פיתוח צינורות נבונים מבוססים בטון משוריין טקסטיל לאיתור נזילות, מהנדסת גלי פרי

כחלק מלימודי תואר שני בפקולטה להנדסה אזרחית בטכניון, מתרחשת בכל שנה הצגת תזות ייחודית בבניין "רבין". 

כחלק מהצגת התזות, מציגים הסטודנטים לתואר שני את התזות שלהם בפני הקהל הרחב ועונים על שאלותיהם של המתעניינים. 

אחד הדברים המיוחדים ביום ההצגה הוא שהקהל רשאי להצביע פעם אחת לתזה "הכי טובה" מבחינתו- התזה שעוסקת בנושא המעניין ביותר ושהוצגה באופן הטוב ביותר. 

הפעם ערכנו ראיון עם מהנדסת גלי פרי, שביצעה תזה בנושא "פיתוח צינורות נבונים מבוססים בטון משוריין טקסטיל לאיתור נזילות", ואף זכתה לתואר "תזה חביבת הקהל" במסגרת הצגת התזות. 

 

ספרי קצת על עצמך. מה משך אותך ללמוד הנדסה אזרחית?

שמי גלי פרי, בת 27, סטודנטית לתואר שני בפקולטה להנדסה אזרחית – מסלול מבנים.

כשחשבתי לאחר הצבא על מסלול הלימודים, מאוד עניין אותי התחום ההנדסי. ראיתי בהנדסת המבנים תהליך יצירה של ממש, היכולת לשנות ולעדכן את המרחב הסביבתי.

בנוסף, התחום של הנדסת מבנים מאפשר מימוש מוחשי של התכנון והשפעה ישירה על בניית הארץ, לכן, בחרתי ללמוד בפקולטה להנדסה אזרחית במסלול מבנים בטכניון העוסקת בתכן קונסטרוקטיבי של המבנה.

 

מדוע בחרת להמשיך ללימודי תואר שני? 

לקראת סוף התואר הראשון, במהלך הפרויקט הסופי הבנתי שמעניין ומאתגר אותי יותר לחקור שיטות חדשות לייעול המבנים.

ביררתי על תואר שני במסלול עם תזה, ומצאתי עניין רב בנושא המחקר של פרופ"מ יסכה גולדפלד העוסק בטכנולוגיה חדשנית לפיתוח מבנים נבונים.

במבנים אלו ממזגים בין מערכת השריון ומערכת הניטור.

 

מה נושא התזה במסגרת התואר השני שלך? ספרי על התזה.

במסגרת התואר השני בחרתי להתמקד במבנים נבונים לאיתור נזילות וחלחול מים. כיוון שנזילות במערכות הובלת מים היא בעיה מוכרת לא רק בארץ אלא גם בעולם.

מחקר של הבנק הלאומי קובע שכשליש מאספקת המים העולמית מתבזבזת עקב נזילות.

המחקר שבחרתי בהנחיית פרופ"מ יסכה גולדפלד מציע פיתוח צינורות נבונים מבוססים בטון משוריין טקסטיל לאיתור נזילות.

המטרה היא שהצינורות הנבונים הקבורים באדמה מחוברים למערכת איסוף נתונים במרכז בקרה, המאפשרת קבלת התראה במרכז הבקרה המעידה על חדירת מים לסדק. כלומר, עוד לפני הדליפה והנזק הרב שיכול להיגרם נקבל התראה.

 

מה מיוחד בטכנולוגיה שעבדת עליה במסגרת התזה?

הצינורות הנבונים מבוססים בטון משוריין טקסטיל. הטכנולוגיה משלבת בטון בעל חוזק גבוה עם אגרגטים דקים ומערכת שריון המורכבת מרשת טקסטיל דו כיוונית של גדילי זכוכית ופחמן.

חוזק הבטון הגבוה בלחיצה ומערכת השריון החזקה במתיחה מאפשרת ייצור אלמנטים חזקים ועמידים. מאחר שרשת הטקסטיל אינה רגישה לקורוזיה ניתן להפחית משמעותית את עובי כיסוי הבטון הנדרש.

ההפחתה המשמעותית בכמות הבטון מאפשרת יצירת אלמנטים דקים וקלים כשהיתרון הסביבתי, הקטנת הזיהום בתהליך ייצור הבטון, גבוה.

הטקסטיל מיוצר באופן תעשייתי ומאפשר הטמעת גדילי פחמן ברשת הטקסטיל המורכבת ברובה מגדילי זכוכית כחלק מתהליך הייצור.

גדילי הפחמן בעלי חוזק מתיחה משופר מהווים חלק נכבד ממערכת השריון.  באמצעות ניצול תכונות המוליכות שלהם, הם מהווים מערכת ניטור אינטגרטיבית. באופן זה, מתקבל צינור היברידי נבון הממזג בין מערכת השריון ומערכת הניטור.

הניטור מתבצע באמצעות חיבור גדילי הפחמן (הסנסורים) למערכת איסוף נתונים המודדת באופן ישיר את הקריאה החשמלית וכאשר מים חודרים לסדק נוצרת תגובה חשמלית ברת מדידה. השינוי בקריאה החשמלית מעיד על חדירה של מים לסדק ונותן התראה למצבו של הצינור.

 

מה המסקנות שהגעת אליהן במסגרת התזה ואילו שימושים יהיה לזה בעתיד? 

ערכנו סדרת ניסויים עבור סדקים בגדלים שונים לכימות השינויים בקריאות החשמליות עקב חדירת המים לסדק, וקיבלנו תוצאות מבטיחות, לדוגמא הצלחנו להבחין בין מיקרו סדיקה שזה המצב התכנוני במקרה של בטון משוריין טקסטיל למאקרו סדיקה שמוגדר כנזק במבנה.

מכיוון שקיימים שני תנאים לניטור: מים וסדק, אם המים חדרו לסדק נקבל התראה על נזילה ואם יש לנו קורה סדוקה נוכל להרטיב אותה ובכך לזהות סדקים.

 

מה מיוחד בנושא התזה שלך? מה מבדיל אותו מנושאים אחרים?

לדעתי, הייחוד של המחקר הזה הוא שבפיתוח מערכת צינורות נבונה מבטון משוריין טקסטיל מתקבלים אלמנטים חזקים, עמידים וקלים יותר מבטון מזויין פלדה.

לכן, השימוש בפיתוח זה תורם לייעול שיטות הבנייה מבחינת סביבתית, חסכון בחומרי בנייה, הפחתת זיהום עקב ייצור הבטון ולשמירה מפני בזבוז המים עקב נזילות.

 

בחודש שעבר התקיים יריד להצגת התזות, איך הייתה עבורך הצגת התזה? איך ההרגשה לזכות בתזה חביבת הקהל?

יום המחקר שנערך בפקולטה לדעתי חשוב מאוד, זו הזדמנות לחשוף סטודנטים למחקרים שנעשים בפקולטה להנדסה אזרחית ולעודד מחקר.

זו גם הזדמנות לשמוע הערות, הצעות לשיפור ושימור. בעיקר שמחתי שהייתה התעניינות וסקרנות רבה סביב המחקר שאני עוסקת בו, פיתוח צינור נבון לאיתור נזילות וחלחול מים.

כיוון שמטרת המחקר היא לתרום לחדשנות וייעול בתחום המבנים, הזכייה של מחקר זה לחביב הקהל הינה משמעותית וכמובן משמחת מאוד.

 

 

בתמונה: התזה כפי שהוצגה ביום ההצגה.

 

הוסף תגובה
צור קשר