محققان ایرانی بتن خودترمیم شونده ساختند

محققان کشورمان موفق به ساخت تولید بتن هایی با خاصیت خودترمیم شوندگی شدند. این بتن ها حاوی باکتری هایی هستند که می توانند ترک های بتن را پوشش داده و مانع رشد آن ها شوند.

به گزارش پیام ساختمان و به نقل از ستاد توسعه فناوری نانو، بتن یکی از پرکاربردترین مصالح ساختمانی در دنیا است، به گونه ای که بر اساس آمارها سالانه بیش از 30 میلیون تن بتن در دنیا تولید و مصرف می شود. استحکام فشاری بالا، مقاومت در برابر آتش و در دسترس بودن از مهمترین خصوصیات بتن به شمار می آید، اگرچه معایب و نواقصی نیز در کاربرد و تولید آن وجود دارد.

بر این اساس در سال های اخیر محققان این حوزه تلاش کردند تا با بهره گیری از فناوری نانو نواقص موجود را برطرف کنند که از آن جمله می توان به تحقیقات دانشگاه علوم پزشکی شیراز اشاره کرد که با همکاری پژوهشگران دانشگاه اکلند نیوزیلند به تولید بتن با خاصیت خودترمیم شوندگی دست یافتند.

دکتر علیرضا ابراهیمی نژاد، عضو هیأت علمی دانشگاه علوم پزشکی شیراز، ایجاد و رشد ترک در بتن را یکی از معایب بتن دانست و گفت: بر این اساس با هدف ارائه روشی جهت مقابله با اشاعه ترک در بتن ها مطالعاتی را با دانشگاه اکلند کشور نیوزیلند اجرایی کردیم.

وی افزود: هنگامی که ترکی در بتن مسلح ایجاد شود، محیط خورنده اطراف از طریق این ترک به درون آن راه پیدا کرده و خوردگی شدید در میلگردهای فولادی نهفته در بتن را به همراه دارد که بر اساس این امر عمر بتن کاهش چشمگیری خواهد داشت.

ابراهیمی نژاد اضافه کرد: بر این اساس در این طرح ما با به کارگیری یک نوع باکتری و نانو ذرات آهن در ساختار بتن، در آن خاصیت خود ترمیم شوندگی ایجاد کردیم.

این محقق با بیان اینکه استفاده از نتایج این طرح موجب صرفه جویی چشمگیر در مصرف بتن و هزینه های تولید می شود، خاطر نشان کرد: از سوی دیگر به دلیل اینکه تولید بتن یک فرایند آلاینده است، کاهش تولید آن کاهش آلودگی زیست محیطی را نیز در پی خواهد داشت.

ابراهیمی نژاد با اشاره به چگونگی عملکرد باکتری ها در ترمیم ترک های بتن، توضیح داد: ما در ساختار بتن از باکتری باسیلوس بهره بردیم. این باکتری ها با توانایی رسوب دهی کلسیم کربنات، امکان ترمیم ترک های به وجود آمده در بتن را فراهم می کنند.

وی در عین حال اضافه کرد: اما اگر این باکتری ها بدون محافظ در ساختار بتن وجود داشته باشند، ممکن است در حین فرایند آماده سازی یا پخت بتن از بین رفته یا کارایی خود را از دست بدهند، از این رو، در طرح حاضر ما با استفاده از نانوذرات اکسید آهن پوشش محافظی را برای این باکتری ها ایجاد کردیم تا از آسیب های حین آماده سازی بتن در امان بمانند.

این محقق با اشاره به نتایج به دست آمده، یادآور شد: بر اساس نتایج و تصاویر به دست آمده، نانو ذرات اکسید آهن سنتز شده اندازه ای بین 12 تا 18 نانومتر داشته و درصد بالایی از باکتری ها را پوشانده اند. حضور این باکتری ها در ساختار بتن موجب شد تا ترک های بتن ظرف یک ماه به صورت کامل ترمیم شود و جذب آب بتن 26 درصد کاهش یابد که خود بیانگر ترمیم خلل و فرج موجود در بتن است.