بتن خود ترمیم شونده نمونه ای از بتن هایی با ویژگی های منحصر بفرد است.به طور کلی بتن از جمله مصالح ساختمانی است که همواره در صنعت ساختمان سازی مورد استفاده قرار می گیرد. این متریال ترکیبی ساده از سیمان، آب و سنگدانه است و برای ساخت سازه های مختلف به کار میرود.

 این ماده جزء پرمصرف ترین و مقاوم ترین مصالح ساختمانی است که به دلیل انعطاف پذیری بالا می تواند آن را به هر شکلی درآورد، از این رو نه تنها برای مقاوم سازی سازه بلکه برای فرم دهی به آن نیز گزینه ای بسیار مناسب به شمار میرود.

مواردی که در این مقاله مورد بحث قرار می گیرند:

• بتن خود ترمیم شونده چیست؟
• بتن و کاربرد های آن
• چرا به بتن خود ترمیم شونده نیاز داریم؟
• بتن خود ترمیم شونده چه ویژگی‌هایی دارد؟
• بتن خود ترمیم شونده چه مزایایی دارد؟
• معایب بتن خود ترمیم شونده کدام است؟
• کاربرد بتن خود ترمیم شونده
• تفاوت بتن خود ترمیم شونده و بتن معمولی
• نحوه ساخت بتن خود ترمیم کننده

بتن پس از خشک شدن به جسمی سخت و بادوام تبدیل می شود اما یکی از معایب آن ترک خوردگی در برابر عوامل مختلف است که ترمیم آن به وقت و صرف هزینه نیاز دارد و این امر از نظر اقتصادی مقرون بصرفه نیست. دلیل اصلی ترک خوردگی بتن مقاومت پایین آن در برابر نیروهای کششی است.

هنگامی که نیرو به آن وارد می شود بتن تغییر شکل می دهد و ترک می خورد. هر چند این شکاف ها ممکن است بسیار کوچک باشند و نتوان آن ها را با چشم غیر مسلح دید اما پس از مدتی عمیق تر می شوند و می توانند منجر به تخریب سازه گردند.

تلاش های فراوانی در جهت مقاوم سازی بتن صورت گرفته اما این ماده پس از گذشت چند سال دچار آسیب می شود که این امر عاملی برای نفوذ آب و رطوبت به میلگردهای به کار رفته در آن می شود. نفوذ آب و نم به سطح میلگردها در ساختمان باعث خوردگی و زنگ زدگی میلگرد ها می شود و اینگونه عمر مفید مصالح به کار رفته در ساختمان کم می شود.

بتن و کاربرد های آن :

بتن از ترکیب سنگدانه یا همان شن و ماسه، ماده چسبنده (سیمان) و آب به وجود می آید. به دلیل تنوع سنگدانه ها و تفاوت سیمان ها هیچ دو نمونه بتنی کاملا شبیه هم نیستند. این مسئله کار با بتن را بسیار سخت می کند. بتن دومین ماده پر مصرف در جهان بعد از آب است. ارزش مالی صنعت بتن 37 میلیارد دلار است.

بیشتر از 2 میلیون نفر در آمریکا به صورت مستقیم در صنعت بتن کار می کنند. سالانه تقریبا 10 میلیارد تن بتن در سراسر کره خاکی تولید و مصرف می شود. از بتن برای ساخت مخازن آب، اسکلت ساختمان، سد، روسازی جاده و پل و... استفاده می شود.

چرا به بتن خود ترمیم شونده نیاز داریم؟

با وجود تمامی این ویژگی‌های مثبت و ارزشمند، یک ویژگی و جنبه‌ی منفی در بتن وجود دارد؛ آن هم این است که بتن به زمان و هزینه‌ای برای نگهداری احتیاج دارد. همه‌ی ما می‌دانیم که بتن مقاومت بالایی دارد و در برابر نیروهای کششی ضعیف‌تر عمل می‌کند. پیش از این در هنگام ترک خوردگی بتن، ترمیم آن توسط نیروی انسانی صورت می‌گرفت که به وقت و پول زیادی احتیاج دارد؛ هر چند که ضرر آن از گسیختگی سازه بسیار کم‌تر است.

بتن خود ترمیم شونده چه ویژگی‌هایی دارد؟

تکنولوژی این نوع بتن به این صورت است که در آن بتن خود ترمیم شونده با باکتری تولید شده از سنگ آهک و لاکتیک کلسیوم ترکیب شده و در نهایت منجر به ساخت ماده‌ای جدید با خواص بهبود یافته می‌شود. بتن خود ترمیم شونده با نام‌های بتن بیولوژیکی و بیوبتن نیز شناخته می‌شوند.

باکتری های بکار گرفته شده در بتن های خود ترمیم شونده به صورت یکسان روی آن توزیع می‌شوند و می توانند به طور غیر فعال حدودا تا ۲۰۰ سال در جای خود باقی بمانند. این باکتری‌ها به هیچ عنوان بیماری‌زا نیستند و برای انسان و محیط اطرافش ضرری ندارد.

هنگامی که شکاف کوچکی در بتن ایجاد می‌شود باکتری‌های موجود در بتن در اثر هوا و رطوبت تحریک شده و سبب تسریع فرآیند ترمیم بتن توسط کربنات کلسیم می‌شوند. نتیجه این فرایند در واقع تولید سنگ آهک است که در مدت زمان سه هفته منجر به ترمیم ترک می‌گردد.

