پانل های بتنی CPC مبتنی بر فناوری "بتن پیش تنیدۀ کربن " هستند و از یک پروژه تحقیقاتی طولانی مدت که توسط دانشگاه علوم کاربردی زوریخو  شرکت های *Silidur AG، Andelfingen انجام شده ، نشات می گیرند. این پانل‌ها با رشته‌های کربنی نازک و از پیش تنیده تقویت شده‌اند، که به آنها اجازه می‌دهد سه تا چهار برابر نازک‌تر و سبک‌تر باشند، درحالی که ظرفیت تحمل بارِ مشابه با صفحات ‌تقویت‌شده سنتی را حفظ می کنند.

(*شرکت *Silidur AG : یک تأمین‌کننده بتن آماده مخلوط در سوئیس است )

رویکرد نوآورانه بتن پیش تنیده برای تولید پانل های بتنی، مصرف مواد را تا 75 درصد کاهش می دهد و ردپای کربنِ تولید بتن را به حداقل می رساند. سایت ArchDaily با پروفسورجوزف کورات از دپارتمان طراحی معماری و مهندسی عمران در دانشگاه علوم کاربردی زوریخ ، که باشرکت ساختمانی CPC Construction  در توسعه این پانل‌های بتنی همکاری داشته ، مصاحبه کرده است . این سایت دیدگاه های او را در مورد کربن زدایی معماری، موارد الهام بخش توسعه پانل های بتنی پیش تنیده ، مقایسه پانل های  بتنی پیش تنیده با بتن سنتی، و پتانسیل مقیاس پذیری و دسترسی پذیری این پانل ها در آینده مورد بحث قرار داده است.

در ادامه با دیدگاه های جوزف کورات در مورد کربن زدایی صنعت ساخت و ساز و چشم انداز نوآورانه پانل هایبتنی پیش تنیده ، آشنا می شویم.

پل یاکوبو : مصاحبه کننده از سایت ArchDaily

جوزف کورات : پروفسورِ دپارتمان طراحی معماری و مهندسی عمران در دانشگاه علوم کاربردی زوریخ و فعال در شرکت تولید پانل های CPC

پل یاکوبو: محیط ساخته شده مسئول تقریباً 42٪ از انتشار سالانه کربن دی اکسید جهانی است. به نظر شما، چه حوزه های کلیدی در ساخت و ساز وجود دارند که صنعت ساختمان باید برای کاهش انتشار گازهای گلخانه ای در آن ها تجدید نظر و نوآوری کند؟

جوزف کورات : بتن و شن از جمله پرکاربردترین مصالح در بخش ساخت و ساز در سراسر جهان هستند. مقادیر زیادی از آنها استفاده می شود و در آینده این مصرف مجدداً به شدت افزایش خواهد یافت. این مواد همچنین مسئول بخش قابل توجهی از انتشار کربن دی اکسید تولید شده در بخش ساخت و ساز هستند. اجزای تشکیل دهنده شن و بتن از رایج ترین موادی هستند که در سطح زمین در سراسر جهان یافت می شوند. به همین دلیل است که اینها مواد اولیه مناسبی برای ایجاد ساختمان هستند و به دلیل انبوه استفاده از آنها، قابل جایگزینی نیستند. به همین دلیل مهم است که از باید در آینده از این منابع تا حد امکان کم تر استفاده کنیم، و آن ها را دوباره و دوباره مورد استفاده مجدد قرار دهیم تا انتشار گازهای گلخانه ای را تا حد ممکن در فرایندهای تولید و ساخت وساز پایین نگه داریم.

پل یاکوبو: الهامات اولیه در پشت تحقیقات پانل های CPC چه بودند و چگونه به رشته های کربنی از پیش تنیده به عنوان جایگزینی برای تقویت رسیدید؟ 

جوزف کورات : من به عنوان یک مهندس عمران، بتن مسلح را به خوبی می شناسم و به عنوان یک محقق، در چند دهه گذشته به شدت با کامپوزیت های فیبری درگیر بوده ام. کامپوزیت های کربنی (CFRP) از نظر بار کششی دارای استحکام بسیار بالایی هستند، فشار را نمی شناسند و خورده نمی شوند. اما آنها محکم تر از فولاد نیستند، در برابر فشارهای دیگر بسیار ظریف هستند، و در مقابل نور شدید آفتاب بادوام نیستند. این به دلیل ماتریس است. بتن از نظر اثرات زیست محیطی و اثرات مکانیکی فوق العاده مقاوم است و می تواند بارهای فشاری را به خوبی تحمل کند. این دو ماده به استثنای استحکام، به دلایلی یکدیگر را فوق العاده خوب تکمیل می کنند. اگر رشته های کربن در بتن پیش تنیده شوند، این ناسازگاری از بین می رود و شما مصالح ساختمانی بسیار بهتری نسبت به بتن مسلح دارید.

