تولید سازه‌های مقاوم در برابر زلزله با نانو بتن خودتراکم

فناوران یکی از شرکت‌های دانش‌بنیان موفق به تولید نانو بتن خودتراکم پرمقاومت با عملکرد برتر مکانیکی شدند که باعث می‌شود سازه‌های ساخته‌شده با این بتن، مقاومت بالاتری در برابر عوامل جوی، حملات شیمیایی و زلزله داشته باشند و در عین حال سبک‌تر و اقتصادی‌تر باشند.

به گزارش ایسنا، توسعه فناوری نانو در صنعت ساختمان، تغییرات جالب توجهی را در ارتقای کیفیت، دوام و ایمنی سازه‌ها ایجاد کرده است. بتن، به عنوان پرمصرف‌ترین مصالح ساختمانی جهان، نقشی کلیدی در پایداری سازه‌ها دارد و بهبود خواص فیزیکی و شیمیایی آن همواره از دغدغه‌های مهندسان و پژوهشگران بوده است. استفاده از نانوذرات در تولید بتن خودتراکم، رویکردی نوین است که علاوه بر افزایش مقاومت مکانیکی، موجب کاهش نفوذپذیری، بهبود پیوستگی با میلگرد و افزایش عمر مفید سازه می‌شود.

مهندس محمدجواد محمدی، از مدیران یکی از شرکت دانش‌بنیان در ارائه‌ای تخصصی، دستاوردهای این شرکت در تولید نانو بتن خودتراکم پر مقاومت را تشریح کرد و با اشاره به نتایج پژوهش‌های انجام‌شده در حوزه فناوری نانو و بتن‌های نوین، از افزایش چشمگیر ویژگی‌های مقاومتی و دوام بتن در اثر استفاده از نانوذرات خبر داد.

وی افزود: افزایش جمعیت، رشد سریع شهرنشینی و نیاز روزافزون به ساخت‌وساز ایمن و بادوام، صنعت بتن را به یکی از زمینه‌های اصلی نوآوری و تحقیق تبدیل کرده است. در سال‌های اخیر، استفاده از فناوری نانو در تولید بتن پیشرفته به‌ویژه بتن‌های خودتراکم، به‌عنوان روشی مؤثر برای رفع نواقص بتن‌های سنتی مطرح شده است. این فناوری با اصلاح ساختار میکروسکوپی و کاهش تخلخل، منجر به تولید بتن‌هایی با مقاومت و دوام بسیار بالا شده است. شرکت ما، یکی از پیشگامان صنعت بتن در ایران، با تکیه بر تحقیقات داخلی و بهره‌گیری از فناوری نانو، گام‌های مهمی در این مسیر برداشته و به عنوان نخستین تولیدکننده بتن آماده با فناوری نانو در کشور شناخته می‌شود.

محمدی در سخنان خود به معرفی این مجموعه و مسیر فعالیت‌های تحقیقاتی و صنعتی آن پرداخت و گفت: شرکت ما از سال ۱۳۵۴ تاکنون با بهره‌گیری از دانش فنی پیشرفته، رعایت استانداردهای بین‌المللی و نوآوری مستمر، در مسیر توسعه پایدار صنعت ساختمان حرکت کرده است. ما در سال‌های اخیر با تمرکز بر نانوفناوری توانسته‌ایم محصولاتی را با ویژگی‌های منحصربه‌فرد تولید کنیم که در پروژه‌های بزرگ ملی مورد استفاده قرار گرفته‌اند.

وی به برخی از پروژه‌های شاخص این شرکت از جمله تونل نیایش و پروژه‌های مترو و فرودگاه اشاره کرد و گفت: گسترش تحقیق و توسعه (R&D) محور اصلی فعالیت‌های ما است و حاصل این تلاش‌ها انتشار مقالات علمی و استفاده از نتایج پژوهش‌ها در آیین‌نامه‌های رسمی کشور، از جمله آیین‌نامه بتن ایران است.

