دانلود فایل پاورپوینت نوآوری در ساخت بتن

بخشی از پاورپوینت

اسلاید 1 :

کاربرد نانو مواد در صنعت بتن :

مقدمه

مواد نانو به عنوان موادي که حداقل يکي از ابعاد آن (طول، عرض، ضحامت) زير 100nm باشد تعريف شده اند، يک نانومتر يک هزارم ميکرون يا حدود 100000برابر کوچکتر از موي انسان است. به طور کلي، در يک تقسيم‌بندي عمومي، محصولات نانومواد را مي توان به صورت‌هاي زير بيان کرد:
فيلم‌هاي نانو لايه (Nano Layer Thin Films) ) براي کاربردهاي عمدتا الکترونيکي، نانو پوشش هاي حفاظتي براي افزايش مقاومت در برابر خوردگي، حفاظت در مقابل عوامل مخرب محيطي و نانو ذرات به عنوان پيش سازنده(precursor ) يا اصلاح ساز(Modifier ) پديده‌هاي شيميايي و فيزيکي. منظور از يک ساختار (Nanostructured Solid ) يا واضح تر يک بدنه نانوساختار جامدي است که در آن انتظام اتمي، اندازه کريستال هاي تشکيل دهنده و ترکيب شيميايي سراسر بدنه در مقياس چند نانو متري گسترده شده باشد.
خواص فيزيکي و شيميايي مواد نانو (در شکل و فرم‌هاي متعددي که وجود دارند از جمله ذرات، الياف، گلوله و...)در مقايسه با مواد ميکروسکوپي تفاوت اساسي دارند. تغييرات اصولي که وجود دارد نه تنها از نظر کوچکي‌اي اندازه بلکه از نظر خواص جديد آنها در سطح مقياس نانو مي‌باشد.
هدف نهايي از بررسي مواد در مقياس نانو، يافتن طبقه جديدي از مصالح ساختماني باعملکرد بالا مي باشد، که آنها را مي توان به عنوان مصالحي با عملکرد بالا و چند منظوره به شمار آورد. منظور از عملکرد چند منظوره، ظهور خواص جديد و متفاوت نسبت به مواد معمولي مي‌باشد به گونه‌اي که مصالح بتوانند کاربردهاي گوناگوني را ارائه نمايند. 
1- مواد نانو کامپوزيت


 

اسلاید 2 :

مواد نانو کمپوزيت بر پايه پليمر (ماتريس پليمري) اولين بار در سال‌هاي 70 معرفي شده اند که از فناوري sol-gel جهت انتشار (Disperse ) دادن ذرات نانو کاني درون ماتريس پليمر استفاده شده است.
هر چند تحقيقات انجام شده در دو دهه گذشته براي توسعه تجاري اين مواد توسط شرکت تويوتا در ژاپن صورت گرفته است، ولي رشته نانو کمپوزيت پليمر هنوز در مرحله جنيني و در آغاز راه مي‌باشد. در اين شرايط نانو آلومينا، بهترين ساختار نانويي است که افق جديدي را در صنعت سراميک‌ نويد مي دهد، زيرا کاربرد اين مواد پديده اي است که از نظر مکانيکي، الکتريکي و خواص حرارتي به طور مناسب داراي تعادل بوده و در رشته هاي مختلف کاربرد دارد. از جمله مي‌توان به چند نمونه اشاره کرد: تکنولوژي نانو فلز آرتونايد که اخيرا الياف تجاري نانو آلومينا را توليد کرده است و ذرات نانويي غير فلز مانند: نانوسيليکا، نانو زيرگونيا و مواد ديگر اصلاح کننده سراميک ها.
2- بتن با عملکرد بالا 
يکي از چالش‌هايي که در رشته مصالح ساختماني بوجود آمده است، بتن با عملکرد بالا (HPC) مي باشد. اين نوع بتن مقاوم از نوع مصالح کامپوزيت بوده و از نظر دوام جزو مصالح کامپوزيت و چند فازي مرکب و پيچيده مي باشد. خواص، رفتار و عملکرد بتن بستگي به نانو ساختار ماده زمينه بتن و سيماني دارد که چسبندگي، پيوستگي و يکپارچگي را بوجود مي آورد.
بنابراين، مطالعات بتن و خمير سيمان در مقياس نانو براي توسعه مصالح ساختماني جديد و کاربرد آنها اهميت دارد.روش معمولي براي توسعه بتن با عملکرد بالا اغلب شامل پارامترهاي مختلفي از جمله طرح اختلاط بتن معمولي و بتن مسلح با انواع مختلف الياف مي‌باشد. در مورد بتن به طور خاص، علاوه بر عملکرد با دوام و خواص مکانيکي بهتر، بتن با عملکرد بالاي چند منظوره (MHPC) خواص اضافه ديگري را دارا مي‌باشد، از جمله مي‌توان به خاصيت الکترو مغناطيسي و قابليت بکار گيري در سازه هاي اتمي (محافظت از تشعشعات) و افزايش موثر بودن آن در حفظ انرژي ساختمان‌ها و ... را نام برد.
 

