مروری بر فناوری بتن های خودترمیم شونده و کاربرد آن در زیرساخت های شهری

بتن به عنوان یکی از پرکاربردترین مصالح ساختمانی، نقش کلیدی در توسعه زیرساخت های شهری ایفا می کند، اما ترک خوردگی ناشی از عوامل مکانیکی و محیطی از مهم ترین چالش های دوام و بهره برداری سازه های بتنی به شمار می رود. این ترک ها می توانند مسیر نفوذ آب و یون های مخرب را فراهم کرده و منجر به کاهش عمر مفید و افزایش هزینه های تعمیر و نگهداری زیرساخت های شهری شوند. در سال های اخیر، فناوری بتن های خودترمیم شونده به عنوان راهکاری نوین برای افزایش دوام و پایداری سازه های بتنی مورد توجه گسترده قرار گرفته است. هدف از این مقاله، ارائه مروری جامع بر فناوری بتن های خودترمیم شونده، بررسی مکانیسم های عملکرد آن ها و تحلیل کاربردهای این نوع بتن در زیرساخت های شهری است. در این راستا، مکانیسم های خودترمیمی بتن شامل خودترمیم اتوژن و خودترمیم خودمختار معرفی و مقایسه شده اند. همچنین، روش های نوین خودترمیمی نظیر سیستم های کپسوله شده، بتن های خودترمیم شونده زیستی مبتنی بر باکتری و استفاده از افزودنی های معدنی واکنش پذیر مورد بررسی قرار گرفته اند.نتایج مطالعات انجام شده نشان می دهد که روش های خودترمیم خودمختار، به ویژه رویکردهای زیستی و کپسوله شده، توانایی بالایی در ترمیم ترک ها، کاهش نفوذپذیری و افزایش دوام بتن دارند. در ادامه، کاربرد این فناوری در زیرساخت های شهری شامل پل ها، شبکه های آب و فاضلاب، سازه های زیرزمینی و روسازی های بتنی بررسی شده است. یافته ها حاکی از آن است که استفاده از بتن های خودترمیم شونده می تواند نقش موثری در کاهش هزینه های نگهداری و افزایش پایداری زیرساخت های شهری ایفا کند. با این حال، چالش هایی نظیر هزینه اولیه بالا و نبود استانداردهای طراحی جامع همچنان نیازمند بررسی های بیشتر است.

کلیدواژه ها:

بتن خودترمیم شونده ، زیرساخت های شهری ، دوام بتن ، ترک خوردگی بتن ، بتن زیستی ، مصالح هوشمند