بایگانی دسته: مقالات عمومی

همه چیز درباره آسمانخراشها – قسمت اول

آنچه باید راجع به آسمانخراشها بدانید

در طول تاریخ معماری, همیشه رقابت برای ساختن سازه های بلندتر وجود داشته است. از اهرام باستانی مصر گرفته تا کلیساهای بزرگ اروپایی و دیگر برجهای تاریخی.

این تمایل برای ساخت “بلندترین” همیشه وجود داشته اما با توجه به محدودیت مصالح و تکنولوژی های ساخت, تا اواخر قرن 19ام میلادی سازه ها میتوانستند ارتفاع بسیار محدودی داشته باشند و فراتر از این ارتفاع محدود برای بشر قابل دسترسی نبود. اما در اواخر قرن 19ام با پیشرفت علم و بدست آمدن تکنولوژی های مدرن سقف این محدودیت ارتفاع افزایش فراوانی یافت.

 

مبارزه با جاذبه:

بزرگترین مانع برای ساختن ساختمانها به سمت بالا, کشش رو به پایین جاذبه است. فرض کنید شما دوستتان را بر روی دوشتان قرار داده اید. احتمالا شما به راحتی میتوانید وزن وی را تحمل کنید. حال اگر نفر سومی بخواهد بر روی دوش دوست شما برود (ارتفاع ساختمان بیشتر شود) آنگاه به احتمال زیاد شما توانایی تحمل هر دوی آنها را ندارید. به همین دلیل برای ساختن برج انسانی که ارتفاعش بیشتر از 2 انسان باشد شما نیازمند افراد بیشتری در پایین (بر روی زمین) هستید تا بتوانید وزن این افراد را تحمل کنید. این دقیقا همان روشی است که در هرم انسانی برای حرکات نمایشی استفاده میشود. که البته عملکرد آن درست مثل عملکرد هرم واقعی است. یعنی در پایین مصالح بسیار زیادی قرار دارد و هر چه بالا تر میرود مصاح کمتر میشود. هر چه ارتفاع هرم بیشتر بخواهد بشود باید قاعده آن بزرگتر شود. با این روش شما میتوانید تا ارتفاع بسیار زیادی برسید اما لازمه آن این است که قاعده شما بسیار بزرگ شود که یعنی فضای زیادی را بروی زمین بگیرد. ساختمانهای قدیمی نیز از همین روش برای بدست آوردن ارتفاع استفاده میکردند. در واقع به همین دلیل بود که دیوارهای خانه های قدیمی چند طبقه بسیار زخیم میشدند. و البته به دلیل فضای زیاد مورد نیاز بر روی زمین تا قبل از بدست آمدن تکنولوژی ساخت آسمانخراشها ساختمانها حداکثر 10 طبقه بوده اند.

ادامه خواندن همه چیز درباره آسمانخراشها – قسمت اول

استفاده از نسبت طلائی در آثار معماری یونان باستان

فیثاغورس, هندسه دان یونانی بسیار به مبحث نسبت طلایی علاقه داشت و اثبات کرد نسبت طلائی پایه نسبت شکل ظاهری انسان است. وی نشان داد اعضای بدن انسان همگی به دقت دارای نسبت طلائی نسبت به همدیگر هستند. این اکتشاف فیثاغورس تاثیر بسیار بزرگی بر هنر یونانی داشت. از قسمتهای بزرگ ساختمانها تا ریزترین جزئیات و دکوراسیونهای یونان همگی بر اساس همین نسبت ساخته شدند.

 

نسبت طلائی در پارتنون - شاهکار یونان باستان

احتمالا پارتنون بهترین مثال از تداخل ریاضیات و هنر است. پارتنون توسط Ictinus و Callicrates بر اساس اصول ریاضی طراحی شده است. ستونهای اطراف آن یک مثال از “عدد” بود: 8 ستون در جلوی آن که یک عدد زوج بوده و باعث میشده هیچ ستونی در دهانه وسطی باعث بسته شدن دید نشود. اما 17 ستون در هر طرف ساختمان.همچنین برخی از خطوط ساختمان به طوری انحنا داده شده اند تا خطای دید را اصلاح کنند. اما مهمتر از همه نسبتهای معماری است که در آن بکار رفته است و این سازه را به نگینی در میان آثار معماری جهان تبدیل کرده است. چیزی که باعث شده پژوهشگران هنوز از هارمونی موجود در بین ساختمان و اجزاء آن حیرت زده بمانند. این زیبایی با استفاده از “مستطیل دینامیکی” که در آن زمان بسیار رایج بود بدست آمده است. همانند بسیاری از معبدهای دیگر یونانی در پارتنون از “مستطیل ریشه پنجم”, یک مستطیلی با نسبت اضلاع کناری رادیکال پنج.

ادامه خواندن استفاده از نسبت طلائی در آثار معماری یونان باستان

چرا بشر به فکر ایجاد ساختمانهای عمودی افتاد؟

ارسال شده توسط: Mohsen Nik

بسمه تعالی
خلاصه مطلب
در این مقاله به این موضوع میپردازیم که چرا بشر با توجه به مشکلاتی که وجود داشت به فکر ایجاد ساختمانهای عمودی افتاد.
ابتدا معانی مختلف برج را بیان کرده سپس به بررسی برجهای ساختمانی پرداخته و برخی از برجهای جهان را نمایش داده و اطلاعات و جزییاتی در مورد آنها بیان میشود همچنین بزرگترین برج جهان وشهر عمودی 3 کیلومتری که در آینده ساخته خواهد شدنمایش داده میشود
برجها به سادگی ساخته نمیشوند و در طراحی آنها مشکلاتی از جمله مقابله با نیروهای باد وزلزله و ارتعاش و … وجود دارد
بشر بر این مشکلات غلبه کرده و خود را به آسمان نزدیک میکنداما چرا ؟
انسان به خاطر میل به بلند پروازی و کاربری هایی که برج دارد به این مهم دست یافت
برج کاربریهایی از جمله استراتزیک مخابراتی ارتباطی حمل و نقل  گردشگری و… دارد که باعث شد انسان به ساختن برج پرداخت.
مقدمه
در فرهنگ لغت برج تعاریف مختلفی دارد از جمله:
برج‌:ساختمانی بلند را گویند که با هدف اسکان، گردشگری، نصب آنتن‌های مخابراتی و… ساخته‌می‌شود. مانند:برج میلاد، برج ایفل و …
برج‌:در نجوم، به هریک از بخش‌های دوازده‌گانهٔ دائرةالبروج گفته می شود.
برج:‌در گاه‌شماری، به هریک از دوازده ماه در یک سال خورشیدی گفته می شود.
برج‌:نام کتابی پادآرمانشهری از آثار جِی. جی. بالارد است.
برج‌:نوعی از برج محزن‌دار است. (7)
.

قواعد اولیه مکانیک خاک

ساخت بناها و آسمانخراشها, جاده ها و تقریبا همه سازه های دیگر نیازمند شناخت و فهم کافی از مشخصات فیزیکی و شیمیایی خاک دارد. یک محدوده مهندسی که به ساختار و سختی خاک و همچنین به قدرت تحمل بار آن میپردازد. درست همانند چوب, استیل و بتن خاک نیز جزو مصالح ساختمانی است که یک حد تحمل بار دارد.

