الف – پرداخت وجه بحساب وب سایت ایران ترجمه(شماره حساب)ب- اطلاع جزئیات به ایمیل irantarjomeh@gmail.comشامل: مبلغ پرداختی – شماره فیش / ارجاع و تاریخ پرداخت – مقاله مورد نظر --مقالات آماده سفارش داده شده پس از تایید به ایمیل شما ارسال خواهند شد.
قیمت
قیمت این مقاله: 25000 تومان
(ایران ترجمه - irantarjomeh)
توضیح
بخش زیادی از این مقاله بصورت رایگان ذیلا قابل مطالعه می باشد.
شماره
۶۲
کد مقاله
CVL62
مترجم
گروه مترجمین ایران ترجمه – irantarjomeh
نام فارسی
بتن های هوشمند: یک بررسی اجمالی
نام انگلیسی
SMART CONCRETES: REVIEW
تعداد صفحه به فارسی
۱۵
تعداد صفحه به انگلیسی
۷
کلمات کلیدی به فارسی
بتن, پیشرفت های اخیر, اهمیت, ترکیب, کاربرد, انرژی, زمین لرزه
دپارتمان مهندسی راه و ساختمان، دانشگاه علوم و فناوری، کشمیر، پاکستان
مرجع به انگلیسی
International Journal of Advances in Life Science and Technology; Chairman Civil Engineering department Mirpur University of Science and Technology, Mirpur, Azad; Kashmir, Pakistan
کشور
پاکستان
بتن های هوشمند: یک بررسی اجمالی
چکیده
بتن به عنوان یک ماده فراگیر با کاربرد کاملاً گسترده در جهان امروزی به شمار می آید. بر اساس یک بررسی انجام شده اخیر، تولید سالیانه این ماده بر حسب هر فرد یک مترمکعب تخمین زده شده است. از نقطه نظر تاریخی، بتن به عنوان ماده ای با قدمت فراوان به شمار می آید که در خلال گذشت زمان شاهد سیر ارتقای زیادی بوده است. مقاله جاری بیشترین پیشرفت های اخیر در ارتباط با این ماده شگفت آور را مورد بررسی قرار می دهد. بتن های هوشمند که در این مقاله مورد بررسی قرار می گیرند شامل کامپوزیت های سیمانی مهندسی ساز، بتن با خاصیت خود تمیز شوندگی، بتن های خود گرمایشی و بتن های واکنش پذیر پودری با عملکرد کاملاً بالا می باشند. با استفاده از فناوری های مدرن، استحکام اینگونه از بتن ها از چندین صد پوند بر اینچ مربع تا بیش از ۳۰۰۰۰ پوند در هر اینچ مربع افزایش یافته است. به همین منوال، کاربرد بتن در رشته های مختلف به طور گسترده ای افزایش یافته است. در اینجا، در ابتدا، مقدمه ای در خصوص کلیه رویه های توسعه یافته مهم اخیر مورد بررسی قرار می گیرد. متعاقباً، ترکیب مواد مرتبط بیشتر مورد توجه قرار گرفته و پس از آن کاربرد و ویژگی های استفاده از این مواد بررسی خواهد شد. موضوع اصلی این مقاله درک اهمیت این بتن ها و مشخص سازی ویژگیهای آنها در ارتباط با صنایع ساخت و ساز و همچنین محیط های دانشگاهی کشور پاکستان می باشد. بر این مبنا، این موضوع نشان داده شده است که با ارائه چنین موادی قابلیت حل بسیاری از مشکلات ساخت و ساز، که امکان حل آنها با استفاده از ادوات متعارف وجود نداشته است، حاصل خواهد شد. به علاوه، با استفاده از این رویه های توسعه یافته می توان نسبت به حل بسیاری از مشکلات مرتبط با انرژی اقدام نموده و از آنها در برخی از نواحی لرزه خیز پاکستان نیز استفاده نمود.
