این بتن خودترمیم با برهم کنش گاز دی اکسیدکربن، در 24 ساعت ترک های خود را پر می نماید - گیگابلاگ

یکی از این فناوری ها که در سال های اخیر مورد توجه قرار گرفته، بتن خود ترمیم شونده است که می تواند به طور اتوماتیک ترک های خود را ترمیم کند. اکنون، دانشمندان شکل جدید و مهیجی از آن را اختراع کردند که از آنزیم درون خون انسان استفاده می نماید.

ترک های ریزی که درون بتن ایجاد می گردد؛ شاید فورا باعث از بین رفتن یکپارچگی یک سازه نگردد اما با ورود آب و گسترش پارگی، مقاومت آن به شدت کاهش پیدا می نماید و آسیب می بیند. ایده استفاده از بتن خودترمیم این است که وقتی هنوز ترک ها ریز هستند؛ با یک فرآیند مداخله گر بتوانیم مواد بتن را آب بندی کنیم و نه تنها از یک فاجعه و سقوط عظیم، بلکه از هزینه زیاد نگهداری یا تعویض یک سازه جلوگیری کنیم.

در این زمینه، طی سال های گذشته، تحقیقات زیادی انجام شده و ایده ها و راه چاره های گوناگونی که بعضا جالب بودند؛ مطرح شد. در یکی از روش ها، از سیلیکات سدیم برای بستن ترک ها استفاده شده است یا در نمونه دیگری از باکتری های استفاده شده که چسب مخصوصی برای اتصال ترک ها فراوری می کردند. در روش دیگر، از قارچ ها برای پر کردن ترک ها استفاده شده است.

خودترمیمی بتن با آنزیم درون خون انسان

حالا، دانشمندان موسسه پلی تکنیک Worcester یک راه چاره ارزان تر و کارآمدتر ارائه دادند. این تیم تحقیقاتی سعی کردند از بدن انسان الهام بگیرند. آن ها یک روش مبتنی بر آنزیمی به نام کربنیک آنیدراز(CA) که در گلبول های قرمز خون انسان، یافت می گردد؛ ارائه کردند. این آنزیم قادر به انتقال CO2 از سلول ها به جریان خون است.

این آنزیم تقریبا در طبیعت، سریع ترین روش انتقال گاز دی اکسیدکربن است. این آنزیم در بدن ما به طرز شگفت انگیزی سریع واکنش نشان می دهد و می تواند به عنوان مکانیزمی کارآمد برای ترمیم و تقویت سازه های بتونی مورد استفاده قرار بگیرد.

این تیم تحقیقاتی، قبل از مخلوط شدن مواد و ریختن آن، آنزیم CA را به پودر بتن اضافه می نمایند. هنگامی که یک ترک کوچک در بتن ایجاد می گردد؛ آنزیم با CO2 در هوا برهم کنش داشته و بلورهای کربنات کلسیم فراوری می نماید که دارای خصوصیاتی مشابه بتن است و سریعا ترک را پر می نماید.

دانشمندان با آزمایش های متعددی نشان دادند که این بتن تقویت شده، می تواند ترک های خود را در مقیاس میلی متری ظرف 24 ساعت ترمیم کند. این تیم تحقیقاتی می گوید این روش پیشرفت های چشم گیری نسبت به دیگر فناوری ها و روش های قبلی دارد. استفاده از باکتری ها برای ترمیم ترک های بتن بسیار گران است و ترمیم ترک های خیلی کوچک تر نیز ممکن است یک ماه به طول بکشد.

در حالی که مصرف گاز دی اکسیدکربن در سازه های عظیم آن قدر نیست که بتواند چشم گیر باشد ولی باعث ماندگاری بسیار بالایی می گردد. با این فناوری بتن خودترمیمی می توان عمر یک سازه را از 20 سال به 80 سال افزایش داد. این ماندگاری باعث کاهش مصرف زیادی کربن برای فراوری بتن های جایگزین می گردد.

این تحقیق در ژورنال Applied Materials Today منتشر شده است.

راوه بلاگ: راوه بلاگ | با مجله صنعتی راوه همراه باشید