مقاله کنفرانسی سال ۱۴۰۳ فارسی

Advanced Bio-Concrete and IoT-Driven Monitoring for Sustainable Mitigation of Concrete Cancer in Reinforced Concrete Structures: A Case Study on the Mir-Damad Bridge

Advanced Bio-Concrete and IoT-Driven Monitoring for Sustainable Mitigation of Concrete Cancer in Reinforced Concrete Structures: A Case Study on the Mir-Damad Bridge

چکیده مقاله

Concrete cancer, primarily caused by the corrosion of embedded steel reinforcement, threatens the durability and safety of reinforced concrete structures Traditional repair methods often provide only temporary solutions, necessitating more advanced approaches This study introduces an innovative bio concrete system that integrates microbial induced calcium carbonate precipitation MICCP with silica nanoparticles and graphene oxide to enhance mechanical strength and self healing capabilities To optimize resilience, an IoT based smart monitoring system was developed, incorporating wireless sensors and AI algorithms for real time structural health assessment and proactive self healing activation Environmentally compatible encapsulation materials, including chitosan and alginate polymers, were employed to sustain microbial viability, while a hybrid cathodic protection system mitigated reinforcement corrosion The methodology encompassed finite element simulations ABAQUS and ANSYS , laboratory experiments, and field monitoring on the Mir Damad Bridge in Tehran—an urban infrastructure subjected to heavy traffic, pollutants, and fluctuating environmental conditions Numerical modeling indicated stress reductions of up to ۳۰% and a ۶۰% decrease in chloride penetration with nanomaterial enhanced bio concrete Laboratory tests confirmed a ۲۵ ۴% increase in compressive strength and a ۵۶ ۲% reduction in chloride permeability, validated through SEM and XRD analyses Field monitoring revealed a crack healing efficiency of approximately ۹۳% and significantly lower corrosion potentials compared to conventional rehabilitation methods The strong correlation between numerical, laboratory, and field results underscores the effectiveness and real world applicability of bio concrete technology, establishing it as a sustainable solution for long term infrastructure resilience in aggressive urban environments

کلیدواژه‌ها

Bio-Concrete Concrete Cancer Nanotechnology IoT-Based Monitoring Self-Healing Mechanisms Bio Concrete IoT Based Monitoring Self Healing Mechanisms

نویسندگان

تصویر Seyed Reza Samaei

Seyed Reza Samaei

Assistant Professor, Faculty of Engineering, Science and Research Branch, Islamic Azad University, Tehran, Iran

تصویر Iraj H.P. Mamaghani

Iraj H.P. Mamaghani

Associate Professor, Department of Civil Engineering, University of North Dakota, Grand Forks, ND, USA iraj

شیوه ارجاع

Samaei، Seyed Reza و Mamaghani، Iraj H.P.،1403،Advanced Bio-Concrete and IoT-Driven Monitoring for Sustainable Mitigation of Concrete Cancer in Reinforced Concrete Structures: A Case Study on the Mir-Damad Bridge،هشتمین کنفرانس بین المللی عمران، معماری، شهرسازی با رویکرد توسعه زیرساخت های شهر�

ارائه‌شده در

پوستر مجموعه مقالات نهمین کنفرانس بین المللی عمران، معماری، شهرسازی با رویکرد توسعه زیرساخت های شهری مجموعه مقالات نهمین کنفرانس بین المللی عمران، معماری، شهرسازی با رویکرد توسعه زیرساخت های شهری30 مرداد 1404
ادامه مسیر پژوهش

مقالات مرتبط

مقاله کنفرانسی سال ۱۴۰۳ ۶۱۸ مشاهده

بهینه سازی عایق های حرارتی سازگار با مبحث ۱۹ مقررات ملی ساختمان، مطالعه ای بر اقلیم های متنوع ایران و بررسی نمونه های منطقه ای و کشورهای همسایه

با رشد روزافزون جمعیت و افزایش مصرف انرژی در ساختمان ها، اهمیت مدیریت مصرف انرژی بیشتر شده است یکی از مو…

کاهشعایق حرارتیصرفه جویی انرژی
مقاله کنفرانسی سال ۱۴۰۴ ۴۲۵ مشاهده

بررسی هیدرولیکی پل سفید اهواز با رویکرد توسعه پایدار زیرساخت های شهری

پل سفید اهواز به عنوان یکی از نمادهای تاریخی و از زیرساخت های کلیدی حمل ونقل شهری، نقش مهمی در اتصال دو…

تحلیل هیدرولیکیآب شستگیپل سفید اهواز
مقاله کنفرانسی سال ۱۴۰۴ ۴۰۴ مشاهده

ارزیابی ریسک حریق در ساختمان های بلندمرتبه با توجه به رفتار انسانی هنگام وقوع حریق

حریق در ساختمان های بلندمرتبه یکی از چالش های مهم ایمنی شهری است که می تواند پیامدهای جانی و مالی گسترده…

ساختمان های بلندمرتبهریسک حریقرفتار انسانی
مقاله کنفرانسی سال ۱۴۰۴ ۳۶۹ مشاهده

تحلیل و ارزیابی سیاست ها و راهبردهای مدیریت سکونتگاه های غیررسمی با تاکید بر ارتقای کیفیت زیست پذیری در مناطق کمتر توسعه یافته شهری

گسترش سریع سکونتگاه های غیررسمی و محله های فقیرنشین در شهرهای کشورهای در حال توسعه، چالش های عمیقی را در…

عدالت اجتماعیاسکان غیررسمیزیست پذیری شهری
مقاله کنفرانسی سال ۱۴۰۴ ۳۵۳ مشاهده

بررسی سیرتحول مداخلات در نوسازی بافت فرسوده و ارزیابی سیاست برونسپاری

همواره نوسازی بافت فرسوده جزء دغدغه ها در شهرهای ایرانی می باشند که با گذشت سال ها از تدوین طرح های مختل…

نوسازیشرکت نوسازانتحلیل شکاف
مقاله کنفرانسی سال ۱۴۰۴ ۳۱۱ مشاهده

مدل سازی تاثیر متغیرهای اقلیمی بر غلظت دی اکسید گوگرد (SO₂) با استفاده از رگرسیون چندگانه و تحلیل مولفه های اصلی (PCA) مطالعه موردی: استان مازندران

آلودگی هوا از مهم ترین معضلات زیست محیطی در مناطق شهری و صنعتی به شمار می آید این پژوهش با هدف بررسی تاث…

متغیرهای اقلیمیرگرسیون چندگانهتابش موج کوتاه