بتن خود ترمیم شونده نوعی از بتن هایی با ویژگی های منحصر بفرد است. به صورت کلی بتن از جمله مصالح ساختمانی بوده که همواره در صنعت ساختمان بهره می گیرد. این مواد ترکیبی ساده از سیمان، سنگدانه و آب بوده و به منظور ساخت سازه های گوناگون به کار می رود. بتن خود ترمیم شونده که در لاتین به آن self-healing concrete می گویند، از پرمصرف ترین و مقاوم ترین مصالحی بوده که به علت انعطاف پذیری بالا می توان آن را به هر شکلی درآورد، به همین جهت نه تنها به منظور مقاوم سازی سازه بلکه به جهت فرم دهی به آن نیز گزینه ای بسیار مناسب است.
در ادامه ی این متن به بررسی بتن خود ترمیم شونده، ویژگی ها و کاربردهای آن خواهیم پرداخت. پس با ما همراه بمانید.
ویژگی های بتن خود ترمیم شونده چیست؟
به جهت جلوگیری از ترک خوردگی بتن و نفوذ رطوبت به میلگردها، نگهداری و ترمیم بتن امری حیاتی است. امروزره و با پیشرفت علم و تکنولوژی در صنعت ساختمان، بتن ها این قابلیت را داشته که خود به خود ترمیم و به مصالحی با دوام مبدل گشته اند. بتن خود ترمیم بتنی بوده که به محض ایجاد ترک در سطح خود شروع به بازسازی و ترمیم نموده و مانع از گسترش ترک و عمیق شدن آن خواهد شد.
زمان ایجاد ترک در بتن، مواد سیمانی خشک شده ای که در ترک ها قرار گرفته و با دی اکسید کربن و آب واکنش داده و لایه ای از کربنات کلسیم تولید می گردد که مانع از گسترش ترک ها و شکاف های بیشتر خواهد شد. سه هفته زمان نیاز دارد تا بتن عملیات ترمیمی خود را تکمیل نموده و بازسازی گردد. علت ایجاد واکنش در این بتن وجود یک نوع باکتری و منبع تغذیه آن می باشد. بتن خود ترمیم شونده به کمک یک مدل باکتری قادر به ترمیم ترک های خود می باشد. در حقیقت مکانیزم ترمیم بتن با بهره گیری از باکتری و منبع تغذیه آن به معنای کلسیم الکتات صورت می گیرد که در بتن قرار گرفتند.
این باکتری به شکل غیر فعال در بتن قرار دارد. اما بعد از ترک خوردگی در مجاورت آب فعال شده و با ایجاد واکنش شیمیایی منجر به تولید کربنات کلسیم می شود. باکتری عامل اصلی خود ترمیم شوندگی بتن می باشد، چرا که با مسدودسازی ترک ها، عمر سازه و مقاومت آن را بالا می برد. این باکتری در طبیعت موجود بوده و پیوستگی ساختار بتن را پایدار خواهد کرد. علاوه بر آن می تواند تخم هایی تشکیل دهد که غیر فعال و زیست پذیر بوده و بتوانند تنش های شیمیایی یا فیزیکی را تحمل نمایند.
مزایای به کارگیری بتن خود ترمیم شونده:
- اول، مقاومت بسیار بالا در برابر شرایط گوناگون جوی.
- دوم، قابلیت شکل پذیری.
- سوم، مقاومت بالا در برابر سرما و گرما.
- چهارم، طول عمر زیاد.
- پنجم، نفوذ پذیری بسیار کم در برابر آب و مواد شیمیایی دیگر.
- ششم، بهبود خواص مکانیکی بتن مثل مقاومت فشاری و مقاومت خمشی.
- هفتم، کم شدن وزن سازه.
- هشتم، بالا رفتن دوام و پایداری سازه.
- نهم، کم شدن هزینه های تعمیر و نگهداری.
- دهم، جلوگیری از آسیب دیدگی سازه اصلی ساختمان.
- یاردهم، جلوگیری از زنگ زدگی فولاد و آرماتورهای داخلی بتن.
نقطه ضعف بتن خود ترمیم شونده چیست؟
- هزینه ب بالا بتن خود ترمیم در ساختمان سازی، از نقاط منفی این محصول به حساب می آید.
تفاوت بتن خود ترمیم با بتن معمولی در چیست؟
مهم ترین تفاوت این دو بتن در همان خاصیت ترمیم شدگی بتن خود ترمیم است که در بتن معمولی این خاصیت وجود ندارد. همچنین به علت خاصیت خود ترمیمی که این بتن دارد، مقاومت فشاری و مقاومت خمشی این محصول نسبت به بتن معمولی بیشتر است.
کاربرد بتن خود ترمیم شونده چیست؟
به صورت کلی از بتن های خود ترمیم در مناطقی که امکان وقوع سیل، باد، آتش، باران و تگرگ وجود دارد و یا مناطق بسیار خشکی که احتمال دارد بتن ترک بخورد، کاربرد دارد. محصول در برج ها، ساختمان ها، جاده ها و پل ها به کاربرده می گردد.
ساخت بتن خود ترمیم شونده به چه صورت است؟
در ساخت بتن خود ترمیم مکانیزمی به کار رفته که سبب ایجاد یک مخلوط بتنی می گردد که شامل یک پیش ماده لاکتات کلسیم و یا کپسول های کوچک حاوی باکتری است. شیوه ی کار این باکتری ها به نحوی است که بعد از ترکیب شدن با بتن، شروع به رشد نمودن می کنند. بعد از آن سنگ آهکی تولید می گردد که نشان از تکثیر باکتری ها دارد. باکتری هایی که در بتن خود ترمیم مورد استفاده قرار می گیرند؛ به علت شکل میکروبی و طول عمر بالای 200 سالی که دارند و همچنین مقاومت در برابر قارچ و اسپور، مناسب ترین مدل باکتری به حساب می آیند.
شیوه ی عملکرد بتن خود ترمیم شونده:
در بتن های خود ترمیم با الهام از نوع عملکرد گلبول های قرمز در زمان آسیب دیدگی پوست، این محصول را تولید نموده اند. کپسول های حاوی باکتری های ترمیم کننده یا مواد نانو در بتن قرار گرفته و زمان ترک خوردگی، مواد داخل این کپسول ها آزاد شده و باعث ترمیم بتن می گردند. برخی از مواد نانویی که در بتن خود ترمیم به کار می رود که شامل کربن سیاه، پلی اتیلن، متاکریلات بوتیل، سیلیکا، اپوکسی پلی آنیلین، اپوکسی، کامفور سولفونات و نانو رس می باشند.
کلام پایانی:
ما در این متن به بررسی نوعی بتن جدید و کابردی با عنوان بتن خود ترمیم پرداختیم که مزایا و کاربردهای بسیار زیادی در ساختمان سازی داشته و تحول عظیمی در صنعت ساختمان به وجود آورده است. از آن جایی که بتن از اصلی ترین مواد به کار رفته در صنایع مختلف است، بی توجهی به ویژگی های آن امکان دارد خسارت های جبران ناپذیری را بر سازه وارد خواهد کرد. امیدواریم این نوشته توانسته باشد پاسخ سوالات شما کاربران گرامی در این زمینه را داده باشد. اگر نکته ای درباره ی این مدل بتن می دانید که ما در این مقاله به آن اشاره نکرده ایم، آن را با ما در میان بگذارید.