انواع بتن خود ترمیم شونده برای احداث سازه های مختلف مورداستفاده قرار می گیرد. این بتن از ویژگی های بسیار خوبی برخوردار است. بتن خود ترمیم‌شونده، دستاورد نتایج مطالعات و بررسی هایی است که مهندسان انجام داده اند تا ویژگی بتن معمولی را تغییر دهند.
زیرا بتن معمولی دارای ضعف های زیادی است. این ضعف ها سبب شده است که دانشمندان و مهندسان پیوسته بر روی ساختار بتن کار کنند تا بتن های مستحکم تر و مقاوم تری را اختراع کنند. به طور مثال بتن پیش تنیده با هدف حذف ضعف بتن معمولی در برابر کشش طراحی و تولید شده است.
به همین علت بتن پیش تنیده از مقاومت کششی بسیار زیادی برخورداراست. همین مسئله سبب شده است که برای ساخت انواع سازه ها از بتن پیش تنیده استفاده کنند. اما در این مقاله می خواهیم با یکی دیگر از انواع بتن های جدید آشنا شویم.
بتن‌های خود ترمیم‌شونده چیست؟
بتن خود ترمیم‌شونده، یکی از انواع بتن جدید است که ترکیب آن با بتن معمولی تفاوت دارد. در بتن خود ترمیم‌شونده، نوعی ذرات نانو با خصوصیات ویژه ای به اسم نانو تیوب کربن به کار رفته است. افزودن مقدار اندکی از این ماده به بتن، موجب تغییر مثبت در خاصیت مکانیکی بتن های تشکیل شده از سیمان پرتلند و آب می شود و خاصیت خود ترمیمی به آن می بخشد.
امروزه بسیاری از پروژه های عمرانی را با استفاده از این بتن اجرا می کنند. ولی بسیاری از دانشمندان هنوز در حال انجام مطالعاتی بر روی بتن خود ترمیم‌شونده هستند تا بیشتر با آن آشنا شوند.
نانو تیوب هایی که در انواع بتن خود ترمیم شونده به کار می روند در فرم های استوانه ای و به شکل تک جداره و یا چند جداره در طول متغیرها بر حسب میلی متر ساخته می شوند. این ذرات دارای ویژگی های مثبت و منفی زیادی هستند.
یکی از ویژگی های منفی این ذرات این است که دارای خاصیت جاذبه مولکولی میان دسته های نانو و تنه اصلی مواد می باشد که این مسئله سبب عدم ایجاد پیوند لازم میان آنها و بتن می گردد.
جهت کسب اطلاعات بیشتر کلیک کنید
علت استفاده از بتن‌های خود ترمیم‌شونده در ساخت و سازها ویژگی های مثبت این مواد سبب شده است که به استفاده از آنها، رغبت زیادی نشان داده شود. این بتن ها از یک مقاومت بسیار خوب برخوردار هستند.
مزیت دیگر این بتن ها این است که فرم پذیری خوبی دارند. طول عمر بتن های خودترمیم‌شونده بسیار بالا است و این هم، یکی دیگر از ویژگی های مثبت این نوع بتن است.
بتن معمولی دارای مقاومت فشاری زیادی است اما در مقابل نیروهای کششی، اصلاً عکس العمل خوبی ندارد. بنابراین زمانی که نیروهای کششی بر بتن معمولی وارد شود، به شدت ترک خورده و آسیب می بیند.
حل مشکل ترک خوردگی بتن، هزینه و زمان زیادی می خواهد. بنابراین بهتر است به جای استفاده از بتن معمولی از بتن های دیگری مانند انواع بتن خود ترمیم شونده استفاده کنیم که دارای مقاومت کششی بسیار زیادی هستند. بتن خود ترمیم‌شونده برای اولین بار از سوی یک دانشمند هلندی اختراع شد. این بتن به خوبی می تواند برخی از مشکلات استفاده از بتن معمولی را حذف کند.
استفاده از این بتن دارای مزایای زیادی مانند افزایش طول عمر سازه، بهبود خواص مکانیکی بتن، ممانعت از زنگ زدگی آرماتورهای درون بتن، کاهش هزینه های تعمیر و نگهداری از سازه بتنی و … است. تنها مسئله ای که سبب شده است برخی از سازندگان به استفاده از این بتن تمایلی نداشته باشند، قیمت بالای آن نسبت به بتن معمولی است.
تفاوت انواع بتن خود ترمیم شونده با بتن معمولی
میان بتن معمولی و خود ترمیم‌شونده، تفاوت هایی وجود دارد. بتن ترمیم‌شونده، خود ترمیم می شود و ترک های ایجاد شده درون خود را از بین می برد. اما بتن معمولی به اندازه ای ترک خورده که با گذشت زمان، مقاومت خود را به طور کلی از دست می دهد و موجب کاهش مقاومت سازه می شود.
اما تفاوت میان این دو نوع بتن، صرفاً به همین یک مورد محدود نمی شود و تفاوت های دیگری میان این دو وجود دارد. بهره گیری از فناوری های نوین در بتن خود ترمیم‌شونده سبب به حداکثر رسیدن مقاومت فشاری و مقاومت خمشی این بتن می شود. یک تفاوت دیگر این دو نوع بتن این است که بتن خود ترمیم شونده دارای قیمت بالایی است.
انواع نانو تیوب های کربنی موجود در انواع بتن خود ترمیم شونده
در تولید انواع این بتن ها از نانو تیوب های مختلفی استفاده می شود. رایج ترین نانوتیوب های به کار رفته در این بتن ها، شامل موارد زیر است: کامپوزیت سیمانی مهندسی بتن دارای این نانو تیوب کاملاً می تواند ترک های ایجاد شده درون خود را ترمیم کند.
اگر بخشی از این بتن ها صدمه ببینند، امکان ترمیم آنها در مرور زمان وجود دارد. بتن های دارای نانو تیوب های کامپوزیت سیمانی، منعطف هستند و اصلاً دچار ترک های عمیق نمی شوند. فیبر توخالی، یکی از انواع بتن خود ترمیم شونده بتن حاوی نانو فیبر توخالی دارای خاصیت نفوذ پذیری بسیار زیاد، انعطاف پذیری بالا و … می باشد.
در این بتن، فناوری به کار رفته است تا در زمان خرابی و ترک خوردگی بتن، عملیات ترمیم آن انجام شود. نخست، ترک هایی ایجاد می شود. سپس مواد ترمیم کننده از فیبرهای توخالی آزاده شده و در نهایت ترک ها، پوشیده می شوند.
میکرو کپسول های پرشده یکی از نانو تیوب های به کار رفته در انواع بتن خود ترمیم شونده ، میکرو کپسول های پر شده هستند. این ذرات مانند گلبول های قرمز عمل کرده تا ترمیم بتن انجام شود. زمانی که کپسول های موجود در بتن با ترک ها تماس پیدا کنند، شکسته و مواد ترمیم کننده به درون ترک ها رفته و به کاتالیزور می رسند.
سپس ماده ای سخت بوجود آمده که ترک را ترمیم می کند. انواع بتن خود ترمیم شونده با باکتری یکی دیگر از روش ها برای ترمیم بتن، بهره گیری از باکتری است. این باکتری موجب القاء خاصیت ترمیم شوندگی به بتن می شوند. این باکتری ها، نوعی از باکتری های موجود در طبیعت هستند که خصوصیات خوبی برای ترمیم کردن دارند. این باکتری با ترکیبات مواد بتن دچار واکنش می شود.