خاک از دانه های ریزی تشکیل شده است که ثمره ی شکست و تجزیه به مرور زمان سنگها تحت تغییرات و شرایط آب و هوایی هستند. مشخصات خاک در هر منطقه متفاوت است. این تفاوت به دلیل مواد معدنی مختلف, اندازه و شکل دانه ها و … است. این تفاوت به حدی است که حتی در یک منطقه مشخص نیز ممکن است لایه های مختلفی از خاک وجود داشته باشد که هر کدام از این لایه ها ویژگی های خاص خود را داشته باشند.

آب و هوا نیز قسمت مشخصی از مواد داخل خاک را تشکیل میدهند و تاثیر بسیار زیادی در مشخصات خاک دارند. در واقع بسته به میزان آب و هوا دانه های خاک در هنگامی که بار بر روی آنها وارد میشود جابجا میشوند.

ترکیب فیزیکی محیط خاک مشخص کننده قدرت کلی آن است. به گفته محققان دانشگاه غرب انگلیس آرایش فیزیکی خاک به نوع مواد معدنی و اندازه و شکل دانه ها بستگی دارد.

قسمت جامد خاک را مواد معدنی ته نشین شده, رس و مواد ارگانیک تشکیل میدهد. در حالیکه قسمت مایع آن را مقادیر مختلف آب و قسمت گاز آنرا هوا تشکیل میدهد. در واقع خاک را باید ترکیبی از این سه قسمت دانست. در عملیات تراکم خاک سعی میشود آب و هوای محبوس داخل خاک را از آن جدا کنند که با این عمل حفره های خاک از بین رفته, حجم آن کمتر شده و قدرت باربری آن افزایش می یابد. با برداشته شدن بار از روی خاک و اضافه کردن آب و هوا حجم خاک دوباره افزایش پیدا میکند ( به قول معروف گفته میشود خاک ری میکند ) که این نسبت افزایش حجم برای خاکهای مختلف میتواند متفاوت باشد.

اثرات هیدرولیکی:

اثرات هیدرولیکی مربوط میشوند به این موضوع که قسمت مایع خاک چه تاثیراتی در قدرت کلی و رفتار آن زیر بار دارد.

دانلود مقاله ماشین آلات حمل و نقل مواد حفاری

در این مقاله علاوه بر توضیحات لازم عکسهای ماشین آلات مربوطه به همراه برخی مشخصات آنها آورده شده است.

مقدمه مقاله:

حمل و نقل مواد حفاري شده شامل انتقال خاكبرداري ها به محل خاكريزي –
خارج كردن خاك هاي اضافي از محيط كارگاه – انتقال خاك و مصالح از قرضه
به محل پروژه وحمل مصالح مورد نياز از كارخانه (نظير شن -ماسه – سيمان و
…)همواره از مهمترين و اساسي ترين مسائل در پروژه هاي عمراني و بويژه در
پروژه هاي راه سازي محسوب مي شود.
هر چند مديريت و مطالعات مربوط به حمل ونقل ممكن است ساده به نظرآيد
ولي در عين حال بايد توجه نمود كه براي اكثر پروژه هاي بزرگ نظير راه سازي
قسمت قابل ملاحظه اي ازهزينه ها در مديريت حمل ونقل مصرف مي گردد.
از اين رو توجه به اين امور پر اهميت بوده و نتايج مطلوبي دارد.
حمل و نقل مواد حفاري شده شامل انتقال خاكبرداري ها به محل خاكريزي -خارج كردن خاك هاي اضافي از محيط كارگاه – انتقال خاك و مصالح از قرضهبه محل پروژه وحمل مصالح مورد نياز از كارخانه (نظير شن -ماسه – سيمان و…)همواره از مهمترين و اساسي ترين مسائل در پروژه هاي عمراني و بويژه درپروژه هاي راه سازي محسوب مي شود.هر چند مديريت و مطالعات مربوط به حمل ونقل ممكن است ساده به نظرآيدولي در عين حال بايد توجه نمود كه براي اكثر پروژه هاي بزرگ نظير راه سازيقسمت قابل ملاحظه اي ازهزينه ها در مديريت حمل ونقل مصرف مي گردد.از اين رو توجه به اين امور پر اهميت بوده و نتايج مطلوبي دارد.

انواع سدها و معرفی آنها

انواع سدها

سدهای خاکی:

سدهای خاکی مصالحشان را از همان منطقه احداث و یا نواحی نزدیک تأمین می کنند ، و اصولاً دارای هسته رسی می باشند . رس بر اثر تماس با آب مانع نفوذ و انتقال آب و رطوبت می گردد و مانند نوعی عایق رطوبتی عمل می کند . اگر عمده مصالح تشکیل دهنده سد خاکی یکسان باشند ، سد را همگن می گویند و در غیر اینصورت ناهمگن. اگر کل سد خاکی از رس باشد سد خاکی همگن است ، اما اگر هسته مرکزی سد رس باشد و دور هسته مرکزی را با سنگهای دانه درشت پر کرده باشند ، سد غیر همگن محسوب می شود. از نظر تحلیل و آنالیز این نوع سدها بسیار حساس می باشند و در عین حال از نظر اجرا و پیاده سازی ساده تر می باشند.اجرای این سد در رودخانه های عریض ساده تر است. مصالح این سد اعم از ریز دانه و درشت دانه بایستی در دسترس باشد. این سدها برای زمینهایی نامناسب  از نظر مقاومت مناسب ترین نوع سد می باشند.

سدهای سنگریز:

این سدها خودبخود غیر همگن می باشند و حتماً باید یک بافت آب بند در مرکز آن قرار گرفته باشد. شکل این سدها درست مانند سد ناهمگن خاکی با هسته رسی می باشد با این تفاوت که در مرکز سد به جای رس از سنگ ریزه نفوذ ناپذیر استفاده می شود و در دور تا دور سد سنگریزه های دشت تر ریخته می شود. در برخی موارد رویه سد را به جای سنگریزه با بتن می پوشانند که در آنصورت دیگر نیازی به هسته آب بند نمی باشد. اینگونه سدها اغلب از نوع بلند می باشند. این نوع سد در برابر زلزله بسیار مقاوم هستند . سنگهای ریخته شده برای سد بایستی خاصیتهایی از قبیل جذب کم آب ، سایش کم ، مقاومت فشاری بالا و در برابر سرد و گرم شدن مقاومت خوبی داشته باشند.

سدهای بتنی وزنی:

این سدها عمدتاً کوتاه هستند و ارتفاع آنها بین ۱۵ تا ۲۰ متر می باشد ، این سدها به دلیل وزن زیادی که با بتن برای آن بوجود می آورند بر اثر فشار آب حرکت نمی کند و از جای خود تکان نمی خورد. در این نوع سد سرریز شدن آب مشکلی ایجاد نمی کند . این سدها در دره های عریض ساخته می شوند . این نوع سد در برابر تغییر درجه حرارت  نیز هیچگونه حساسیتی ندارد.

سدهای بتنی قوسی :

این سدها معمولاً در درهای باریک با شیب زیاد و از جنس سنگ اجرا می گردد و می تواند دو قوسی نیز باشند و در راستای عمود ی و افقی در ره دو حالت قوس داشته باشند. حسن این سدها این است که اگر به هر علتی در بدنه آنها ترک ایجاد شود خود نیروی فشار اعمالی از جانب آب پشت سد باعث هم آمدن این ترکها ( ترکهای حرارتی) می شود.

