مصالح جدید، اندیش های نو 41 ص
| دسته بندی | معماری |
| فرمت فایل | docx |
| حجم فایل | 1480 کیلو بایت |
| تعداد صفحات فایل | 50 |
تحقیق مصالح جدید، اندیش های نو
به نام خدا
شکل جدید بناهای امروزی که متناسب با نیازهای بشر امروز است تنها به دلیل طراحی متفاوت نیست بلکه شکل اجرا و نوع مصالح به کار رفته در بناها نیز در متفاوت بودن بناهای امروزی تاثیر بسیاری دارند.
بشر امروز وارد دوران جدیدی از زندگی خود شده است و به همین خاطر نیز نسبت به بسیاری از مسایل حساس تر از قبل عمل می کند. نگاه جدید انسان ها به حفظ محیط زیست وصرفه جویی در مصرف انرژی، حاصل این دیدگاه جدید است.
بدون مصالح، محصولی وجود نخواهد داشت؛ علاوه بر این مصالح در هر طرحی اصول عقلی را هم به خوبی، احساسات به نمایش می گذارند و در بسیاری از تخصص های تکنیکی فراهم کننده یک معنی برای الهام احساسات هستند.
در بناهای دو دهه گذشته، هم ملاحظات تکنیکی و هم زیبایی شناختی مورد توجه بوده اند؛ در این میان پیشرفت های جدید مهندسی مواد خود موجب افزایش امکانات تکنولوژیک شده است و همانند جنبه زیبایی شناسانه مصالح به عنوان یک فرصت طراحی قلمداد می شود. مصالح نام آشنای بناهای امروز ما آجر، سنگ، گچ، آهن و فولاد و بتن و شیشه اند در حالی که در طول 10 سال اخیر تاثیر عمده مصالح طبیعی به شدت مورد توجه قرار گرفته است. برای مثال تقاضاهای مربوط به ساز های چوبی، کورتن استیل، اکسیدایزد کوپر، روی، آجر کوره ای چند رنگ و انواع جدید بتن نشان دهنده این موضوع هستند. اما باید قبول کرد که این پیشرفت ها نیز به زودی به پایان عمر خود نزدیک می شوند.
پیشرفت های جدید، علاقه و اشتیاقی روز افزون را به انواع مختلف مصالح و تکنیک های جدید، چند منظوره و شگفت آور نشان می دهد که به کمک آنها ایده هایی را که زمانی غیر ممکن و نامعقول به نظر می رسید، عملی و قابل درک کرده است. نباید این نکته را از خاطر برد که ایده هایی که درامر ساخت و ساز یک بنا ارتباط تنگاتنگی با وضعیت اجتماعی و اقتصادی جامعه دارند. علاوه بر این مطلب جریانات عمده و مهم آینده ما را نیز موضوعاتی همچون توجه به محیط، سلامت عمومی، ارزشمند کردن پول و روش زندگی آینده تشکیل می دهند. در توضیح بیشتر باید گفت که محیط زندگی آینده ما وابسته مسایلی چون کم کردن استفاده از مصالح، پایداری و چرخه حیات، برگشت پذیری محصولات و مصالح و صرفه جویی در انرژی است. سلامت عمومی جامعه را نیز شرایط کاری راحت و ایمن، محیط کار و زندگی پاکیزه و سالم تامین می کند. ضمن اینکه صنعتی شدن، انعطاف پذیری در ساخت و ساز، استفاده از محیط شهری به طور منعطف، توسعه کیفی و تولید و ساخت سریعتر باعث ارزشمند تر شدن پول خواهد شد و شیوه خانه داری، باز تولید و وجود خانه های انعطاف پذیر در شیوه زندگی آینده ما موثر خواهند بود. نگاه جدید به شیوه ساختمان سازی ، استفاده از مصالح جدیدی را نیز طلب می کند. هر چند ممکن است تکنولوژی ساخت یا شیوه اجرا در استفاده از این مصالح هنوز غریب و نا آشنا باشد، اما شناخت این مصالح جدید و کشف خصوصیات آنها کمک موثری به ایجاد نیاز کردن آنها در جامعه ما خواهد کرد.
