ایران به جمع کشورهای صاحب فناوری کامپوزیت‌های سیمانی پیوست

محققان پژوهشگاه بین‌المللی زلزله موفق شدند به دانش فنی تولید کامپوزیت‌های سیمانی مقاوم در برابر زلزله دست یابند که این موفقیت موجب شد ایران جزو معدود کشورهای دارنده این فناوری قرار گیرد.

کد خبر: ۱۶۳۹۶۹

تاریخ: ۱۷ تير ۱۳۹۶ - ۱۱:۱۸

به گزارش ایران اکونومیست؛ دکتر فریبرز ناطقی الهی، عضو هیات علمی پژوهشگاه بین‌المللی زلزله‌شناسی و مهندسی زلزله (IIEES) و مجری طرح  سیمان‌های تقویت شده با الیاف را نوعی از مواد کامپوزیتی دانست که در سال‌های اخیر پیشرفت‌هایی در زمینه ساخت و ارتقای آنها در سراسر جهان حاصل شده است.

وی ادامه داد: این مصالح نوین برای نخستین بار در اعضای سازه‌ای و باربر جهت بهبود رفتار ساختمان‌ها در برابر زلزله در امریکا استفاده شد و به دلیل نو بودن مصالح و ناشناخته بودن رفتار دقیق این مصالح، نوآوری بر روی ترکیب مناسب سازنده این مواد همچنان ادامه داشته و دارد.

ناطقی الهی با بیان اینکه این فناوری تا سال 1390 تنها در اختیار کشورهای معدودی نظیر امریکا و دانمارک بود، اضافه کرد: با اجرای طرح تحقیقات به دانش فنی این کامپوزیت‌های مقاوم در برابر زلزله (ECC) دست یافتیم که بدین ترتیب ایران به جمع چند کشور دارای فناوری کامپوزیت‌های سیمانی پیوست.

به گفته وی، علی‌رغم وجود تحریم‌های فراوان در انتقال مصالح مورد نیاز از کشورهای همسایه نظیر هند و چین و همچنین بومی‌سازی آنها این امر با پیگیری‌های پژوهشگران پژوهشگاه بین‌المللی زلزله شناسی و مهندسی زلزله محقق شد.

مجری طرح به بیان ویژگی‌های این کامپوزیت‌های سیمانی پرداخت و گفت: این مصالح علاوه بر داشتن ویژگی‌های مصالح سیمانی معمول نظیر مقاومت فشاری بالا، مقاومت بالا در برابر آتش، دوام، سهولت در اجرا و ارزان بودن، رفتار بسیار شکل پذیر و مقاوم در برابر بارهای کششی و لرزه‌ای نیز دارند.

وی وجه تمایز این مصالح را نسبت به نمونه‌های مشابه عدم نیاز به استفاده از جزء کششی نظیر آرماتور و یا مش‌های فولادی جهت تامین مقاومت کششی ذکر کرد و یادآور شد: برای دستیابی به این فناوری آزمایش‌های متعددی بر روی مصالح کامپوزیت‌های سیمانی انجام شد تا پس از مهندسی شدن آنها نحوه ساخت و طرح اختلاط آنها نیز در ایران تعیین شود؛ چراکه تفاوت‌های فراوان مصالح سنگی در کشور با کشورهایی که به این فناوری دست پیدا کرده‌اند، وجود دارد.

بنیانگذار مقاوم سازی و مدیریت بحران در ایران، دستیابی به این فناوری، ساخت این مصالح و انجام آزمایش‌های مورد نیاز را با همکاری دانشگاه DTU دانمارک دانست و ادامه داد:  وجه تمایز استفاده از کامپوزیت‌های سیمانی مهندسی در شکل پذیری و مقاومت کششی بالای آنها است؛ به گونه‌ای که در بخش‌هایی از سازه که بتن و مصالح سیمانی به دلیل وجود کشش دچار ضعف‌های شدید هستند، استفاده از این مصالح کامپوزیتی موجب تقویت آن خواهد شد.

ایده استفاده از این مصالح نخستین بار توسط پروفسور ناطقی الهی و دانشجوی دکترای وی دکتر ایوب دهقانی در مقاوم سازی و تقویت سازه‌های بتن آرمه مطرح شد. در این راستا پس از دستیابی به فناوری کامپوزیت‌های سیمانی طرح اختلاط کاربردی، نحوه ساخت و اجرای این مصالح نیز به طور دقیق ارائه شد و پس از آن قاب‌های بتن آرمه مشخصی که دارای دیوارهای آجری نیز بودند، تحت بارهای جانبی (زلزله) قبل و بعد از استفاده از این مصالح ارزیابی شدند.

تعدادی از این قاب‌ها به صورت معمول و رایج ساخته شده و تعدادی از آنها پس از تقویت با کامپوزیت‌های سیمانی مهندسی آزمایش شدند و نتایج رفتاری آن نشان از تقویت این قاب‌ها دارد. این رفتار مناسب، نشان دهنده مقاومت و شکل پذیری بالای ساختمان‌های دارای مصالح کامپوزیت‌های سیمانی در برابر زلزله است. استفاده از مصالحی مقاوم و شکل‌پذیر که در عین پیچیدگی در اجزا، به سرعت ساخته و به راحتی اجرا می‌شوند، بسیار مفید بوده و یک سرمایه ملی تلقی می‌شود.

دکتر ناطقی الهی، یکی از معضلات مهم کشور را لرزه‌خیزی بالا و عدم مقاوم بودن ساختمان‌های موجود ذکر کرد و ادامه داد: عدم مقاومت ساختمان‌ها به دلیل قدیمی بودن، ضعف‌های طراحی و اجرا است و این مصالح می‌تواند به طرز چشمگیری موجب کاهش خطرات ناشی از زلزله‌های احتمالی و مخرب در سال‌های آتی شود و سرمایه‌های جانی و مالی کشور را حفظ کند.

وی به نتایج به دست آمده اشاره کرد و افزود: در تحقیقات قبلی در این زمینه به کرنش کششی 5.5 درصد رسیده بودند، ولی نتایج ما کرنش کششی 4 درصد را نشان داد؛ این در حالی است که تاکنون در دنیا به ندرت به میزان کرنش کششی 4 درصد و فراتر از آن دست پیدا کرده‌اند.

به گفته وی نتایج نمونه‌هایی از این مواد که در دانشگاه کاردیف انگلستان توسعه داده شده و در دانشگاه میشیگان در سال 2005 آزمایش شد، به مقدار کرنش کششی 8.3 درصد رسیده است که از نسبت کرنش‌های بالا در جهان محسوب می‌شود.

ناطقی الهی افزود: با استفاده عملی از این کامپوزیت‌ها در فرم و قالب‌های ساده و همچنین پیش ساخته توانایی فوق‌العاده‌ای در کشور برای مقاوم سازی ساختمان‌های بخصوص افراد ضعیف از نظر مالی در برابر زلزله خواهیم داشت.