مقاله تحلیلی: سیمان هوشمند- دوام و مقاومت

مهندسانی که با بحث مصالح هوشمند سروکار دارند معمولاً عملکرد مصالح را با اضافه کردن مقدار کربن افزایش می‌دهند. بااین‌حال افزایش کربن موجب کاهش عملکرد مکانیکی مصالح خواهد شد. پژوهشگران دانشگاه نورث وسترن با اضافه کردن ذرات نانو به سیمان معمولی سیمان بادوامی تولید کرده‌اند که هوشمندتر است و عملکرد بهتری دارد.

 سیمان پرمصرف‌ترین ماده در جهان است و ازاین‌رو صنعت سیمان سهم %۸ در تولید گازهای گلخانه‌ای دارد؛ بنابراین زمان آن فرا رسیده که یک جایگزین برای سیمان معمولی در نظر گرفته شود.

با توجه به این مسائل، آنج-ترز آكونو که استاد مهندسی عمران و محیط‌زیست است، استفاده از سیمان نانو را راهکار مقابله با این چالش معرفی کرد.

بنا بر اظهارات آكونو با وجود اینکه نانو مصالح ردپای کربن را کاهش می‌دهند اما اطلاعات کمی از این مصالح به لحاظ رفتار آن‌ها در شکست موجود است. آکونو به‌عنوان یک متخصص مکانیک شکست سعی دارد به نحوی فرایند تولید سیمان را تغییر دهد که پاسخ آن به شکست بهبود یابد.

آزمایش شکست معمولی که به شکل بتن‌ریزی یک سری تیرهای سبک انجام می‌شود علاوه بر اینکه انجام آن زمان‌بر است، به‌ندرت موجب کشف مصالح جدید خواهد شد.

آكونو با به‌کارگیری یک تکنیک ابتکاری به نام تست خراش توانست پیش‌بینی‌های دقیقی از ویژگی‌های مصالح در شکست ارائه دهد. این آزمایش به شکل فشار دادن یک میله مخروطی بر سطح ذرات میکروسکوپی سیمان است. لازم به ذکر است که این نیروی عمودی به‌تدریج افزایش می‌یابد. این آزمایش به مصالح کمتری نیاز دارد و به‌علاوه کشف موارد و مصالح جدید به‌سرعت اتفاق می‌افتد.

گستره نتایج این آزمایش بسیار گسترده است به‌طوری‌که ساخت سازه، نگه‌داری از جاده‌ها، بهینه‌سازی سنسورها و ژنراتورها و پایش سلامت سازه را شامل می‌شود.

منبع

 نوشته شده توسط تیم مترجمین موسسه 808

اگر دوست دارید به تیم مترجمین 808 بپیوندید، با ما تماس بگیرید.

دریافت فایل PDF مقاله برای اعضای VIP رایگان است. سایر کاربران با پرداخت ۵۰۰ تومان می توانند اقدام به دریافت این فایل کنند.