سدهای بتنی پشت بند دار:

سدهای پشت بند دار از نوع بلند هستند و با عث جلوگیری از خمشهای زیاد در بتن می شوند و برای تصور آن می توان اینگونه آنرا تشبیه کرد که دیواری بلند را که دارای پی در زمین است با تیرچه هایی در پشت آن نیز محکم نگه داشته شود تا فرو نریزد.

سدهای لاستیکی:

این سدهای اغلب بر روی رودخانه های فصلی زده می شود و این سدها از جنس لاستیک می باشند که در زمان مورد نیاز این سدها را از باد پر می کنند و این عمل باد کردن حجم سد را بالا می برد و سد مانع عبور آب می گردد. از این نوع سد که کوتاه نیز می باشد در شمال کشور خودمان نیز وجود دارد.

حال با انواع سدها بطور مختصر آشنا شدیم و بایستی کاربرد این سدها را نیز بدانیم و دلایل استفاده از آنها را نیز به دقت مد نظر بگیریم.

حال پس از آشنایی کوتاه و مختصر با این نوع سدها نحوه ارزیابی برای ساختن یک سد را مورد بررسی قرار می دهیم.

از نظر فنی برای ساختن یک سد می بایست مراحلی سپری شود تا ساختن یک سد آغاز گردد ، هر کدام از این مراحل را یک فاز می نامند به شرح ذیل:

·    فاز صفر: آیا ساختن این سد از نظر اقتصادی و مورد کاربری توجیه دارد یا خیر؟

·    فاز یک: انواع سدهایی که با توجه به شرایط جغرافیایی و اقتصادی پیشنهاد می شود بطور ریز می بایست مورد بررسی قرار گیرد و میزان ذخیره آب و هزینه ریالی آن مورد بررسی قرار گیرد.

·    فاز دو : هندسه و تحلیل سد و ریختن نقشه اجرای سد.

·    فاز سه : اجرای سد.

اما در مورد گروههای فنی که برای ساختن یک سد مورد نیاز است به گروههای زیر می توان اشاره کرد:

۱-       گروه هیدرولیک.

۲-       گروه هیدرولوژی.

۳-       گروه زیست محیطی.

۴-       گروه آبهای زیر زمینی.

۵-       گروه نقشه برداری.

۶-       گروه شهر سازی.

۷-       گروه کشاورزی.

۸-       گروه زمین شناسی.

۹-       گروه مدیریت و هماهنگی.

گروههای فنی ذکر شده در کنار یکدیگر پس از تصمیم برای اجرای یک سد گرد می آیند تا یک پروژه به نتیجه برسد. پس از انجام مقدمات مطالعاتی بر روی سد، نوع سد بر اساس منطقه جغرافیایی و مصالح در دسترس سد مورد ارزیابی قرار می گیرد. یکی از نکاتی که جغرافیای منطقه برای ما در ساختن سد مشخص می کند نوع خاک و زمین منطقه و یا دره ای که در آن سد می خواهد اجرا شود ، می باشد ، زیرا نوع بدنه سد و خاک منطقه بسیار حساس است . برای مثال در منطقه ای سنگی با تنگه ای باریک و تنگ ساختن سد خاکی  اشتباه است زیرا تماس این دو ماده ( بدنه سد و سنگی بودن منطقه) مانند چسباندن دوماده که یکی صلب و دیگری غیر صلب است می باشد و بر اثر تکان ( زلزله) این دو در نقطه اتصال جدا می شوند که این خطر ناک است.

آبند در سدها

مهندسان برای کاستن از احتمال گسیختگیها ناشی از عملکرد آب زیرزمین ، همواره درصدد اند تا بخش در حال حفاری را آبکشی و خشک نمایند. البته باید توجه داشت که کنترل نیروهای ناشی از نشت آب هم می‌تواند به همان اندازه در جلوگیری از گسیختگی موثر واقع شود. روشهای متنوعی را که برای کنترل نشت و فرار آب زیرزمینی وجود دارد، می‌توان به سه دسته عمده تقسیم کرد که عبارتند از : آب بندها و موانع ، سیستمهای آبکشی ، زهکشها ، صافی ها (فیلترها).

آب بندها و موانعی را که بر سر راه جریان آب ایجاد می‌شود، می‌توان به سه دسته آسترها و پوششها ، دیوارها و تزریق تقسیم کرد.

آسترها و پوششها

آسترها و پوششها به صورت لایه‌ای نفوذ ناپذیر اجرا می‌شوند و دارای انواع زیراند:

·         تعبیه ورقه‌ای از رس که در بستر دریاچه (به سمت سراب) ایجاد می‌شود و وظیفه آن افزایش مسیر افقی جریان آب در زیر زمین و در نتیجه کاهش فشار آب و میران نشت آن در پاشنه پایاب سد است.

·         یک لایه (آستر) رسی یا پلاستیکی که برای جلوگیری از فرار آب از مخزن یا نشت سیالات از حمل تجمع زباله‌ها اجرا می‌شود.

دیوارها Walls

بسیار متنوع بوده و مهمترین انواع آن را به نحو زیر می‌توان خلاصه کرد.

دیوار خاکی متراکم شده

این دیوارها می‌توانند به عنوان یک خاکریز همگن برای سد ، به صورت یک هسته در داخل سد یا ترانشه‌ای در پی سد ، که هسته آن با رس پر شده باشد، اجرا شوند.

دیواره های بتنی

این نوع دیوار معمولا در حفاری پی ها یا به عنوان پوشش داخل تونلها ، مخصوصا در جاهایی که جلوگیری دایم از نفوذ آب لازم باشد، بکار می‌روند. در سدها برای جلوگیری از فرار آب از زیر سد ، دیوار بتنی قایمی را از پایینترین قسمت سد تا لایه‌های نفوذ ناپذیر احداث می‌کنند.

دیوار با شمعهای صفحه‌ای

این نوع دیوار ، که با راندن شمعهای صفحه‌ای به داخل خاک ایجاد می‌شود، موقعی از کارایی خوبی برخوردار است که قفل و بست بین صفحات کامل باشد و این مسئله‌ای است که در زمینهای دارای قلوه سنگ و قطعات درشت تر یا حاوی مواتع دیگر به خوبی امکان پذیر نیست. با افزایش طول شمعها ، امکان خم شدن آنها در خلال راندن وجود دارد. این نوع دیوار تا حدی می‌تواند از نفوذ آب جلوگیری کند. این دیوار را معمولا برای نگاهداری دیواره بخشهای حفاری شده بکار می‌برند. در خاکهای با زهکشی آزاد ، دیوار باید همراه با یک سیستم آبکشی باشد تا فشار جانبی وارده از زمین و آب به دیوار شمعی کاهش یابد.

دیوارهای گلی

دیوارهای گلی و ترانشه‌های پر شده از گل به عنوان عاملی کارآمد برای جلوگیری از نشت آب در پی سدها ، حفاریهای باز ، حفاری تونلها و سیستمهای کنترل آلودگی ، روز به روز مصرف بیشتری پیدا می‌کنند. روش احداث این دیوارها به جز در تونلها ، به این ترتیب است که ابتدا یک ترانشه حفر می‌شود و برای اینکه دیوارهایی ترانشه در طول حفاری ریزش نکند، داخل آن را با گل روانی از بنتونیت پر می‌کنند. در پایان حفر ترانشه ، این گل روان با موادی که بتواند یک دیوار دایمی و نسبتا غیرقابل تراکم و نفوذ ناپذیر را بسازد، تعویض می‌شود.