مواد ساختمانی به عنوان یک مؤلفه مهم در مهندسی راه و ساختمان به شمار می آیند. مواد مهم ساختمانی شامل بتن، فولاد، سنگ، آجر، مواد پلاستیکی، الوار، شیشه و بسیاری از فلزات دیگر می باشند [۱]. در بین این مواد، بتن به عنوان یک ماده با گستردگی استفاده فراوان در جهان به شمار می آید. بر این مبنا این تخمین ارائه شده است که میزان تولید سالیانه آن در حدود بیست میلیون تن بیشتر از هر یک از مواد دیگر در کره خاکی ما می باشد [۲، ۳]. این ماده ظاهراً به عنوان سنگ بنای مهندسی راه و ساختمان به شمار می آید. یک بتن معمولی به عنوان ترکیبی از سیمان، ماسه، شن و آب محسوب می شود. مواد افزودنی و ترکیبات دیگر نیز ممکن است به منظور حاصل آوردن برخی از خواص منحصر به فرد به آن اضافه گردد، که البته کاربرد آنها برای بتن معمولی مدنظر نخواهد بود [۴]. صرف نظر از سیمان، کلیه ترکیبات دیگر بتن به عنوان مواد طبیعی به آسانی در دسترس می باشند. حتی سیمان نیز به عنوان یک ماده صنعتی با دسترسی آسان محسوب می شود. به هنگامی که ماتریس تازه بتن به صورت مناسبی بکار گرفته شود، این ماده از سختی و استحکام مساوی یا حتی بیشتر از سنگ برخوردار می باشد. به همین دلیل است که چرا چنین ماده ای به عنوان نوعی سنگ دست ساز بشر بشمار آمده و در حقیقت یک ماده شایع بشمار می آید [۱]. بسیاری از مواد سیمان مکمل را می توان در برخی از مواقع به بتن اضافه نمود که تحت عنوان مواد افزودنی خوانده می شود. در بین این مواد می توان از دوده سیلیسی به عنوان یکی از مهمترین مواد نام برد. اضافه نمودن دوده سیلیسی به بتن سبب متراکم تر شدن آن گردیده و به علاوه موجب ارتقای کیفیت پیوند و افزایش مقاومت آن در برابر مواد شیمیایی می گردد [۵ ـ ۷]. به غیر از دوده سیلیسی، دیگر مواد افزودنی مهم شامل خاکستر بادی، روباره آهن گدازی مصرفی در بتن و ملات، و بسیاری از مواد پوزولانی می باشند [۸]. به غیر از مواد افزودنی، ترکیبات اضافه شده نیز به عنوان سری دیگر از مواد طبیعی یا سنتزی ترکیبی بتن جهت ارتقای خواص آن بشمار می آیند. از جمله ترکیبات مهم در این زمینه می توان به روان کننده ها، کاهش دهنده های آب، تندگیر کننده ها، کندگیر کننده ها و مواد حباب ساز یا محبوس کننده هوا اشاره نمود [۹]. انواع مختلف بتن برحسب ترکیب آن وجود دارند. یکی از انواع مهم در این رابطه بتن تقویت شده با الیاف می باشد که تحت سرنام مخفف شده FRC خوانده می شود. این نوع از الیاف تقویت شده به عنوان نوع خاصی از بتن به شمار می آیند که در آن الیاف گسسته کوتاه به صورت الیاف سنتزی یا طبیعی بکار گرفته شده اند. الیاف مهم استفاده شده در این زمینه شامل فولاد، پلی پروپیلین، شیشه و کربن می باشند [۱۰].
بتن های هوشمند: یک بررسی اجمالی
۲- مواد سیمانی مهندسی ساز
کامپوزیت های سیمانی مهندسی ساز (ECC) به عنوان نوعی از بتن تقویت شده با الیاف و نوعی بتن قابل انعطاف یا قابل خمش به شمار می آیند. ECC یکی از اختراعات دکتر ویکتور لی از دانشگاه میشیگان در ایالات متحده آمریکا محسوب می شود [۱۱]. چنین موردی در حقیقت یک فناوری در صنایع بتن می باشد که قابلیت کاربرد نانو تکنولوژی را در این فرایند میسر می سازد. بتن معمولی کاملاً سفت و شکننده بوده و از ظرفیت کرنشی صرفاً ۱/۰% برخوردار می باشد. در مقابل ECC به عنوان نوع خاصی از بتن تقویت شده با الیاف مدنظر است که در آن الیاف نانو صیقلی بکار گرفته شده است که سبب خواهد شد تا بتن از ظرفیت کرنشی بیش از ۳% برخوردار شود. برحسب ادعای مطرح شده چنین بتنی از ظرفیت خمشی مشابه با فولاد برخوردار است [۱۲].
بتن های هوشمند: یک بررسی اجمالی
۳- بتن با قابلیت خود تمیز شوندگی
از نمک های ذوب کننده جهت ذوب یخ جاده ها در مناطق برف خیز استفاده می شود. اما این نمک مسئول خوردگی میله های فولادی تقویت شده می باشد که در داخل بتن جاسازی شده اند. روش دیگر اتخاذی جهت حذف یخ از جاده ها کاربرد ماشین آلات سنگین است. اما این روش نیز سبب بروز مشکلات زیادی برای مسافرین و ماشین های در حال سیر می شود. در مقابل نوعی سیستم یخ زدایی الکتریکی ارائه شده است. این سیستم در بردارنده الیاف نانو کربن CNF می باشد. CNFها در حقیقت به عنوان الیاف نانو اندازه به شمارمی آیند که از گرافن ساخته شده اند [۱۳]. الیاف نانو کربنی دارای رسانایی الکتریکی بالاتری هستند، و همچنین از ظرفیت گرمایشی بالاتر و میزان مصرف ولتاژ کمتر برخوردار بوده و به علاوه در برابر خوردگی نیز مقاوم می باشند [۱۴]. بر این مبنا، CNF به عنوان یک المان گرمایشی در سیستم های یخ زدایی الکتریکی به شمار می آید. این پیشنهاد در ابتدا به وسیله Chang و همکاران [۱۵] مطرح گردید و متعاقباً ایده مربوطه در زمینه بتن مسلح ـ CNF که همچنین تحت عنوان بتن خود گرمایشی نیز به شمار می آید ارائه و بکار گرفته شد.
