مواد و مصالح ساختمانی جدید
گردآوری و تنظیم:
سهیل آل رسول
بتن انتقال دهنده نور
بتن جلا یافته
ساگا گلس، پوشش رنگی کنترل نور
بتن سبک هوادار
آجر مهندسی سبز
ساخت بتون ویژه با قابلیت های مهندسی هسته ای
ضد آب کردن بتن با فناوری کریستالی
استفاده از آسفالت به عنوان منبع انرژی
کانکس تاشونده سیار
اجرای طرح بتن هوشمندگرمازا دانشگاه آزاد قزوین
بتن انتقال دهنده نور با نام تجاری ™ Litracon محصول نسبتا جدیدی است که در سال 2004 توسط یک معمار 27 ساله مجارستانی به نام آرن لوسونزی ابداع گردید. این محصول با ترکیب 96% بتن معمولی و 4% فیبرهای نوری محصولی منحصر به فرد را برای هزاره جدید به ارمغان آورده است.
بتن انتقال دهنده نور
www.saze20.ir
هم اکنون بتن لیتراکن با دانسیته 2400-2100 کیلو گرم بر متر مکعب ، مقاومت فشاری 50 نیوتن بر میلیمتر مربع و مقاومت کششی 7 نیوتن بر میلیمتر مربع در سه رنگ خاکستری، سیاه و یا سفید و با ابعاد استاندارد 300*600 میلیمتر و با ضخامت 500-25 میلیمتر تولید میگردد. ازنظر تئوری فیبرهای به کار رفته در لیتراکن قادر به انتقال نور در بتنی به ضخامت 20 متر می باشد. همچنین استفاده از فیبر نوری در اجزای باربر سازه ای بدون تاثیر منفی در مقاومت بالای فشاری و کششی آن می تواند اثری خوب با ایجاد فضاهایی روشن و جذاب داشته باشد.
www.saze20.ir
بتن جلا یافته
بتن جلا یافته یا پرداخت شده، تکنیک نسبتاً جدیدی است که برای تغییر سطوح دال های بتنی جدید و یا قدیمی به کفی جذاب، پایدار ، نهایی و آماده استفاده بکار می رود. شرکت رترو پلیت پیشگام این روش از بتن های سائیده شده، جلا یافته و سخت کننده های شیمیایی یا همان متراکم کننده ها از دهه 1990 می باشد که سیستم آن تا امروز در بیش از 100 میلیون فوت مربع از سطوح بتنی استفاده گردیده است. شیوه رترو پلیت با پیوستن تکنولوژی اروپایی سایش و جلا دهی سنگی با عوامل متراکم کننده بتن که در آمریکای شمالی استفاده میگردد، توسعه داده شد.
www.saze20.ir
در این شیوه یک چرخ ساینده- پشت الماس- متحرک، بین 16/1 تا 4/1 اینچ از سطوح دال بتنی را از بین می برد، در ادامه با استفاده پی در پی از ساینده های سنگی و چرخهای جلا دهنده، یک جلای عالی (تا 3000 گریت) بوجود می آید. در طی این فرایند، سیلیکات سدیم که نوعی جذب کننده به حساب می آید، به کار برده می شود. این ماده در یک واکنش شیمیایی با هیدرواکسید کلسیم در بتن به فرم سیلیکات کلسیم هیدراته متبلور شده بدون ملاط بتن مبدل می گردد. سطح بتن منتج شده بسیار پایدار بوده و براحتی نگهداری می گردد، همچنین بدون انتشار VOC سطح شفاف و منعکس کننده بسیارخوبی بوجود می آورد که قادر به کاهش تجهیزات نورپردازی بوده و می تواند در استفاده از نور روز کمک شایانی انجام دهد. به این ترتیب با ایجاد یک سطح پرداخت شده در کف بتنی باعث کاهش استفاده از مصالح می گردد.
www.saze20.ir
www.saze20.ir
ساگا گلس یک پوشش خارجی الکترونیکی است که با کنترل اشعه های خیره کننده خورشیدی، دید محافظت شده و بی نقصی را ارائه می دهد. بر خلاف محصولات لعابی موجود در بازار که با جذب UV، (پرتوهای فرابنفش) این عمل را انجام می دهند، ساگا گلس فیلم نازکی از چندین لایه اکسید تنگستن می باشد که با صرف 0.28 w/ft2 وات بر فوت مربع، در عرض چند دقیقه شیشه را از حالت کاملاً شفاف و بی رنگ به موقعیت رنگی مبدل ساخته و باصرف 0.1w/ft2 این موقعیت پایدار می ماند.
