بتن یکی از مصالح پرکابرد در ساختمان سازی است. که احتمالا پس از آب ضروری ترین ماده برای به سرانجام رساندن یک پروژه ی عمرانی باشد. بعد از اولین بتن های تولیدی، به مرور بتن هایی با خواص مختلف تولید و ساخته شده اند و همچنان تولیدات جدیدی که برای کم کردن معایب این متریال پرکاربرد است، ادامه دارد. در این مطلب راجع به یکی از انواع جدید و جالب بتن یعنی بتن خود ترمیم‌شونده صحبت خواهیم کرد. با چیدانه همراه باشید.
بتن معمولی از ترکیب آب، سیمان، شن و ماسه تشکیل شده است و در پروژه های ساختمان سازی، ساخت پی ساختمان، سدسازی و راه سازی استفاده زیادی دارد. ترکیب مواد در ساختار بتن می تواند متغیر باشد و در نتیجه مقاومت و ویژگی های فیزیکی و شیمیایی آنها را متغیر می کند.
مطلب پیشنهادی: صفر تا صد مراحل اجرای سازه های بتنی
روش های استاندارد مختلفی برای تعمیر بتن های آسیب دیده وجود دارد که هریک مزایا و معایب خاص خود را دارند. از جمله روش های ترمیم بتن می توان به: بتن پاشی، ترمیم دستی، تزریق رزین اپوکسی و پلی یورتان، چسب اپوکسی و.. اشاره کرد. در آینده ای نه چندان دور با افزایش کاربرد بتن خود ترمیم‌شونده که در ادامه به آن اشاره خواهیم کرد، نیازی به چنین روش هایی نباشد و بتن پس از ایجاد ترک های ریز شروع به ترمیم خود می کند. می پرسید چطوری؟ ادامه مطلب را بخوانید.
مطلب پیشنهادی: بتن اکسپوز و انواع آن، مهمان جدید ساختمان های امروزی!
همانطور که از نامش مشخص است این نوع بتن خودش و بدون دخالت انسان ترمیم می شود و به همین دلیل به نام self-healing concrete معروف شده است. زمانی که ترک های ریزی در بتن ایجاد شود این بتن با مکانیسم و ساختاری که دارد شروع به ترمیم ترک ها کرده و از عمیق شدن آن جلوگیری می کند. این مسئله باعث پرطرفدار شدن این نوع بتن شده است. با توجه به اینکه این نوع بتن در طی چندین سال اخیر شناخته شده است کاربرد آن هنوز گستردگی زیادی پیدا نکرده است.
هر نوع مصالحی با پیشرفت تکنولوژی بهتر و کاربردی تر شده اند. بتن هم از این قاعده مستثنا نیست و محققان همچنان به دنبال ساخت بتن هایی بدون عیب و ضعف هستند. بتن معمولی یکی از مصالح بسیار مقاومی است که مقاومت فشاری بالایی دارد ولی در برابر مقاومت کششی کمی ضعیف تر عمل می کند. زمانی که بتن معمولی دچار ترک شود باید به صورت دستی آن را ترمیم کرد، ولی بتن ترمیم شونده این ویژگی را دارد که دیگر نیازی به نیروی انسانی برای ترمیم ترک های بتن وجود نداشته باشد. این مسئله برای فضاهایی که ممکن است بتن دچار ترک شده و دسترسی انسان به آن سخت باشد بسیار اهمیت دارد.
در ایجاد ساختار و مکانیسم بتن های خود ترمیمی از ساختار ترمیم در بدن ایده های زیادی گرفته است. ویژگی خود ترمیمی در این نوع بتن، به دلیل وجود برخی از موادی است که در داخل بتن وجود دارد.
مطلب پیشنهادی: انواع قطعات بتنی
نانو تیوب های کربنی یکی از ساختارهایی است که در این نوع از بتن ها استفاده می شود. ساختار نانو تیوبها به ترمیم بتن خودترمیم شونده کمک می کند. انواع نانو تیوب های کربنی مانند: فیبر توخالی، کامپوزیت سیمانی مهندسی، میکرو کپسول های پر شده در انواع بتن خودترمیم شونده استفاده می شوند.
