بخشی از مقاله
چکیده:
خاک ماده ای آب دوست - hygroscopic - است و می تواند مقدار زیادی از آب را درون خود نگه دارد و هر چه میزان خاک رس موجود در خاک بیشتر باشد، جذب آب بیشتر است. آبی که جزء ساختار شیمیایی خاک نیست به دو صورت در خاک ذخیره می شود. یا به واسطه تخلخل خاک درون حفره های موجود در آن قرار می گیرد و یا در لایه های ساختار خاک رس قرار می گیرد. اگر مقدار زیادی آب در بین لایه های ساختار خاک رس قرار گیرد خاک متورم شده و یا به اصطلاح باد می کند. اما پیش از آنکه مقدار آب به حدی برسد که خاک باد کند آب در داخل حفره های درون خاک قرار می گیرد بدون آنکه خاک استحکام خود را از دست دهد. سیمان ، آهک ، گچ ، آجر - خشت پخته - و سفال با آنکه برآمده از خاک هستند اما در فرآیند پخته شدن خاک این خاصیت را تا حد زیادی از دست می دهند.این مقاله پی جوی آن است تا باروش علمی پزوهشی و ارائه نمودارهایی میزان جذب رطوبت توسط دیواربا مصالح خاکی را بیان نماید.
-1مقدمه:
آب نقش بسیار مهمی درخاک ومقاومت آن ایفا میکند.شکل ظاهری واستحکام خاک خصوصا خاکهایی که حاوی مقداربیشتری خاک رس میباشند به طریق روشنی براساس میزان آب آنها تغییر میکند.
همین طور با افزایش حجمی هم در خاک رخ می دهد.اگرخاک خشکی را مرطوب نماییم وقتی که مقدار آب جب شده از حد معینی تجاوز نماید,متورم می شود.این ازدیاد حجم میتواند باعث حرکت دادن یابلند کردن ساختمان از روی زمین گردد,این همان دلیلی است که باعث کج شدن برج پیزا شده است.برای جلوگیر از ایجاد مشکلات دراین زمینه،ضروری است که در آزمایشگاه،خاکی را که میخواهیم بر روی آن ساختمانی بنا کنیم،دقیقا مطالعه کرده تا اطلاعات لازم را بدست آوریم.
-2بیان مسئله:
اگر مقدار زیادی آب در بین لایه های ساختار خاک رس قرار گیردخاک متورم شده و یا به اصطلاح باد می کند. اما پیش از آنکه مقدار آب به حدی برسد که خاک باد کند آب در داخل حفره های درون خاک قرار می گیرد بدون آنکه خاک استحکام خود را از دست دهد.
همینطور وجود این تخلخل و اندازه خاص حفره ها، خاصیت مویینگی برای خاک به وجود می آورد که باعث می شود که آب درون حفره ها حرکت کند. سیمان ، آهک ، گچ ، آجر - خشت پخته - و سفال با آنکه برآمده از خاک هستند اما در فرآیند پخته شدن خاک این خاصیت را تا حد زیادی از دست می دهند.اگر چه در تماس خاک با آب کمی باید احتیاط کرد و از آن مراقبت نمود اما در تماس بخار آب با خاک جای نگرانی نیست و تازه حاوی مزیت های جالبی است که بدان می پردازیم. نشان داده است که درون یک اطاق ساخته شده از خاک به مدت شش ماه رطوبتی نسبی برابر 95 درصد وجود داشته است بدون آنکه خاک، تر شود و یا استحکام خود را از دست بدهد.
سرعت بالای جذب و دفع بخار آب موجود در هوا توسط دیوارهای خاکی و همینطور قابلیت ذخیره زیاد آب توسط آنها، خاصیت ویژه ای به بناهای خاکی می دهد که با اینکه از قدیم الایام شناخته شده بوده است اما توضیحات علمی آن عمر درازی ندارد و هنوز هم نقاط مبهم و ناشناخته زیادی دارد. این خاصیت ویژه، قابلیت تعدیل رطوبت نسبی فضای داخلی بنا توسط دیواره های خاکی آن می باشد.