ساگا گلس، پوشش رنگی کنترل نور
www.saze20.ir
استفاده از یک واحد پوشش ساگاگلس بر روی شیشه های شفاف معمولی، انتقال نور مرئی را از 62% به 3.5% کاهش داده و نیز باعث کاهش ضریب انتقال حرارت از 0.48 به 0.09 می گردد. استفاده از این محصول همچنین علارغم هزینه بالای آن نتایج بالقوه بسیاری شامل: بازدهی بالای ساختمان ها در استفاده از انرژی، آسایش مطلوب و … را داراست.
www.saze20.ir
www.saze20.ir
بتن سبک هوادار
تولید بتن سبک در ایران تا سالهای اخیر به صورت سنتی با استفاده از دانه های سبکی چون رس شکفته، سنگ پا، پوکه معدنی و یا بتن های گازی تولید می گردید که هرکدام معایبی از نظر جذب رطوبت، تخریب طبیعت و محدودیت عرصه کاربرد، دارا می باشند. اما امروزه با تزریق هوا در داخل اختلاط ماسه و سیمان، امکان سبک نمودن وزن آن هرچه بیشتر فراهم و اختلاط های کم وزن (300 تا 1700 کیلوگرم بر مترمکعب) تحت نام بتن سبک هوادار Foamed Concrete تولید می گردد.
پیشینه
www.saze20.ir
بتن سبک هوادار (فوم بتن) از سال 1923 میلادی در آمریکا و هلند و بعدها در آلمان مورد توجه قرار گرفته و توسعه وسیع آن از سال 1980 توسط شرکت Voton با همکاری دانشگاه های آلمان و دپارتمان های مربوطه انجام یافته است. آقای کریستوفر الکساندر از جامعه آکسفورد پرس در کتاب “A Pattern Language” متذکر می شود: «ما مطمئن هستیم که بتن سبک هوادار بتن آینده جهان خواهد بود.»
www.saze20.ir
در حالیکه در کشورمان ایران، استفاده از محصولات سنتی (آجر فشاری، بتن معمولی، چوب و …) ، بدون توجه به تخریب طبیعت زیبا (تبدیل خاک رس ،به مثابه طلای قرمز، به مصالح ساختمانی) و بلایای طبیعی همچون زمین لرزه، آتش سوزی، اتلاف منابع انرژی پایان پذیر و … صورت می گیرد، جامعه مهندسی جهان به این مهم دست یافته است که برای داشتن نگاهی دقیق به پایداری سازه ها – با عمر مفید حداقل 500 سال- باید از مصالح مرغوب دیگری استفاده نموده و مسکنی که دارای خصوصیات ضد آتش، ضد پوسیدگی و حشرات، عدم جذب رطوبت، جذب صوت، عایق حرارت، مقاوم در برابر یخ زدگی و راحت و مدرن با عمر قرن ها تولید نماید. در این راستا اغراق نیست اگر ادعا شود که تفکر حاضر با شناسایی بتن سبک هوادار “Foamed Light Weight Concrete” به واقعیت پیوسته است.
www.saze20.ir
بتن سبک هوادار
عمده بتن معمولی تولید شده در وزن kg/m32400 می باشد که با داشتن وزن سنگین، اجرای سخت، عدم هماهنگی با سیستم های تاسیسات حرارتی و برودتی و از همه مهمتر با خاصیت جذب بسیار بالای آب، همیشه سرد و نمدار بوده و دارای معایب بسیار دیگری می باشد. مقاومت در مقابل یخ زدگی و عدم جذب رطوبت این نوع بتن، در صورت افزودن مقدار 7% هوا بدان، تقویت شده، اما هرگز نمی تواند به جای بتن
سبک هوادار استفاده گردد.
www.saze20.ir
بتن سبک هوادار ماده ای هماهنگ و سازگار با طبیعت است که تنها با مواد سنگی و سیمان تولید می گردد؛ بطوریکه با 1 مترمکعب از مواد فوق، 2 مترمکعب بتن بدست می آید و از این طریق، توان صنعت ساخت و ساز 2 برابر می گردد که این ویژگی موجب توجه اغلب متخصصین عرصه ساختمان به سوی آن شده است. این محصول در حالتی که هنوز گیرش نکرده به صورت مایع و به رنگ سیمان بوده و پس از خودگیری به رنگ خاکستری در می آید.
www.saze20.ir
وجود هوای فشرده به شکل حباب های کوچک، همگن و یکنواخت در داخل بتن هوادار و دهها مزایای مختلف دیگر در این محصول، توسعه استفاده از آن را در صنعت ساختمان بسیار مورد توجه قرار داده است؛ بطوریکه این محصول بدلیل ویژگیهای بی مانندی در عرصه معماری، تنوع اختلاط، خصوصیات شیمیایی، مهندسی سازه و تکنولوژی اجرا، اغلب استانداردهای مصالح ساختمانی مورد توجه دنیا را دارا می باشد. خصوصیاتی از قبیل مقاومت در مقابل آتش، کاهش مصرف مواد اولیه، همسازی با طبیعت، بازیافت ضایعات و پاکسازی محیط زیست، موجب کسب جایگاه بسیار مناسبی در صنعت ساختمان برای بتن سبک هوادار با ترکیباتی از آب و تیپ های مختلف سیمان، مواد سنگی سیلیسی و مواد کف زای غیرپروتئینی – همگی مطابق با استانداردهای ویژه صنعتی- می باشند.
