پایگاه خبری تحلیلی شرق سایت خبری تحلیلی شرق Related Articles
آفتاب: شاید پهپادهای (هواپیماهای بدون سرنشین کنترل از راه دور) ایرانی آن‌قدر پیشرفته نباشند که بتوانند جهانیان را شگفت‌زده کنند، اما حداقل یک چیز هست که ایران آن را بهتر از هر کشور دیگری در اختیار دارد: ساخت بتن. ایران کشور لرزه‌خیزی است و بنابراین مهندسان ایرانی برخی از محکم‌ترین و بادوام‌ترین مصالح ساختمانی دنیا را ساخته‌اند. این بتن‌ها به راحتی می‌توانند در برابر زمین‌لرزه‌های کوچک، و در صورت وقوع، در مقابل لرزش‌های مصنوعی زمین مقاومت کند. لرزش‌هایی که در اثر بمباران ایجاد می‌شود.
به گزارش اکونومیست، ظاهرا به نظر می‌رسد که مقامات نظامی ایالات متحده آمریکا نگرانند که بمب‌های سنگرشکن آمریکایی نتوانند در سنگرهای عمیق ایرانی نفوذ کنند؛ خصوصا با در نظر گرفتن این نکته که ایران دارای فناوری بتن فوق کارآمد (UHPC) هوشمند است. به گفته آنها بمب سنگرشکن MOP که از یک هواپیمای بمب‌افکن بی-۲ پرتاب می‌شود، به یک به‌روزرسانی برای دستیابی به سنگرهای عمیق ایران نیاز دارد. اما به لطف تسلط ایرانیان در زمینه بتن هوشمند، شاید این کار هم کافی نباشد.
بتن UHPC همانند پسرعموهای معمولی خود بر پایه سیمان و ماسه ساخته می‌شود. با این وجود، این بتن با استفاده از پودر کوارتز (نوع خالص آن، بر خلاف گونه ناخالص که جنس اغلب ماسه‌ها را تشکیل داده است) و فلزات و الیاف متنوعی تقویت شده است.
بتن UHPC می‌تواند فشارهای بیشتری را در مقایسه با سایر انواع بتن تحمل کند و حتی در شرایط متزلزل و بی‌ثبات کماکان صلب باقی بماند. بتن Ductal، نسخه فرانسوی این نوع بتن که به صورت تجاری نیز در بازار وجود دارد، می‌تواند فشارهایی چندین برابر بتن‌های معمولی را تحمل کند. بتن UHPC همچنین در مقایسه با بتن‌های معمولی شکل‌پذیری و دوام بیشتری دارد. در نتیجه می‌توان از آن برای ساختن سازه‌های باریک‌تر و سبک‌تر استفاده کرد.
بتن‌های UHPC را می‌توان برای طیف وسیعی از اهداف صلح‌آمیز؛ همانند ساخت پل‌ها، تونل‌ها و سدهای ایمن‌تر، مستحکم‌تر کردن لوله‌های فاضلاب، و حتی جذب آلودگی استفاده کرد. برای مثال، محمود نیلی از دانشگاه بوعلی سینای همدان از الیاف پلی‌پروپیلن و گرد کوارتز در مخلوط خود استفاده می‌کند. بتن ساخت وی شکل‌پذیری لازم را برای جذب ضربات سنگین‌تر در مقایسه با بتن معمولی دارد. بتن ساخت دکتر علیزاده حتی از این هم بهتر است. دکتر علیزاده که فارغ‌التحصیل دانشگاه تهران است، در حال حاضر در دانشگاه اتاوا کاناد مشغول فعالیت بر روی ساختار مولکولی سیمان است. این تحقیق که دارای اهداف غیرنظامی و عمرانی است، می تواند راه را برای نسل جدیدی از بتن UHPC با مشخصات دقیق مهندسی و عملکرد فوق‌العاده هموار سازد.
