نوآوری های صنعت بتن فوق العاده هستند و انقلاب بزرگی در ساخت و سازها ایجاد نموده اند. در این مطلب با برخی از آنها آشنا می شویم.
تولید بتن از گذشته تا به امروز همواره با تغییر و تحولات زیادی همراه بوده است. بتن هایی که اخیراً تولید می شوند نسبت به بتن معمولی دارای کیفیت بسیار بالایی هستند و این مسئله موجب شده است که سازه های احداثی با آنها، ویژگی های ارزشمندی مثل دوام بالا داشته باشند.
بتن پیش تنیده، از انواع بتنی است که بر اساس تکنولوژی جدید پیش تنیدگی تولید شده است و به همین دلیل دارای مقاومت بالایی در برابر کشش می باشد. در سال های اخیر، فناوری های جدیدتری برای تولید بتن به کار رفته اند که منجر به تولید بتنی با خصوصیات متمایز شده اند که در ادامه با چندین مورد از آنها آشنا می شویم:
بتن نفوذپذیر دایره ای
یکی از بتن های حاصل از نوآوری های صنعت بتن ، بتن نفوذناپذیر دایره ای می باشد. بقایای زائد آبزیان برای تولید بتن می توانند مورد استفاده قرار بگیرند. پوسته های زائد دریایی می توانند جایگزین سنگندانه ها در بتن شوند. این پوسته ها، حاصل کربنات کلسیم می باشند و زمانیکه خرد می شوند و در ترکیب بتن قرار می گیرند همانند سنگ آهک می باشند و اتصال خوبی با سیمان برقرار می کنند.
شکل منحنی این صدف ها، سوراخ های ریزی بوجود می آورند که سبب می شود بتن قابل نفوذ بوجود بیاید. از این بتن آزمایشی می توان برای سطوح کم بار مثل مسیر پیاده روی استفاده نمود. استفاده از پوسته زائد آبزیان برای تولید بتن سبب کاهش نیاز به استفاده از سنگدانه های بکر شده است.
جهت کسب اطلاعات بیشتر کلیک کنید
بتن پرینت سه بعدی، از نوآوری های صنعت بتن
هنوز استفاده از این بتن رایج و متداول نشده است. دستگاه های پرینت سه بعدی بتنی نتوانسته اند مرحله آزمایشی را پشت سر بگذارند. پروژه نخست شورای تحقیقات مهندسی و علوم فیزیکی در سال 2011 کامل شد. ولی جدیدترین نسخه آن با یک بازوی رباتیک دقیق جایگزین شده اند که قادر به بتن ریزی با سرعت 50 سانتی متر در ثانیه می باشد. این بازوی رباتیک می تواند انحنا، برآمدگی و حفره های بتنی را چاپ و حک کند.
بلوک های زیستی بتنی
یکی دیگر از انواع نوآوری های صنعت بتن ، بلوک های زیستی بتنی می باشد. پنج مکعب بتنی در ساحل که مشابه تاس های بزرگ هستند، تست در حال اجرا درباره نحوه ترغیب حیات دریایی برای سکونت در نواحی ساحلی ساخته دست انسان می باشند.
هر وجه از این بلوک های زیستی از خصوصیات گوناگونی برخوردار هستند. این بلوک ها برای سکونت خرچنگ، حلزون دریایی و سایر آبزیان در نظر گرفته شده است. بلوک های زیستی بتنی می تواند به کاهش اثرات زیست محیطی توسعه ساحلی به صورت مؤثری کمک کند. این بلوک ها می توانند به عنوان یک محافظی برای تأسیسات زیر آب باشند.
بتن زیست گیرنده
یکی دیگر از نوآوری های صنعت بتن ، بتن زیست گیرنده است. بتن می تواند در حمایت از حیات گیاهان و حیوانات مؤثر واقع شود. بتن زیست گیرنده، یک بستر مستحکم و ایمن برای بسیاری از موجودات می باشد که از موجوداتی که در معرض خطرات گوناگون قرار دارند، محافظت می کند.