بتن های هوشمند: یک بررسی اجمالی
۴- بتن خود تمیز شونده
بتن خود تمیز شونده یا بتن فتوکاتالیست در حقیقت به عنوان یک بتن معروف بشمار آمده که در آن ذرات نانو تیتانیا (TiO2) بکار گرفته شده است [۱۶]. این بتن همچنین تحت عنوان بتن ضد دود خوانده می شود. چنین بتنی در حقیقت به عنوان یک بتن سبز به واسطه قابلیت خود تمیز شوندگی آن به شمار می آید. کاربردهای بتن فتوکاتالیستی شامل تمیز شوندگی آلایندگی محیطی و همچنین خود آلایندگی زدایی می باشد [۱۷]. مزیت کاربرد نور خورشید و آب باران به عنوان یک نیروی محرکه سبب ارائه حوزه جدیدی در ارتباط با مواد ساختمانی با قابلیت دوستداری محیط زیست شده است. TiO2 در حضور نور قابلیت تجزیه آلاینده های ارگانیک به CO2 بی ضرر و آب را خواهد داشت. محصولات چنین واکنشی به راحتی قابلیت زدایش به وسیله باران یا شستشوی ساده را خواهند داشت. بر این مبنا ساختمان ها به صورت تمیزتر و زیباتری باقی خواهند ماند. مکانیزم این واکنش در شکل ۲ نشان داده شده است.
بتن های هوشمند: یک بررسی اجمالی
۵- بتن واکنش پذیر پودری
بتن پودری واکنش پذیر (RPC) برحسب ادعای مطرح شده سازندگان قابلیت حاصل آوردن تاب فشردگی ۲۰۰ الی ۸۰۰ MPa و مدول الاستیسیته ۵۰ الی ۶۰ GPa را دارا می باشد [۲۳]. این نکته در اینجا مجدداً مورد تأکید قرار می گیرد که بتن معمولی دارای تاب فشردگی در محدوده ۳۰ الی ۶۰ MPa و مدول الاستیسیته ۱۴ الی ۳۰ GPa است [۲۴].
در یک RPC، مصالح دانه ای ضخیم حذف شده اند، در حالی که مقادیر مصالح دانه ای ظریف، همراه با سیمان و دوده سیلیسی با اضافه نمودن الیاف فولادی بکار گرفته شده اند. بنابراین، هزینه RPC در حدود ۵ الی ۱۰ برابر بیشتر از نوع بتن معمولی است [۲۴]. بر این مبنا، برای حاصل آوردن کارایی بهتر لازم است تا از این مصالح برای انجام تعمیرات ساختمانی و همچنین اعمال فرایند بازسازی استفاده نمود [۲۵].
بتن های هوشمند: یک بررسی اجمالی
۶- نتیجه گیری
بتن های جدیدی که در این مقاله مورد بررسی قرار گرفته اند به عنوان ویژگی های شگفت آور در ارتباط با فناوری بتن به شمار می آیند. ECCها از انعطاف پذیری بالایی در زمینه شکنندگی برخوردار بوده و بنابراین قابلیت تبدیل بتن به یک ماده فلز مانند و با قابلیت خمش مناسب را خواهند داشت. بتن با قابلیت خود تمیز شوندگی می تواند سبب حل مشکلات آلایندگی محیطی در نواحی شهری شود. بتن خود حرارتی نیز می تواند سبب احساس راحتی افرادی شوند که در حال سیر بر روی جاده های مناطق برفی می باشند. یک RPC استحکام زیادی را برای بتن ایجاد می نماید. بدون شک هزینه بتن های بحث شده در این مبحث بالا می باشد، اما در عین حال آنها فراهم آورنده سطح بالایی از قابلیت های مختلف نظیر دوام، صرفه جویی در انرژی، پاکسازی محیط زیست و کاهش ابعاد سازه ای باشند.
لطفا به جای کپی مقالات با خرید آنها به قیمتی بسیار متناسب مشخص شده ما را در ارانه هر چه بیشتر مقالات و مضامین ترجمه شده علمی و بهبود محتویات سایت ایران ترجمه یاری دهید.
