19
پنج شنبه, می
ورود
x
x
ثبت
x

بررسی بتن خود ترمیم شونده + پاورپوینت

بتن - آزمایشات و افزودنی های بتن
تایپوگرافی
  • خیلی کوچک کوچک متوسط بزرگ خیلی بزرگ
  • پیش فرض Helvetica Segoe Georgia Times

بررسی بتن خود ترمیم شونده، پاورپوینت بتن خود ترمیم شونده، کاربرد بتن خود ترمیم، مزایا و معایب بتن خود ترمیم شونده، بتن خود ترمیم شونده، دانلود پاورپوینت بتن خود ترمیم

یکی از پر کاربرد ترین مصالحی که سالیان سال است که در اکثر پروژه های ساخت و ساز در دنیا استفاده میشود، بتن می ‌باشد. بتن به دلیل سختی و مقاومت فشاری مناسبی که دارد می ‌تواند انتخاب مناسبی در برابر نیروهای وارد شده بر سازه باشد. از طرفی مهندسین و محققان دائماً در تلاش هستند تا بتوانند ویژگی ‌های این مصالح را بهبود بخشند. یکی از انواع بتن ‌هایی که در حال حاضر مورد تحقیق و مطالعه والبته استفاده قرار می ‌گیرد، بتن خود ترمیم شونده (Self Healing Concrete) است که در این مطلب از وبسایت آبستا سازه به بررسی آن میپردازیم.

بتن خود ترمیم شونده

بتن خود ترمیم شونده بتنی است که با تکنولوژی به کارگرفته شده در آن، خودش میتواند اقدام به ترمیم ترک های ایجاد شده تا عرض مشخصی نماید، حال اینکه ترمیم ترک ها با عرض ها و عمق ها متفاوت تماما بستگی به موادی دارد که در ساخت آن بتن به همین منظور به کار رفته است.

کاربرد بتن خود ترمیم شونده

به طور کلی میتوان گفت بتن خود ترمیم شونده میتواند جایگزین بتن معمولی درساخت و ساز باشد و به کار برده شود، اما به طور ویژه از بتن های خود ترمیم در مناطقی که امکان وقوع سیل، آتش، باد، باران و تگرگ وجود دارد و یا مناطق بسیار خشکی که احتمال دارد بتن ترک بخورد، استفاده می شود.

مزایا و معایب بتن خود ترمیم شونده

 مزایا
  • بهبود خواص مکانیکی در بتن مثل افزایش مقاومت فشاری و خمشی
  • افزایش پایداری و دوام سازه و جلوگیری از تخریب آن
  • جلوگیری از زنگ‌ زدگی آرماتورهای داخل بتن
  • افزایش طول عمر بتن
  • کاهش هزینه تعمیر و نگهداری سازه ‌های بتنی
 معایب
  • هزینه بالاتر بتن خود ترمیم شونده نسبت به بتن معمولی

تفاوت بتن معمولی و بتن خود ترمیم شونده

مهم ترین تفاوت بتن معمولی و بتن خود ترمیم شونده در همان خاصیت ترمیم شدگی بتن خود ترمیم (پوشاندن ترک ها) می باشد که در بتن معمولی این خاصیت وجود ندارد. همچنین به دلیل خاصیت خود ترمیمی که این بتن دارد، مقاومت فشاری و مقاومت خمشی این محصول نسبت به بتن معمولی بیشتر می باشد.

انواع بتن خود ترمیم شونده

دو دسته از روش هایی که جهت ساخت بتن خود ترمیم شونده (به تعریفی دیگر انواع بتن خود ترمیم) مورد استفاده قرار میگیرند را مورد بررسی قرار داده و به معرفی آنان میپردازیم.

 1روش های اجرایی

روش هایی هستند که از مرحله آزمایش و ساخت اولیه خارج شده و می توانند وارد مرحله پروژه شوند و مورد استفاده قرار گیرند.

 2روش های طراحی

شامل روش هایی هستند که محققان در حال تحقیق و آزمایش آنها در محیط آزمایشگاهی می باشند.

روش های اجرایی در ساخت بتن خود ترمیم شونده

 1- فیبر توخالی (Hollow Fiber)

درای و سوتوس در سال 1992 بر روی روش آزادسازی شیمیایی ذخیره شده در فیبرهای میان تهی تحقیق نمودند که در ابتدا در مواد سیمانی برای تغییر و بهبود ویژگی هایی مثل نفوذ پذیری ، تعمیر ترک ها و جلوگیری از خوردگی و انعطاف پذیری استفاده می شد. در این روش با به کارگیری رنگ های فلورسنت در عامل ترمیم کننده ی جاری در این الیاف ها ، پدیده ی کبود شدگی در موجودات زنده شبیه سازی می شود که خود نقش مهمی در تشخیص محل آسیب دیده دارد. در نتیجه خود این رنگ وظیفه تشخیص محل آسیب ‌دیده را دارد. به این شکل که بعد از تشخیص محل آسیب عامل ‌ترمیم از فیبر نازک توخالی آزاد شده و با پر کردن ترک‌ های ایجاد شده، آ‌ها را ترمیم می ‌کند.