اسلاید 3 :

3- نانو سيليس آمورف
در صنعت بتن، سيليس يکي از معروفترين موادي است که نقش مهمي در چسبندگي و پر کنندگي بتن با عملکرد بالا (HPC) ايفا مي کند.
محصول معمولي همان سليکيافيوم يا ميکرو سيليکا مي‌باشد که داراي قطري در حدود0.1 تا 1 ميليمتر بوده و داراي اکسيد سيليس حدود 90% مي‌باشد. مي‌توان گفت که ميکروسيليکا محصولي است که براي افزايش عملکرد کامپوزيت مواد سيماني به کار برده مي‌شود. 
محصولات نانو سيليس متشکل از ذراتي هستند که داراي گوله‌اي شکل بوده و با قطر کمتر از 100nm يا بصورت ذرات خشک پودر يا به صورت معلق در مايع محلول قابل انتشار مي‌باشند، که مايع آن معمول‌ترين نوع محلول نانوسيليس مي باشد، اين نوع محلول آزمايشات مشخص در بتن خود تراکم ([2] SCC ) به کار گرفته شده است. نانو سيليس معلق کاربردهاي چند منظوره از خود نشان مي دهد مانند:
خاصيت ضد سايش ضد لغزش ضد حريق ضد انعکاس سطوح
آزمايشات نشان داده‌اند که واکنش مواد نانو سيليس (Colloidal Silica) با هيدرواکسيد کلسيم در مقايسه با ميکروسيليکا سريع‌تر انجام گرفته و مقدار بسيار کم اين مواد همان تاثير پوزالاني مقدار بسيار بالاي ميکروسيليکا را در سنين اوليه دارا مي باشد. تمام کارهاي انجام يافته بر روي کاربرد مواد نانو سيليس کلوئيدي (Colloidal Nano Silica )در بخش اصلاح مواد ريولوژي، کارپذيري و مکانيکي خمير سيمان بوده است. آنچه که در اينجا مطرح است نتايج اوليه محصولات نانو سيليس با قطري در محدوده 5 تا 100nm مي‌باشد.
 4- نانو لوله‌ها
همان گونه که در مقدمه مقاله مطرح شد معمولا الياف براي مسلح کردن و اصلاح عملکرد مکانيکي بتن بکاربرده مي شوند. امروزه از الياف فلزي، شيشه‌اي، پلي پرويلين، کربن و ... در بتن براي مسلح کردن استفاده مي شود و ليکن تحقيقات روي بتن مسلح شده توسط نانو لوله‌ کربني (Carbon Nan otubes )انتشار نيافته است تا بتوان از نتايج براي مسلح کردن بوسيله نانولوله ها استفاده کرد.