مهمترین تفاوت بتن معمولی با بیوبتن در واقع همان قابلیت خود ترمیمی است. همچنین نتیجه مقایسه بتن معمولی و این نوع بتن نشان می‌دهد که تکنولوژی بتن خود ترمیم شونده باعث افزایش مقاومت فشاری و مقاومت خمشی در این نوع بتن شده است. علاوه بر این تفاوت قیمت بتن خود ترمیم شونده با بتن معمولی نیز یکی دیگر از تفاوت‌های قابل توجه در این دو نوع محصول به حساب می‌آید.

بتن خود ترمیم شونده چه مزایایی دارد؟

در ادامه به برخی از مهمترین مزایای بیوبتن اشاره می‌کنیم. در واقع این تکنولوژی:

• طول عمر بتن را افزایش می‌دهد.
• بهبود مقاومت فشاری و مقاومت خمشی.
• پایداری و دوام سازه را افزایش می دهد و مانع تخریب می‌شود.
• از آسیب رسیدن به سازه‌ی اصلی به دلیل ترک‌خوردگی در بتن جلوگیری می‌کند.
• هزینه‌های تعمیر و نگهداری را کاهش می‌دهد.
• وزن سازه کاهش میابد.
• مانع از از زنگ‌زدگی فولاد و آرماتورهای داخل بتن می‌شود.

معایب بتن خود ترمیم شونده کدام است؟

تا به اینجا شاید بتوان هزینه ساخت اولیه بالا را تنها عیب بیو بتن دانست. با این حال اگر هزینه تعمیر و نگهداری پایین باشد و طول عمر سازه افزایش یابد، بدون شک استفاده از تکنولوژی بیوبتن صرفه‌ی اقتصادی خواهد داشت.

کاربرد بتن خود ترمیم شونده

مجریان پروژه های ساختمانی در ساختمان های خود از میلگردهای مسطح به منظور جلوگیری از گسترش ترک ها استفاده می کنند اما به هر حال ترک ها اینقدر کوچک نیستند که بتوان مانع از نفوذ آب به بتن شوند. ورود آب و رطوبت، مقاومت ساختمان را پایین می آورد و باعث زنگ زدگی سازه می شود. استفاده از بتن های خود ترمیم راهکار مناسبی برای افزایش طول عمر بتن و مقاومت آن است.

استفاده از این بتن در مقایسه با بتن معمولی به طور چشمگیری خاصیت ترمیم شوندگی را افزایش خواهد داد و مانع خرابی آن می گردد. به دلیل این که نگهداری از ساختمان و تعمیرات مربوط به آن هزینه بسیار زیادی را به همراه دارد و ایجاد ترک در بتن و پیشروی آن ممکن است به سازه اصلی آسیب وارد نماید توصیه می کنیم از مصالح نوین، نظیر بتن خود ترمیم استفاده شود زیرا این بتن هزینه های تعمیر و نگهداری را کاهش و عمر سازه را طولانی می سازد.

تفاوت بتن خود ترمیم شونده و بتن معمولی

برخی افراد هستند که تفاوت بین بتن معمولی و بتن خود ترمیم شونده را متوجه نمیشوند و میپندارند که هر دو یکی هستند مگر اینکه در ساخت و ترکیب آن ها کمی خود ما دستکاری کنیم. اما باید گفت که بتن خود ترمیم شونده با بتن معمولی بایکدیگر متفاوت هستند.

همانطور که از نامش پیداست، بتن خود ترمیم شونده، در صورت آسیب خود را ترمیم می کند  که همچین قابلیتی را در بتن معمولی نمیتوانیم مشاهده کنیم. این نکته را هم نباید فراموش کرد که تنها تفاوت بتن خود ترمیم شونده با بتن معمولی در ترمیم آن به صورت خودکار نیست.

در فرآیند ساخت و تهیه بتن خود ترمیم شونده از مواد و دانشی به کار رفته شده است که باعث میشود تا مقاومت این بتن بیشتر باشد. پس تفاوت اصلی این دو نوع بتن در این است که هم قیمت آن ها بایکدیگر متفاوت است و هم اینکه قدرت آن ها در تحمل فشار و خود ترمیم کردن است.

نحوه ساخت بتن خود ترمیم کننده

برای اینکه یک بتن را به بتن خود ترمیم کننده تبدیل کرد باید در فرآیند ساخت آن از مواد و محصول خاصی استفاده شود تا این قابلیت را پیدا کند.  با استفاده کرد از یک پیش ماده لاکتات کلسیم (Ca(C۳H۵O۲)۲ و یا کپسول های کوچک حاوی باکتری میتوان این قابلیت را برای بتن ایجاد کرد.

سخن پایانی

بتن خود ترمیم شونده مانند هر تکنولوژی دیگری در ابتدا قابل رقابت با روش های قدیمی را نخواهد داشت چراکه تولید انبوه و گذر زمان  هزینه های جانبی را کمتر می کند. چند سالی است که از ثبت اختراع بیو بتن توسط پروفسور جانکرز محقق هلندی، می گذرد. تا کنون تحقیقات بسیاری در این رابطه انجام شده و هزینه های جانبی بتن خود ترمیم شونده به حداقل رسیده است.

به طوری که در حال حاضر قیمت هر متر مکعب بتن خود ترمیم شونده در کشورهای اروپایی 85 تا 100 یورو است. هر متر مکعب بتن معمولی در اروپا به قیمت 80 یورو به فروش می رسد. مشاهده می شود که با مزایای فراوان بتن خود ترمیم شونده، هزینه آن کاملا قابل رقابت با بتن معمولی است.