افزایش دوام سازه‌های بتنی با استفاده از پردازش تصویر

می متالز - پژوهشگران دانشگاه بوعلی سینا همدان دستگاهی را برای بررسی وضعیت بتن‌ها قبل از ساخت سازه عرضه کردند که با استفاده از پردازش تصویر قادر به بررسی دوام بتن‌ها است.

به گزارش می متالز، آرمان منتظریان از محققان این طرح در این باره گفت: در مصالح الاستوپلاستیک مانند بتن که دارای ریز ساختار پیچیده‌ای است، تخمین کرنش‌های تحت بار که در طول زمان رخ می‌دهد، بسیار مشکل است.

وی با اشاره به اهمیت درک صحیح از کرنش بتن، توضیح داد: وجود ترک‌های ریز در لایه‌های مرزی در بتن و همچنین حفرات ژلی موجود در خمیر سیمان باعث بروز پیچیدگی در رفتار تنش کرنش بتن می‌شود، از این رو ضرورت طراحی و ساخت دستگاه اندازه‌گیری خزش ضروری به نظر می‌رسید.

‌ منتظریان ادامه داد: در گذشته برای این منظور از ابزار دقیق استفاده می‌شد که استفاده از این دستگاه مستلزم خروج ارز از کشور است و ما برای رفع این مشکل طرح تحقیقاتی با عنوان “اندازه‌گیری خزش بتن به کمک تصویربرداری” را اجرایی کردیم.

این محقق با بیان اینکه در این تحقیقات دستگاهی برای اندازه‌گیری خزش بتن طراحی و ساخته شد، گفت: این دستگاه از دو بخش اصلی «سیستم اندازه گیری» و « قاب اعمال بار» تشکیل شده است.

وی با بیان اینکه در سیستم اندازه‌گیری بار، از سیستم‌های پردازش تصویر استفاده شده است، اظهار کرد: در این تحقیقات توانستیم با استفاده از پردازش تصویر، کرنش‌های خزشی در مقیاس میکرو کرنش را اندازه گیری کنیم. این دستگاه به گونه‌ای طراحی شده است که همزمان به کمک یک دوربین ساده دیجیتالی تصویربرداری از تغییر شکل نمونه صورت گیرد تا اطمینان از داده‌ها نیز ارزیابی شود.

منتظریان «آزمایش خزش» را یکی از آزمایش‌های مهم بخش عمران دانست؛ چراکه از نتایج به دست آمده از آن می‌توان از دوام سازه‌ها مطلع شد، ادامه داد: یکی از معضلات کشور اطمینان از دوام سازه‌های بتنی است و این در حالی است که امروزه هزینه‌ و زمان زیادی صرف ساخت و ساز می‌شود؛ ولی متاسفانه اگر موضوعات مربوط به خزش و جمع شدگی بتن در آن دیده نشود، بعد از گذشت چند سال سازه با مشکلاتی مواجه خواهد شد.

این محقق اضافه کرد: با استفاده از این دستگاه می‌توان قبل از آنکه سازه ساخته شود، خزش بتن مورد بررسی قرار گیرد؛ ضمن آنکه میزان خزش را پیش‌بینی کرد تا از این طریق دوام سازه تحت تاثیر اثرات منفی قرار نگیرد.

وی قابل حمل بودن و بارگذاری و باربرداری به صورت مرحله‌ای را از مزایای این دستگاه نام برد و خاطر نشان کرد: در طراحی این دستگاه این قابلیت وجود دارد که با نصب دوربین در یکی از وجوه بتن بتوان به کمک ساده‌ترین دوربین دیجیتال کرنش‌های خزشی را اندازه‌گیری کرد.

منتظریان از تجاری‌سازی این دستگاه خبر داد و گفت: با مذاکرات صورت گرفته با شرکت‌های تولیدکننده قطعات پیشرفته بتنی موفق به تجاری‌سازی این محصول شدیم.

این طرح از سوی آرمان منتظریان و نگین حقیقت در نوزدهمین جشنواره خوارزمی عرضه شد و رتبه سوم نوآوری در گروه عمران را از آن خود کرد.

خزش بتن پدیده‌ای است که به صورت تغییر شکل سازه بتنی تحت اثر بار پایدار تعریف می‌شود. فشار و تنش بلند مدت بر روی بتن می‌تواند موجب شود بتن دچار تغییر شکل شود. این تغییرشکل معمولا در جهت نیروی اعمال شده رخ می‌دهد، مانند ستون بتنی که فشرده و یا تیری که دچار کمانش می‌شود.

پدیده خزش لزوما موجب گسیختگی بتن نخواهد شد، ولی در هنگام طراحی سازه‌های بتنی باید مد نظر قرار گرفته شود.

منبع: سیمان خبر