اسلاید 4 :

نانو لوله کربني توسط LIJIMA در سال 1991 کشف شده است و کارهاي بسياري بر روي ساختار نانو در بخش فيزيک کوآنتم انجام يافته است بطوري که تحقيقات نوين روي تکنولوژي و مهندسي نانو در سطح جهاني نقش اساسي و اصلي بازي مي کند. کربن 60 و نانو لوله‌هاي نوين داراي ساختاري هستند که آنها را از فولاد قوي‌تر و بسيار سبک مي کند بطوريکه مي توانند خميدگي و کشش را بدون شکستن تحمل نمايند و در آينده جايگزين الياف کربن خواهند شد که در کامپوزيت‌ها بکار برده مي شوند.
نانو لوله‌ها با توجه به تحقيقات انجام شده در مرکز تحقيقات بتن (وابسته به موسسه ACI شاخه ايران) داراي مقاومت کششي بيش از هر نوع الياف بتني شناخته شده مي‌باشند و نيز نانو لوله‌ها خواص ويژه قابل ملاحظه حرارتي و الکتريکي از خود نشان مي دهد، بطوريکه هادي بودن حرارت آنها بيش از دو برابر الماس و هادي بودن الکتريکي آنها 1000برابر مس است. 
نانو لوله‌ها طبقه جديدي از محصولات مي‌باشند که انقلابي جديد در زمينه مصالح و مواد نانو کامپوزيت‌هاي چند منظوره بوجود آورده اند ومي‌توانند به عنوان نانو لوله‌هاي کربني در نقش الياف مسلح کننده مناسب آن مواد مورد استفاده قرار گيرند. بنابراين نانو لوله‌هاي کربني از اجزاي کليدي بدست آوردن هدف اصلي ذکر شده در فوق به عنوان مسالح ساختماني با عمکرد بالاي چند منظوره، بازي مي‌کنند.

اسلاید 5 :

بلوک های بتنی بدون ملات:

—مهندس محمد هادی زنجانی در مقاله ای به بررسی ویژگی های بلوک بتنی بدون ملات پرداخته اند.
وی در این مقاله می نویسد: سیستم همبندی بلوک ها ( Intralock System ) یک نوع سیستم بلوک های ساختمانی بدون ملات است که شامل شش نوع ترکیب مختلف از بلوک ها می باشد.وی در ادامه می افزاید ، هر بلوک به سه قسمت توخالی جدا از هم با جداره هایی با صخامت کم تقسیم شده است.گفتنی است این نوع بلوک های بدون ملات روی هم قرار می گیرند و قسمت توخالی مرکزی آن با دوغاب سیمان پر می شوند وبه صورت صلب بتنی در می آیند.
مهندس زنجانی در ادامه خاطر نشان کرد دوغاب سیمان در میان و اطراف بلوک ها جریان یافته سبب پیوند بلوک به بلوک های کناری می گردد و همه بلوک ها و دیوارها بدون استفاده از ملات در اتصالات شبکه ای همانند شبکه تیر هاو ستونها تشکیل می دهند.
شایان ذکر است دو فضای تو خالی دیگر بلوک با ایجاد کانال های هوای داخلی و خارجی در امتداد قائم و افقی سبب عایق بندی و ایجاد خاصیت ضد صدا و ضد آتش بلوک ها می گردد.
همچنین وی اشاره کرد می توان لوله ها وسیم کشی درون ساختمان را از آنها عبور داد و نیز سیستم های اعلام خطر را در این بلوک ها تعبیه کرد.
گفتنی است این بلوک دارای مزایای منحصر به فردی است ، از جمله می توان به سرعت ساخت ، دیوار های محکمتر و کاربرد های متنوع تر آن اشاره کرد.به دلیل اینکه در این سیستم نیازی به ریختن ملات در میان بلوک ها نیست سرعت ساخت افزایش یافته و کیفیت کار به آسانی کنترل می شود.
مهندس زنجانی در ادامه افزود، فضای تو خالی میانی که به وسیله سیمان پر می شود دیوارهای سخت همانند دیوارهای بتنی ایجاد می کند. همچنین در نوعی از آنها پروفیل های فولادی را نیز می توان در فضای خالی بلوک ها جای داد و اطراف آن را با دوغاب سیمان همانند دفن فولاد بتن پر کرد. .

