مقاوم سازي در برابر زلزله با آب و گوي هاي پلاستيكي

[.::MOBIN::.]

بتن ساخت محقق ايراني بيش از 50درصدجلوي امواج زلزله را مي گيرد
يك محقق ايراني براي اولين بار در جهان موفق به ساخت بتني شده است كه تركيبات اصلي آن را گوي هاي پلاستيكي و آب تشكيل مي دهد و قادر است شدت امواج تخريبي حاصل از زلزله را بر ساختمان ها به ميزان بيش از 50 درصد كاهش دهد.
مهندس حامد خوش رو مجري طرح در گفت وگو با خراسان در خصوص جزئيات نوآوري خود مي گويد: قبل از بيان جزئيات اين طرح لازم است به اين نكته اشاره كنم، ضدزلزله بودن صرفا مختص محيط خلاء است و بتن جديد ساخته شده در كشور به لحاظ ماهيتي كاهنده امواج زلزله است و بتني با اين نوع كاركرد تاكنون در دنيا ساخته نشده است. وي خاطرنشان كرد: بتن هاي ميراگر زيادي از سال 96 تاكنون در دنيا ساخته شده است اما اين بتن هاي ميراگر صرفا شتاب حركت ساختمان را مي گيرد اما در بتن جديدي كه ما ساخته ايم به طور اساسي به ماهيت موجي بودن زلزله توجه شده است و از اين نظر بسيار منحصر به فرد است به طوري كه مدتي قبل پروفسور «آستانه» استاد دانشگاه بركلي، با ديدن اين نوآوري بسيار متحير شد و اعتراف كرد كه تاكنون چنين چيزي نديده است.به گفته وي، زلزله به لحاظ ماهيتي موج و از نوع موج هاي مكانيكي است و موج هاي مكانيكي براي انتشار نيازمند يك محيط مادي هستند و در شرايطي غير از محيط مادي نمي توانند منتشر شوند. وي خاطرنشان مي كند: موج هاي مكانيكي به طور كلي به 2 دسته امواج فشاري و امواج برشي تقسيم مي شوند.
امواج فشاري معمولا ساختمان ها را در جهت وزنشان دچار ارتعاش مي كنند كه در اين حالت ساختمان ها در مواقعي كه امواج فشاري حاصل از زلزله بر آن ها وارد مي شود كمترين خسارت را متحمل مي شوند، ولي امواج برشي به دليل آن كه باعث حركت جانبي ساختمان مي شود خسارت هاي زيادي به بار مي آورد و در اكثر زلزله هايي كه به وقوع مي پيوندد ساختمان ها بيشتر از اين ناحيه صدمه مي بينند. وي مي گويد: در اين طرح ما محيط انتشار امواج را بررسي كرديم و به اين نتيجه رسيديم كه وقتي موج برشي از سيال ساكن مانند آب عبور مي كند، حركات كاتوره اي ذرات سيال مانع از عبور اين موج مي شود. بنابراين در اين طرح از آب استفاده كرديم و متوجه شديم كه وقتي موج برشي از اين سطح مايع عبور مي كند، ميرا مي شود يعني از شدت آن كاسته مي شود، باتوجه به همين خاصيت، با استفاده از يك سري گوي هاي پلاستيكي محتوي آب، طوري آب را محبوس كرديم كه نتواند از محيط خارج شود.
وي ادامه مي دهد: در مراحل بعدي با استفاده از نوعي ضربه زن، يك موج برشي ايجاد كرديم بدين شكل كه ضربه زن را در اطراف نمونه هاي ساخته شده كه يكي بتن همراه با گوي و ديگري بتن بدون گوي بود اما از نظر اندازه و سطح يكسان بودند، به كار گرفتيم و در عين حال با نصب يك سنسور به منظور جمع آوري اطلاعات روي هر 2 نمونه آزمايش هاي خود را آغاز كرديم به طوري كه با وارد كردن ضربه به هر يك از نمونه هاي بتن مورد آزمايش نتايج متفاوتي به دست آورديم. به عنوان مثال زماني كه ضربه زن را در مورد بتن ميراگر به كار گرفتيم، با بررسي شتاب هاي ايجاد شده متوجه شديم كه ماكزيمم شتابي كه در بتن ميراگر به دست آمد از ماكزيمم شتابي كه در بتن معمولي ايجاد شد، بيش از 50 درصد كمتر بود. وي اضافه مي كند: البته در حالتي كه بتن ميراگر ساخت محققان ايراني در ابعاد وسيع تري به كار گرفته شود، قدرت كاهندگي امواج نيز بيشتر خواهد شد.وي تأكيد مي كند: در حال حاضر انواع بتن هاي ميراگر موجود در دنيا براي هر ساختمان متناسب با وزن ساختمان تاثيرات متفاوتي دارد ضمن آن كه اين قبيل بتن ها براي ساختمان هاي بلندمرتبه استفاده مي شود و استفاده از آن ها در ساختمان هاي كوتاه مقرون به صرفه نيست اما اين بتن به دليل ارزان قيمت بودن و همچنين به خاطر سبكي و خاصيتي كه دارد، در همه ساختمان ها و با هر نوع معماري و ساختاري، تأثيرگذار است. اين بتن براي تمامي انواع ساختمان ها و حتي آثار تاريخي نيز قابل استفاده است و آن ها را از امواج ناشي از زلزله به ميزان بيش از 50 درصد حفظ مي كند. وي تأكيد مي كند: اين بتن قبل از آن كه شتاب موج به ساختمان برسد، آن را مهار مي كند چرا كه محل قرار گرفتن اين بتن خاص در زير ساختمان يا زير پي ساختمان است كه در چنين مواقعي بتن مانند يك صافي زير ساختمان عمل مي كند و قبل از آن كه موج به ساختمان برسد، آن را مهار مي كند. در حالي كه چنان چه موج به ساختمان برسد باعث تكان ساختمان و حركت جانبي آن مي شود و اين شتاب اغلب تخريب هاي وسيعي را به دنبال دارد. وي در پاسخ به اين سوال كه آيا بتن كاهنده امواج زلزله در ساختمان ها و مكان هاي نزديك به مركز زلزله نيز به همان ميزان مورد انتظار جلوي شدت امواج را مي گيرد، مي گويد: ما در جريان اين طرح تأثيرات نزديكي به مركز زلزله تا ساختمان را نيز در شتاب مبناي طرح در نظر گرفتيم و آزمايش هاي ما نشان داد كه اين بتن روي شتاب مبناي طرح تأثيرگذار است يعني باتوجه به تمامي پارامترهاي تأثيرگذار در انتقال شتاب به ساختمان اعم از نزديكي به مركز زلزله، سرعت و قدرت موج ها، ... اين نوع بتن قدرت كاهندگي امواج را به خوبي داراست، در واقع بتن طراحي شده، شتاب مبناي طرح را كاهش مي دهد و در نتيجه با كاهش نيروي زلزله، شدت فشار وارده به ساختمان نيز كم مي شود و در نتيجه خسارت كمتر به بار مي آيد. وي تأكيد مي كند: نكته ديگر اين كه بتن جديد از نظر چگالي از بتن معمولي سبك تر است چرا كه حجم زيادي از آن را آب تشكيل مي دهد اما تأثيرگذاري آن در كاهش شدت امواج زلزله، به دليل خاصيت برشي بودن گوي هاست.
Dari Radio