همه ما تا حدودی با گوشی‌های هوشمند، ماشین های هوشمند و حتی کفش های هوشمند آشنا هستیم. اما بتن هوشمند چیست؟
از گذشته تا به امروز از مصالح و متریال متنوع و متعددی در صنعت ساختمان استفاده می شده است که هر یک ویژگی های مخصوص خود را دارند. به طور کلی مصالح ساختمانی که در گذشته و به روش سنتی تولید و عرضه می شدند، از مزایا و قابلیت‌های مصالح امروزی برخوردار نبودند؛ چرا که امروزه شاهد افزایش تکنولوژی و فناوری هستیم و آن را می توانیم در تمامی سطوح زندگی خود نیز مشاهده کنیم. به همین جهت محصولات و مصالحی که امروزه به بازار عرضه می شوند و مورد استفاده قرار می گیرند از لحاظ کارایی و طول عمر فوق العاده بوده و اهمیت بالایی دارند.
شاید بتوان چنین گفت که باید مقاوم ترین و با کیفیت ترین و با دوام‌ترین مصالح را در صنعت ساختمانی به کار گرفت، تا ساختمان نیز بتواند در مقابل عوامل محیطی مقاومت کرده و واکنش نشان دهد و سال‌ها بدون آسیب باقی بماند. امروزه خوشبختانه با پیشرفت علم و نوآوری هایی که انجام گرفته می‌توان با خیالی آسوده از مواد باکیفیت در راهسازی، ساختمان سازی و پل سازی استفاده نمود.
نکته
یکی از این نوآوری ها تکنولوژی نانو است که حاصل تلاش مهندسین و متخصصین با تجربه بوده و باعث شده تا امروزه مصالح ساختمانی از کیفیت و کارایی بسیار زیادی برخوردار باشند. علاوه بر این، ساخت و ساز نیز گامی ارزشمند در راه مقاومت و پویایی بردارد. در واقع این مصالح ساختمانی نوین هم اکنون توانستند جایگاه مخصوصی به خود اختصاص دهند و با عنوان هوشمند نیز شناخته می شوند. مصالح هوشمند با استفاده از تکنولوژی نانو ساخته شده و موجب آرامش خاطر و اطمینان فعالان حوزه ساختمان، همچون پیمانکاران، معماران و مهندسین شده است.
مصالح هوشمند
مصالحی که بتوانند با تغییرات محیطی انطباق پیدا کرده و در برابر تأثیرات شیمیایی و فیزیکی اطراف نیز انعطاف پذیر باشند و بتوانند ویژگی های خود را به صورت برگشت ناپذیری تغییر دهند، مصالح هوشمند نامیده می شوند. در واقع مصالح هوشمند می توانند تغییرات و رویدادهای اطراف خود را درک کرده و واکنش مناسبی را نیز نسبت به آنها ارائه دهند.
از این عوامل محیطی می‌توان به میدان مغناطیسی، دما، اشعه UV، محیط شیمیایی و فشار اشاره کرد که این نوع مصالح می‌توانند در مقابل آنها به خوبی عکس العمل نشان داده و خواص خود را بر اساس متحرک تغییر داده شده، تغییر و با محیط تطبیق یابند. یکی از انواع مصالح و متریال هوشمند که توانسته جایگاه بسیار حیاتی و ویژه‌ای را در صنعت ساختمان سازی به خود اختصاص دهد، بتن هوشمند است.
بتن هوشمند تأثیر بسیار زیادی بر استحکام و مقاومت سازه داشته و در صورتی که از کیفیت بالایی برخوردار باشد، خواهد توانست تا سال‌ها بدون آسیب باقی بماند. در حقیقت این نوع بتن جدیدترین نوع بتن است که از مزایای بسیار خاص و منحصر به فردی برخوردار می باشد و می تواند طول عمر و مقاومت سازه را نیز افزایش دهد.
بتن هوشمند
همان طور که گفته شد، امروزه محققان و مهندسین علم نانو توانستند تا بتن هوشمند را بسازند. این نوع بتن ویژگی ها و قابلیت های منحصر به فردی دارد و نسبت به بتن های معمولی از مقاومت بسیار بالایی نیز برخوردار است. به طور کلی به بتنی، بتن هوشمند گفته می شود که به آن نانو ذرات سیلیس و الیاف پلیمری اضافه شده باشد.