—

اسلاید 6 :

چگونگي تعمير و لکه گيري نقاطي که از آنها آب به ديوار نفوذ مي کند.
1- ديوارها را به درستي بررسي کنيد و محل نشتي آب و نقاطي که داراي درز و شکاف هستند را شناسايي کنيد. اين نقاط مي توانند طرفين بالايي سقف که به ناوداني منتهي مي شوند و يا زير تاق بالکن باشد. در صورت امکان نگذاريد مسير آب به سمت ديوارها باشد.

2- شکاف هاي بزرگ و سوراخ ها مي بايست قبل از جدار بندي و رنگ کردن تعمير شوند. براي اين منظور مي توانيد از سيمان آبي استفاده کنيد.
جداربندي 
براي استفاده از جدار بتوني مقاوم آماده ساختن ديوار پيش از جداربندي بسيار مهم است.
1- اگر سطح ديوار نو است آن را با برس سيمي بساييد و سپس با آب بشوييد. اگر ديوار از ابتدا صاف و هموار بود مثلا ديوار از ابتدا بتوني بود آن را با محلول 20% تا 50% اسيد هيدروکلريک شسته و سپس با آب شستشو دهيد و يا اينکه بتون غني شده با آکريليک را به مخلوط اضافه کنيد(در شماره 4 به آن خواهيم پرداخت)

2- اگر سطح ديوار کهنه است و يا اينکه بوسيله رنگ يا ديگر پوشش ها پوشانده شده بايد تمام پوشش ها قبل از استفاده از اين جدارها از سطح ديوار پاک شوند. با يک برس سيمي رنگ، گل و آهک و کثيفي ها و هر آنچه به ديوار چسبيده را جدا کنيد. در نهايت مي بايست 75% ديوار اوليه باقي مانده و باقي ساييده شود. همچنين مواد زائد روي ديوار را مي توان بوسيله انواع زدايشگر هاي آسفالت از بين برد و سپس ديوار را با آب شستشو داد.

3- بتون مقاوم ضد آب در کيسه هاي بزرگ و سترده است که بايد براي استفاده آن را با آب سرد و تميز مخلوط کرد. بطور تقريبي براي هر کيسه 18 کيلو گرمي از اين بتون 8/3-6/4 ليتر آب لازم است و همچنين مي توان گفت براي هر سطل 9 کيلويي از بتون معمولي ضد آب 8/3-6/4 ليتر آب لازم است. 

اسلاید 7 :

4- اگر ديواري را که مي خواهيد جدار بندي کنيد يک ديوار صاف و بدون شکاف است در مايع شستشو از مايع بتون آکريليک دار مقاوم کننده استفاده کنيد. به جاي استفاده از 2 ليتر آب در بتون مقاوم ضدآب و يا بتون استاندارد از 2 ليتر مايع بتون آکريليک دار استفاده کنيد.

5- اين مخلوط به تدريج رقيق تر مي شود، بنابراين بيسشتر از اندازه اي که ذکر شد بدان آب نيافزاييد. به اندازه کافي از اين مخلوط درست کنيد چون تا حداکثر 2 ساعت پس از درست کردن مخلوط مي توان از آن استفاده کرد.

6- اجازه دهيد اين مخلوط 20 دقيقه قبل از مصرف همين طور باقي بماند. درست قبل از شروع کردن به کار آن را هم بزنيد و اين کار بطور مداوم در طول مدت کار انجام دهيد.

7- ديوارهاي داراي درز و نفوذ پذير را قبل از شروع به کار کمي مرطوب کنيد. اما اگر ديوار صاف و بدون درز است از اين کار خودداري کنيد.

8- در هنگام استفاده از اين مخلوط از يک برس اليافي با عرض 15 سانتي متر براي کشيدن بر روي ديوار استفاده کنيد و آن را به صورت مدور بر روي ديوار بکشيد.

9- اگر هوا گرم و خشک است چندين بار با اسپري بر روي ديوار آب بپاشيد.

