بتن های نسل جدید ، بتن یکی از مصالح پر کاربرد در صنعت ساخت و ساز می باشد. امروزه از این ماده بادوام برای ساخت جاده ها، پل ها، ساختمان های مسکونی، سازه های دریایی، فونداسیون، سدها، مسیرهای انتقال آب و … استفاده می کنند. با توجه به کاربردهای فراوان بتن در صنعت، پژوهشگران همواره به دنبال ساخت بتن های با کیفیت تر هستند. تلاش ها و مطالعات آنها در سراسر جهان باعث شده است تا بتن های نسل جدید ساخته شوند.
بتن های نسل جدید
1- بتن مسلح با فیبر
یکی از این مطالعات به پژوهشی مربوط می شود که توسط آقای امیر حاج اسماعیلی در آزمایشگاه ایمنی و نگهداری سازه موسسه تحقیقاتی EPFL سوئیس صورت گرفت. در این آزمایش، الیاف ساخته شده از پلی اتیلن را به مواد تشکیل دهنده بتن اضافه کردند. هدف از این کار، افزایش استحکام بتن بود. حتما می دانید که بتن از مخلوط سیمان، شن و آب به وجود می آید. دانشمندان بر این باورند که بتن مسلح با فیبر، سبک تر از نمونه های قبلی است و با محیط زیست سازگار می باشد. به همین علت می توان آن را جایگزین نمونه های قبلی بتن کرد. بر اساس این تحقیق، با استفاده از این نوع بتن می توان 70-60% از حجم دی اکسید کربن تولیدی را کاهش داد. دانشمندان امیدوارند تا به کمک این نوع بتن بتوانند طول عمر ساختارهای قدیمی را افزایش دهند.
2- بتن های توانمند (HPC)
بتن های توانمند (HPC) ، نوع دیگری از بتن های نسل جدید می باشند. در هنگام ساخت این نوع بتن از مصالح رایج استفاده می کنند. با این تفاوت که میزان آب مخلوط را کاهش می دهند. یعنی در بتن های توانمند نسبت آب به مواد سیمانی کم می شود. بنابراین مقدار سیمان در این بتن ها افزایش می یابد. مشکلی که وجود دارد این است که استفاده زیاد از سیمان علاوه بر گرانی، باعث جمع شدگی آن نیز می شود و از طرفی هم ممکن است دوام بتن را کاهش دهد. محققین، طرحی را پیشنهاد کرده اند که بر اساس آن، دانه ها به گونه ای در بتن توزیع شوند که میزان نفوذپذیری محصول نهایی به شدت کاهش یابد. علاوه بر این، مقدار مصرف سیمان به میزان 40% کمتر شود. این بتن نسبت به نمونه های مشابه، مقاومت و دوام بیشتری دارد. این تحقیق در مرکز تحقیقات ساختمان و مسکن تهران و توسط خانم طیبه پرهیزکار و آقای رئیس قاسمی صورت گرفته است.
3- بتن‌های رسانای بدون الکترود
نسل جدیدی از بتن ها هم تحت نظر محققان دانشگاه کاشان ساخته شدند. این بتن ها رسانای بدون الکترود هستند. همکاری آقایان پاچناری و ابوالحسنی منجر به تولید این نوع بتن شد. برای این منظور، الکترودهای فلزی را درون بتن یا ملات های سیمانی قرار می دادند یا اینکه به جای قسمتی از سیمان مصرفی، از پر کننده های شناخته شده (نانو الیاف و نانو تیوب های کربنی) استفاده می کردند. نتایج حاصل از این تحقیق نشان می دهند که استفاده از این روش در گرمایش باند فرودگاه ها و کف ساختمان ها می تواند تاثیر مثبتی بر افزایش عمر مفید آنها بگذارد. ضمن اینکه هزینه های احداث و نگهداری را نیز کاهش می دهد. البته از این مسئله نباید غافل شد که مشکلاتی مانند خوردگی الکترودها، بالا بودن هزینه ها و دسترسی کم به مواد پر کننده موجب شده است تا از این نوع بتن به صورت گسترده استفاده نشود.
4- بتن های خم شونده با قابلیت خود ترمیمی
بعد از معرفی بتن های خم شونده و عبور دهنده نور، نوبت به بتن هایی رسید که خم می شوند و قابلیت خود ترمیمی دارند. این نوع بتن که توسط محققین دانشگاه میشیگان امریکا ساخته شد، در برابر فشار خم می شود. یعنی زمانی که به این بتن فشار وارد می شود، ترک های ریزی در آن به وجود می آیند. به این ترتیب، فشار در سطح بتن پخش می شود. هنگامی که کلسیم کربونیت، آب باران و دی اکسید کربن در مجاورت هم قرار می گیرند، بتن شروع به بازسازی خود می کند و ترک ها از بین می روند. چنین بتن هایی می توانند کشش بیشتری را تحمل کنند.
5- بتن های الیافی با عنوان ” مواد مرکب مهندسی بر پایه مصالح سیمانی “
آقای Li نسل جدیدی از بتن های الیافی با عنوان ” مواد مرکب مهندسی بر پایه مصالح سیمانی ” را ابداع کرده است. این نوع بتن با استفاده از الیاف مصنوعی مانند پلی اتیلن یا پلی وینیل ساخته شده اند. او در هنگام ساخت این نوع بتن از الیاف مصنوعی به صورت مجزا و با درصد حجمی کم استفاده کرد. در این راستا، توزیع الیاف هم به صورت تصادفی صورت گرفت. محصول نهایی مشابه بتن های الیافی معمولی است با این تفاوت که شکل پذیری بالایی دارد و زیاد ترک نمی خورد.
سخن پایانی …
همان طور که گفتیم بتن جزء مصالحی است که به وفور در پروژه های عمرانی و ساختمانی مورد استفاده قرار می گیرد. کاربرد زیاد بتن در صنعت ساخت و ساز موجب شده است تا مطالعات زیادی برای بهبود خواص و اصلاح معایب آن صورت گیرند. مهم ترین نقطه ضعف بتن به شکنندگی و عدم شکل پذیری ذاتی مصالح آن باز می گردد. محققان تلاش می کنند تا با استفاده از آرماتورهای فولادی و الیاف گسسته در بتن، این معایب را رفع کنند. با پیشرفت علم و فناوری می توان به کمک دستگاه بلوک زنی ، بلوک های بتنی ساخت که دوام و استحکام بسیار بالایی دارند.
منابع :
http://civiltect.com
https://www.isna.ir
https://civilica.com
https://tarahan-machinery.com