بتنی که خود را شفا می بخشد!

امروزه بتن بعنوان یکی از مصالح اصلی در صنعت ساخت و ساز به شمار می آید تمایل زیاد صنعت به استفاده از مصالح بتنی منج ربه انجام تحقیقات زیادی در زمینه اصلاح معایب آن شده است یکی از ضعف های مشهور در بتن ترک خوردگی مصالح بتنی و در نتیجه کاهش ایمنی و دوام سازه ها می باشد در سالیان اخیر نسل جدیدی از بتن هیا الیافی شکل پذیر تحت عنوان کامپوزیت های مهندسی برپایه مصالح سیمانی توسط دکتر لی در دانشگاه میشیگان ابداع شده است این مواد به دلیل رفتار کششی با شکل پذیری زیاد و قابلیت ترک خوردگی متعدد عرض ترک ها را بسیار کوچک نگه داشته و سبب ترمیم خود به خود ترک ها بدون نیاز به دخالت انسان و فقط به کمک آب و دی اکسید کربن هوا می شود شگفت آور آنکه پس از ترمیم بتن تقریبا با همان سختی و مقاومت نمونه نو بارگذاری نشده رفتار می نماید. همراه آرل با بتن خود شفا آشنا شوید..

بتن پرطرفدارترین مصالح ساختمانی است، و از حدود ۲۰۰۰ سال قبل که رمی‌ها معابد خدایان را از آن ساختند، ما در تلاشیم که آن را بادوام‌تر کنیم. بدون در نظر گرفتن اینکه چقدر آن را با دقت ترکیب کرده و یا مقاوم کنیم، تمام بتون‌ها روزی ترک خواهند خورد، و در بعضی شرایط، این ترک‌ها به فروریختن بنا منجر خواهد شد.
پروفسور هنک یونکرس، از دانشگاه فن‌آوری دلف در هلند توضیح می‌دهد: “مشکل ترک‌های بتن ، نشت دادن آن‌هاست.”
“اگر ترک وجود داشته باشد، آب به زیرزمین و یا به پارکینگ نفوذ می‌کند. دوم اینکه اگر این آب به قسمت مقاوم شده‌ی فولادی بتن برسد – در تمام بتون‌ها این میلگردها وجود دارند – و اگر آن‌ها زنگ بزنند، ساختمان فرو خواهد ریخت.”

اما یونکرس به روش کاملاً جدیدی برای طولانی کردن عمر بتن دست‌یافته است. "ما بتن زیستی را اختراع کرده‌ایم، این نوع بتون به‌وسیله‌ی باکتری‌ها خود را ترمیم می‌کند"
بتن زیستی دقیقاً ترکیبی مانند بتن معمولی دارد، اما با یک عنصر اضافه، "عامل ترمیم‌کننده". این عامل در طول ترکیب کردن دست‌نخورده باقی می‌ماند و فقط وقتی حل‌شده و فعال می‌گردد که بتون ترک‌خورده و آب وارد آن شود.
یونکرس، که یک میکروب‌شناس است، از سال ۲۰۰۶ کار بر روی آن را آغاز کرد، وقتی‌که فنّاورهای بتن از او پرسیدند که آیا امکان این وجود دارد که برای ساخت بتنی خود ترمیم‌کننده بتوانیم از نوعی باکتری استفاده کنیم.

سه سال طول کشید تا یونکرس بتواند مشکل را حل کند، اما چالش‌های پیچیده‌ی زیادی پیش روی او بود.شما به باکتری‌ای احتیاج دارید که بتواند در محیط خشن بتون زنده بماند.این ماده‌ای شبیه سخره یا سنگ بوده و بسیار خشک است. بتن به‌شدت قلیایی بوده و باکتری "ترمیم‌کننده" قبل از آنکه بتواند به‌وسیله‌ی آب فعال شود، باید سال‌ها به حالت خفته در آن منتظر بماند.

باکتری باسیل برای این کار انتخاب شد، به این خاطر که آن‌ها در محیط قلیایی رشد می‌کنند و گرده‌هایی تولیدی می‌کنند که می‌تواند سال‌ها بدون غذا و اکسیژن زنده بماند. چالش بعدی این بود که علاوه بر فعال نگه‌داشتن باکتری در بتن باید آن را مجبور کنیم که مواد ترمیم‌کننده‌ی بتن، که سنگ‌آهک باشد، تولید کند. برای تولید کردن سنگ‌آهک، باسیل به منبع غذایی احتیاج دارد. شکر یکی از راه‌حل‌ها است، اما اضافه کردن شکر به ترکیب، باعث ضعیف و نرم شدن بتن می‌شود. در پایان، لاکتات کلسیم را انتخاب شد. او باکتری و لاکتات کلسیم را در کپسولی از جنس لاستیک قابل‌تجزیه‌ی زیستی قرار داد و آن را با سیمان خیس مخلوط کرد. وقتی‌که بالاخره ترک‌ها در بتون شروع به شکل گرفتن کنند، آب داخل شده و کپسول‌ها را باز خواهد کرد. سپس باکتری‌ها رشد کرده و با خوردن لاکتات شروع به تکثیر می‌کنند و با این کار آن‌ها کلسیم را با یون‌ها کربن ترکیب کرده و کلسیت یا سنگ‌آهک تولید می‌کنند که باعث بسته شدن شکاف‌ها می‌شود.

امیدواریم که بتن او بتواند عصر جدیدی از ساختمان‌های زیستی را ایجاد کند. این ترکیبی از مصالح ساختمانی و طبیعت است. طبیعت قابلیت‌های رایگان زیادی را برایمان فراهم کرده است، مثلاً در این مورد باکتری‌های تولیدکننده سنگ‌آهک. اگر ما بتوانیم آن را در مصالحمان به کار بریم، می‌توانیم به‌شدت از آن بهره ببریم. من فکر می‌کنم این مثال خوبی بود از به هم پیوستن طبیعت و محیط ساخت باهم، برای رسیدن به مفهومی نوین باشد.

تحریریه معماری آرل
منبع :civilica ، fardanama ، آرل