بتن هوشمند

تکنولوژی بتن هوشمند روشی جایگزین برای نظارت بر سلامت سازه‌های بتنی مسلح ارائه می‌دهد. این تکنولوژی توسط دکتر دبورا چانگ از دانشگاه ایالتی نیویورک در بوفالوی آمریکا تهیه و معرفی شده است. مزایای منحصر به فرد بتن هوشمند به خاطر استفاده از الیاف کربن است که ۰٫۲٪ تا ۰٫۵٪ حجم را تشکیل می‌دهند. این تکنولوژی می‌تواند تنش یا فشار در سازه‌های بتنی را قبل از وجود آمدن شکاف یا شکست در آن‌ها تشخیص دهد. آزمایش‌های گسترده‌ای در آزمایشگاه بر روی فناوری بتن هوشمند انجام شده است، اما هنوز این تکنولوژی وارد بازار نشده است.

نحوه ساخت و ساختار بتن هوشمند

این کار با اضافه کردن مقدار کمی از الیاف کوتاه کربنی به بتن در میکسرهای بتنی مرسوم انجام می‌شود تا مقاومت الکتریکی بتن در پاسخ به کشش یا تنش تغییر کند. با این کار الیاف کربنی و ماتریس سیمانی در هم تنیده می‌شوند و زمانی که بتن تغییر شکل دهد یا تحت فشار قرار گیرد بر مقاومت الکتریکی حجمی بتن تاثیر می‌گذارد. فشار وارده با اندازه‌گیری میزان مقاومت الکتریکی تعیین می شود. بتن هوشمند توانایی این را دارد تا شکست یا شکاف ساختاری بسیار کوچک را احساس کند و از این رو در چک کردن شرایط ساختار داخلی سازه به ویژه پس از زلزله کاربرد دارد.

یکی از عواملی که ممکن است به بازار جهانی بتن هوشمند کمک کند استفاده گسترده از بتن به عنوان مصالح مرکب و عدم مقاومت آن در برابر تنش است. ملزم شدن به نظارت بر ترک‌ها اجازه می دهد تا ترمیم به موقع انجام شود. روش دیگر برای ارزیابی ترک‌ها قرار دادن حسگرها در سازه‌ها می‌باشد. با این حال نصب سنسورها هزینه بیشتری دارد. بتن هوشمند نسبتاً ارزانتر است.

رشد بازار ساختمان‌های هوشمند احتمالا باعث تشویق بازار به استفاده بیشتر از بتن هوشمند خواهد شد. دلیل این امر این است که بتن هوشمند علاوه بر قابلیت‌های اساسی خود در تشخیص ترک‌های جزئی به جلوگیری از پیشرفت ترک‌ها نیز کمک می‌کند و مسلح شدن مقاومت آن‌ها را افزایش می‌دهد. به علاوه بتن هوشمند دارای مقاومت خمشی بیشتری است این موضوع باعث می‌شود تا نیروی بیشتری برای خم شدن آن نیاز باشد و تا قبل از شکسته شدن نیروی بیشتری را تحمل کند.

کاربردهای بتن هوشمند

علاوه بر استفاده در سازه‌ها همچنین بتن هوشمند می‌تواند در ساخت بزرگراه‌ها استفاده شود و قابلیت این را دارد که موقعیت، وزن و سرعت وسایل نقلیه را تشخیص دهد.

دیدگاهتان را بنویسید