• ۱۳۹۵/۰۳/۲۴ ۱۵:۵۴:۲۹
  • در اطلاعات رشته عمران
  • توسط argan2
  • بازدید: 406
  • اخرین ویرایش: ۱۳۹۵/۰۶/۱۷ ۲۰:۵۱:۱۴
  • چاپ نوشته هاچاپ پی دی اف
بتن هوشمند

بتن هوشمند

گروه تحقیقاتی دانشگاه ویسکانسین در ایالات میلواکی، به رهبری پروفسور Konstantin Sobolev، به منظور توسعه یک نوع قوی تر از بتن، که در برابر آب نفوذ ناپذیر و بسیار انعطاف پذیر باشد، در حال تحقیق می باشند. این بتن هوشمند در برابر SECC(پوسیدگیهای زودرس شدید سیمانی کامپوزیت) مقاومت بالایی دارد.محققان، طول عمر آن را در مقایسه با بتن های معمولی که در حدود ۴۰-۵۰ سال می باشند ولی بعد از ۳۰ سال نیاز به جایگزینی دارند، ۱۲۰ سال تخمین زده اند.

مقاومت این نوع بتن مورد آزمایش قرار گرفت.بتن به یک سیستم انتقال داده ها متصل شد تا در صورت نفوذ آب به داخل بتن، آن را تشخیص دهد. همچنین سیستم نصب شده برروی آن می تواند حضور یون کلرید در مواد اولیه، فشار ناشی از وسایل نقلیه برروی آن و تحمل وزن آن را تشخیص دهد. پس از تنظیم نرم افزار، سیستم به طور خودکار انتشار اطلاعات بتن را در اختیار محققان قرار داد.

محققان برای اطمینان از جلوگیری SECC در دو عنصر تکیه می کنند در ابتدا ترکیب آن در سطح مولکولی مورد بررسی قرار گرفت.در طول آزمایش، سطح آن کاملا با حوضچه آب پوشانده شده بود اما هیچگونه تغییری در ساختار بتن ایجاد نشد. عنصر دوم میزان توانایی آن در برابر شکستگی و ترک خوردگی بود.

تیم تحقیقاتی پروفسور Sobolev برای جلوگیری از ترک خوردگی و تقویت بتن از الیاف غیر بافته شده پلی وینیل الکل که هر یک به اندازه یک تار موی انسان است با مواد ساخت بتن مخلوط کردند. وقتی در بتن ترک دیده شود، الیاف از گسترش آنها جلوگیری می کند .این فشرده سازی بتن اجازه می دهد تا چهار برابر از پوسیدگیهایSECC جلوگیری شود.

این نوع بتن گران تر از بتن معمولی است، این بتن عمدتا در مناطقی که آسیب دیدگی بیشتری وجود داشته باشد از جمله در پل سازی، مورد استفاده قرار می گیرد.محققان در تلاش اند تا بتن هوشمند را در آینده فراتر در زمینه حمل و نقل و در نیروگاه های هسته ای نیز بکار گیرند.

 

اختراع بتن هوشمند با فناوری نانو در دانشگاه بوعلی سینا

این تحقیقات توسط "پارسا مهاجری”، دانشجوی مهندسی عمران تحت نظر دکتر رفعتی در آزمایشگاه شیمی ـ فیزیک و به همراهی "سحر شیرازی”، دانشجوی کارشناسی ارشد شیمی ـ فیزیک انجام شد.

در فاز دیگری از بهره‌گیری از این نانو ماده چندمنظوره تحت نظر دکتر اوحدی و با همکاری محمد امیری، دانشجوی دکتری مهندسی عمران در آزمایشگاه ژئوتکنیک زیست‌محیطی به روندی مناسب برای نگهداری آلاینده‌های فلز سنگین دست یافته شد.

 

پارسا مهاجری دانشجوی مهندسی عمران دانشگاه بوعلی سینا توانست نانو ماده سیمانی نوین بتنی هوشمند را ابداع کند.

این اختراع با عنوان بتن هوشمند با فناوری نانو با شماره ۷۷۱۸۵ برای نخستین بار در جهان به ثبت رسیده است.

بنا بر این گزارش، بتنی که قبلاً وجود داشت در سایز میکرو یعنی ۴۰۰ میکرومتر به بالا بوده اما سایز این ذره‌هایی که سنتز شده ۱۰ تا ۵۰ نانومتر است.

این نانو ماده در بتن ویژگی را ایجاد می‌کند تا بتواند با الگوگیری از سیستم خودترمیمی بدن انسان، ترک‌های ایجاد شده را توسط خود و بدون هیچ واسطه‌ای ترمیم کند.

 

بتن هوشمند گرمازا و ضد انفجاری

مقاومت و فشردگی این نوع بتن که از دانش علمی بسیار بالایی برخوردار بوده و در نوع خود بی‌نظیر است، متناسب با شدت ضربه وارده به آن افزایش می‌یابد. بتن‌های ضد انفجاری برای محافظت سازه‌های مهم نظیر پالایشگاه‌ها، مراکز پتروشیمی و سایر تأسیسات حیاتی نظیر سدها و آشیانه‌های هواپیمایی و نیروگاه‌ها کاربرد داشته و دارای رفلکس دینامیکی بسیار بالایی در مقابل ضربات وارده بوده، به طوری که مقاومت کششی این نوع بتن در شرایط وجود ضربه تا ۳ برابر مقاومت فشاری آن بالا رفته و رواداری آن در شرایط بمب‌های آتش‌زا بسیار عالی است.

 

به گزارش پورتال جامع ساخت و ساز، اجرای طرح «بتن هوشمند گرمازا» از یخ‌زدگی جاده‌ها به ویژه پل‌ها جلوگیری می‌شود در این طرح از فن‌آوری نانو استفاده شده است که بتن‌های خود تراکم الیافی، جریان برق ۲۴ ولت بین یک تا۵۰ درجه بتن را گرم می‌کند. این فن‌آوری در نواحی سردسیر و گردنه‌ها از یخ‌زدن و تخریب جاده‌ها جلوگیری می‌کند.

عوارض زیست محیطی، ضایعات تخریب آسفالت، بتن، تاسیسات راه‌ها را از جمله مشکلات نمک پاشی جاده‌ها در عملیات راهداری زمستانی و جلوگیری از یخ زدگی نام برد. طرح ابتکاری بتن هوشمند گرمازا دارنده عنوان مدال طلا و مهمترین اختراع از مسابقات جهانی دستاوردهای علمی ‌و تکنولوژی ۲۰۰۷ در کشور رومانی است.

این فناوری که باتکنولوژی‌های نانو وبتن‌های خودتراکم الیافی ساخته‌شده، مانع از یخ‌زدگی جاده خواهد شد و با برق ۲۴ولت نیز گرم و از راه دور نیز کنترل می‌شود. کارآیی این نوع بتن بیشتر در جاده و باند فرودگاه است که با تنظیم دمای سطح جاده بطور هوشمند مانع از یخ‌زدگی جاده و همچنین باند فرودگاه می‌شود.

این طرح توسط دانشگاه آزاد اسلامی واحد قزوین به صورت پایلوت طراحی و اجرا شده است.

اشتراک

دیدگاه دیگران (بدون دیدگاه)...

Leave a reply

نام:: فیلد اجباری.
آدرس رایانامه: فیلد اجباری. غیر فعال
وبسایت::
کد امنیتی:: فیلد اجباری.
دیدگاه: فیلد اجباری.