سیمان الکتریکی کمبریج، از نوآوری های صنعت بتن
دانشمندان و پژوهشگران کمبریج توانسته اند به یک راه بسیار ایده آل برای تولید سیمان جدید با کمترین میزان آلاینده دست پیدا کنند. با استفاده از این راهکار می توان بتن ضایعاتی را به سیمان جدید با کرین صفر تبدیل نمود.
این پروسه در بردارنده جایگزینی شار آهک به کار رفته در بازیافت فولاد با خمیر سیمان بازیافت شده می باشد. اغلب فولادها در کوره های قوس الکتریکی بازیافت می گردند ولی آهکی که برای از بین رفتن زائدات از ضایعات فولاد به کار می رود، سرباره ای تولید می کند که اصلاً سیمانی نیست.
ولی در صورتی که RCP به جای آهک به کار رود، سیمان با استفاده از گرما در EAF مجدداً فعال می شود. لذا سرباره ای که بیرون می آید، همانند کلینکر سیمان پورتلند می باشد. در آخر، گچ نیز افزوده شده و PC حاصل می شود. در این پروسه، مکمل یا جایگزینی برای سیمان حاصل نمی شود بلکه سیمان غیر فعال می شود تا مجدد فعال شود و سیمان واقعی از آن بدست بیاید.
بتن زغالی
یکی دیگر از نوآوری های صنعت بتن ، بتن زغالی می باشد. زمانیکه ضایعات چوبی به زغال تبدیل می شوند و اکسیژن وجود ندارد، این ضایعات به مواد خالص تبدیل می شوند وغالباً کربن از آنها بر جای می ماند. گروهی در ایرلند شمالی به فکر این هستند که زغال چوب را به جایگزین سیمان، کنترل کننده هیدراتاسیون و ماده جایگزین حجم بتن استفاده کند. زغال چوب برای ذخیره سازی کربن در بازه زمانی طولانی و کاهش اثرات کربن در بتن بسیار سودمند می باشد.
در حقیقت زغال چوب همانند یک میکرو اسفنج است که رطوبت را جذب نموده و به سرعت بخشی به پروسه پخت کمک می کند. زغال چوب با توجه به رفتاری که در برابر آب و رطوبت از خود نشان می دهد، به ضد آب تر کردن بتن کمک می کند.
بتن گرافنی
یکی دیگر از نوآوری های صنعت بتن ، بتن گرافنی است. گرافن، نسخه ای با ضخامت یک اتمی و بسیار قدرتمند کربن می باشد که با قدرت بیشتر و وزن کمتر سبب تحول در زمینه تولید متریال مختلف مانند بتن می شود. این ماده به مراتب قدرتمندتر از فولاد است و نسبت به مس به شدت رساناتر می باشد. استفاده از این فناوری در اغلب مواقع سخت می باشد و استفاده از آن برای تولید بتنی با راندمان بالاتر و هزینه پایین تر بسیار سخت است.
قالب رباتیک، از نوآوری های صنعت بتن
پژوهشگران در جستجوی پیدا کردن یک ابزار نرم افزاری می باشند که برای اعمال نیرو به یک قالب پینی بزرگ جثه 8 متری در 4 متری به کار رود تا با لمس یک دکمه به قالب سفارشی مبدل شود. این قالب ها در گذشته برای تولید پانل های پیش ساخته نما به کار می رفتند اما پژوهشگران در جستجوی ایده ای هستند که با گذاشتن بازوهای رباتیک تقویت کننده درون قالب های انعطاف پذیر از آن برای تولید المان های ساختاری با طراحی بهینه تر بهره بگیرند. این قالب ها موجب اتلاف کمتر منابع و کاهش میزان کربن در ساخت و سازها می شوند.
