محققان ، نفوذ ناپذیری این گونه بتن حاوی باکتری را مورد آزمایش داده اند . Eirini Tziviloglou یکی دیگر از مهندسان این پروژه از دانشگاه دلفت هلند در این رابطه چنین توضیح می دهد : ما می خواهیم ببینیم آیا مایع می تواند در بتن ترمیم شده نفوذ کند یا نه و نفوذ ناپذیری بتن نسبت به پیش از ترمیم آن چه تغییراتی خواهد داشت .
نل دو بلی (Nele de Belie) در رابطه با استفاده از اینگونه بتن ها اظهار داشت : دانشمندان در حال حاضر در نظر دارند تا این فن آوری را در ساختارهای واقعی به کار ببرند . در اروپا در ساخت هفتاد درصد از پل ها و تونل ها از بتن استفاده شده است . بر اساس پیش بینی دانشمندان این گونه بتن های خود ترمیم تا چند سال آینده وارد بازار خواهد شد .
او در ادامه افزود : هزینه اولیه ساخت این بتن ها بسیار بالاست . اما با توجه به اینکه هزینه نگهداری از آن ها پایین بوده و طول عمر سازه بالا می رود ، در نهایت استفاده از اینگونه بتن ها از نظر اقتصادی مقرون به صرفه خواهد بود .
دانشمندان این پروژه تحقیقاتی اعلام کردند که پیش از اینکه اینگونه بتن های خود ترمیم به بازار عرضه شود ، نیازمند تحقیقات و آزمایش های بیشتری است .
No tags for this post.