استفاده از مصالح جدید به جای فولاد
استفاده از مصالح جدید و به خصوص کامپوزیت‌ها به جای فولاد در دهة اخیر در دنیا به شدت مورد علاقه بوده است. کامپوزیت‌ها از یک مادة چسباننده (اکثراً اپوکسی) و مقدار مناسبی الیاف تشکیل یافته است. این الیاف ممکن است از نوع کربن، شیشه، آرامید و ... باشند، که کامپوزیت حاصله به ترتیب، به نام
AFRP, GFRP, CFRP خوانده می‌شود. مهمترین حسن کامپوزیت‌ها، مقاومت بسیار عالی آنها در مقابل خوردگی است. به همین دلیل کاربرد کامپوزیت‌های FRP در بتن‌آرمه به جای میلگردهای فولادی، بسیار مورد توجه قرار گرفته است
لازم به ذکر است که خوردگی میلگرد در بتن مسلح به فولاد به عنوان یک مسئلة بسیار جدی تلقی می‌گردد. تاکنون بسیاری از سازه‌های بتن‌آرمه در اثر تماس و مجاورت با سولفاتها، کلرورها و سایر عوامل خورنده دچار آسیب جدی گردیده‌اند، چنانچه فولاد به کار رفته در بتن تحت تنش‌های بالاتر در شرایط بارهای سرویس قرار گیرند، این مسئله به مراتب بحرانی‌تر خواهد بود. یک سازة بتن‌آرمة معمولی که به میلگردهای فولادی مسلح است، چنانچه در زمان طولانی در مجاورت عوامل خورنده نظیر نمک‌ها، اسیدها و کلرورها قرار می‌گیرد، قسمتی از مقاومت خود را از دست خواهد داد. به علاوه فولادی که در داخل بتن زنگ می‌زند، بر بتن اطراف خود فشار آورده و باعث خرد شدن آن و ریختن پوستة بتن می‌گردد.
تاکنون تکنیک‌هایی جهت جلوگیری از خوردگی فولاد در بتن‌آرمه توسعه داده شده و به کار رفته است که در این ارتباط می‌توان به پوشش میلگردها توسط اپوکسی، تزریق پلیمر به سطح بتن و یا حفاظت کاتدیک اشاره نمود. با این وجود هر یک از این روش‌ها تا حدودی و فقط در بعضی از زمینه‌ها موفق بوده‌اند. به همین جهت به منظور حذف کامل خوردگی میلگردها، توجه محققین و متخصصین بتن‌آرمه به حذف کامل فولاد و جایگزینی آن با مواد مقاوم در مقابل خوردگی معطوف گردیده است. در همین راستا کامپوزیت‌های FRP (پلاستیک‌های مسلح به الیاف) از آنجا که به شدت در محیط‌های نمکی و قلیایی در مقابل خوردگی مقاوم هستند، موضوع تحقیقات گستردهای به عنوان یک جانشین مناسب برای فولاد در بتن‌آرمه، به خصوص در سازه‌های ساحلی و دریایی گردیده‌اند.
لازم به ذکر است که اگر چه مزیت اصلی میلگردهای از جنس FRP مقاومت آنها در مقابل خوردگی است، با این وجود خواص دیگر کامپوزیت‌های FRP نظیر مقاومت کششی بسیار زیاد (تا 7 برابر فولاد)، مدول الاستیسیتة قابل قبول، وزن کم ، مقاومت خوب در مقابل خستگی و خزش، عایق بودن در مقابل امواج مغناطیسی و چسبندگی خوب با بتن، مجموعه‌ای از خواص مطلوب را تشکیل میدهد که به جذابیت کاربرد FRP در بتن‌آرمه افزوده‌اند. اگر چه بعضی از مشکلات نظیر مشکلات مربوط به خم کردن آنها و نیز رفتار کاملاً خطی آنها تا نقطة شکست، مشکلاتی از نظر کاربرد آنها فراهم نموده‌اند که امروزه موضوع تحقیقات گستردهای به عنوان یک جانشین مناسب برای فولاد در بتن‌آرمه، به خصوص در سازه‌های ساحلی و دریایی گردیده‌اند.
با توجه به آنچه که ذکر شد ، بسیار به جاست که در ارتباط با کاربرد کامپوزیت‌های FRP در بتن سازه‌های ساحلی و دریایی مناطق جنوبی ایران و به خصوص منطقة خلیج‌فارس، تحقیقات گستردهای صورت پذیرد. در همین راستا مناسب است که تحقیقات مناسبی بر انواع کامپوزیت‌های FRP (AFRP, CFRP, GFRP) و میزان مناسب بودن آنها برای سازه‌های دریایی که در منطقة خلیج‌فارس احداث شده است، صورت پذیرد. این تحقیقات شامل پژوهش‌های گستردة تئوریک بر رفتار سازه‌های بتن‌آرمة متداول در مناطق دریایی (به شرط آنکه با کامپوزیت‌های FRP مسلح شده باشند) خواهد بود. در همین ارتباط لازم است کارهای تجربی مناسبی نیز بر رفتار خمشی، کششی و فشاری قطعات بتن‌آرمة مسلح به کامپوزیت‌های FRP صورت پذیرد.
لازم به ذکر است که چنین تحقیقاتی در 10 سال اخیر در دنیا صورت گرفته که نتیجة این تحقیقات منجمله آئین‌نامة ACI-440 است که در چند سال اخیر انتشار یافته است. با این وجود کامپوزیت‌های FRP در ایران کماکان ناشناخته باقی مانده است و به خصوص کاربرد آنها در بتن‌آرمه در سازه‌های ساحلی و دریایی کاملاً دور از چشم متخصصین و مهندسین ایرانی بوده است. تحقیقاتی که در این ارتباط صورت خواهد گرفت، میتواند منجر به تهیة دستورالعمل و یا حتی آئین‌نامه‌ای جهت کاربرد FRP در بتن‌آرمه به عنوان یک جسم مقاوم در مقابل خوردگی در سازه‌های بندری و دریایی ایران گردد. این حرکت میتواند فرهنگ کاربرد این مادة جدید در بتن‌آرمة ایران را بنیان گذارد و از طرفی منجر به صرفه‌جویی میلیاردها ریال سرمایه‌ای شود که متأسفانه همه ساله در سازه‌های بتن‌آرمة احداث شده در مناطق جنوبی ایران (به خصوص در مناطق بندری و دریایی)، به جهت خوردگی میلگردها و تخریب و انهدام سازة بتنی، به‌هدر می‌رود.
آشنایی با مصالح جدید و مفید ساختمانی
1-وینیل
ـ قابلیت برگشت به چرخه محیط
تولید وینیل یک فرایند تولید بسته اتوماتیک با تکنولوژی بالا است و تقریبا تمام ضایعات آن به چرخه تولید بازمیگردد. مطالعات نشان داده است که تولیدات وینیل تنها یکدرصد آلودگی کل ناشی از مصارف گاز و نفت را تولید میکنند و انرژی مصرف شده برای تولید وینیل سه برابر کمتر از انرژی مصرف شده برای تولیدات آلومینیومی است. همچنین مطالعاتی که توسط principia partners انجام گرفته است، نشان میدهد که بیش از 98 درصد وینیل موجود میتواند به چرخه تولید بازگردد.
وینیل
ـ قابلیت برگشت به چرخه محیط
تولید وینیل یک فرایند تولید بسته اتوماتیک با تکنولوژی بالا است و تقریبا تمام ضایعات آن به چرخه تولید بازمیگردد. مطالعات نشان داده است که تولیدات وینیل تنها یکدرصد آلودگی کل ناشی از مصارف گاز و نفت را تولید میکنند و انرژی مصرف شده برای تولید وینیل سه برابر کمتر از انرژی مصرف شده برای تولیدات آلومینیومی است. همچنین مطالعاتی که توسط principia partners انجام گرفته است، نشان میدهد که بیش از 98 درصد وینیل موجود میتواند به چرخه تولید بازگردد.
ـ مقاومت و دوام