دیوار دیافراگمی

بتنی نوع سازه دایمی است که توسط تکنیک ترانشه‌های حاوی گل روان ایجاد می‌شود. به این منظور قطعه‌ای از ترانشه تا عرض ۷ متر را تا عمق دلخواه حفر می‌کنیم. در مرحله بعد یک شبکه (جوشن) فولادی پیش ساخته به داخل آن رانده می‌شود. در کلیه مراحل حفاری و راندن شبکه فولادی ، ترانشه توسط گل روانی که داخل آن ریخته می‌شود، از ریزش محفوظ می‌ماند. در مرحله بعد گل روان توسط بتن جایگزین می‌شود و پس از گرفتن بتن ، قطعه بعدی اجرا می‌شود.

دیوارهای یخی

این دیوارها که با یخ زدن بخشی از زمین اشباع شده ایجاد می‌شوند به عنوان عامل موقتی در جلوگیری از نشت آب در حفاریهای باز ، تونلها و شفتها مورد استفاده قرار می‌گیرند. این روش بیش از همه در رسوبات ضخیم ماسه‌ای و لایه‌ای اشباع شده و یا در جاهایی که مواد سازنده گل روان ممکن است منابع آب را آلوده سازد، بکار می‌رود. از دیوارهایی یخی سالهاست که در معادن و برای احداث چاههایی قایم (شفتها) تا عمق ۳۰۰ متر استفاده شده است.

این روش پرهزینه و وقتگیر است و معمولا یک تاخیر ۶ ماهه در کار را باعث می‌شود. علاوه بر آن باید دقت زیادی در اجرای آن بشود. زیرا حتی یک جریان کوچک آب از میان دیوار به داخل بخش حفاری شده می‌تواند فاجعه آمیز باشد. بر اثر یخ زدن ممکن است تورم قابل ملاحظه‌ای نیز در خاکهای سطحی اطراف ساختگاه بوجود آید که پس از آب شدن یخها می‌تواند با فروریزش زمین همراه شود. مقدار تورم و فروریزش متعاقب آن وابسته به نوع مواد واقع در نزدیک سطح زمین است.

تزریق

تزریق دوغاب به داخل خاکهای نفوذ پذیر و سنگ ، روش رایج و دایمی برای جلوگیری از جریان آب زیرزمینی است. البته در اغلب موارد دیواری که به این ترتیب بوجود می‌آید کاملا نفوذ پذیر نیست. از تزریق همچنین برای افزایش مقاومت سنگ و خاک سود جسته می‌شود. دوغابها متنوع اند و می‌توانند ترکیبی از سیمان ، سیمان و خاک یا مواد شیمیایی باشند. انتخاب نوع دوغاب به تخلخل سازندهای زمین شناسی ، سرعت جریان آب و مقاومت فشاری نهایی بخشهای تزریق شده بستگی دارد.

بطور کلی دوغابهای ماسه – سیمان برای بستن حفره‌های بزرگ و شکستگیها و دوغابهای رس و سیمان پرتلند برای بستن شکستگیهای نسبتا کوچک و خاکهای دانه درشت بکار می‌روند. به منظور کنترل جریان آب زیرزمینی ، حفر رشته منفردی از گمانه‌ها و تزریق در آنها اغلب کافی است. پرده تزریق را می‌توان با افزودن رشته‌های دیگری از گمانه‌های تزریق شده ضخیم تر نمود. در سنگهای شکافدار یا جاهایی که جریان زیاد است، موفقیت عملیات تزریق کمتر است.

انواع سدها از نظر کاربرد:
۱) سدهای مخزنی:به منظور ذخیره آب برای تاءمین مصارف شرب، کشاورزی و صنعت احداث می گردد.حجم مخزن این سدها بسیار بزرگ است.این نوع سدها شامل سدهای بتنی دو قوسی و بتنی وزنی و سدهای خاکی می شوند.
۲) سدهای تنظیمی:هدف از ساخت این سدها تنظیم دبی ثابتی برای رودخانه می باشد.این نوع سدها در پائین دست سدهای مخزنی بزرگ احداث می گردند.ارتفاع آنها کم و میزان حجم آبی که در آن ها ذخیره می شود، کم می باشد.جنس این سدها اکثرا بتنی با حاشیه های سنگریزه ای می باشد.

۳)سدهای انحرافی:برای منحرف کردن آب مورد استفاده قرار می گیرند،این سدها در مسیر رودخانه ها احداث می گردند و با افزایش هد آب باعث سوار شدن آب بر زمین های مجاور می گردد.همچنین از این سدها برای منحرف کردن آب قبل و بعد از محل های ساخت سدهای بزرگ استفاده می شود.

۴)سدهای رسوبگیر
این نوع سدها دارای ارتفاع کمی می باشد و جنس آنها بتن و سنگ می باشد.هدف ازاین سدها برای جلوگیری از ورود رسوبات به داخل سدهای بزرگ می باشد و قبل از این سدها احداث می شوند.

سازه های وابسته به سد:
پی ها وتکیه گاهها : از ارکان بسیار مهم سدها می باشند که نیاز به پایداری در طول ساخت و بهره برداری دارند.
اگرچه اغلب سدهای بتنی چه از نوع وزنی و پایدار و چه از نوع قوسی بر روی بسترهای سنگی مقاوم ساخته می شوند، ولی نیاز به کنترل مخصوصا مقاومت لغزشی و تراوشی دارند
سدهای بتنی قوسی نیاز به پی و تکیه گاههای مقاوم دارند و سدهای بتنی وزنی باید از نظر پی مقاوم باشند ولی اهمیت پی و دیواره در سدهای خاکی بسیار کمتر می باشد.
گالری ها ، اتاقک ها و شفت ها:
این سازه ها جهت حفاری ، تزریق،جمع آوری زهکش ها،نصب و راه اندازی و نگهداری وسایل جنبی در سدهابه کار می روندو قسمتی از ساختمان سد می باشند.
پائین ترین گالری در دیواره سد که عموما در داخل پی قرار دارد، گالری زهکش نامیده می شود و کلیه آبهای نشتی و زه ابهای خروجی از زهکش ها وارد این گالری می شود و سپس از آن تخلیه می گردد.

سریزها:
سریزها سازه های تنظیم کننده مانند دریچه ها و سازه های آرام کننده جریان مانند حوضچه آرامش از تاسیسات وابسته به سد هستند و در سدهای بتنی عموما بر زاویه پائین دست بدنه سد قرار می گیرند.

تخلیه کننده ها :
جهت انتقال آب از دریاچه سد به پائین دست آن به کار می روند و اجزاء آن عبارتند از:
کانل ورودی
آبراه
اتاقک دریچه
شوت و سرسره
انرژی گیر
از سازه های وابسته به سد هستند که کنترل رفتار و اطمینان از عملکرد آن در رفتار سد بسیار مهم است.
دریچه ها:
تمام دریچه ها و شیر آلات نصبی از تاسیسات وابسته به شمار می روند.

