مصالح نوین ساختمانی و کاربردهای آن در ساختمان

برخی از مهم ‌ترین آن ها عبارت اند از:

1.      بتن خود ترمیم‌گر (Self-Healing Concrete)

این نوع بتن قادر است ترک ‌ها و شکاف ‌های ایجادشده در خود را به طور خودکار ترمیم کند. این قابلیت از طریق استفاده از باکتری ‌ها یا کپسول ‌های حاوی مواد ترمیم‌کننده، امکان‌پذیر شده است. این بتن می‌تواند در ساخت سازه‌ های بتنی مانند پل‌ ها، ساختمان‌ های مسکونی و تجاری و سد ها مورد استفاده قرار گیرد. مزیت اصلی آن کاهش هزینه ‌های نگهداری وتعمیرات است، زیرا ترک ‌ها و شکاف ‌های موجود به طور خودکار ترمیم می‌شوند. این امر باعث افزایش طول عمر و پایداری سازه ‌ها می‌گردد.

2.      بتن ضد‌آب (Waterproof Concrete)

با استفاده از افزودنی ‌های خاص، بتن را ‌طوری تولید می‌کنند که نفوذپذیری آب در آن به حداقل برسد و حتی در زیر آب نیز مورد استفاده شود. این نوع بتن می‌تواند برای ساخت پی‌ ها، دیوارهای زیرزمینی، سقف ‌های فلت، استخرها و مخازن آب استفاده قرار گیرد. استفاده از بتن ضد ‌آب در زیرزمین ‌ها و مناطق مرطوب، از نفوذ آب به داخل ساختمان جلوگیری می‌کند. این بتن در ساخت سازه‌ های مجاور دریا یا رودخانه نیز کاربرد فراوان دارد. در پروژه‌ های ساخت فضا های زیرزمینی مانند پارکینگ‌ها و پناهگاه ‌ها، بتن ضد‌ آب گزینه مناسبی است. در ساخت استخرها، مخازن آب و سازه‌ های مجاور آب‌ های سطحی نیز می‌توان از این بتن استفاده کرد. در بازسازی و مقاوم‌سازی ساختمان‌های قدیمی واقع در مناطق مرطوب، بتن ضد ‌آب گزینه مفیدی محسوب می شود.

3.     بتن جذب‌کننده دی‌اکسید کربن (CO2-Absorbing Concrete)

این بتن با استفاده از فن آوری نانو، قادر است دی‌اکسید کربن را از هوا جذب و در خود ذخیره کند. این امر باعث کاهش انتشار گازهای گلخانه ‌ای می‌شود. این بتن می‌تواند در ساخت ساختمان ‌های مسکونی، اداری، تجاری و صنعتی مورد استفاده قرار می گیرد. با استفاده از این بتن، میزان انتشار گازهای گلخانه ‌ای ناشی از ساخت ‌و ساز، کاهش می ‌یابد. این امر به کاهش اثرات زیست‌ محیطی منفی ساخت ‌و ساز کمک خواهد کرد.  در طراحی و ساخت ساختمان‌های سبز و پایدار، بتن جذب‌کننده دی ‌اکسید کربن گزینه مناسبی محسوب می شود.

4.     بتن مقاوم در برابر آتش (Fire-Resistant Concrete)

با افزودن مواد عایق و مقاوم در برابر حرارت به بتن، این امکان فراهم می‌شود که ساختمان‌ ها در برابر آتش ‌سوزی، مقاوم‌ تر گردند. این نوع بتن برای ساخت ساختمان‌ های بلند مرتبه، مراکز تجاری، بیمارستان ‌ها و ساختمان ‌های حساس به آتش‌سوزی (آتش نشانی ها) مناسب می باشد. استفاده از این بتن باعث افزایش ایمنی ساختمان ‌ها و حفاظت بهتر جان افراد در زمان وقوع حریق (آتش) می‌گردد. در بازسازی و ارتقای ایمنی ساختمان ‌های قدیمی واقع در مناطق پرخطر آتش‌سوزی نیز می‌توان از این بتن استفاده کرد.