www.saze20.ir
شرکت پاسارگاد سبک سازه
شرکت پاسارگاد سبک سازه، با درک نیازمندی های صنعت ساختمان کشور، اقدام به راه اندازی خط تولید قطعات پیش ساخته بتن سبک هوادار ،ملقب به بتن آینده جهان، تحت نام تجاری PSS نموده و مفتخر است برای اولین بار، قطعات پیش ساخته بتن سبک را بصورت سیستم های منطبق با روشهای اجرایی، نماسازی و اندودکاری در ایران تولید نماید. در معرفی بتن سبک هوادار تولیدی این شرکت متذکر می گردد که محصول حاضر دارای بافتی بسیار زیبا و کارا ،بدون شباهت به بافت بتن ساخته شده با مواد پروتئینی، بوده و با دانسیته و مقاومت های فشاری متفاوت دارای دامنه کاربرد وسیعی چون بلوک های دیواری، پانل های دیواری، پانلهای کف و سقف، پوشش معابر، پوشش سطوح فرودگاهها، جاده ها و کانالها، پوشش لوله های آب، گاز و فاضلاب، پرکننده هر نوع بلوک دیواری و سقفی، پل سازی و سدسازی، دیوارهای حائل، پرکننده دیواری 2 جداره و سازه های زیرزمینی و … می باشد.
www.saze20.ir
نظر به اینکه بتن سبک هوادار ماده ای ایده آل برای تولید مصالح ساختمانی است؛ شرکت پاسارگاد سبک سازه در اولین گام، خط تولید قطعات دیواری، سقفی و کفی را برای ساختمان راه اندازی نموده و امید فراوان دارد تا گام حاضر در پیشبرد صنعت ساختمان کشور موثر واقع شود.
www.saze20.ir
اهم این ویژگیها در 5 بخش زیر، به تفکیک عنوان می گردد: ارزان سازی براساس مدارک موجود، بکارگیری سیستم پی. اس . اس در دیوار، سقف و کف ، به میزان 4/30% میلگرد مصرفی در ساختمان و نیز 15% هزینه ساخت اسکلت ،تا پایان سفت کاری را، کاهش می دهد. بدین ترتیب اولین و مهمترین فاکتور در گزینش سیستم های PSS را می توان صرفه جویی در هزینه ها و ارزان سازی ساختمان دانست.
مزایای استفاده از سیستم های ساختمانی PSS
www.saze20.ir
سبک سازی با کاهش ضخامت دیوار خارجی و داخلی، حذف اندودهای اضافی و نیز کاهش دانسیته کف سازی، بار مرده ساختمان به میزان 370 کیلوگرم بر مترمربع، کاهش می یابد. این تقلیل بار، معادل اختلاف بارمرده ساختمان در کشور ژاپن نسبت به سیستم ساختمان سازی سنتی ایران است. همچنین در سیستم های ساختمانی PSS، با ایجاد سطوح صاف در ساختمان، هرگونه نماسازی با کمترین ضخامت و وزن قابل اجرا می باشد؛ بدین منظور توصیه می گردد از اندودهایی با ضخامت کم برای نمای ساختمان استفاده گردد.
www.saze20.ir
مقاوم سازی نظر به اینکه مقاومت میدان قابها به هنگام زلزله، تاثیر منفی در حرکت آزاد سازه دارد؛ لذا استفاده از مصالح خردشونده در مقابل فشار از طریق آیین نامه 2800 زلزله ایران توصیه می گردد. بدین منظور، بتن سبک تولیدی این شرکت، در ردیف مصالح خردشونده در مقابل فشار، جای گرفته و می تواند نقش بسیار بالایی در مقاوم سازی بنا برعهده گیرد. از سویی دیگر، با توجه به این اصل که نیروی ناشی از زلزله، ارتباط مستقیم با وزن ساختمان دارد؛ لذا با کاهش چشم گیر آن در سیستم پی.اس.اس مقاومت سازه بنا به هنگام وقوع زلزله افزایش می یابد.