پل یاکوبا :کاربردهای فعلی این عنصر نوآورانه چیست و چشم انداز ساختاری برای به کارگیری آن در معماری چیست؟ به عنوان مثال، آیا می تواند به طور بالقوه جایگزین بتن مسلح سنتی در ساخت ساختمان های بلند در داخل شهر شود؟

جوزف کورات : در حال حاضر ساخت و ساز CPC که روشی کاملاً متفاوت از ساخت و ساز بتن مسلح امروزی است، عمدتاً برای عناصر ساده ساختمانی در ساختمان و مهندسی عمران استفاده می شود. این موارد استفاده ، پوشش پل ها، پله ها، ستون های بالکن و اولین نماهای ساختمان ها هستند. در سال‌های اخیر، ما در دانشگاه علوم کاربردی زوریخ با CPC کار کرده‌ایم تا انواع اتصالات متناسب با طراحی بتن پیش تنیدۀ کربن را توسعه دهیم. این پانل ها اکنون به ساختارهای پیچیده تری مانند کل پل ها، دال های باربر، و هسته باربر ساختمان های بلند کمک می کند. به خصوص با توجه به استفاده از این پانل ها در ساخت و ساز ساختمان، تعدادی از پروژه های تحقیقاتی به عنوان مثال پروژه هایی در مورد صدا و آتش در دانشگاه علوم کاربردی زوریخ در حال انجام است. روش ساخت CPC می تواند به طور موثر جایگزین ساخت و ساز بتن مسلح در ساخت و ساز ساختمان شود بدون اینکه انعطاف بتن مسلح را از دست بدهد. از آنجایی که ساخت و ساز باCPC  بسیار پایدارتر از ساخت و ساز با بتن مسلح است، تا 4 برابر مواد کمتری مورد نیاز است و معاملات در ساختمان سازی بسیار بهتر از هم جدا می شود، این حتی یک ایده خوب است.

پل یاکوبا : در مقایسه با بتن سنتی، پانل‌های CPC سه تا چهار برابر نازک‌تر و سبک‌تر هستند. این ویژگی منحصر به فرد، ماده را قادر می سازد تا مانند یک ماده کششی رفتار کند. آیا می توانید اشکال جدیدی از طراحی را تصور کنید که از طریق این رفتار نوآورانۀ محصول شما، قابل دستیابی باشد؟ 

جوزف کورات : در این مورد پتانسیل زیادی وجود دارد. ما مطمئناً فقط توانسته ایم این پتانسیل را به میزان کم در ساختمان‌های کوچک‌تر مانند ساختمان «پلی به آینده» یا «بانک Arch» نشان دهیم. با این حال، این موضوع برای مهندسان و معمارانحائز اهمیت است.

پل یاکوبا : وقتی صحبت از مقایسه می شود، نوارهای کربنی در مقایسه با تقویت کننده های فولادی چقدر مقرون به صرفه هستند؟ علاوه بر این، شرکت شما قصد دارد از چه روش هایی برای گسترش دسترسی به این مواد استفاده کند؟

جوزف کورات : در زمینه پوشش پل ها، پل های کوچک و کاربردهای مشابه، روش ساخت CPC در حال حاضر در این بازار گسترده رقابتی است. در مورد ساختمان های بلند، روش ساخت در محدوده ساختمان های چوبی قیمت گذاری می شود، اما هنوز هم تا حدودی گران تر از ساختمان های معمولی در بازار است. این به میزان پانل های تولید شده مربوط می شود و این واقعیت وجود دارد که شرکت ها هنوز اطلاعات کمی در مورد این روش ساخت دارند. در حال حاضر شرکت Holcim AG، به عنوان شریک شرکت تولید پانل های CPC ، صفحات بزرگ CPC را در اولین کارخانه خود تولید می کند. این صفحات دارای ابعاد حداکثر 4.5 متر در 17 متر با ضخامت های 40 میلی متر و 70 میلی متر هستند. با توجه به ظرفیت این کارخانه تولیدی، به عنوان مثال تقریبا 9 ساختمان متوسط با مجموع تقریبا 100 آپارتمان در سال ساخته خواهد شد. که عدد زیادی نیست. به همین دلیل است که در حال حاضر این پانل ها برای بسیاری از کاربردها هنوز در رده بالای قیمتی قرار دارند. قرار است در چند سال آینده تولید CPC به میزان قابل توجهی افزایش یابد. با افزایش ظرفیت تولید، ساخت و ساز CPC ، حتی در ساخت خانه های معمولی، از نظر قیمت رقابتی می شود. اگر جنبه های پایداری را در نظر بگیرید، این تکنولوژی به وضوح جالب تر می شود. با توجه به شرایط سخت گرفتن تاییدیه های لازم در صنعت ساخت و ساز، این امر هنوز زمان بر است.

نویسنده: پل یاکوبو

افراد دارای مهارت در این زمینه

در صورتی که در این زمینه تخصص یا مهارتی دارید، پس از ثبت نام در سایت و تکمیل فرم مشخصات شخصی ، پروفایل خود را به لیست زیر اضافه نمایید .