راه دیگر برای دست بردن در ساختار داخلی بتن، استفاده از نانوذرات است. علی نظری و همکارانش از دانشگاه آزاد ساوه، چندین مقاله در مورد استفاده از نانوذرات اکسیدفلزی منتشر کرده‌اند. آنها با اکسید آهن، آلومینیوم، زیرکونیوم، تیتانیوم و مس کار کرده‌اند. در مقیاس‌های نانو، مواد می‌توانند خواص خارق‌العاده‌ای داشته باشند. اگرچه این کارها تنها در نمونه‌های کوچک انجام شده، اما استفاده از چنین نانوذراتی برای تولید بتن‌های با چهار برابر مقاومت Ductal امکان‌پذیر است.
استفاده از این بتن‌ها برای ساخت سدها و فاضلاب‌روهای بهتر کاملا منطقی است، اما چیزی که گویا به هیچ وجه خوشایند مقامات آمریکایی نیست، پتانسیل کاربرد نظامی بتن UHPC است. مسلما بتن ویژه‌ای که برای بقا در برابر زلزله طراحی شده، می‌تواند برای حفاظت از تاسیسات هسته‌ای محرمانه زیرزمینی در مقابل حمله دشمنان نیز مورد استفاده قرار گیرد. به گفته اکونومیست، نتیجه مطالعه‌ای که در سال ۲۰۰۸ / ۱۳۸۷ توسط دانشگاه تهران منتشر شد، به توانایی بتن UHPC برای مقاومت در برابر موشک‌های فلزی اشاره کرده بود. این مطالعه نشان می‌داد که بتنی که در ساختار خود حاوی نسبت بالای الیاف فولادی است، به بهترین نحو ممکن عمل می‌کند. نتیجه مطالعه دیگری که به سال ۱۹۹۵ / ۱۳۷۴ باز می‌گردد، نشان می‌داد که اگرچه مقاومت فشاری بتن با اضافه کردن الیاف پلیمری تنها به میزان اندکی افزایش می‌یابد، اما مقاومت ضربه‌ای آن تا هفت برابر بهبود می‌یابد.
البته ایران تنها کشوری نیست که به دنبال فناوری بتن‌های مستحکم‌تر و کاربردهای گسترده آن است. چند سال قبل، محققان ام.آی.تی بر روی این موضوع مطالعه می‌کردند که چطور تغییرشکل‌های نانو در بتن می‌تواند باعث بی‌ثبات شدن آن بشود. آنها همچنین آزمایش‌هایی را در خصوص استفاده از بخار سیلیس برای بهبود طرح اختلاط بتن انجام دادند. همچنین مطالعه‌ای که بین سال‌های ۲۰۰۴ تا ۲۰۰۶ / ۱۳۸۳ تا ۱۳۸۵ در استرالیا انجام شد، تایید کرد که بتن UHPC در مقابل انفجارهای ناشی از برخورد مستقیم نیز مقاومت می‌کند.
مهندسانی که بمب‌های سنگرشکن را طراحی کرده‌اند، بدون شک به این نکته توجه نکرده‌اند و از داده‌های سری خود برای طراحی بمب‌ها استفاده کرده‌اند. در طول جنگ اول خلیج فارس در سال ۱۹۹۱ / ۱۳۷۰، نیروی هوایی آمریکا دریافت که بمب‌های سنگرشکن یک تنی آن نمی‌تواند در برخی از سنگرهای عراقی نفوذ کند. در نتیجه طراحان بمب دوباره مشغول کار شدند و پس از دو نسل بهبود نتایج، حاصل کار آنها بمب ۱۳ تنی MOP بود. این بمب به قدری سنگین است که مهندسان مجبور شدند برای حمل آن، محفظه تسلیحات بمب‌افکن بی-۲ را تقویت کنند. بنابر گزارش‌ها این بمب می‌تواند تا ۶۰ متر در بتن‌های معمولی نفوذ کند. با این وجود، حتی این بمب نیز در مقابل مواد محکم‌تر، کارایی کمتری دارد و در بتنی که تنها دو برابر استحکام بیشتری دارد، تنها ۸ متر نفوذ می‌کند. بنابراین هیچ کس (حداقل آنهایی که به اطلاعات نظامی طبقه‌بندی شده دسترسی ندارند) نمی‌داند که بمب MOP در مقابل بتن‌های فوق مستحکم ایرانی کارایی دارد یا خیر.