با اضافه شدن نانو ذرات سیلیس به ساختار بتن معمولی، واکنش پوزولانی در کریستال های هیدروکسید کلسیم رخ می‌دهد که در نتیجه منجر به ایجاد یک ژل یکدست و نامحلول به نام هیدروکسید کلسیم سیلیکات می‌گردد. در واقع نانو سیلیس در مواجهه با سیمان هیدراته چسبندگی بسیار قوی ایجاد می کند و از رشد بیشتر بلورهای هیدروکسید کلسیم جلوگیری می‌نماید. همچنین این ماده ترک های ریز را پر کرده و موجب متراکم شدن ساختار سیمان می شود.
به طور کلی بتن هوشمند طول عمر و دوام سازه های بتنی را بالا برده و سبب کاهش نفوذپذیری بتن خواهد شد. در واقع تمامی این عوامل وابسته به نانوذرات سیلیس است که افزودن آنها به ساختار بتن، سبب خاصیت خود ترمیمی بتن شده و به این نحو بتن خواهد توانست تا ترک های مویین و ریز خود را در شرایط متغیر آب و هوایی ترمیم کند و استحکام و مقاومت خود را احیا نماید. دقت داشته باشید که بتن هوشمند در مقایسه با بتن معمولی گران تر است و بیشتر برای ساخت سازه هایی که در معرض آسیب هستند مورد استفاده قرار می‌گیرد.
انواع بتن هوشمند
بتن های هوشمند را می توان در انواع مختلف و با خاصیت هایی متفاوت تهیه کرد. در ادامه به برخی از آنها اشاره می کنیم:
بتن هوشمند خود حسگر
یکی از انواع بتن هوشمند که پرکاربردترین آنها نیز شناخته می‌شود، بتن هوشمند خود حسگر است که می‌تواند بدون نیاز به اتصال یا جایگذاری و یا کنترل از راه دور، خود را پایش نماید. در واقع در مقایسه با مواد سازهای معمولی که برای پایش یا ردیابی نیاز به حسگر های اضافی دارند، بتن خود حسگر به علت خاصیت خوب مکانیکی نصب و نگهداری آسان، حساسیت بالا و سازگاری طبیعی بیش از پیش مورد توجه قرار گرفته است و بیشتر برای ردیابی ترافیک و امنیت مرزی و نظامی و بررسی سلامت سازه ای به کار می رود.
مواد اصلی به کار رفته در ساخت بتن خود حسگر را می‌توان به سه دسته پرکننده یا فیلر، مواد کمک کننده به پراکنش فیلر و زمینه یا ماتریکس تقسیم کرد.
بتن هوشمند گرمازا
یکی دیگر از انواع بتن هوشمند که توسط آخرین تکنولوژی های روز دنیا ساخت و طراحی شده است، بتن هوشمند گرمازا نام دارد. این نوع بتن دارای سنسورهای حساس به دما بوده و به عنوان نوعی مانیتورینگ برای کنترل تغییرات دمایی و درجه حرارت در شرایط مختلف به کار می رود. برای تهیه این نوع بتن از نانو ذراتی همچون TiO۲،Al۲O۳ ،Fe۲O۳ و پارافین حاوی نانو کپسول‌های پلیمری و الیاف فلزی استفاده می‌شود.
بتن هوشمند گرمازا کاربرد های بسیاری دارد و می‌توان از آن در باز کردن مسیر جاده ها، باندهای فرودگاه ها و پل هایی که در اثر بارش برف و کولاک مسدود شده‌اند، استفاده نمود و در واقع با استفاده از این نوع بتن هزینه‌های برف روبی و نگهداری راه نیز کاهش خواهد یافت و در نتیجه با افزایش ایمنی جاده ها میزان تصادفات و خسارت های مالی و ترافیک ها در فصل سرما کم خواهد شد. در حقیقت با استفاده از این نوع بتن دیگر نیازی به نمک پاشی راه ها و جاده ها نخواهد بود.
بتن هوشمند خودترمیم شونده
توجه داشته باشید که وجود هر نوع ترک خوردگی در سطح بتن موجب نفوذ مواد شیمیایی خورنده در آن خواهد شد که این عامل به مرور زمان موجب کاهش استحکام سازه شده و آن را تخریب خواهد کرد. به همین جهت محققان برای ترمیم و کنترل انواع ترک خوردگی بتن آن مواد نانو اضافه کرده‌اند تا خاصیت ترمیم شوندگی را در آن تقویت نمایند. یکی از انواع بتن هوشمند، بتن خود ترمیم شونده است که بهترین بتن برای ساخت و ساز در محیط هایی شیمیایی و خورنده به شمار می رود.
