دانلود بررسی ،پایداری و دوام مکانیزم های خود ترمیمی ،پاورپوینت
 
بخشی از مطلب
 
بسیاری از دانشمندان و مهندسین در جستجوی مولفه های اصلی و مهم جهت طراحی سازه ها با دوام بالاتر و دوره نگهداری آزاد بیشتر و البته هزینه کمتر می باشند .  جامعه هزینه های هنگفتی را به دلیل کیفیت پایین و دوام نامناسب بتن و راه ها و اثرات اکولوژی آن ، هزینه کرده است . در اروپا ، 50% بودجه سالانه عمرانی ، صرف بازسازی و بهسازی سازه های موجود می شود. در آمریکا ، متوسط هزینه نگهداری و تعمیر پل حدود 5.2 میلیارد دلار می باشد. علاوه براین ، هزینه های ناشی از تراکم ترافیک بیش از ده برابر هزینه های مستقیم و هزینه تعمیر می باشد. 
 
همچنین بر اساس اطلاعات DEFRA ، بیش از 50% از انتشار C در ارتباط با احداث ساختمان و به طور کلی صنعت ساختمان می باشد. 
 
طبق گفته ون بروگل (2007 ) ، افزایش طول عمر زیرساخت ها ، بدون شک باعث کاهش اثر فعالیت های انسانی بر دوام و ثبات زیست کره می شود. به عنوان مثال ، دوره عمر بهبود یافته خدمت پذیری یک ابر سازه باعث کاهش تقاضا جهت احداث زیرساخت های جدید و به تبع آن کاهش استفاده از مواد خام می شود. برهمین اساس ، باعث کاهش مصرف انرژی و کاهش انتشار گاز C می گردد. با توجه به مصالح ، تلاش برای افزایش عمر دوره خدمت پذیری زیرساخت را می توان با استفاده از مصالح مرغوب شامل مواد خود ترمیم شونده ، بهبود بخشید.
 
طبیعت درس های بسیاری را در مورد مواد بیولوژیکی با توجه به قابلیت های خود ترمیمی موجود در آنها به منظور رسیدن به عملکرد قبلی ارائه می کند. طبق الگوی مدیریت خرابی مشاهده شده در طبیعت که توسط ون در زواگ (2007 ) ارائه شده است ، بسیاری از دانشمندان از مواد خود ترمیم شونده که مدل کوچکی از خصوصیات یک سیستم بیولوژیکی می باشند ، استفاده کرده اند . بسیاری از روش ها و تکنیک ها ، براساس خصوصیات ذاتی متفاوت مصالح گوناگون توسعه یافته اند . با این وجود ، ویژگی مشترک این مواد ، قابلیت خود ترمیم شوندگی در برابر خرابی های موجود و بدین ترتیب بازسازی پیوسته عملکرد آنها می باشد. 
 
این موضوع باعث افزایش دوره عمر مصالح می شود . برای یک زیرساخت ، حالت ایده آل ، عدم پرداخت هیچ گونه هزینه جهت نگهداری و تعمیر می باشد ، زیرا مصالح قادر به ترمیم خود می باشند که در شکل 2 نیز نشان داده شده اند (ون بروگل 2007 ) . 
 
درگذشته ، تحقیقاتی با موضوع خود ترمیمی بتن انجام شده است . نویل (2002 ) خلاصه مفیدی از تحقیقات خود درباره این موضوع را ارائه کرده است . او از روش اجرایی ترمیم خود به خودی در کاهش انتقال آب در ترک ها از قبیل لوله های آبی بتنی استفاده کرده است. همچنین نویل از تحقیق خود این طور نتیجه گرفته است که هیچ سازگاری در تحقیقات مختلف در مورد آنچه که در ترک ها هنگام وقوع خود ترمیمی رخ می دهد ، وجود ندارد و بدین ترتیب انجام تحقیقات بیشتر مورد نیاز می باشد.
 
تحقیقات اولیه در مورد اثر خود ترمیم شوندگی بتن بر روی سازه های حائل آبی و یا مخازن که نشت آب از طریق ترک ها معضل اصلی این سازه ها به شمار می رود ، انجام شده است (ادواردسن 1999 ، رین هارت و جوس 2003 )  . در تحقیق ترهید (2005 )  و گرانر (2006 ) ، توجه اصلی در مورد بازیابی خصوصیات مکانیکی ترک ها در روزهای اولیه ساخت بتن از طریق پیشرفت هیدراسیون ذرات سیمانی می باشد. ترهید (2005 ) مرور مناسبی بر دلایل مختلف خود ترمیمی خود به خودی (شکل 3 ) ارائه می کند که طی آن یک ماده دارای ماهیت خود ترمیمی می باشد .
 
از طرف دیگر ، مصالح می توانند به گونه ای طراحی شوند که دارای یک ظرفیت خود ترمیم شوندگی باشند (اشلانگن و جوزف 2008 ) . سپس ما آنها را به مصالح مستقل طبقه بندی می کنیم که مجددا می توانند به حالت محرک و مقاوم تبدیل شوند. یک ماده دارای حالت مقاوم توانایی واکنش در برابر تحریکات خارجی را بدون نیاز به دخالت انسان دارا می باشد ، در حالی که در حالت محرک ماده یا سازه به منظور کامل کردن فرآیند ترمیمی نیاز به دخالت دارند . 
 
