تقویت سازه های ساختمانی با الیاف كاربردی در سیمان توسط امیركبیری ها
محققان دانشگاه صنعتی امیركبیر موفق شدند با بررسی تحلیلی و تجربی رفتار كششی پارچه های دوجداره و خمش كامپوزیت های پایه سیمانی سازه های مقاوم در مقابل زلزله را تقویت كردند.
به گزارش روابط عمومی دانشگاه صنعتی امیرکبیر، وحید قربانی دانش آموخته دانشگاه صنعتی امیرکبیر و مجری طرح بررسی تحلیلی و تجربی رفتار کششی پارچه های دوجداره و خمش کامپوزیت های پایه سیمانی تقویت شده با آن در مورد این تحقیق اظهار داشت: ایران از نظر زمین شناسی به علت قرار گیری در کمربند لرزه خیز آلپ-هیمالیا فعال است و طبق برآوردها حدود هشت درصد از زمین لرزه های دنیا و حدود ۱۷ درصد از زلزله های بزرگ در فلات ایران رخ می دهد.
وی اضافه کرد: بنابراین، ساخت سازه های مقاوم در مقابل زلزله در ایران و همینطور تمامی دنیا امری مهم و ضروری به حساب می آید.
این محقق با بیان این که در کنار مقاوم سازی سازه ها، سبک سازی آنها هم مقوله ای است بسیار بااهمیت است، تصریح کرد: بتن و فلز دو عنصر اصلی ساخت و ساز هستند و استفاده از آنها اجتناب ناپذیر است؛ حال آن که مواد پایه سیمانی به صورت ذاتی ترد و شکننده هستند و در هنگام قرارگیری در مقابل بارها به شدت شکسته می شوند، ازاین رو لازم است از این نظر تقویت شوند.
قربانی با تاکید بر این که در صدد برآمدیم تا از ظرفیت بالای منسوجات برای حل مشکل ساخت و ساز استفاده نماییم، اظهار داشت: در این تحقیق ابتدا منسوج دوجداره که حالت فضایی سه بعدی دارد با روش های تحلیلی و ریاضی مورد بررسی قرار گرفت و سپس از آنها در تقویت و همینطور بالا بردن ظرفیت کرنشی مواد پایه سیمانی استفاده کردیم.
وی افزود: یکی از خصوصیت های طرحی که اجرا شد بررسی همزمان تحلیلی و تجربی سازه ساخته شده بود؛ به عبارتی آزمون های پایه سیمانی تقویت شده با پارچه دوجداره ساخته و مورد آزمون های مکانیکی تجربی قرار گرفت.
وی خاطرنشان کرد: در ادامه این پژوهش به صورت موازی از روش های تحلیلی پایه ای مانند روش مکانیک شکست جهت بررسی سازه استفاده کردیم که نتایج تجربی و نظریه بسیار به هم نزدیک بودند و قابلیت اطمینان بالایی داشتند.
مجری این طرح افزود" همینطور در هنگام اجرای بخش های تجربی، علاوه بر تولید آزمون ها در چارچوب آزمایشگاهی، به اجرای طرح در پروژه های صنعتی بزرگ هم فکر کردیم و توانستیم آنرا در مساحت کوچکی اجرایی نماییم.
قربانی افزود: در چارچوب کوچک هم نتایج موفقیت آمیز بود و مشخص شد که طرح قابلیت تجاری سازی را دارد. به علت اینکه از مواد معمولی در این سازه استفاده کردیم ازاین رو در تجازی سازی محصول مشکلی به وجود نمی آید.
وی تصریح کرد: با عنایت به این که این کار برای نخستین بار صورت می گرفت، استاندارد و آئین نامه ای برای ساخت و انجام آزمون ها، چه در بخش پارچه و چه در بخش کامپوزیت وجود نداشت و مطالعات بسیاری انجام شد تا نمونه های ساخته شده از نظر علمی و صنعتی قابل پذیرش باشند کار را بسیار مشکل می کرد.
این پژوهشگر با بیان این که نتیجه طرح انجام شده در صنایع ساخت و ساز و عمران به صورت مستقیم قابل استفاده می باشد، بیان نمود: همینطور استفاده از این سازه در زمینه معماری و ساخت سازه های منحنی هم قابلیت بالایی جهت استفاده دارد.
قربانی اظهارداشت: به صورت کلی این سازه ها، از بعد علمی می تواند هر جایی که احتیاج به تولید کامپوزیت پایه سیمانی است به کار گرفته شود. همینطور پارچه تولید شده در صنعت خودرو، هوا-فضا قابل استفاده می باشد.
وی با تاکید بر این که این طرح دو قسمت داشت، یکی تولید و تحلیل پارچه که به مهندسی نساجی و دیگری تولید و تحلیل کامپوزیت پایه سیمانی اختصاص داشت، اظهار داشت: بنا داریم از این سازه ها در تولید بتن های توانمند هم استفاده نماییم.
وی خاطرنشان کرد: سازه تولید شده قابلیت استفاده در بخش های مختلفی مانند نمای ساختمان ها، کفپوش ها، دیوارهای غیرباربر و همینطور عایق صدا، ساخت سازه های منحنی مستحکم و... دارد.
این محقق به خصوصیت های این طرح اشاره نمود و اظهار داشت: افزایش مقاومت ماتریس پایه سیمانی، افزایش ظرفیت کرنشی ماتریس پایه سیمانی، تغییر حالت شکست ترد در ماتریس پایه سیمانی و پیشگیری از گسیخته شدن و تکه تکه شدن آن، ارزان و قابل دسترس بودن مواد مورد استفاده برای تولیدپارچه مورد استفاده، قابلیت اجرای آن در بتن های پیش ساخته و همینطور بتن ریزی های انبوه از خصوصیت های این طرح به حساب می آید.
قربانی افزود: در کشورهای پیشرو مانند آلمان، آمریکا، فرانسه، ایتالیا و... پژوهش های بسیاری در این حوزه صورت گرفته است. تنها نمونه مشابه این طرح در کشور آلمان اجرا شده که در سال ۲۰۱۷ صورت گرفته است که در آن از مواد با کارآیی بالا (الیاف شیشه و الیاف آرامید (کولار)) استفاده شده است.
وی اضافه کرد: اما در این طرح از مواد ارزان بدون صدمه به محیط زیست استفاده شد؛ همین مساله بازده نمونه داخلی را ۳۰ درصد بیشتر از نمونه خارجی کرد که متشکل از مواد گرانقیمت هم بود.
مجری طرح بررسی تحلیلی و تجربی رفتار کششی پارچه های دوجداره و خمش کامپوزیت های پایه سیمانی تقویت شده با آن به مزیت های رقابتی این طرح پرداخت و اظهار داشت: افزایش همزمان مقاومت و ظرفیت کرنشی، ارزان بودن مواد مورد استفاده، قابلیت اجرا در بتن های پیش ساخته که با قالب تولید می شوند و همینطور بتن ریزی های حجیم، اجرای ساده و هزینه پایین از مزیت های رقابتی طرح به شمار می روند.
اساتید راهنمای این طرح پروفسور علی اصغر اصغریان جدی، دکتر هادی دبیریان و استاد مشاور آن پروفسور علی اکبر رمضانیان پور اعضای هیات علمی دانشگاه صنعتی امیرکبیر بودند.
منبع: دانشگاه فارسی
این مطلب را می پسندید؟
(1)
(0)
تازه ترین مطالب مرتبط
نظرات بینندگان در مورد این مطلب