نیروهای وارد بر سد:

۱ ) نیروی فشار منفذی
۲ ) نیروی وزن سد
۳ ) نیروی افقی آب در بالادست
۴) نیروی عمودی آب در بالادست

موارد کنترل در سدهای بتنی:
تراز آب مخزن :
تراز آب مخزن با ذکر تاریخ اندازه گیری نوشته می شود و به صورت روزانه اندازه گیری می گردد.
تمام پارامترها از قبیل تغییر شکل ها و جابجایی هاو تاثیر درجه حرارت و تنش ها،کرنش ها و نیروی uplift تابع تراز آب می باشد.
دما :
اندازه گیری های دما شامل دمای آب و دمای هوا و دمای بتن در ترازها ئ نقاط مختلف است.
تراز آب بیشتر باشد بر دمای بتن تاثیر درجه حرارت کمتر است چون خود یک عایق است.
تغییر شکل ها :

تغییر جابجایی ها و،تغییر مکان های افقی و قائم و تغییر شکل های داخلی و دورانی
فشار منفذی :
که این فشار توسط پیزومتر بدست می آید.
( پیزومتر برای بدست آوردن فشار نقطه ای در خاک است‌.)
فشار ناشی از آب در خاک زیری که به سمت بالا وارد می شود را فشار منفذی گویند و با نصب پیزومترها در جهت سراب به پایاب در پی سد می توانیم فشار در هر نقطه را مشخص نماییم.علاوه بر آن از پیزومترها برای کاهش فشار منفذی استفاده می گردد.
نشت آب :
اگر نشت زیاد شود یعنی دیواره در حال ریزش است.

حرکات کل سد
زلزله :
با استفاده از دستگاه های زلزله نگار
بدنه،پی تکیه گاهها و سنگ بستر :
در طول عمر مفید سد حالات مختلفی اتفاق می افتد که باید سد در مقابل تمام این حالات پایدار و ایمن باشد.این حالات شامل وضعیت زمان ساخت اولین آبگیری در طولانی مدت تخلیه سریع،شرایط سیلابی و زلزله می باشد.
در تمام شرایط بایستی سد در مقابل واژگونی در هر یک از صفحات افقی در مقاطع میانی سد ، در کف و صفحه های پائین تر از کف ایمن باشدو نیز صفحات میانی بدنه و صفحات پی و یا ترکیبی از آن ها لغزش رخ ندهد و بالاخره تنش ها در حد مجاز باشد.
در مورد سدهای قوسی رفتار سد به صورت انتقال نیرو از طریق قوس ها به تکیه گاه هاو انتقال بخشی دیگر به پی می باشد.
عموما رفتار سد در مواقع سیلابی و زلزله باید پیش بینی گردد.پاسخ سد در مواقع زلزله به مشخصات حرکت زمین در عرض و ارتفاع بستگی دارد.
حرکت آب مخزن در اثر زلزله تغییر شکل پذیری سنگ کف و تاثیر متقابل حرکات آب ، سد و بستر باید بررسی گردد.

اثر بارها و نیروهای خارجی بر جسم سد به صورت های زیر در رفتار سد ظاهر می شود:
۱) تغییر شکل سد به صورتشعاعی در جهت افق و مماسی از سراب به پایاب در سدهای قوسی و به صورت افقی و قائم در سدهای وزنی و خاکی می باشد
۲) تغییر شکل سنگ که شامل تراکم،تورم و یا چرخش می شود.
۳) تغییرات در درزهای اتصال افقی
۴) تغییرات کرنش و تنش در بتن
۵) چرخش بدنه سد یا سنگ بستر
۶) ایجاد فشار uplift
7) نشت آب
8 ) ایجاد ترک در بدنه و تکیه گاه ها

محل های کنترل در سدهای بتنی:
۱) وجه بالادست بدنه سد:
کنترل درزها و ترک،وضعیت بتن از نظر فرسایش و خوردگی
۲) وجه پائین دست:
کنترل درزها و ترک،شوره زدگی بتن (اگر زیاد باشد علاوه بر نشت آب املاح بتن نیز در حال شسته شدن است)و وضعیت خود بتن
۳) تاج سد:
کنترل سواره و پیاده رو از لحاظ خوردگی و فرسایش عوامل طبیعی ترک و وضعیت نقاط ثابت پنج مارک
) گالری های بدنه سد :
نشت و ترک های احتمالی و درزها و وضعیت زهکش ها(در گالری تحتانی)باید کنترل شود.
۵) وضعیت پی در پنجه:
کنترل نشت آب،ترک و فرسایش بتن
۶) گالری تحتانی :
کنترل ترک ها وضعیت نشت آب و زهکش ها کنترل سطح بتن و شوره زدگی
۷) سریزها:
کنترل دریچه و عملکرد آن،تکیه گاهها و کابل ها و زنگ زدگی دیواره دریچه،کنترل درزها و ترک در رویه بالادست سریز،فرسایش بتن در آبگذر و تاج سریز کنترل بتن در کانال هوادهی

۸)حوضچه آرامش:
حوضچه آرامش از لحاظ رسوب گذاری،فرسایش لبه ها،دیواره و کف حوضچه و وضعیت بتن
بلوک های ضربه گیر در داخل حوضچه آرامش باعث ایجاد پرش هیدرولیکی در حوضچه می گردد.ایجاد پرش هیدرولیکی و افزایش عمق ثانویه باعث افت انرژی جریان می گردد.
۹) آبگیر :
کنترل سطح بتن و لبه هافوضعیت آشغال گیرها،خوردگی و زنگ زدگی
آبگیر محل هایی هستند که برای انتقال آب از دریاچه سد به پائین دست و یا انتقال آب از دریاچه سد که نیروگاهها از آن ها استفاده می شود.

برای جلوگیری از ورود آشغال ها،تنه درختان به داخل آبراهه و همچنین نیروگاهها،از آشغالگیرهایی در ورودی آن ها استفاده می شودکه نیاز به کنترل و مراقبت دارد.
۱۰)تکیه گاهها و بستر زمین:
تکیه گاهها و پی سد یکی از مهمترین موارد کنترل در سدسازی می باشد.به خاطر اینکه تکیه گاهها یا پی در اثر نیروهای وارد به آنها می توانند جابجا شوند و این جابجایی در مقیاس زیاد باعث از بین رفتن سد می گردد.بنابراین باید تغییرات آن بطور مداوم مورد بررسی قرار گیرد.

بررسی درزها و شکاف های ایجاد شده در پی و دیواره و شکاف ها
در محل پی و تکیه گاههای سد بررسی شکاف ها در صخره های طرفین، بررسی ریزش سنگ،میزان رسوب گذاری در مخزن دریاچه رویش گیاهان در تکیه گاه ها،حفره های فرسایشی،لایه های لغزشی و انحلال در آب از موارد مهم کنترل پی و دیواره می باشد.
۱)کنترل دستگاههای اندازه گیری و تجهیزات کنترل
ابزارهای سازه ای،ابزارهای زهکشی،نشت تجهیزات اندازه گیری فشار uplift زلزله نگار،شیر آلات،جرثقیل ها و چراغ ها
همانطور که اشاره شد کلید کنترل ها و اندازه گیری ها در تمام مقاطع و نقاط سد به دلیل وجود نیروها و لارها و تمرکز تنش از حساسیت بیشتری برخوردارند.لذا کنترل ها و اندازه گیری ها باید با دقت بیشتر و دوره زمانی کمتری در این نقاط صورت گیرد.
این محل های کنترل در سدهای بتنی وزنی پایه دار با سدهای قوسی تفاوت دارد که به شرح زیر می باشد:

* سدهای پایه دار وزنی:

مهمترین تغییر مکان در این سدها در جهت سراب به پایاب (شعاعی) می باشددر حال یکه تغییر مکان ها در جهت چپ به راست(محور سد)از اهمیت کمتری برخوردار می باشد.کلیه درزها(درزهای انقباضی و افقی)کنترل ترک و جابجایی.