بتن خود ترمیم شونده (فیبر توخالی)
بتن خود ترمیم شونده (فیبر توخالی)
 2- کامپوزیت سیمانی مهندسی (Engineered Cementitious Composite)

بتن سیمانی مهندسی (ECC) ساخته شده ، الهام گرفته شده از بهبود جراحت وارده بر موجود زنده میابشد. بدین ترتیب که با ترمیم مداوم ترک های ریز ایجاد شده، اجازه ی گسترش ترک و ایجاد شکاف عمیق را نمی دهد ، حتی اگر قطعه ی بتنی آسیب دیده بارها تحت بارگذاری قرار بگیرد. در واقع مهم ترین مشخصه سیمان مهندسی که با به کارگیری نانو مواد ساخته می شود این است که فقط امکان بروز ترک های مویی با عرض حداکثر ۶۰ میکرومتر نزدیک به هم ، به جای ترک های عمیق در بتن حاصله را خواهد داشت. به عبارتی بتن های جدید (ECC) در مقایسه با بتن معمولی انعطاف پذیری بسیار قابل توجهی دارند.

عملکرد بتن هایی که با استفاده از کامپوزیت های به صورت حسگر ، کرنش جزیی در محل ترک را شناسایی می کند و با فرستادن پیام به بخش ترمیم کننده (همانند عملکرد نرون ها در بدن جانوران) عامل ترمیم کننده ی آزاد می شود و ترک را ترمیم می کند. مکانیزم فرستادن پیام به صورت قطع قسمتی از جریان در محدوده ی آسیب دیده ، افزایش مقاومت الکتریکی و درنتیجه افزایش دما و ذوب پوسته ی محتوی عامل ترمیم است. البته طراحی این سیستم که برای ترمیم از انرژی گرمایی جهت آزادشدن عامل ترمیم محبوس شده در روکش استفاده می شود با حساسیت های زیادی همراه میباشد. به طوریکه افزایش دما در بتن نباید منجر به تبخیر آب درونی و از هم پاشیدن ساختمان آن شود. تحقیقات نشان می دهد استفاده از پوزولان خاکستر بادی در کنار ECC عملکرد آن را بسیار بهبود می بخشد.

بتن خود ترمیم شونده (ECC)
بتن خود ترمیم شونده (ECC - ترک مجدد در اثر بارگذاری در محلی دیگر)

روش های طراحی در ساخت بتن خود ترمیم شونده

 1- بتن خود ترمیم شونده با باکتری (Bacteria)

این روش تلفیقی از مواد طبیعی و نانو مواد جهت ترمیم هوشمند بتن ، توسعه یافته است. در این متد با کمک نوع خاصی از باکتری های موجود در طبیعت که قادر به زیست در محیط قلیایی بالای بتن هستند (حدود 200 سال) ، برای ساخت بتن خود ترمیم استفاده می شود.نمونه این باکتری موسوم به باسیلوس است که در دریاچه های دارای خاصیت قلیایی در کشورهای روسیه و مصر به مدت طولانی قادر به زیست بوده اند. این باکتری ها به همراه منبع تغذیه شان در گلوله های کوچک از جنس سرامیک تعبیه شده و به صورت سوسپانسیون در آب بتن قرار داده می شوند تا از فعالسازی نا بهنگام در مخلوط بتن خیس جلوگیری شود.

باکتری ها تا زمان شکل گیری ترک ، به صورت پیش فعال یا به اصطلاح خواب در بتن باقی می مانند و سپس در اثر گسترش ترک و نفوذ آب به مقطع ، فعال میگردند و در اثر واکنش با ترکیبات بتن ، رسوب سخت کربنات کلسیم تولید و به وسیله آن منافذ ترک بسته خواهد شد.

بتن خود ترمیم شونده (باکتری)
بتن خود ترمیم شونده (باکتری)
 2- انتخابگر ناحیه ی گرمایی (Selective Heating)

یکی از هوشمند ترین سیستم های خود ترمیم که در نمونه های بتنی مورد توجه قرار گرفته است سیستم انتخابگر ناحیه گرمایی است. این سیستم از دو بخش اصلی تشکیل شده است :

1- کامپوزیت های خود عیب شناس (Composite Diagnosis-Self) که از فایبرها و مواد هادی جریان الکتریسیته ساخته شده اند که هم قابلیت های یک کرنش سنج را دارا هستند و هم به عنوان یک ماده ی عملکردی ، توانایی ثبت تاریخچه ی زمانی خرابی در سازه را دارند. در حقیقت بخش اول به عنوان حسگر یا چشم نمونه ، هرجا ترکی اتفاق بیفتد آن را شناسایی می کند و با فرستادن پیام به جز ترمیم کننده (همانند عملکرد نورن ها در بدن جانوران) این بخش را فعال کرده ، سیستم ترمیم کننده درصدد رفع خرابی برمی آید.