محمدی با اشاره به نمونه‌هایی از پروژه‌های تحقیقاتی این شرکت، افزود: در شرکت ما مطالعاتی درباره تأثیر نوع عمل‌آوری اولیه بر مقاومت فشاری بتن، استفاده از فلای‌اَش و زئولیت در بتن آماده و اثر کیفیت قالب مکعبی بر نتایج مقاومت فشاری انجام شده است. این پژوهش‌ها به مقالات علمی تبدیل شده و در تدوین ضوابط فنی کشور به‌کار رفته‌اند.

وی در ادامه به الزامات تولید بتن آماده اشاره کرد و گفت: برای تولید بتن باکیفیت، باید تمام مؤلفه‌های فرآیند از جمله انتخاب سنگدانه، سیمان، مواد افزودنی، تجهیزات و ماشین‌آلات حمل و اختلاط مورد پایش مستمر قرار گیرد. شرکت ما با در اختیار داشتن ناوگان حمل و تجهیزات پیشرفته و نیروهای متخصص، طیف متنوعی از محصولات شامل بتن‌های اسلامپ‌دار، خودتراکم، نانو بتن، بتن رنگی، الیافی، ژئوپلیمری، شفاف و سبک را تولید می‌کند.

محمدی سپس به معرفی نانو بتن خودتراکم پر مقاومت پرداخت و گفت: دوام بالا، مقاومت فشاری و خمشی چشمگیر، ریزساختار بهبودیافته و پیوستگی بیشتر با آرماتور از ویژگی‌های این بتن است. این خواص باعث می‌شود سازه‌های ساخته‌شده با این بتن، مقاومت بالاتری در برابر عوامل جوی، حملات شیمیایی و زلزله داشته باشند و در عین حال سبک‌تر و اقتصادی‌تر باشند.

محمدی افزود: استفاده از نانوذرات در ساختار بتن، موجب کاهش ابعاد مقاطع، سبک‌سازی سازه و استفاده حداکثری از فضا می‌شود، به همین دلیل این نوع بتن برای ساختمان‌های بلندمرتبه و پروژه‌های خاص بسیار مناسب است.

وی در توضیح اجزای تشکیل‌دهنده نانو بتن خودتراکم، گفت: در این بتن از مواد معدنی پوزولانی مانند دوده سیلیس و زئولیت در مقیاس نانو استفاده می‌شود. فعالیت پوزولانی این مواد باید حتی از استانداردهای بین‌المللی بالاتر باشد تا عملکرد بهینه حاصل شود. علاوه بر این، افزودنی‌های شیمیایی در مقیاس نانو مانند سیلیس کلوئیدی یا پلی‌کربوکسیلات اتر نیز برای بهبود خواص رئولوژیکی و افزایش تراکم بتن به کار می‌روند.

به نقل از ستاد نانو، محمدی با اشاره به نتایج آزمایش‌های انجام‌شده اظهار کرد: در مقایسه با بتن معمولی، مقاومت فشاری ۲۸ روزه نانو بتن خودتراکم ۲.۳ برابر، مقاومت خمشی ۲.۸ برابر، مقاومت ویژه الکتریکی ۵.۶ برابر و مقاومت پیوستگی میلگردهای فولادی با بتن ۲.۲ برابر افزایش یافته است. این نتایج نشان می‌دهد که فناوری نانو می‌تواند تحولی جدی در عملکرد مکانیکی و دوام بتن ایجاد کند.

وی تأکید کرد: بهبود ریزساختار بتن و کاهش حفرات، از اصلی‌ترین مزایای استفاده از نانوذرات است و افزود: نانو بتن به دلیل بهبود ناحیه انتقال بین خمیر سیمان و سنگدانه، از تراکم بالاتری برخوردار است و در برابر نفوذ آب مقاومت بسیار بالایی دارد. این ویژگی‌ها باعث افزایش عمر خدمت‌دهی سازه و کاهش هزینه‌های نگهداری می‌شود.

محمدی در پایان سخنان خود گفت: هدف ما، توسعه محصولات دانش‌بنیان و استفاده از فناوری‌های نو برای ارتقای کیفیت ساخت‌وساز در کشور است. ما اعتقاد داریم که نانوفناوری، پلی میان علم و صنعت است و با به‌کارگیری آن می‌توان به استانداردهای جهانی در کیفیت بتن دست یافت.

*