www.saze20.ir
سهولت اجرای سیستم تاسیسات مکانیکی و برقی در سیستم های ساختمانی PSS، با وجود سوراخهایی به قطر 5/3 سانتی متر در داخل پانلهای دیواری، نیازی به لوله گذاری در دیوار نمی باشد. وجود حفره های بزرگ در سقف نیز جاسازی هرگونه تجهیزات و لوله های مکانیکی را میسر می سازد. همچنین با استفاده از فوم بتن در کف سازی، امکان طراحی سیستم گرمایش به طریق ازمیری، حذف رادیاتور و نتیجتاً کاهش هزینه به طور قابل ملاحظه ای فراهم می گردد. سرعت اجرا نظر به اینکه، با شروع عملیات ساختمانی در پی سازی، امکان ساخت قطعات سقفی و دیواری در کارخانه تحت پوشش شرکت پاسارگاد سبک سازه مقدور می باشد؛ بنابراین با کاهش 30% زمان اجرا، صرفه جویی قابل توجهی در زمان اجرا، امکانپذیر می باشد.
www.saze20.ir
آجر مهندسی استاندارد بدون نیاز به پخت در دمای بالا به همت پژوهشگران دانشکده مهندسی معدن و متالورژی دانشگاه صنعتی امیرکبیر طراحی و ساخته شد. در این طرح برای ساخت آجر از روشی جدید استفاده شده که علاوه بر بی نیازی از مصرف سوخت و انرژی بالا و نیز عدم تولید آلودگی های زیست محیطی از بالاترین استانداردهای روز در ساخت آجر بهره مند بوده و می تواند جایگزین مناسبی برای خشت زنی سنتی در مناطق محروم باشد.
آجر مهندسی سبز
www.saze20.ir
امروز پسماندهای صنعتی که در اغلب موارد سمی و خطرناک هستند به یکی از مهمترین دغدغه های مهندسان و صنعتگران تبدیل شده اند. رشد صنعتی سریع جهان در دو دهه اخیر، افزایش جمعیت و افزایش مصرف تولیدات صنعتی باعث شده است که روزانه صدها میلیون تن مواد صنعتی وارد محیط زیست شوند که تبعاتی همچون گرم شدن دمای زمین، سوراخ شدن لایه ازن از بین رفتن زیستگاه های طبیعی جانداران و به هم خوردن تعادل میزان آب شیرین و شور در آب اقیانوس ها را در پی داشته باشد. این آجر سبز از ویژگی هایی چون مقاومت فشاری بالا، مقاومت در مقابل یخ زدگی، درصد جذب آب پایین، عدم وجود تحدب و تعقر در سطوح خارجی، پایین بودن درصد مواد محلول، استاندارد بودن و عدم نیاز به پخت در دمای بالا برخوردار است.
www.saze20.ir
کاهش مصرف سوخت و انرژی، کاهش خطرات ناشی از زلزله، چند منظوره بودن، امکان ساخت آجر در مناطق محروم و تبدیل سرباره و ذوب آهن به عنوان پسماند صنعتی به یک محصول صنعتی پرمصرف از دیگر ویژگی های این آجر سبز است. در حالی که آجرهای کنونی باید در دمای 900 تا 1000 درجه سانتی گراد به مدت حداقل 10 ساعت پخته شوند، آجر سرباره تنها به خشک کردن طی مدت 12 ساعت در دمای 85 سانتیگراد نیازمند است.
www.saze20.ir
بتون ویژه با قابلیت های مهندسی هسته ای توسط دو دانشجوی بخش مهندسی هسته ای دانشکده مهندسی دانشگاه شیراز برای نخستین بار درکشورساخته شد. عمدتا چگالی بتون های هسته ای که به کشور وارد می شود سه هزار و ۵۰۰کیلوگرم بر مترمکعب و مقاومت آن ۳۵۰تا ۴۰۰کیلوگرم بر سانتی مترمربع است و قیمت آن نیز ۳۰برابر بتون معمولی است. ویژگی بتون جدید تولید داخل به اطن شرح است: چگالی آن چهارهزار و ۶۰۰کیلوگرم بر مترمکعب است که تاکنون ساخت بتونی با این میزان چگالی در دنیا گزارش نشده است و بالاترین چگالی که به عنوان فوق العاده سنگین تا کنون برای ساخت بتون اعلام شده است بین سه هزار و ۸۰۰کیلوگرم برسانتی متر مربع تا چهار هزار و ۲۰۰کیلوگرم برسانتی متر مربع بوده است.
ساخت بتون ویژه با قابلیت های مهندسی هسته ای
www.saze20.ir
مقاومت بتونی که توسط دانشجویان مهندسی هسته ای دانشگاه شیرازساخت شده است حداقل بین ۸۰۰تا یک هزار کیلوگرم بر سانتی مترمربع است و قیمت آن نیز کمتر از دو برابر بتون معمولی است. بتون ساخته شده توسط این گروه باتوجه به ویژگی هایی همچون افزایش چگالی بالا، قابلیت تقریبا دو برابر جذب اشعه درمقایسه با بتون های ویژه، افزایش مقاومت و نیز قیمت، به لحاظ اقتصادی برای کشوربسیار مقرون به صرفه است و ایران می تواند در این زمینه ساخت بتون نیزخودکفا شود و حتی صادرکننده به سایر کشورها باشد. ساخت این نوع بتون باهدف بهینه سازی حفاظگذاری بخش های رادیوتراپی،شتاب دهنده (دارای کاربرد پزشکی)، راکتورهای هسته ای، صورت گرفته است.
www.saze20.ir
هم اینک بتون یکی از وسیع ترین حفاظهایی است که در مقابل پرتوهای نافذی مانند گاما مورد استفاده قرار می گیرد و یکی ازدلایل استفاده فراوان از بتون در مقایسه با حفاظهای مرسوم دیگر همچون سرب و فولاد این است که قیمت بتون به مراتب بسیار پایین تر از دو فلز یاد شده است. از سوی دیگر به سبب مصرف دوگانه از بتون که هم در حفاظ و هم به عنوان ماده ساختمانی مورد استفاده قرار می گیرد این ماده بیشتر مورد توجه قرار گرفته است. هم اینک چگالی بتون معمولی دو هزار و ۳۵۰کیلوگرم بر مترمکعب است و این میزان چگالی در مقابل پرتوهایی مانند گاما چگالی پایینی است و به همین دلیل استفاده از آن به عنوان حفاظ در مقابل پرتوهای پر انرژی مستلزم افزایش ضخامت است.
www.saze20.ir
تا حد مشخصی می توان این چگالی را افزایش داد ولی در شرایط معمول اگر بخواهیم میزان چگالی را افزایش دهیم ازمقاومت آن نیز کاسته می شود. برای ساخت این بتون،از یک کانی سرب به نام گالنا با چگالی بین هفت هزار و ۲۰۰کیلوگرم برمترمکعب تا هفت هزار و ۶۰۰ کیلوگرم بر مترمکعب، استفاده شده است و با توجه به آماراعلام شده مبنی بر اینکه ایران چهارمین صادرکننده سرب در جهان است و در آینده نیز در زمره بزرگترین صادرکنندگان این فلز در دنیا قرار می گیرد، ساخت این نوع بتون بااستفاده از سرب به سبب فراوان بودن این فلز در کشورمان، به لحاظ اقتصادی بسیار مقرون به صرفه است.
آیا می توان در حالت معمولی چگالی بتون را افزایش داد؟
www.saze20.ir
یکی از موادی که هم اینک در حفاظگذاری ها مورد استفاده قرار می گیرد بتون است ولی مشکل موجوداین ماده ضخامت فراوان آن نسبت به دیگر ماده ها از جمله سرب است. بتون در مقایسه با سرب به ضخامت بیشتری نیازداردتا بتواند حفاظت لازم را ایجاد کند و بتونی که جدید ساخته شده است دارای چگالی منحصر بفردی است و به سبب چگالی بالای این بتون بدون اینکه ضخامت دیوارها را افزایش دهند قابلیت ایجاد حفاظت لازم را در مقابل پرتوها را داراست .
قابلیت استفاده این بتون جدید
قسمت عمده کاربرد این بتون در بخش های رادیوتراپی است و دیگر اینکه می توان با اعمال تغییرات جزیی در این بتون در راکتورهای هسته ای به عنوان حفاظ بیولوژیک ازآن استفاده کرد و همچنین می توان از آن برای ایجاد حفاظ در مقابل پساماندهای رادیو اکتیو بهره گرفت .
www.saze20.ir
خاصیت نفوذپذیری و تخلخل 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 , می دهد.
ضد آب کردن بتن با فناوری کریستالی
www.saze20.ir
نفوذپذیری مدت زمان انتشار از منافذ ، توانایی عبور آب در فشار بین منافذ ماده می باشد.نفوذپذیری با یک مقدار مشخص مثل ضریب نفوذپذیری توضیح داده می شود و عموما به ضریب "دارسی" باز می گردد. نفوذپذیری آب در یک ترکیب بتنی شاخص خوبی برای سنجش کیفیت کارایی بتن است . ضریب "دارسی" کم نشان دهنده غیر قابل نفوذ بودن و کیفیتی بالا برای مصالح می باشد.با اینکه یک بتن با نفوذپذیری کم نسبتا مقاوم می باشد ، اما ممکن است هنوز نیاز به ضدآب کردن برای جلوگیری از نشت میان شکاف ها وجود داشته باشــــد. با وجود دانسیته (تراکم) معلوم آن ، بتن یک ماده نفوذ پذیر و متخلخل است که می تواند با جذب آب و برخورد با مواد شیمیایی متجاوز نظیر دی اکسید کربن ، مونواکسید کربن ، کلراید ها و سولفات ها و دیگر ترکیبات آنها به سرعت تباه شود. اما راه دیگری نیز وجود دارد که هر آبی می تواند به عمق بتن نفوذ پیدا کند .