2- بخش ترمیم کننده (pipe Film Organic Plasticity-Heat) که محتوی نانو مواد عامل ترمیم و به صورت لوله هایی از جنس مصالحی با خاصیت پلا ستیک شوندگی در برابر گرما است. به گونه ای که تا قبل از گسترش هرگونه ترکی از خروج عامل ترمیم جلوگیری می کند.

زمانی که ترکی در قطعه رخ می دهد ، بخش اول به صورت حسگر ، کرنش جزئی در محل ترک را شناسایی می کند و با فرستادن پیام به بخش ترمیم کننده عامل ترمیم کننده ای آزاد می شود و ترک را ترمیم می کند. مکانیزم فرستادن پیام به صورت قطع قسمتی از جریان در محدوده ی آسیب دیده ، افزایش مقاومت الکتریکی و در نتیجه افزایش دما و ذوب پوسته ی محتوی عامل ترمیم است.

بتن خود ترمیم شونده (انتخابگر ناحیه گرمایی)
بتن خود ترمیم شونده (انتخابگر ناحیه گرمایی)
 3- میکرو کپسول های پرشده (Microencapsulated Healing Agent)

الگوی اصلی استفاده از میکرو کپسول‌ های پر شده برای بتن خود ترمیم شونده نقش گلبول‌ های قرمز در لخته شدن خون و ترمیم زخم و جراحت است. این کپسول‌ ها دارای شکل ‌های کروی و نازک هستند که با مایع ترمیم‌ کننده Agent Healing پر شده ‌اند و اصولاً از نوع Dicyclopentadiene می‌باشند. زمانی که کپسول‌ها با ترک‌های ایجادشده در بتن برخورد می‌کنند می‌شکنند و عامل‌ترمیم به داخل ترک رها می‌شود و با کاتالیزور برخورد خواهد کرد. به این شکل عمل پلیمریزاسیون انجام‌ شده و با تشکیل ماده‌ ای بسیار سخت ترک‌ ترمیم خواهد شد. در واقع واکنش بیت عامل ‌ترمیمی و کاتالیزور بتن را ترمیم و از عمیق شدن ترک جلوگیری می ‌کند.

همیشه خرابی یک سازه بتنی از ایجاد ترک‌ های ریز، گسترش آنها و عریض شدنشان شروع می‌ شود. اگر بخواهیم از میکرو کپسول ‌ها برای ترمیم خود به ‌خودی بتن استفاده کنیم باید از کپسول ‌های کوچک با ابعاد 100 میکرومتر استفاده نماییم. این کپسول‌ ها در همان زمان شروع ایجاد ترک، ترک‌ های ریز را ترمیم کرده و از عمیق شدن و خرابی بتن جلوگیری می‌ کنند. جداره این میکرو کپسول ‌ها بسیار نازک در نظر گرفته می ‌شود تا به محض ایجاد ترک کپسول ‌ها به ‌راحتی شکسته شده و عامل ‌ترمیم را آزاد نماید. مزایای استفاده از این روش عمر مفید طولانی، تکمیل پلیمریزاسیون تنها در چند دقیقه و پر شدن سریع ترک‌ های عرضی می ‌باشد.

بتن خود ترمیم شونده (میکرو کپسول ها)
بتن خود ترمیم شونده (میکرو کپسول ها)

در ادامه میتوانید اقدام به دانلود پاورپوینت بتن خود ترمیم شونده نمایید.

برای خرید فایل ابتدا وارد حساب کاربری خود شوید اگر حساب کاربری ندارید اقدام به ساخت حساب کاربری نمایید.

مشخصات فایل :

  • فایل پاورپوینت
  • 25 اسلاید
  • فونت زیبای Casablanca
  • حجم فایل :2.8 مگابایت
  • تصاویر فایل :

مطالب موجود در فایل :

  • فهرست
  • مقدمه
  • معرفی بتن خود ترمیم شونده
  • کاربرد بتن خود ترمیم
  • مزایا و معایب بتن خود ترمیم شونده
  • تفاوت بتن خود ترمیم شونده و بتن معمولی
  • انواع بتن خود ترمیم (روش های اجرایی، روش های طراحی)
  • فیبر توخالی (Hollow Fiber)
  • کامپوزیت سیمانی مهندسی (Engineered Cementitious Composite)
  • بتن خود ترمیم شونده با باکتری (Bacteria)
  • انتخابگر ناحیه ی گرمایی (Selective Heating)
  • میکرو کپسول های پرشده (Microencapsulated Healing Agent)
  • منابع
ریال100,000

نظرات (0)

0 از 5 براساس 0 رای
هنوز نظری ارسال نشده است

  1. بهتر است نام و نظر خود را فارسی تایپ کنید ( برای انتشار سریع نظر یا افزودن فایل پیوست، باید وارد حساب کاربری خود شوید )
رتبه دهید:
پیوست (0 / 3)
انتشار موقعیت
کد تصویری را وارد کنید