بتن خود ترمیم شونده

نویسنده : کلینیک بتن ایران
تاریخ ثبت : 1397/04/02

احتمالاً تا کنون نام بتن زنده را شنیده باشید. اگر نه، ما در این جا شما را با این مفهوم آشنا می‌کنیم. بتن محبوب‌ترین و پر استفاده‌ترین ماده‌ی ساخت و ساز در جهان است. این ماده، مخلوطی ساده و تشکیل شده از سیمان، سنگدانه و آب می‌باشد. این ماده‌ی ساختمانی که از آن در ساخت خانه‌ها، اداره‌ها، اتوبان‌ها و دیگر سازه‌ها استفاده می‌شود، دومین ماده‌ی پر استفاده در جهان بعد از آب لقب گرفته است.

اما چرا بتن این قدر پر استفاده و محبوب شده است؟

دلیل آن به ویژگی‌های منحصر به فرد بتن باز می‌گردد. بتن مقاومت بالایی دارد. شکل‌پذیر است و می‌توانیم آن را به راحتی، به هر شکلی که می‌خواهیم دربیاوریم. مواد سازنده‌اش ساده به دست می‌آیند و مقاومت آن در برابر گرما و عمر آن نیز بالاست.

چرا به بتن خود ترمیم شونده نیاز داریم؟

با وجود تمامی این ویژگی‌های مثبت و ارزشمند، یک ویژگی و جنبه‌ی منفی در بتن وجود دارد؛ آن هم این است که بتن به زمان و هزینه‌ای برای نگهداری احتیاج دارد. همه‌ی ما می‌دانیم که بتن مقاومت فشاری بالایی دارد و در برابر نیروهای کششی ضعیف‌تر عمل می‌کند. بنا بر این زمانی که چنین نیرویی به آن وارد می‌شود، ممکن است بتن را دچار تغییر حالت کرده و بتن دچار ترک خوردگی بشود. احتمال دارد این ترک‌ها در ابتدا آنقدر کوچک باشند که نتوانیم آن‌ها را با چشم غیر مسلح ببینیم. با این حال، این ترک‌ها به مرور زمان بزرگ‌تر می‌شوند و در نهایت ممکن است سازه از هم گسیخته شود. پیش از این در هنگام ترک خوردگی بتن، ترمیم آن توسط نیروی انسانی صورت می‌گرفت که به وقت و پول زیادی احتیاج دارد؛ هر چند که ضرر آن از گسیختگی سازه بسیار کم‌تر است.

بتن خود ترمیم شونده

اما در حال حاضر راه حلی جدید برای حل این مشکل در بتن ارائه شده است. محصول جدیدی که در سال ۲۰۱۵ توسط محققان هلندی ارائه شده است، بتن خود ترمیم شونده یا زیست بتن (bio-concrete) نام دارد. این محققان با بهره گرفتن از علوم مهندسی عمران و زیست‌شناسی دریایی و ترکیب این دو، بتنی را طراحی و تولید کرده‌اند که به صورت خودکار، در هنگام ترک خوردگی، ترک‌ها را با تولید آهک پر می‌کند. این آهک با پر کردن ترک‌های ایجاد شده در بتن، در واقع باعث ترمیم بتن می‌شود.

اما این اتفاق چگونه می‌افتد و ربطش به زیست‌شناسی دریایی چیست؟ ایده‌ی تولید و ساختن بتن خود ترمیم شونده این است که از نوعی باکتری دریایی که در برکه‌های نزدیک آتش‌فشان‌ها یافت می‌شوند استفاده می‌شود. این باکتری در محیط‌های قلیایی و بدون نیاز به غذا و اکسیژن تا ۲۰۰ سال عمر می‌کند. زمانی که با آب تماس پیدا کنند فعال می‌شوند و از لاکتات کلسیم به عنوان منبع غذایی استفاده می‌کنند. پس از استفاده از لاکتات کلسیم، از خود آهک تولید می‌کنند که باعث پر شدن ترک‌های بتن می‌شود.

باکتری‌ها در کپسول‌های قابل تجزیه در بتن قرار می‌گیرند و زمانی که بتن ترک می‌خورد و آب وارد آن می‌شود، باکتری‌ها فعالیت خود را آغاز می‌کنند. با مصرف لاکتات کلسیم، آهک تولید می‌کنند و ترک‌های بتن را ترمیم می‌نمایند.

بتن‌های خود ترمیم شونده برای سازه‌های زیرزمینی و به طور کلی سازه‌هایی که حضور انسان در آن‌ها برای ترمیمشان سخت است، بسیار مناسب هستند.

سایر مقالات
انواع سیمان و خصوصیات آن‌ها (بخش ۲)
انواع سیمان و خصوصیات آن‌ها (بخش ۲)

با ترکیب و ذوب کردن مواد باکسیت، آهک و کلینکر با یکدیگر، سیمان با آلومینای بالا تولید می ‌شود. گیرش اولیه و گیرش نهایی این نوع سیمان به ترتیب ۳٫۵ و ۵ ساعت طول می‌کشد. بنا بر این این سیمان جزو سیمان‌های زود سخت شونده نیز محسوب می‌شود.

ادامه مطلب
مشکلات ترمیم سازه بتنی شامل چه مواردی است؟
مشکلات ترمیم سازه بتنی شامل چه مواردی است؟

جهت رسیدگی به مشکلات ترمیم سازه بتنی با توجه به معایبی که دارند مانند بازدهی کم و یا نیاز به امکانات و فن آوری خاص امروزه روش های مقاوم سازی با استفاده از کامپوزیت توسعه روزافزون دارد . محدودیت استفاده و کاربرد کامپوزیت در مهندسی ساختمان به قیمت بالای آنها بر می گردد. 

ادامه مطلب
بتن شامل چه ویژگی ها و خواصی می باشد
بتن شامل چه ویژگی ها و خواصی می باشد

بتن از پرکاربردترین مصالح ساختمانی است. ویژگی اصلی بتن ارزان بودن و در دسترس بودن مواد اولیه آن است. همچنین می‌توان بتن به‌طورکلی محصولی است که از مخلوط آب با سیمان آبی و سنگ‌دانه‌های مختلف در اثر واکنش آب با سیمان در شرایط محیطی خاصی به حاصل می‌شود و دارای ویژگی‌های خاص است. 

ادامه مطلب
ترک سازه ای، معایب و روش ترمیم بتن
ترک سازه ای، معایب و روش ترمیم بتن
واحد آزمایشگاهی و فنی کلینیک بتن ایران: عمر مفید سازه های بتن مسلح خصوصاً سازه های دریایی و پلها معمولاً توسط خوردگی آرماتور محدود می شود.خوردگی آرماتور باعث شکل گیری محصولات خوردگی در اطراف آرماتور شده و افزایش حجم این محصولات باعث ایجاد فشار انبساطی در بتن اطراف آرماتور می گردد. این فشار انبساطی موجب ترک خوردگی و پوکیدن پوشش بتنی شده و از بین رفتن پوشش بتنی باعث کاهش مقطع بتن، کاهش مقاومت پیوستگی بتن و آرماتور و همچنین قرار گرفتن آرماتور در معرض عوامل جوی می شود. بنابراین با متلاشی شدن پوشش بتنی، مقاومت پیوستگی به شدت کاهش یافته و خوردگی افزایش می یابد و عملاً عمر مفید سازه پایان می یابد.
ادامه مطلب