www.saze20.ir
آب همچنان در قالب بخار همانند رطوبت نسبی انتقال می یابد . رطوبت نسبی همان آب موجود در هوا به صورت یک گاز محلول می باشد. زمانیکه دمای بخار آب بالا می رود ، آب زیاد آن فشار بخاری ایجاد میکند . آب به صورت بخار نیز به میان بتن انتقال می یابد . مسیر جریان از فشار بخار زیاد ، عموما منابع ، به فشار بخار کم با یک فرایند انتشار می باشد . مسیر انتشار بسیار متکی بر شرایط محیطی است. جریان انتشار بخار ، زمانیکه اجرای ضد آب کردن در مکان هایی که فشار بخار آب موجود به صورت غیر یکنواخت می باشد ، بحرانی است . چند نمونه از این موارد شامل
جریان بخــار و رطوبت ناشی از آن
www.saze20.ir
استفاده از پوسته ایی که در مقابل بخار بسیار کم نفوذپذیر است ، مانند یک پوشش حرکتی روی یک بتن مرطوب [ ولو اینکه پوشش رویی خشک باشد ] در یک روز گرم ، در اثر فشار بخار ، فشار موجود افزایش یافته و باعث طبله شدن یا تاول زدن بتن می شود. – بکار بردن یک اندود یا بتونه برای دیوارهای خارجی یک بنا ممکن است در صورت بقدر کافی نفوذ پذیر نبودن بتونه در مقابل بخار ، رطوبت را به داخل دیوارها انتقال دهد. – استفاده از کف با قابلیت نفوذ پذیری کم در مقابل بخار روی یک دال شیبدار در محلهای زیر سطحی در برخورد با رطوبت بالا ممکن است باعث تورق (لایه لایه شدن ) کف گردد.
www.saze20.ir
عموما یک بتونه یا پوشش کم نفوذ در برابر بخار نباید روی سطح داخلی یک بنا یا سازه قرار داده شود. فشار بخار یا فشار آب برای خراب کردن و یا طبله کردن اندود عمل خواهد کرد . بعضی از انواع پوشش ها و افزودنی های کاهنده آب در بتن حرکت بخار آب را به طور قابل ملاحظه ای اصلاح می کنند و بدین صورت اجازه می دهند از آنها در قسمت داخلی استفاده شود. مثالهای اولیه پوشش های ضد آب سیمانی و مواد افزودنی تقلیل دهنده نفوذ آب می باشند.
www.saze20.ir
فناوری کریستالی دوام و کارایی ساختار بتن را بهبود بخشیده ، هزینه های نگهداری آن را پائین آورده و با محافظت کردن بتن در مقابل تاثیرات مواد شیمیایی مهاجم ، طول عمر آن را افزایش می دهد. این کیفیت کارایی بالا از راه کار با فناوری کریستالی منتج می گردد. زمانیکه فناوری کریستالی در بتن استفاده می گردد ، ضد آب کردن و دوام بتن را با پر کردن و مسدود ساختن منافذ ، شیارهای موئین ، شکافهای بسیار ریز و دیگر سوراخها بوسیله یک فرم کریستالی بسیار مقاوم حل نشدنی ، اصلاح می کند . این ضد آب بودن بر پایه دو واکنش ساده شیمیایی و فیزیکی اتفاق می افتد . بتن ماده ای شیمیایی است و زمانیکه ذرات سیمان هیدراته می شوند ، واکنش بین آب و سیمان باعث می شود [ بتن ] شروع به سختی کند ، توده ای صلب گردد.همچنین واکنشی شیمیایی با مواد پنهان داخل بتن اتفاق می افتد.
چگونگی عملکرد فناوری ضد آب کردن کریستالی
www.saze20.ir
ضدآب کردن کریستالی ، مجموعه ای از مواد شیمیایی دیگر را در [ بتن ]جمع می کند . زمانیکه مواد شیمیایی اجزاء سیمان هیدراته شده و مواد شیمیایی کریستالی در حضور رطوبت قرار می گیرند ، واکنشی شیمیایی اتفاق می افتد ، محصول نهایی این واکنش ساختار کریستالی غیر قابل حلی می باشد . این ساختار کریستالی فقط در مکان های مرطوب می تواند اتفاق بیفتد و بدین ترتیب در منافذ ، شیارهای موئین و ترک های ناشی از جمع شدگی بتن شکل خواهد گرفت . هرجایی نشت آب صورت پذیرد ضد آب کریستالی با پر کردن منافذ و سوراخها و شکافها ایجاد خواهد گردید.
www.saze20.ir
زمانیکه ضد آب کریستالی در سطوح همانند یک پوشش یا همانند عملکرد پاشش خشک روی دال بتنی تازه بکار گرفته می شود ، فرایندی به نام انتشار شیمیایی رخ می دهد. طبق نظریه انتشار ، محلول با دانسیته بالا میان محلولی با دانسیته پائین جا خواهد گرفت تا این دو متعادل گردند بدین سان ، زمانیکه بتن قبل از اجرای ضد آب کردن کریستالی با آب اشباع می شود ، یک محلول با دانسیته شیمیایی کم بکار برده شده است و زمانیکه ضد آب کریستالی در بتن بکار گرفته می شود ، محلولی با دانسیته شیمیایی بالا روی سطح آن ایجاد می شود که فرایند انتشار شیمیایی را راه اندازی می کند ، ضد آب کریستالی با جابجا شدن میان [ محلول با دانسیته پائین ] به تعادل می رسد.
www.saze20.ir
مواد شیمیایی ضد آب کریستالی میان بتن پخش شده و در دسترس اجزای سیمان هیدراته قرار میگیرد و اجازه می دهد واکنشی شیمیایی اتفاق افتاده ، یک ساختار کریستالی شکل گیرد و همانند ماده شیمیایی ادامه می یابد تا میان آب پخش گردد . این رشد کریستالی، پشت مواد شیمیایی مهاجم شکل خواهد گرفت . واکنش تا جایی که ترکیب شیمیایی کریستالی آب را تمام کرده و یا آن را از بتن خالی کند ، ادامه می یابد .انتشار شیمیایی ، ترکیب بوجود آمده را در حدود 12 اینچ به داخل بتن انتقال می دهد . چنانچه آب فقط 2 اینچ در عمق بتن جذب شده باشد ، در این صورت ماده شیمیایی کریستالی فقط 2 اینچ پیشرفت خواهد کرد و سپس خواهد ایستاد .در صورت ورود مجدد آب به بتن از چند نقطه دیگر در آینده ، با واکنش شیمیایی مواد ، قابلیت پیشروی تا 10 اینچ دیگر وجود دارد.
www.saze20.ir
بجای کاهش تخلخل بتن همانند تقلیل دهنده های آب و روان کننده ها و فوق روان کننده ها ، ماده کریستالی ، مواد پرکننده و مسدود کننده سوراخها را در بتن به منظور ایجاد یک بخش بی عیب و پایدار از سازه ، بکار می گیرد.فرم کریستالی در داخل بتن وجود دارد و به صورت نمایان در سطح آن نیست و نمی تواند بتن را سوراخ کرده و یا به صورت های دیگری نظیر اندودها و یا سطوح پوششی آن را خراب کند .ضد آب کریستالی در برابر مواد شیمیایی با PH بین 3 تا 11 در برخوردهای ثابت و 2 تا 12 در برخوردهای متناوب بسیار مقاوم می باشد. این ماده دمای بین 25 – درجه فارنهایت [ 32- درجه سانتی گراد ] و 265 درجه فارنهایت [ 130 درجه سانتی گراد ] را در یک حالت ثابت تحمل می کند .رطوبت ، نور ماوراء بنفش و میزان اکسیژن هیچگونه اثری بر روی توانایی عملکرد محصول ندارد. .
www.saze20.ir
•مانعی برای تاثیرات CO ، CO2 ، SO2 ، NO2 ، گازهای خورنده و نیز کربناته شدن می باشد. کربناته شدن فرایندی است که گازهای خارجی پدیده خوردگی را در لایه های بتن ایجاد میکنند.آزمایش کربناتی نشان می دهد که افزایش شکل کریستالی جریان گازهای داخل بتن را کاهش می دهد . کربناتاسیون حالت قلیایی خمیر سیمان هیدراته شده را خنثی نموده و محافظت آرماتورها در مقابل خوردگی از بین میرود. • محافظت کردن از بتن در مقابل واکنش توده های قلیایی [ AAR ] با رد کردن آب به فرایند آنها در نتیجه واکنش توده
ضد آب کریستالی محافظت در مقابل عوامل و پدیده های زیر راایجاد می کند:
www.saze20.ir
آزمایش انتشار گسترده یون کلراید نشان می دهد که ساختار بتنی که با ضد آب کریستالی محافظت گردیده است ، از انتشار کلراید ها جلوگیری می کند. این ساختار از فولادهای تقویتی بتن حفاظت کرده و از خرابی های ناشی از اکسیداسیون و انبساط آرماتورها پیش گیری می کند. بسیاری از روش های سنتی حفاظت بتن نظیر اندودها و دیگر پوشش ها ، ممکن است در دراز مدت مستعد خرابی از آب و ترکیبات شیمیایی گردند در صورتیکه فناوری کریستالی منافذ و شیارهای ناشی از فرایند خودگیری و عمل آوری بتن را بسته و بتن را مقاوم می نماید.