روش دیگر برای تولید بتن ترمیم شونده، استفاده از ترکیب مواد طبیعی برای خاصیت ترمیم شوندگی بتن است. در این روش با استفاده از نوع خاصی از باکتری، خاصیت ترمیم شوندگی در بتن ایجاد میشود. مطالعه در این نوع بتن ترمیم شونده از سال ها قبل در یکی از دانشگاه های هلند شروع شد. این نوع باکتری ها در کپسول های سختی قرار دارند و به ساختار بتن اضافه می شوند. در صورت ترک خوردگی بتن، با وجود آب پوسته سخت آنها از بین رفته و باکتری های داخل آن فعال می شوند. این باکتری ها با ترکیبات موجود در بتن واکنش داده و یک ترکیب سخت (کربنات کلسیک) ایجاد می کنند که به پر شدن ترک کمک می کند.
هر مشتری، پیمانکار و ساختمان سازی که در ارتباط با محصول و مصالح نوین ساختمانی قرار می‌گیرد؛ در ابتدا به دنبال مطلع شدن در مورد مزیت های آن است. بتن خود ترمیم شونده یکی از مصالح نوینی است که مزیت های مختلفی دارد. در ادامه به مهم ترین آنها اشاره شده است:
ایجاد ترک و خوردگی در بتن باعث کاهش مقاومت آن می شود. اکسیژن یکی از عوامل خوردگی فولاد در بتن است. در بتن خود ترمیم شونده، اکسیژن به وسیله باکتری مصرف شده و سنگ آهک که پر کننده ی ترک بتن است را تولید می کند در نتیجه هم مقاومت بتن با پر شدن ترک ها افزایش می یابد و هم خوردگی فولاد بتن ایجاد نمی شود.
همانطور که گفتیم امروزه راه حل هایی برای ترمیم بتن وجود دارد که هر کدام با توجه به روش اجرا و تکنولوژی به کار رفته هزینه هایی را در پی خواهد داشت. یکی از مزیت های بتن خود ترمیم شونده کاهش این هزینه هاست. بتنی که آسیب دیده و شروع به ترک خوردن می کند با وجود آب خود به خود ترمیم می شود و نیاز به راه حل دیگری نخواهد داشت.
فرآیند تولید بتن یکی از عوامل مهم افزایش تولید دی اکسیدکربن هواست. به دلیل کم بودن عمر بتن و نیاز به تولید بتن بیشتر، آسیب به محیط زیست افزایش می یابد. بتن خود ترمیم شونده به دلیل طول عمر بالاتر نیاز به تولید بتن را کاهش می دهد. در نتیجه به طور کلی باعث کاهش تولید دی اکسیدکربن و آسیب به محیطزیست خواهد شد.
همانطور که اشاره کردیم این نوع بتن طول عمر سازه ها را افزایش داده و نیاز به نگهداری را کاهش می دهد و به طور کلی روند کار ساخت و ساز را راحت تر می کند؛ در نتیجه ساختمان سازها و مهندسین زیادی تمایل به استفاده از آن دارند.
در بتن خود ترمیم شونده معایبی که ممکن است بتن معمولی داشته باشد، رفع شده است. با این حال برخی از مسائل موجود به عنوان معایب این بتن وجود دارد:
یکی از معایب فعلی بتن ترمیم شونده قیمت آن است. به دلیل جدید بودن این نوع مصالح و نوع تکنولوژی استفاده شده در آن؛ هزینه بتن ترمیم شونده بالا است.
مطلب پیشنهادی: فایبرسمنت چیست؟ آشنایی با مصالح ساختمانی نوین
بتن خود ترمیم شونده چندین سال است که معرفی شده است و هنوز هم آزمایش و تحقیقات در مورد آن ادامه دارد. این مصالح هنوز به صورت گسترده در همه کشورها در دسترس نیست. و احتمالا در آینده با کاهش هزینه های آن، وجود این بتن در همه کشورها افزایش می یابد.
در این مطلب با بتن ترمیم شونده آشنا شدیم، بتن خود ترمیم شونده می تواند آینده ساخت و ساز پروژه های بتنی را تغییر دهد. با وجود چنین بتنی نیاز به ترمیم کننده های بتن بسیار کاهش می‌یابد.
اهالی فن چیدانه در زمینه مصالح