* سدهای قوسی:

-تغییر مکان سراب به پایاب
-تغییر مکان چپ به راست یا تغییر مکان در جهت محور تاج سد(مماسی).ترک در تکیه گاهها و ترک در تونل های افقی و گالری ها
اصول نگهداری و تعمیرات:
سدها از بزرگترین طرح های عمرانی هر کشوری می باشد که در رشد و شکوفایی اقتصادی هر جامعه نقش بسزایی دارد و برای ساخت و اجرای آن ها زمان و هزینه بسیار زیادی صرف گردیده است.
حفظ،نگهداری،دوام و تضمین بهره برداری ضرورت بهره برداری محسوب می گردد.نگهداری مقدم بر تعمیرات است و منظور از نگهداری حفظ سلامت و کارایی و نگهداشتن وضعیت سازه به همان شکل اجرا و ساخت اولیه است.
اقدامات اجرایی و پیوسته جهت نگهداشتن و پیشگیری از صدمات ناشی از آسیبات حرکتی،نشست و نشت آب،آسیب های شیمیایی،صدمات زلزله و سیل و سایر صدمات فیزیکی و شیمیایی منجر به تضمین سلامتی آن می گردد.
تعمیرات زمانی انجام می شود که نگهداری جایگاهه در دستگاه بهره بردار نداشته و احتمال خطرات و اثرات سوء و مخرب در پیش باشد.
موضوع مهم در ارتباط با نگهداری و تعمیرات تامین هزینه و برآورد دقیق حجم عملیات و و نیز مصالح مصرفی و نیز زمان تعمیرات می باشد.

در مرحله تعمیرات پارامترهای زیر مهم می باشد:
۱) آسیب شناسی
۲) اثرات حال و آینده ناشی از آسیب دیدگی
۳) ضرورت و روش تعمیر
۴) حجم عملیات ترمیم،زمان و هزینه.

آسفالت

مقدمه:

یکی از مهمترین ویژگی‌هایی که یک شهر را از سایر شهرها متمایز می‌کند و تاثیر زیادی بر منظر شهری دارد، آسفالت یکدست و مناسب معابر است و از مهمترین اقدامات و وعده‌های شهرداری، موضوع آسفالت خیابان ها و معابر شهری است. در خیابانهای ما انواع و اقسام ترک ها، موج ها و چاله ها را در سطح آسفالت  میتوان مشاهده کرد. یکی از معضلات سرنشینان وسایل نقلیه ، عبور بر بستر ناهموار این معابر می باشد. با پیشرفت تکنولوژی وتوسعه صنایع خودرو سازی پارامتر آسایش و راحتی مسافر بیش از پیش مورد توجه طراحان قرار می گیرد این راحتی ممکن نخواهد بود مگر اینکه وسایل نقلیه بر یک بستر مناسب وهموا ر قرار بگیرند وحرکت نمایند. خرابی روسازی راه تاثیر بسزایی درکاهش سرعت ترافیک و به تبع آن ایجاد تاخیر بیشتر برای حرکت وسایل نقلیه از یک طرف وخطر بروز تصادف وافزایش هزینه های ناشی از مصرف سوخت ، هزینه های مر بوط به استهلاک وسایل نقلیه ومشکلات زیست محیطی را از طرف دیگر درپی دارد. شناخت دقیق انواع خرابی واندیشیدن تدابیر لازم برای تعمیر ونگهداری راه و رفع خرابی های بوجود آمده جهت جلوگیری از گسترش خرابی یک ارزش ملی محسوب می شود .

خرابی راههای با رویه بتن آسفالتی :

بدلیل استفاده گسترده از این نوع لایه ها درروسازی راههای درون شهری وبرون شهری خرابی رویه های بتن آسفالتی با حساسیت بیشتری مورد بررسی قرار گرفته است مهم ترین خرابی های ایجاد شده دررویه های بتن آسفالتی به شرح ذیل می باشد :

شیار طولی ، نشست موضعی ، تورم ، موج افتادگی ، قیر زدگی ، مصالح صیقل شده ، کچل شدن رویه ، عریان شدن مصالح ، چاله ، ترک پوست سوسماری ، ترک انقباضی ، ترک لغزشی ، ترک کناری  و ترک انعکاسی .

عوامل تاثیرگذار در خرابی آسفالت:

۱-  در مخلوط آسفالت گرم، قیر به عنوان تنها ماده چسباننده محسوب میگردد و حفظ کیفیت آن در حین تهیه آسفالت لزوماً باید مورد توجه قرار گیرد. قیرهای موجود در مخازن ذخیره کارگاه و یا قیرهایی که به کارگاه جهت تخلیه در مخازن وارد میشود، هیچگاه نباید بیش از ۱۷۵ درجه سانتی گراد گرم شود و یا در حین گرم کردن دود کند. این در حالی است که در برخی موارد دمای بالای ۲۱۰ درجه سانتی گراد دیده شده است.

۲-   به جرات میتوان گفت پارامتر اساسی در رابطه با بحث قیر و آسفالت، نیروی انسانی است که متاسفانه در این زمینه از پائین ترین سطح نیروی انسانی مورد نیاز از قبیل تکنسین، اپراتور تا سطوح طراحی، مهندسین ناظر و…. با کمبود نیروی ماهر مواجه می باشیم. نیروی انسانی شاغل در کارخانههای آسفالت جایگاه ثابتی ندارند و در هیچ مرجعی مورد آموزش و یا آزمایش و یا تعیین صلاحیت علمی قرار نمی گیرند و فقط بر اساس تجربه عمل میکنند.

۳-  بر طبق دستوالعمل آیین نامه روسازی، در روکشهای آسفالتی و برای تصحیح ناهمواری سطوح آسفالتی موجود و قدیمی و همچنین در آزاد راهها و راههای اصلی بایستی از فینیشر تمام اتوماتیک استفاده کرد. شرایط استاندارد فینیشر به عوامل مختلفی همچون سال ساخت، تعداد ساعت کارکرد، حداکثر و حداقل عرض ریخته شده توسط فینیشر، داشتن سنسور ، میله های لرزاننده سالم و بدون فرسودگی جهت ویبره آسفالت، سالم بودن حلزونی بستگی دارد.در پروژه های راهسازی در ایران  برای روکش عمر فینیشرها حتی به ۲۰ سال هم میرسد. شرکتهای پیمانکاری دارای فینیشرهای دست دوم و در بعضی اوقات دست چندم می باشند. بیشتر آنها سنسور نداشته و یا سنسور آنها خراب است. در بعضی از فینیشرها دستگاه اتصال ساز مشاهده نمیشود تا بتوانند درز بین لایه سرد و گرم را بر طبق آیین نامه اجرا کنند.