بتن هوشمند خود تنظيم شونده
یکی دیگر از انواع بتن هوشمند، نوع خود تنظیم شونده آن است که به بتن‌ها توانایی واکنش مناسب به تغییرات محیطی را می‌دهد. این نوع بتن ها انواع مختلفی دارند که از مهم‌ترین آنها می توان به بتن های خود میرایی، بتن های خود تنظیم رطوبتی و بتن های خود تنظیم حرارتی اشاره کرد.
بتن های خود تنظیم شوند، کاربردهای بسیار گسترده‌ای در سازه های عمرانی و بخصوص در ساختمان های بلند، خطوط راه آهن پرسرعت، پل‌های بزرگ و نیروگاه‌های اتمی دارند و می توانند آسیب های وارد شده از حوادث و اتفاقات مختلف را به سرعت کاهش داده و عملکرد سازه را ارتقا بخشند.
بتن هوشمند ضد انفجار
یکی دیگر از انواع بتن هوشمند، نوع ضد انفجار آن است که بیشتر در مکان هایی همچون سدها، پالایشگاه ها، نیروگاه ها، پتروشیمی ها و به طور کلی مکان هایی که محافظت از سازه امری حیاتی است، مورد استفاده قرار می گیرد. بتن هوشمند ضد انفجاری در زمان برخورد هر نوع ضربه فشرده شده و از خود مقاومت رفلکس دینامیکی نشان می دهد و در شرایط وجود ضربه مقاومت کششی آن تا سه برابر مقاومت فشاری افزایش می‌یابد. همچنین رواداری این نوع بتن در شرایط بمب‌های آتش زا بسیار فوق‌العاده و چشمگیر است.
بتن هوشمند خود تمیز شونده
یکی دیگر از انواع بتن هوشمند، بتن های خود ترمیم شونده هستند که به علت عملکرد فتوکاتالیستی سبب از بین رفتن آلودگی ها و کاهش آنها می شوند. این نوع بتن ها گزینه بسیار مناسبی برای ساخت و سازهای نمایان کفپوش پیاده روها و مبلمان شهری هستند که همیشه در معرض آلودگی هوا و گرد و غبار آن قرار دارند. زمانی که نانوذرات دی اکسید تیتانیوم به بتن اضافه می شوند، مقاومت فشاری و خمشی افزایش یافته و در کنار آن سرعت هیدراتاسیون نیز بالا می‌رود که در نتیجه بتن خاصیت خودتمیزشونده پیدا می‌کند.
نکات پایانی و جمع بندی
اگر تمایل دارید در استان های شمالی کشور از قوانین استفاده از مدل های مختلف بتن هوشمند برای طراحی، ساخت یا بازسازی ساختمان خانه یا ویلای خود استفاده کنید توصیه می کنیم که حتما در زمان ساخت و طراحی ویلا در شمال مخصوصا در گیلان و مازندران و ساخت ویلا در رشت از نکاتی که در این مقاله به آن ها اشاره کرده ایم استفاده نمایید تا یک فضای دنج و دلپذیر که می تواند احساس خوشایندی در افراد به وجود بیاورد، در اختیار داشته باشید.
همچنین اگر به فکر خرید آجر نما در رشت، خرید آجر ترموود در گیلان، خرید بلوک شیشه ای در رشت و … هستید و تمایل دارید از آنها در طراحی، ساخت یا بازسازی ساختمان خانه یا ویلای خود استفاده نمایید می توانید با مراجعه به سایت فروشگاه ایستافرم مدل و متریال مورد نظر خود را انتخاب کرده و آن را خریداری نمایید.
ممنون که تا انتهای مقاله همراه فروشگاه ایستا فرم بودید. امیدواریم که از مطالعه این مقاله لذت برده باشید. همچنین موارد و نکاتی که در این مقاله در رابطه با بتن هوشمند چیست؟ + 6 مدل مختلف آن عنوان شده است؛ برایتان کاربردی، مفید، آموزنده و جذاب واقع شده باشد. شما می‌توانید در صورت تمایل برای مطالعه مقالات مرتبط بیشتر در رابطه با خرید کاغذ دیواری، انتخاب پارکت، تفاوت‌های موجود بین پارکت و لمینت، انواع سبک دکوراسیون و طراحی داخلی و… به لینک مقالاتی که در زیر قرار داده شده است مراجعه فرمایید:
