مرور نظام مند نقش مصالح هوشمند بر ارتقای دوام و عملکرد سازه ها

با پیشرفت فناوری در مهندسی عمران مصالح هوشمند به عنوان راهکاری نوین برای افزایش دوام و پایداری سازه های بتنی معرفی شده اند. این مصالح شامل بتن های خودترمیم، خودحسگر و زیست بتن هستند که می توانند آسیب ها و خرابی های سازه ای را شناسایی و به طور خودکار ترمیم کنند. در این مقاله ۶۱ تحقیق علمی مرتبط با این حوزه مورد بررسی قرار گرفته است که بیشتر آن ها بر دو ویژگی کلیدی خودترمیمی و خودحسگری متمرکز هستند. مطالعات مختلف نشان داده اند که مکانیزم های خودترمیم در بتن به ویژه در مواجهه با ترک ها و آسیب های ناشی از حملات محیطی می توانند عملکرد ترمیمی موثری داشته باشند و نفوذپذیری بتن را کاهش دهند. علاوه بر این خودحسگری به عنوان روشی برای پایش سلامت سازه در زمان واقعی موجب تشخیص زودهنگام آسیب ها و مدیریت نگهداشت مبتنی بر وضعیت شده است. نتایج پژوهش ها همچنین نشان می دهند که ترکیب فناوری های مختلف هوشمند خودترمیم و خودحسگری می تواند کارایی بیشتری در برابر شرایط محیطی و بارگذاری های متغیر داشته باشد. به طور ویژه ترکیب الیاف تقویت کننده با مصالح خودترمیم توانسته است عملکرد ترک ها را بهبود بخشد و زمینه ای برای بهبود دوام بتن ایجاد کند. اما با وجود این پیشرفت ها، موانعی از جمله عدم استانداردسازی فناوری ها، چالش های اقتصادی و پذیرش صنعتی وجود دارد که مانع از کاربرد گسترده این مصالح در پروژه های عمرانی می شود. پیشنهاد می شود که پژوهش های آینده بر پایش عملکرد مصالح هوشمند در شرایط واقعی، توسعه استانداردهای اجرایی و ارزیابی اقتصادی در چرخه عمر تمرکز کنند. علاوه بر این ترکیب فناوری های هوشمند با سیستم های پایش و نگهداشت پیشرفته می تواند به طور چشمگیری افزایش طول عمر سازه ها و کاهش هزینه های تعمیر و نگهداشت را در پی داشته باشد.

کلیدواژه ها:

مصالح هوشمند ، دوام سازه ، بتن