۴-  درجه حرارت مخلوطهای آسفالت با قیرهای خالص و دانه بندی پیوسته در هنگام بارگیری نباید خارج از محدوده ( ۱۶۰-۱۲۰ ) باشد.درجه حرارت مناسب پخش نیز بر حسب درجه حرارت سطح راه و ضخامت لایه آسفالتی مشخص میشود که برای ضخامتهای متداول ۵ تا ۱۰ سانتیمتر بین ۱۲۰تا ۱۴۰ درجه سانتیگراد است.در بسیاری از موارد دیده میشود که آسفالت در دمایی بیش از دمای استاندارد (بالای ۱۶۳ درجه) بارگیری شده که می تواند عاملهایی چون بالا بودن دمای قیر یا دمای مصالح سنگی، در اثر نا آشنا بودن گرم کننده قیر و یا اپراتور به دمای استاندارد یا نبودن سنسور دما یا عملکرد نادرست آن، را داشته باشد.دمای پخش نیز در چندین مورد کمتر از مقدار مجاز ثبت شد که فاصله زیاد حمل و استفاده نکردن از پوشش پارچه می تواند دلایل آن باشد. نبودن مخلوط آسفالتی در دمای مناسب در زمان بارگیری و اجرا، تراکم نا کافی و یا بیش از حد را در رویه اجرا شده به دنبال خواهد داشت. عدم تراکم کافی و در واقع مقدار بیش از حد فضای خالی دوام ناکافی رویه آسفالتی می باشد. تراکم بیش از حد، کم بودن فضای خالی مورد نیاز و قیرزدگی رویه آسفالتی را منجر خواهد شد.

خبرگزاری پانا : یک کارشناس راهسازی تنوع پایین قیردر کشور را از عمده علل خرابی آسفالت راهها دانست و گفت: از مجموع ۷ نوع قیر آسفالت در جهان ،فقط ۲ نوع در ایران تولید می شود که جوابگوی مناطق مختلف آب و هوایی کشور نیست.

دکتر عامری استاد دانشگاه و رئیس پژوهشکده حمل و نقل وزارت راه و ترابری: اجرای نادرست و غیر استاندارد و عدم نظارت کافی بر پروژه های راهسازی باعث کوتاهی عمر آسفالت راه ها و خرابی زودهنگام آن می شود. عمر متوسط آسفالت راه های برون شهری در ایران ۳ تا ۴ سال است، این در حالی است که متوسط عمر آسفالت راه ها در سایر کشور، بین ۹ تا ۱۰ سال است. کوتاهی عمر آسفالت جاده های سالانه هزار و ۵۰۰ میلیارد تومان هزینه به کشور تحمیل می کند.

افزایش ۲٫۵ برابری عمر آسفالت های تهران:

شهردار تهران در افتتاح پروژه بهسازی بزرگراه های تهران گفت:آسفالت ها در کشور تاکنون به روش سنتی تهیه می شده است و این روش سنتی باعث کاهش عمر مفید آسفالت ها در شهر تهران شده است. قالیباف با بیان اینکه عمر مفید آسفالت در کشور ۲ سال است گفت:عمر مفید آسفالت خیابانهای تهران با استفاده از تکنولوژی جدید بازیافت سرد با قیر امولسیون به ۵ سال افزایش خواهد یافت.

جایگزینی کامل امولوسیون بجای قیر محلول جهت استفاده در اندودهای سطحی و نفوذی:

در حال حاضر استفاده از اندودهای محلول در مواد نفتی در صنعت راهسازی بویژه در کشورهای توسعه یافته منسوخ گردیده است. با عنایت به تنوع محصولات امولسیونی و همخوانی آنها با شرایط زیست محیطی،هر نوع اندود با با مشخصات مهندسی مفروض قابل ساخت و تهیه است. بدین جهت با تدارک زیر ساختهای لازم برای تهیه انواع قیرهای امولسیونی ، استفاده از قیرهای محلول از سال ۸۶ در پروژه های آسفالتی سازمان ممنوع گردیده و قیرهای امولسیونی با ترکیبات مختلف برای استفاده به عنوان تک کت ، برایم کت ، انجام بازیافت سرد و استفاده در دستگاه بلوپچر مورد استفاده قرار گرفتند.

استفاده از بازیافت سرد درجا و کارخانه ای:

عملیات بازیافت سرد درجا (Inplace Cold Recycling) با استفاده از تکنولوژی کف قیر و امولسین در پروژه های مختلف انجا پذیرفته است.مزیت این روش در حذف مرحله حمل نخاله و سرعت بالای اجرای عملیات است.این روش در محورهایی که دارای تغییرات نامحسوس در مشخصات لایه های روسازی موجود هستند،قابل توصیه است. روش دیگر ،بازیافت سرد کارخانه ای است(Plant Cold Recycling) . کنترل مراحل مختلف اجرا در این روش ساده تر است اما سرعت عملیات اجرایی در مقایسه با روش درجا پایین تر است

آسفالتی که خود را ترمیم میکند:

دکتر لیوینگستون، فیزیکدان برنامه تحقیقات زیربنایی پیشرفته در اداره کل بزرگراه‌های فدرال (FHWA)، می‌گوید یک ماده پلیمری ساختاری که می‌تواند به طور خود به خودی ترک‌ها را اصلاح نماید،تولید شده است. این پیشرفت قابل ملاحظه با استفاده از یک عامل اصلاح کننده کپسوله شده و یک آغازکننده شیمیایی کاتالیستی درون یک بستر اپوکسی ایجاد شده است.

یک ترک در حال ایجاد موجب گسستن میکروکپسول‌های موجود شده، در نتیجه عامل اصلاح‌کننده با استفاده از خاصیت مویینگی درون ترک رها می‌شود. با تماس عامل اصلاح‌کننده با کاتالیزور موجود، این عامل شروع به پلیمریزه شدن نموده، دو طرف ترک را به هم می‌چسباند.

این روش می‌تواند منجر به تولید آسفالتی شود که ترک‌های خود را اصلاح می‌کند. لیوینگستون می‌گوید: ”هیچ‌کس نمی‌تواند برای رشد این فناوری زمانی را پیش‌بینی کند، اما پیشرفت واقعی در حال انجام است و قابلیت‌های موجود بسیار هیجان‌آور می‌باشند.“

آسفالت بی صدا:

کارشناسان زیباسازی شهری تصمیم گرفتند برای اولین بار در جهان، نسبت به تعویض آسفالت اتوبان های بزرگراههای سیب بزرگ لقب ایالت نیویورک آمریکا اقدام کنند. شاید تعویض آسفالت کار تازه ای نباشد که قطعا نیست اما دلیل این تعویض، بدون شک در دنیا بی نظیر است. دلیل تعویض آسفالت این اتوبان ها تولید صدای بیش از حد است. صدای زیادی که از این اتوبان ها به گوش می رسد مساله ای عادی است اما نه برای آنهایی که کوچکترین واکنش ها را زیرنظر دارند. آسفالت ریخته شده در سطح هر خیابان، نکات ویژه ای را برای استفاده کاربران طلب می کند. یکی از این نکات، شن به کار رفته در آسفالت است. در بسیاری از کشورهای جهان که آسفالت خیابان ها را به صورتی قدیمی و کلاسیک انجام می دهند، دیده می شود که نحوه کار، همان شیوه قدیمی قیر و شن است. اما این آسفالت های قدیمی حالا جایگزین دارند. آسفالت جدید، مواد تازه ای دربر ندارد. کارایی جدیدی هم ندارد. تنها، روش مخلوط کردن مواد در آن ساده اما موثر است. کارشناسان میشیگانی قبل از مخلوط کردن شن و قیر، شن را تا آنجاکه ممکن است، شستشو می دهند. دلیل این کار هم ساده است. اگر شن به کار رفته در آسفالت، حامل گرد و غبار باشد. قیر به خوبی روی آن نمی نشیند و این مسئله باعث می شود آسفالت خیابان پس از مدتی به صورت لایه های کوچک و بزرگ جدا شده و یا مانند صورتی آبله زده، سطح خیابان را دچار فرورفتگی کنند.
پس از شستن شن، آن را در هوای داغ که معمولا جایگاه آن در قسمتی از کارگاه های آسفالت سازی قرار دارد، خشک می کنند. بدین ترتیب دیگر لایه ای مانع چسبیدن شن و قیر به هم نمی شود. هر چه شنها فشردگی بیشتری داشته باشند و قیر به درستی روی آنها ریخته شود، دیگر فضایی باقی نمی ماند تا هوا در خلل آن و در فضای ایجاد شده بین لاستیک و سطح آسفالت، ایجاد صدا کند.»
یعنی هوا همیشه در فضای بین لاستیک و سطح آسفالت در حرکت است. حال اگر خلل و فرج شنها کمتر باشد این فضا کمتر شده و در نتیجه صدای مزاحم یا آلودگی صوتی اتوبان ها هم از بین می رود.