10- از 2 لايه جدار استفاده کنيد. لايه دوم 12 تا 48 ساعت پس از لايه اول بر روي ديوار کشيده مي شود. قبل از مرحله دوم جداربندي با اسپري بر روي ديوار آب بپاشيد. پس از انجام مرحله دوم جداربندي دوباره بر روي ديوار جداربندي نکنيد و از نمناک کردن ديوار بپرهيزيد.

اسلاید 8 :

تولید بتن سبک از پسمانده های هسته ای برای کاهش تشعشعات

محققان و پژوهشگران ایرانی موفق شدند از پسمانده های هسته ای بتن سبک تولید کنند.
طبق گزارش دبیرخانه نخستین همایش سبک سازی ساختمان به نقل از حمیدرضا وثوقی فر ، عضو انجمن مهندسان عمران امریکا ، با توجه به حرکت کشورهای جهان برای دستیابی به تکنولوژی صلح آمیز هسته ای برای تولید انرژی مفید، پسمانده های هسته ای حاصل از فعالیت های هسته ای نیز افزایش می یابد.
وی افزود: محققان و پژوهشگران ایرانی تحقیقات خودشان را بر روی کاهش اثرات منفی پسمانده های هسته ای متمرکز کرده و موفق شدند با همکاری یکی از دانشگاه های صنعتی انگلستان بتن های سبک را از پسماند ه های هسته ای تولید کنند.
وی اظهار داشت: گروه محققان ایرانی با کاربرد پسمانده های هسته ای در ساخت بتن خاص با مقاومت های مناسب دریافتند ترکیبات هیدراتاسیون وسایر واکنش های شیمیایی بتن تا حدود قابل توجهی از تشعشعات این مواد می کاهد و راهکار بسیار مناسبی برای استفاده مجدد از پسمانده های هسته ای است.
دبیر اولین همایش زلزله وسبک سازی ساختمان گفت: نتایج تحقیقات موید این مطلب است که این مطلب می تواند تشعشعات را تا حدود 60 درصد کاهش دهد که برآیند این تحقیق می توان در ارتباط با کاهش خطر آفرینی پسماند ه های دیگر حاصل از فعالیت های شیمیایی مواد وغیره استفاده کرد.
وی کاربرد بتن سبک تولیدی از پسمانده های هسته ای را با توجه به ویژگی های خاص آن در ساخت دیوارهای برثی و تیرهای فرعی در بخش های مختلف سازه های عمرانی عنوان کرد.
مهندس وثوقی فر اشاره کرد: با این حال با وجود محقق شدن تمامی تحقیقات صورت گرفته در این زمینه می توان امیدوار بود که محیط زیستی عاری از هر نوع آلودگی هسته ای را در کنار توسعه این صنایع داشته باشیم
 

—

اسلاید 9 :

