بتن‌های پرینت سه بعدی به دلیل ساختار خود می‌توانند در برابر عوامل محیطی دچار آسیب شوند، محققان دانشگاه امیرکبیر با استفاده از افزودنی حباب هوازا راهکاری را برای رفع این چالش ارائه کردند.

به گزارش دانشگاه صنعتی امیرکبیر، محمدرسول گیوکاشی دانش آموخته دانشگاه صنعتی امیرکبیر با راهنمایی و هدایت دکتر فرامرز مودی عضو هیئت علمی دانشگاه، طرحی را با عنوان «ارزیابی دوام مخلوط‌ بتن چاپ سه‌بعدی حاوی افزودنی حباب‌هوازا» را اجرایی کرد.

گیوکاشی در این باره گفت: علی‌رغم توسعه روش های صنعتی سازی در صنایع مختلف، صنعت ساخت و ساز همچنان تاحد زیادی به صورت سنتی پیش می رود و این در حالی است که این صنعت می تواند از مزایای فناوری های جدید بهره مند شود. از جمله جدیدترین فناوری‌ها در این صنعت، ساخت ساختمان‌ها و زیرساخت‌ها با روش پرینت سه بعدی است.

وی با بیان اینکه این فناوری با چالش‌های زیادی روبرو است، یکی از این چالش‌ها را دوام بتن تولید شده با پرینتر سه بعدی در برابر عوامل محیطی و شرایط مخرب دانست و اظهار کرد: مطالعات قبلی محققان نشان داده است که آسیب این بتن‌ها در برابر یخبندان یک چالش است، لذا این پژوهش با هدف افزایش دوام بتن‌های پرینت سه بعدی، به بررسی اثر افزودنی حباب هوازا بر خواص مختلف آنها می‌پردازد.

این دانش آموخته دانشگاه صنعتی امیرکبیر خاطر نشان کرد: ما در این پژوهش به این نتیجه رسیدیم که در صورت استفاده از مقادیر بهینه‌ای از افزودنی حباب هوازا و طراحی مخلوط بتن، نه تنها امکان افزایش دوام بتن در برابر یخبندان را فراهم می کنیم، بلکه می‌توان با کاهش نفوذپذیری به بهبود دوام آن در برابر عوامل مخرب دیگر نیز کمک کند. علاوه بر اینکه این افزودنی میتواند به خواص تازه این مخلوط‌ها علی الخصوص رئولوژی، نیز کمک کند.

به گفته وی این موضوع می‌تواند منجربه افزایش عمر مفید سازه‌های ساخته شده با این روش ساخت و ساز شود و به گسترش استفاده از این تکنیک در صنعت کمک کند.

گیوکاشی با اشاره به جزئیات اجرای این طرح با بیان اینکه این پژوهش جز اولین مطالعات در زمینه بتن پرینت سه بعدی در دانشگاه بود، در گام اول لازم بود تا تجهیزات لازم تهیه شود، در گام بعد، دستیابی به طرح مخلوط مناسب یا بتن پرینت سه بعدی بود؛ چرا که امکان استفاده از هر نوع مخلوط بتنی در این پرینترها وجود ندارد و لازم است بسته به مشخصات دستگاه و مصالح و غیره، مخلوط بتنی مناسب را تهیه کرد.

وی اضافه کرد: مخلوط پرینت سه بعدی باید قابلیت پمپاژ را داشته و بعد از پرینت و قرارگیری لایه‌ها بر روی یکدیگر، شکل و ساختار خود را حفظ کرده و پایدار بماند. در گام سوم نیز درصدهای مختلف افزودنی حباب هوازا با در نظر گرفتن ملاحظات قبلی، به مخلوط اضافه کردیم و نمونه های لازم برای انجام مطالعات تجربی ساخته شدند.

گیوکاشی تاکید کرد: با توجه به اینکه توسعه این فناوری به صورت گسترده در صنعت، نیازمند رفع چالش های پیشرو است، این پژوهش گامی هرچند اندک در آن مسیر برداشته است و بر این اساس چندین مقاله با توجه به نوآوری پژوهشی و جامعیت این تحقیق منتشر شد.

به گفته وی بررسی اثرات مختلف افزودنی حباب هوازا بر روی بتن پرینت سه بعدی، مقاومت بهتر در برابر آسیب یخبندان و کاهش نفوذپذیری و بهبود دوام بتن های پرینت سه بعدی از دستاوردهای این مطالعات به شمار می رود.

مجری طرح خاطر نشان کرد: ارائه راهکار جدید برای افزایش دوام بتن پرینت سه‌بعدی، افزایش عمر مفید و کاهش هزینه‌های تعمیر و نگهداری سازه‌های ساخته شده بدین روش و حل چالش‌های پژوهشی و بومی‌سازی فناوری از مزایای این محصول است.