جدیدترین روش مقابله با زلزله

معمولا پل‌های بتنی آسیب‌دیده از زلزله را با استفاده از ورقه‌های مسلح فیبر پلیمری یا پوشش‌های بتنی مرمت می‌کنند، اما استفاده از آلیاژهای حافظه‌دار این کار را در زمان کمتری انجام می‌دهد.

کد خبر: ۵۵۳۱۰

تاریخ: ۱۵ اسفند ۱۳۹۰ - ۱۸:۰۷

به گزارش صراط، خبرنوشت: زمانی‌که زمین‌لرزه‌ای رخ می‌دهد، پل‌های مدرن به جای آنکه بشکنند خم می‌شوند؛ اما پل های قدیمی‌تر ممکن است متحمل خسارات جدی شوند. اکنون مهندسان یک روش مرمتی جدید ارائه کرده‌اند که در آن آلیاژهای حافظه‌دار به دور ستون‌های آسیب‌دیده پیچیده می‌شوند که آنها را از هر زمان دیگری قوی‌تر می‌سازد.
به گزارش نیوساینتیست، پل‌ها معمولا با استفاده از ورقه‌های مسلح فیبر پلیمری (FRP) یا پوشش‌های بتنی مرمت می‌شوند. اگرچه اجرای ورقه‌های FRP سریع است، حداقل یک هفته طول می‌کشد تا مواد چسبناک آنها مقاومت لازم را ایجاد کنند. از طرف دیگر، اجرای پوشش‌های بتنی چندین روز زمان لازم دارد.
گروهی به سرپرستی بسیم آندراوز از دانشگاه ایلینویز، یک روش مرمتی را توسعه داده‌اند که بر مبنای استفاده از مفتول‌های آلیاژی حافظه‌دار (SMA) کار می‌کند. این آلیاژها شکل قبلی خود را «به خاطر می‌آورند» و با گرم شدن، مجددا به حالت قبلی باز می‌گردند.

نخستین مرحله مرمت، جدا کردن بتن‌های سست از ستون‌های آسیب دیده و جایگزینی آن با دوغاب زودگیر است. در مرحله بعد، مارپیچی از مفتول ساخته شده از آلیاژ نیکل-تیتانیوم-نیوبیوم به دور ستون پیچیده می‌شود. مفتول به صورت پیش‌کشیده است؛ اما زمانی‌که توسط چراغ جوشکاری گرم می‌شود، مجددا منقبض می‌شود و با اعمال فشار به بتن آن را تقویت می‌کند.
روش قنداق‌پیچ کردن بر روی ستون‌هایی با یک سوم اندازه معمول آزمایش شد، و انجام تعمیرات کمتر از ۱۵ ساعت زمان برد. آزمایش نشان داد که ستون‌ها مقاومت اولیه خود را بازیافتند. ضریب شکل‌پذیری که بیانگر توانایی ستون برای ایستادگی در مقابل خسارات بعدی است، پس از مرمت در مقایسه با ستون اولیه بیشتر بود.
در چند ماه آینده قرار است که با همکاری اداره حمل و نقل ایلینویز، مارپیچ‌های SMA بر روی یک یا چند پل جاده‌ای نصب شوند تا دوام و پایداری آنها مورد آزمایش قرار گیرد. اندرواز می‌گوید: «روش‌های دیگر نیازمند کار استادانه و روزها یا هفته‌ها زمان هستند، در حالی‌که این روش جدید به مهارت خاصی نیاز ندارد و مارپیچ‌های SMA را تنها ظرف چند ساعت می‌توان به دور ستون‌ها پیچید و حرارت داد.»
دیوید گرانت، متخصص مواد از دانشگاه ناتینگهام انگلستان می‌گوید که در این نوع استفاده، حرارت بیش از حد می‌تواند اثرات جدی بر روی SMA داشته باشد. وی می‌گوید: «جالب است ببینیم که آیا بهبود درازمدت تنش برای زمان‌های طولانی باقی می‌ماند؛ خصوصا در مناطق با آب و هواهای سرد که دما به زیر نقطه انجماد می‌رسد.»