فناوری حفاظت و ضد آب کردن کریستالی در دو شکل پودر و مایع وجود دارد.
www.saze20.ir
• استفاده کردن بر روی یک ساختار موجود به عنوان مثال یک دیوار سازه ای یا یک دال کف • ترکیب مستقیم با مقدار بتن در کارگاه همانند یک افزودنی • پاشیدن مثل یک پودر خشک ، کاربرد سبز یا بدون رطوبت ماده خشک روی سطح بتن
سه روش به کارگیری متفاوت شامل
www.saze20.ir
یک شرکت هلندی به روش جدیدی برای استفاده از آسفالت به عنوان یک منبع انرژی دست یافته است. متخصصان این شرکت از سطوح آسفالتی به عنوان ابزار جمع آوری کننده انرژی حرارتی خورشید استفاده می کنند. در این روش لوله های انعطاف پذیر که زیر سطح جاده اسفالتی قرار می گیرد و آب از داخل آنها عبور می کند حرارت آسفالت را جمع اوری می کند. آب گرم به این ترتیب در زیر آب ذخیره می شود و بعدا برای آب کردن یخ جاده ها یا گرم کردن ساختمان ها مورد استفاده قرار می گیرد. با این روش می توان مقادیر قابل توجهی از انرژی حرارتی را که از خورشید جذب آسفالت می شود جمع آوری و ذخیره کرد. سیستم انرژی جاده، یکی از روش های بسیار غیرمتعارفی است که دانشمندان و مهندسان با استفاده از آن در تلاش برای مهار انرژی خورشید هستند.
استفاده از آسفالت به عنوان منبع انرژی
www.saze20.ir
مبتکر طرح توانسته با استفاده از مواد اولیه فلزی، اتاقک تاشونده سیار بسازد که می توان آن را به آسانی هنگام بروز سیلاب، زلزله یا حوادث دیگر به کار گرفت. هدف از ساخت این کانکس آسان سازی روند امدادرسانی هنگام بروز حوادث و سرعت بخشیدن به عملیات اسکان آسیب دیدگان و افزایش امنیت اسکان در مناطق آسیب دیده است. اتاقک تاشونده در ظرفیت های ۱۲تا ۱۴متر مربع قابل ساخت است و به راحتی می توان ۱۰تا ۱۲عدد از این نوع اتاقک ها را با یک دستگاه تریلر منتقل کرد.
کانکس تاشونده سیار
www.saze20.ir
از آنجا که انتقال کانکس های غیر تاشونده با تریلر قدری دشوار و جاگیر است، مزیت اصلی این نوع اتاقک این است که به سهولت می توان آن را بارگیری و تخلیه کرد و به علت ویژگی تاشوندگی جای کمی اشغال می کند. بهای هر اتاقک حدود ۱۵میلیون ریال است اما در صورتی که این طرح مورد حمایت قرار گیرد و بتوان آن را به تولید انبوه رساند بهای آن کاهش چشمگیر می یابد. اتاقک تاشونده می تواند مورد استفاده سازمان های امدادی، هلال احمر،کمیته امداد، اورژانس ، ستاد حوادث غیر مترقبه ، مخابرات و شرکت های گاز ، برق و آب قرار گیرد. این طرح مشابه خارجی ندارد و می تواند به جای چادرهای امدادی که امنیت کافی برای استقرار ندارد و در مقابل برف، باران، گرما و سرما نیز مقاوم نیستند، مورد استفاده قرار گیرد.
www.saze20.ir
برای نخستین بار طرح ابتکاری بتن هوشمند گرمازا در جاده های این استان اجرا می شود. این طرح دارنده مدال طلا و مهمترین اختراع از مسابقه جهانی دستاوردهای علمی و تکنولوژی 2007 در کشور رومانی است و در این طرح از فن آوری نانو استفاده شده که بتن های خود تراکم الیافی، جریان برق 24 ولت، بین یک تا 50 درجه بتن را گرم می کند. با بهره گیری از این فن آوری در نواحی سردسیر، از یخ زدگی و تخریب جاده ها بویژه پل ها جلوگیری می شود. عوارض زیست محیطی، ضایعات تخریب آسفالت، بتن و در نتیجه تاسیسات راه ها را ازجمله مشکلات نمک پاشی جاده ها در عملیات راهداری زمستانی است. طرح بتن هوشمند گرمازا هم اکنون به شرکت مجری ساخت آزادراه قزوین رشت برای استفاده در کیلومتر 32 این آزاده راه پیشنهاد شده و در حال اجرایی شدن است.
اجرای طرح بتن هوشمندگرمازا دانشگاه آزاد قزوین
www.saze20.ir