:استفاده از لاستيکهای فرسوده در بتن

در هر سال فقط در ايالات متحده ۲۵۰ ميليون تاير فرسوده به وزن بيشاز ۳ ميليون تن جمع آوری می شود. همچنين يکی از بزرگترين چالشهای محيط زيستی موجوددر اطراف کلان شهرها در جهان نحوه بازيافت و حذف مواد لاستيکی زائد از چرخه زيستمحيطی می باشد. يکی از راه حلهای که برای حل اين مشکل پيشنهاد شده است استفاده ازذرات لاستيک تاير بعنوان يک ماده افزودنی در مصالح بر پايه سيمان است. اگرچه بتن يکماده محبوب و پراستفاده در مصالح ساختمانی است اما دارای تقطه ضعفهايی نيز می باشد . همانند مقاومت کششی پايين ، شکل پذيری پايين ، جذب انرژی کم، انقباض و جمع شدگی بتن (shrinkage) و در پی آن ترک خوردگی ناشی از آن و در نهايتترکهای ناشی از عمل آوری نامناسب و سخت شدگی بتن (hardening and curing cracking). يافته های جديد نشان می دهد که استفاده از ذرات تايرهایفرسوده به ميزان زيادی می تواند اين نقاط ضعف بتن را برطرف کند. هر چند استفاده ازلاستيک در آسفالت بيشتر از يک دهه است که صورت می گيرد اما کاربرد آن در بتن بتازگیصورت گرفته است و تحقيقات زيادی بر امکان سنجی آن انجام شده. هرچند اين تحقيقاتهنوز کامل نشده است اما روشهای آزمايشی مختلفی برای کاربرد اين لاستيک ها حاصلگرديده است . معمولا جايگزينی کامل سنگدانه های درشت دانه(شن) و سنگدانه های ريزدانه(ماسه ) با لاستيک بدليل کاهش مقاومت شديد مناسب بنظر نمی رسد. ولی با جايگزينینسبت کمی از آن با سنگدانه ها کاهش مقاومت ناچيزی صورت می گيرد که قابل صرفنظر کردناست. مطالعات نشان می دهد که ميزان لاستيک نبايد از ۲۰-۱۷ درصد کل حجم سنگدانهها بيشتر شود . همچنينآزمايشهانشان می دهد کهاستفاده از لاستيک در مخلوط بتن سيمانی ميزان انقباض و ترکيدگی بتن در اثر از دستدادن آب (drying shrinkage) ،شکنندگی و مدول الاستيسته بتن را کاهش می دهد و بطورکلی پايايی و دوام ( durability) و سرويس دهی بتن سيمانی را افزايش ميدهد. بتازگیدکتر زاوو (Dr. Zhu) استاد دانشگاه آريزونا در آمريکاتلاشهايی را برای کاربرد بتن لاستيکیدر پروژه های مسکونی و تجاری آغاز کرده است. او در نمونه خود در حدود ۸ درصد وزنسيمان از لاستيکهای فرسوده ريزشده استفاده کرده است

اسلاید 10 :

:ضد آب کردن بتن با فناوری کریستالی

طبیعت بتن
ماده اصلی پرکننده در یک ترکیب بتنی دانه های سنگی می باشد که ماده چسباننده حاصل از ترکیب آب و سیمان , آنها را به یکدیگر میدوزد.زمانی که اجزاء سیمان هیدراته می شود ویا با آب ترکیب میگردد , آنها تشکیل سیلیکات کلسیم هیدراته را می دهند که این ترکیب همانند یک توده صلب سخت می گردد.
بتن یک ترکیب آبی است . برای ساخت این ترکیب کارا و پیوسته و یکپارچه از آبی بیشتر از مقدار لازم برای هیدراتاسیون سیمان استفاده میگردد. این آب اضافی که برای روانی بتن استفاده می شود از منافذ و شیارهای نازک بتن بیرون می آید. با وجود اینکه بتن ظاهرا یک جسم صلب و سخت شده است , ولی یک جسم متخلخل و نفوذپذیر می باشد.تقلیل دهنده های آب و فوق روان کننده ها به منظور کاهش مقدار آب در مخلوط بتن و افزایش کارایی آن بکار میروند , با این وجود منافذ , سوراخها و مسیر های نفوذی در بتن سالم , باقی می مانند و می توانند آب و مواد شیمیایی مهاجم را به عناصر سازه ای انتقال داده و باعث پوسیدن فولاد مسلح کننده و تخریب بتن گردند. که با این وجود بی نقصی سازه به خطر خواهد افتاد.
خاصیت نفوذپذیری و تخلخل بتن
بتن بهترین نمونه برای توصیف یک ماده نفوذ پذیر و متخلخل است.تخلخل مقدار منافذ و سوراخهای داخل بتن می باشد که با درصدی از مجموع حجم ماده نشان داده می شود. نفوذپذیری نیز بیانی از چگونگی ارتباط میان منافذ می باشد. این خاصیت ها به کمک یکدیگر اجازه تشکیل مسیری برای انتقال آب به درون ماده را همراه با ایجاد شکافی که هنگام انقباض بوجود می آید , میدهد.

—