بتن های خود ترمیم شونده

تفاوت عمده  بین بتن های معمولی با بتن های خود ترمیم شونده ترکیبات آن ها میباشد. در بتن های خود ترمیم شونده نوعی ذرات نانو با ویژگی های خاصی به نام نانو تیوب کربن وجود دارد.

 

بتن های خود ترمیم شونده چیست

 

تفاوت عمده  بین بتن های معمولی با بتن های خود ترمیم شونده ترکیبات آن ها میباشد. در بتن های خود ترمیم شونده نوعی ذرات نانو با ویژگی های خاصی به نام نانو تیوب کربن وجود دارد. اضافه کردن حتی مقدار بسیار کمی از این نوع ماده به بتن موجب بهبود خواص مکانیکی بتن ها از دو فاز اصلی سیمان پرتلند و آب میشود وموجب ایجاد خاصیت خود ترمیمی در بتن خواهد شد. با اینکه امروزه در بسیاری از پروژه ها از بتن های خود ترمیم استفاده میکنند اما هنوز تاثیرات و  ویژگی های مثبت آن به طور کامل شناخته نشده است.

 

 

اهمیت استفاده از بتن خود ترمیم شونده در ساخت و سازها

 

استفاده از این بتن ها در انواع پروژه های ساختمانی و عمرانی به علت ویژگی های بسیار عالی این مواد میباشد. ویژگی های این بتن ها قبیلا مقاومت بالا ، شکل پذیری بسیار عالی بتن ، تشکیل شده از مواد سازنده بسیار ساده و قابل دسترس ، مقاومت بالا در مقابل افزایش دما و عمر مفید طولانی آن ها میباشد. اما لازم به ذکر است که بتن ها در کنار تمام ویژگی های خوب و منحصر به فردشان دارای مشکل نگه داری میباشند. 

بتن ها از مقاومت فشاری بالایی برخوردار هستند اما در برابر نیروهای کششی ضعیف میباشند. حال اگر نیروهای کششی به بتن وارد شوند ، بتن تغییر حالت میدهد و احتمال ترک خوردگی آن ها نیز وجود دارد. این ترک ها در ابتد بسیار ریز هستند به طوریکه با چشم غیر مسلح قابل دیدن نیستند اما با گذشت زمان این ترک ها گسترش پیدا میکنند و در نهایت سبب پاشیده شدن بتن از یکدیگر میشود. در زمان های گذشته بتن های ترک خورده از طریق نیروها انسانی ترمیم میکردند و این کار علاوه بر زمان گیر بودن بسیار هزینه بر نیز بود. اما با ساخته شدن بتن های خود ترمیم شونده شکل ترمیم بتن توسط نیروی انسانی تا حدودی حل شد.

 

 

تفاوت بتن های خود ترمیم شونده و بتن های معمولی

 

اصلی ترین و مهمترین تفاوت بین بتن های معمولی و بتن های ترمیم شونده قابلیت خود ترمیمی است. اما تفاوت های این دو نوع بتن به همیجا ختم نمیشود و تفاوت های دیگری نیز دارند. برخی از این تفاوت ها عبارتند از استفاده از تکنولوژی های خاص در بتن های خود ترمیم شونده که این امر سبب افزایش مقاومت فشاری و مقاومت خمشی بتن میشود. همچنین این دو نوع بتن دارای تفاوت قیمتی بسیاری میباشند.

 

 

 

مزایای استفاده از بتن های خود ترمیم شونده

 

1.این بتن ها به خودی خود ترمیم میشوند
2.موجب بهبود خواص مکانیکی در بتن میشوند همانند افزایش مقاومت فشاری و خمشی
3.افزایش پایداری و دوام سازه و همچنین ممانعت از تخریب آن ها
4.کاهش هزینه های تعمیر و نگهداری سازه های بتنی
5.جلوگیری اززنگ زدگی آرماتورهای داخلی بتن
6.افزایش طول عمر بتن 

 

 

معایب استفاده از بتن خود ترمیم شونده

 

این نوع بتن ها در مقایسه با بتن های معمولی عیب و نقص خاصی ندارند و تنها عیب و نقص آن ها قیمت بالای آن ها می باشد.

 

انواع انوتیوب های کربنی مورد استفاده در بتن خود ترمیم شونده

 

ذراتی که سبب ایجاد خود ترمیم شوندگی در بتن میشوند دارای انواع مختلفی هستند. نانوتیوب های کربنی که برای این نوع بتن ها مورد استفاده قرار میگیرند که برخی از آن ها عبارتند از : 

 

فیبر توخالی

 

 

فیبرهای توخالی در سال 1992 برای اولین بار کشف شدند. دانشمندان فهمیدند که این فیبرهای توخالی میتوانند یک سری مواد شیمیایی را ذخیره کنند و سپس آن ها را بین فیبرهای توخالی آزاد کنند. پس نتیجه میگیریم اگر آن را به سیمان اضافه کنیم میتوانیم میزان و مقدار نفوذپذیری ، انعطاف پذیری ، جلوگیری از خوردگی و همچنین خاصیت ترمیم شوندگی سیمان و بتن را تا حد قابل توجهی تغییر دهیم.

 

 

مکانیزم ترمیم ترک های بتنی از طریق فیبرهای توخالی در مراحل زیر انجام خواهد شد :

 

1.شروع ترک خوردگی مقطع

2.آزاد شدن مواد ترمیم کننده از فیبرهای توخالی

3.پر شدن ترک ها از طریق عامل های ترمیمی

 

 

کامپوزیت سیمانی مهندسی

 

به کامپوزیت های سیمانی مهندسی بتن سیمانی مهندسی یا بتن ECC  نیز میگویند. در این نوع بتن سیمانی ها بتن به صورت دائمی و پیوسته ترک های ریزی که ایجاد میشود را ترمیم میکند و اجازه ی گسترش ترک و یا ایجاد شکاف های عمیق را به آن ها نمیدهد. این حالت حتی در زمانی که آسیب قطعه بتنی ناشی از بارها زیاد است نیز صورت میگیرد.

 

 

میکروکپسول های پرشده

 

در این روش کپسول هایی که دارای مواد نانو تیوب ترمیم کننده میباشند به بتن تزریق خواهند شد. این کپسول ها دارای شکل های کروی و نازک هستند.