شهرهای خودترمیم شونده: استفاده از مصالح هوشمند در پروژه های عمرانی شهرداری برای کاهش هزینه نگهداری

زیرساخت های شهری به عنوان شریان های حیاتی شهرها، همواره در معرض آسیب ها و فرسودگی های ناشی از عوامل محیطی، بارگذاری های مکانیکی و گذر زمان قرار دارند. هزینه های سنگین نگهداری، تعمیر و بازسازی این زیرساخت ها، بخش قابل توجهی از بودجه شهرداری ها را به خود اختصاص می دهد. بیان مسئله: در شهرداری خمینی شهر، سالانه بیش از ۲۵ درصد از بودجه عمرانی صرف تعمیر و نگهداری زیرساخت های بتنی و آسفالتی می شود که این امر فشار مالی قابل توجهی بر مدیریت شهری تحمیل می کند. روش های سنتی تعمیر و نگهداری، عمدتا واکنشی بوده و پس از بروز آسیب های جدی اقدام به ترمیم می کنند که این امر علاوه بر هزینه بر بودن، اختلالات ترافیکی و نارضایتی شهروندان را نیز به همراه دارد. روش اجرا: پژوهش حاضر با استفاده از رویکرد ترکیبی (کیفی-کمی-تطبیقی) و با تمرکز بر فناوری های نوین مصالح هوشمند شامل بتن های خودترمیم شونده (مبتنی بر باکتری، کپسول های پلیمری و ترکیبات معدنی) و آسفالت های نانویی ترمیم کننده ترک ها، به بررسی امکان سنجی استفاده از این مصالح در پروژه های عمرانی شهرداری خمینی شهر پرداخته است. جامعه آماری شامل ۲۵۰ نفر از کارشناسان عمرانی و مدیران شهری و نمونه های آزمایشگاهی متعددی از بتن و آسفالت اصلاح شده با مواد هوشمند بوده است. نتیجه گیری: نتایج پژوهش نشان می دهد که استفاده از بتن خودترمیم شونده می تواند تا ۷۵ درصد از ترک های ریز را به صورت خودکار ترمیم کرده و عمر مفید سازه ها را تا ۴۰ درصد افزایش دهد. همچنین، آسفالت های نانویی با قابلیت ترمیم ترک ها، می توانند هزینه های نگهداری معابر شهری را تا ۵۵ درصد کاهش دهند. با وجود چالش هایی نظیر هزینه اولیه بالا و نیاز به تخصص فنی، تحلیل هزینه-فایده نشان می دهد که این سرمایه گذاری در بازه زمانی ۷ تا ۱۰ ساله، بازگشت سرمایه قابل توجهی به همراه خواهد داشت.

کلیدواژه ها:

شهرهای خودترمیم شونده ، بتن خودترمیم ، آسفالت نانویی ، مصالح هوشمند ، نگهداری زیرساخت های شهری