در 5 سال اخیر استفاده از توانایی خود ترمیمی مصالح در مورد اکثر مصالح بیش از پیش مورد توجه قرار گرفته است (ون در زواگ 2007 ، گاش 2008 ) . برای مصالح سیمانی می توان از روش دیگری نیز بهره برد. در اولین نوع از روش ها از درزگیرهای کپسولی (محفظه ای ) یا مواد چسبنده استفاده می شود (درای 2000 ) . 
 
می توان مواد چسبنده را در فیبرهای کوتاه نگهداری کرد (نیشیواکی 2006 ، جوزف 2008 ، جوزف و همکاران 2008 ) . روش دیگر استفاده از یک عنصر انبساطی در بتن می باشد که باعث پرشدن خلل و فرج های بتن و همچنین ترک ها به وسیله رسوبات کربنی می شود  (هوسادا 2007 ، سیسومفون 2009 ) . استفاده از باکتری جهت برانگیختن مکانیزم خود ترمیم شوندگی به عنوان جایگزین اما محتمل در گروه های مختلف مورد مطالعه قرار می گیرد (بنگ 2001 ، یانکرز و اشلانگن 2007 ، دی مونیک 2008 ، ویکتور و یانکرز 2011 ) . 
 
در این مقاله برخی از پیشرفت های اخیر در مورد سه پروژه موجود در دانشگاه دلفت مورد بحث قرار می گیرد. در ابتدا بتن باکتریایی که در آب بندی ترک ها و افزایش دوام بتن نقش مهمی را ایفا می کند ، مورد بحث قرار می گیرد. سپس اثر ترمیمی ناشی از خرابی در مصالح تقویت شده فیبری با افزودن عناصر مختلف به مخلوط مورد بررسی قرار می گیرد. سومین پروژه در مورد بتن آسفالتی می باشد که در مورد آن دو روش هوشمند مورد مطالعه قرار می گیرد. در یک مورد ذرات متخلخل شامل احیا کننده به منظور شروع فرآیند ترمیم شوندگی خودبه خودی مقاوم مورد استفاده قرار می گیرند. در مورد دیگر رشته های براده فولاد با قیر که دارای واکنش گرمازایی با استفاده از یک دستگاه اندوکسیون می باشد ، مخلوط می شوند. این گرمازایی داخلی می تواند باعث تعمیر و ترمیم خرابی در مصالح گردد. این روش به صورت یک روش ترمیم شوندگی خود به خودی محرک خواهد بود ، به این دلیل که جهت شروع فرآیند ، تحریک (بارگذاری ) خارجی مورد نیاز است. 
پروژه های خود ترمیم شونده 
بتن زیستی
در این مقاله ظرفیت باکتری به عنوان یک ماده خود ترمیم شونده در بتن مورد ارزیابی قرار می گیرد. هر چند که ایده افزودن باکتری در بتن ممکن است در ابتدا عجیب به نظر برسد ، اما منظور از بررسی آن ، ارزیابی میکروبیولوژی آن نمی باشد. باکتری ها تقریبا به طور طبیعی در همه جای کره زمین نه تنها بر روی سطح آن بلکه در اعماق آن مثل حضور در رسوبات و صخره ها در عمق بیش از 1 km حضور دارند . گونه های مختلفی از باکتری های  اکستروموفیل  یعنی باکتری هایی که علاقه مند به حداکثر شدن می باشند ، در محیط های خشک از  جمله بیابان ها و همچنین درون صخره ها یافت می شوند. 
 
مشخصه باکتری های موجود در محیط خشک و یا گونه های باکتریایی مقاوم قلیایی ، توانایی جهت تشکیل غشاهای درونی می باشد. این سلول های مخصوص که به وسیله یک فعالیت متابولیک بسیار ناچیز ایجاد می شوند ، قادر به تحمل تنش های شیمیایی و مکانیکی می باشند و برای دوره های بیش از 200 سال پایدار و مقاوم می باشند. در برخی از نشریات ، کاربرد باکتری ها جهت تمیز کردن سطح بتن به اثبات رسیده است ( موینک 2008 ) و همچنین افزایش مقاومت ملات ماسه – سیمان گزارش شده است (بنگ 2001 ) . هر چند که نتایج قابل اطمینانی حاصل شده اند ، مانع اصلی در مورد مطالعات اخیر این است که باکتری و ترکیبات مورد نیاز برای رسوب معدنی می توانند تنها به صورت خارجی بر روی سطح سازه ها پس از وقوع ترک رخ دهند. 
 
الزام این موضوع به دلیل عمر محدود (از چند ساعت تا چند روز ) فعالیت آنزیمی و امکان ادامه حیات گونه های باکتریایی اعمال شده می باشد . در این تحقیق ، کاربرد باکتری غشائی مقاوم قلیایی جهت بهبود ظرفیت خود ترمیم شوندگی بتن مورد بررسی قرار می گیرد. مشخصه های مقاومت کششی و فشاری مخلوط اصلی ( بدون افزودن باکتری) و بتن باکتریایی قابل تعیین می باشند (یانکرز و اشلنگن 2007 ) . علاوه براین ، امکان ادامه حیات باکتری بدون تحرک در بتن تعیین می شود و در نهایت ، ظرفیت رسوب کلسیتی بتن باکتریایی به وسیله تحلیل ESEM نشان داده می شود. در شکل 4 کریستال های کلسیتی توسط رسوب باکتریایی نشان داده شده است . 
و.....