-3 ضرورت از انجام تحقیق:
در ساختمان سازی خاک به عنوان مصالح ساختمانی مورد توجه مهندسین وطراحان قرار میگیرد،باید بدانیم که جذب آب توسط زمین یکی از دلایل بسیار مهم نشست ساختمانها و به وجود آمدن ترکهای بسیار زیادی در آنها می گردد.میزان این نشست ها بستگی به مقدار خاک رس در ترکیب مواد تشکیل دهنده زمین دارد.
هرچقدر که میزان خاک رس درزمین بیشتر باشد امکان فرو ریختن غیر متجانس ساختمان درخاک ودر نتیجه بروز ترک ها بیشتر میگردد وهمچنین آب موجب لغزندگی وریزش تپه ها میگردد واین به دلیل کم شدن مقاومت خاک پس از نفوذ رطوبت به آن می باشد. برای سنجش رفتار خاک وپیش بینی عملکرد آن تحت اثر بارهای وارده وتاثیرات محیط وعوامل جوی، نیاز به شناخت وتعیین ویژگی های گوناگون خاک می باشد که با انجام آزمایش های مختلف امکان پذیر است.
-ارائه اهداف تحقیق:
-1 استفاده از خاک برای پوشش های داخلی ساختمان واستفاده از ان به عنوان – دیوارهای غیر باربروتیغه برای تعدیل رطوبتودمای داخل بنا
-2حفظ ومرمت بناهای خاکی موجود واستفاده از انها ومساعد کردن آن برای زندگی
-پرسش اصلی تحقیق:
-1آیا به کمک خاک میتوان ضریب رسانایی گرمایی وضریب مقاومت گرمایی را در-ساختمان کاهش داد؟
-فرضیه:
به نظر می رسد که بدن انسان در مقابل تغییرات دمایی عکس العمل نشان میدهد ولی در مقابل تغییرات رطوبتی عکس العملی از خود نشان نمیدهد.
-4 رطوبت نسبی ساختمان:
آزمایشهای انجام شده توسط گرنوت مینک در یکی از بناهایی که جدیدا ساخته - شده است توسط خاک در آلمان نشان می دهد که رطوبت نسبی داخلی در طول سال به طور طبیعی بین 45 تا 55 درصد می باشد. شکل 10 هم نتایج اندازه گیریهای رطوبت نسبی در داخل خانه ای که مصالح اصلی آن خشت و گل بوده است را نشان می دهد. این خانه در شهر دالگویس - Dalguise - در شمال انگلستان توسط موسسه آرک ساخته شده و اندازه گیریها هم توسط این موسسه انجام شده است.
این اندازه گیریها در طول یک سال از 19 نوامبر 2003 تا 19 نوامبر 2004 انجام شده است. مشاهده می شود در حالی که رطوبت نسبی محیط خارجی بین 65 تا 85 درصد تغییر می کند - نمودار - 1 رطوبت نسبی داخل خانه بین 42 تا 62 درصد می باشد - نمودار - 5-2 که مناسب برای بدن انسان است. این وضعیت در داخل اتاق های خواب - نمودار 3و - 4 بهتر است که رطوبت نسبی بین 47 تا 60 درصد می باشد. همانطور که انتظار می رود حمام - نمودار - 2 با رطوبت نسبی 48 تا 62 درصد، بیشترین رطوبت نسبی و اتاق پذیرایی - نمودار - 5 با رطوبت نسبی 42 تا 60 کمترین رطوبت نسبی را دارد.
موضوع جالب دیگر اینکه در این خانه، حمام هم با دیوارهای خاکی ساخته شده است. گرنوت مینک به رفتار جالب حمام های با دیوارهای خاکی به خاطر جذب رطوبت محیط آن پرداخته است. در این حمام ها بخار جمع شده روی آینه بعد از استفاده از حمام، در صورت بسته بودن در و پنجره بعد از 3 تا 6 دقیقه محو می شود. در حالیکه در حمامهایی که دیوارهای آن از مصالح رایج و پوشش کاشی است این مدت برابر 30 تا 60 دقیقه است.