5.     بتن سبک (Lightweight Concrete)

با استفاده از سنگ دانه‌ های سبک ‌تر مانند پرلیت یا ورمیکولیت، بتن سبک‌ تری تولید می‌شود که نیاز به ساختار‌های نگهدارنده کمتری دارد. این بتن در ساخت ساختمان ‌های مرتفع، ساختمان‌ های فلت، سازه‌ های پیچیده، سازه های پوسته ای و مواردی که نیاز به کاهش بار وارده بر ساختار دارند، کاربرد دارد. استفاده از بتن سبک باعث کاهش هزینه ‌های ساخت و نگهداری ساختمان ‌ها می‌شود. در پروژه‌ های بازسازی و نوسازی ساختمان‌ های قدیمی که نیاز به افزایش ظرفیت باربری دارند، بتن سبک می‌تواند گزینه مناسبی باشد.

این مصالح نوآورانه علاوه بر افزایش کارایی و سازگاری با محیط‌ زیست، در بهبود پایداری و استحکام ساختمان‌ ها نیز نقش مؤثری دارند. استفاده از این مصالح جدید در ساخت ‌و ساز، به‌طور فزآینده ‌ای در حال گسترش می باشد. این مصالح جدید و نوآورانه در عرصه ساخت ‌و ساز با توجه به ویژگی ‌های منحصر به ‌فرد خود، گزینه ‌های مناسبی برای ارتقای پایداری، ایمنی و پایین‌آوردن اثرات زیست ‌محیطی ساختمان‌ ها به شمار می‌روند.

در مجموع، هر یک از این مصالح جدید بسته به ویژگی‌ ها و کاربرد های خاصشان می‌توانند در پروژه‌ های ساخت ‌و ساز متنوع و متعددی به کار گرفته شوند تا سازه‌ ها را ایمن ‌تر، پایدار تر و دوست ‌دارتر محیط ‌زیست کنند.

یکی از مصالح مهم در این پروژه ‌ها، آجر می باشد. آجرهای قدیمی موجود در ساختمان ‌های قدیمی معمولاً ساختار و دوام بیشتری نسبت به آجرهای جدید دارند و می‌توان از آن ها در نوسازی استفاده کرد. استفاده از بتن سبک و عایق‌ های مدرن می‌تواند در افزایش عملکرد انرژی ساختمان‌ها موثر باشد.

در خصوص تیرآهن‌ ها و اسکلت فلزی نیز باید توجه داشت که بعضی از آن ها ممکن است به دلیل فرسودگی و خوردگی، نیاز به تعویض داشته باشند. در این موارد باید با دقت بررسی و ارزیابی شوند تا بتوان تصمیم مناسبی در مورد آن ها گرفت.

علاوه بر این، استفاده از سیستم‌ های نوین تأسیساتی مثل پنل ‌های خورشیدی، پمپ‌ های حرارتی و سیستم‌ های هوشمند مدیریت ساختمان می‌تواند در بهبود عملکرد انرژی و زیست‌ محیطی این پروژه‌ها موثر باشد.

در ادامه چند نمونه از پروژه‌ های بازسازی موفق در ایران را که از مصالح نوین استفاده کرده‌اند را معرفی می کنیم:

1-      بازسازی خانه تاریخی نظام‌الملک در اصفهان

در این پروژه، مهندسان از آجرهای قدیمی موجود در ساختمان برای بازسازی استفاده کردند. سیستم گرمایشی و سرمایشی مدرن با پمپ‌ های حرارتی و سیستم‌ های تهویه هوشمند نصب شد. این اقدامات باعث شد ضمن حفظ اصالت ساختمان، عملکرد انرژی آن به‌طور چشمگیری بهبود یابد.

2-     بازسازی خانه تاریخی میرزا شفیع در تبریز

در این پروژه، قسمت ‌های فرسوده سازه با بتن سبک تقویت شدند و از عایق‌ های پیشرفته برای افزایش کارایی انرژی استفاده گردید. پنل‌ های خورشیدی در بام ساختمان نصب شد تا بخشی از نیاز انرژی را تأمین کند.

3-    بازسازی ساختمان مرکزی دانشگاه تهران

این پروژه شامل بازسازی کامل ساختمان با استفاده از اسکلت فلزی جدید و سیستم ‌های تأسیساتی هوشمند بود. نمای ساختمان با استفاده از مصالح سبک و عایق ‌های مدرن بازسازی شد.

این پروژه‌ها نشان می‌دهند که استفاده از مصالح و فن آوری ‌های نوین در کنار حفظ ویژگی ‌های تاریخی ساختمان‌ ها می‌تواند به بازسازی موفق این بناها منجر شود.

بازبینی: س. سیاح