مراجع:

۱-    چهارمین کنگره ملی مهندسی عمران، دانشگاه تهران، اردیبهشت ۱۳۸۷

۲-    انواع خرابی راهها واصول مرمت آنها ، امیر ابوالحسن پور و داریوش نجفیان دانشجویان کارشناسی دانشکده پلیس راهور ، دانشگاه علوم انتظامی ، تهران

معرفی سد لاستیکی

تکنولوژی نسبتاً جدیدی که برای مهار آبهای سطحی به کار گرفته شده است تکنولوژی ساخت سدهای لاستیکی می باشد .ایده استفاده از سدهای لاستیکی اولین بار در سال ۱۹۵۰ توسط «ایمبرسون» مطرح شد . در سال ۱۹۶۵ اولین سد لاستیکی بادی در ژاپن برای ذخیره سازی آب به بهره برداری رسید .
هم اکنون در حدود ۱۰۰ سد لاستیکی در آمریکای شمالی ، بیش از ۱۰۰۰ سد لاستیکی در ژاپن و خاور دور ، و در مجموع ۲۶۰۰ سد در نقاط مختلف جهان به طور موفقیت آمیز در دست بهره برداری میباشند.

سد لاستیکی

چکیده
نحوه کار و سهولت اجرا و بهره برداری از سدهای لاستیکی ، آنها را مناسب برای جایگزینی
برخی سدهای کوتاه می سازد . این سدها با توجه به طراحی سریع ، سهولت نصب و بهره –
برداری ، هزینه اندک اجرای طرح ، مدت زمان کوتاه اجرا ، انعطاف پذیری قابل توجه آن
در مقابل عوامل خارجی ، امکان تغییر شکل و سبکی می توانند در بسیاری از طرح های آبی کشور
بویژه در نواحی ساحلی شمالی و جنوبی که با مشکلات متعدد آبی از جمله کمبود آب کشاورزی
و سیلابهای فصلی روبرو هستند ، مناسب واقع شوند .
این سدها که از یک تیوپ بزرگ و حجیم تشکیل شده اند بر روی یک بستر بتنی نصب و بوسیله
آب یا هوا پر می شوند. اتصال بدنه پلاستیکی به بستر بتنی با استفاده از مهارهای فولادی صورت می پذیرد .
از دیگر مولفه های مهم و کاربردی یک سد لاستیکی کنترل ساده آن است که برای تنظیم تعادل
فشار درون تیوپ ، اجرای فرمان تخلیه و یا پر کردن آن در نظر گرفته شده و عملا کنترل
کارایی سد را بر عهده دارند .
کاربرد این سدها متنوع بوده و می توان از اثرات آنها در افزایش حجم ذخیره سازی سدهای بزرگ ، استفاده از آنها بجای دریچه های فولادی ، کاهش فرسایش رودخانه ها ، کنترل سیلاب
به عنوان بندهای انحرافی ، ساخت حوضچه های پرورش آبزیان و … نام برد .
مقدمه
از آن جایی که تامین آب همواره نیاز اساسی بشر می باشد ، لذا مهار سیلابها و آبهای جاری
از طریق احداث سد از کارهای اساسی و زیر بنایی برای نیل به خود کفایی کشور بوده است.
در حال حاضر یکی از جدیدترین مصالحی که در ساخت سازه های آبی در طی چندین سال اخیر
به خدمت گرفته شده لاستیک است که به طور گسترده ای در ساخت بندها یا سدهای کوتاه مورد
استفاده قرار می گیرد .
بطور کلی در سازه های هیدرولیکی انتظار انجام یک کار خاص مد نظر بوده ، ولی این بدان معنا نیست که تنها یک طرح منحصر به فرد بتواند آن کار را انجام دهد و در این طرحها می تواند
جایگزینی صورت بپذیرد ، از جمله می توان از طرح استفاده از سدهای لاستیکی به جای سدهای
کوتاه نام برد .
لاستیک بدنه این سدها با توجه به شرایط وکارکرد آنها دارای خواص مقاومت آبی ،جوی ،کششی
پارگی ، ساییدگی و ضربه ای می باشند .
تیوپ این سدها قابلیت ترمیمی داشته و تعمیرات آن به سهولت انجام می شود .عمر مفید این سدها
۲۰ تا ۳۰ سال است و در صورت از بین رفتن لاستیک قابلیت تعویض داشته که بدین نحو میتوان
عمر مفید آنرا افزایش داد .
از ویژیگیهای مهم و بسیار کارآمد سدهای لاستیکی قابلیت تغییر شکل آنها است که بر اساس عبور جریان از محل احداث سد در هنگام بهره برداری این تغییرات می تواند انجام گیرد . در کل
باید گفت یک سد لاستیکی می تواند در دو حالت قرار گیرد :
۱ – کاملا بر روی یک بستر بتنی خوابیده و امکان عبور جریان را بدون هیچگونه مانعی فراهم
نماید .
۲ – بطور کاملا ایستاده بصورت مانعی در برابر عبور جریان باشد و یا اجازه عبورآب بصورت
سرریز را تامین کند .
کارایی این سدها تحت کنترل سیستمهای اتوماتیک و دستی است که به پشتوانه یکدیگر در نظر
گرفته شده اند . از مزایای این سدها سهولت نصب و بهره برداری از آنهاست که علاوه بر مدت
زمان کوتاه اجرای طرح ، بهره برداری آن نیز بسیار آسان بوده به نحوی که علاوه بر در نظر
گرفتن سیستمهای کاملا اتوماتیک جهت کنترل فشار داخلی آن ، یک سیستم کنترل مکانیکی با
کارایی بسیار ساده نیز در سیستم کنترل آن قرار گرفته تا از آسیب رسانی به سد جلوگیری شود.
لازم به ذکر است که گاهی اوقات رقوم تراز سطح بستر بتنی را از کف رودخانه بالاتر می –
سازند تا با این کار باعث افزایش ارتفاع نهایی سد لاستیکی شوند.
اتصال سد لاستیکی به بستر بتنی توسط مهارهایی است که به دو صورت انجام می شود :
۱ – اتصال یک ردیفه
۲ – اتصال دو ردیفه
در اتصال یک ردیفه دو لبه لاستیک رویهم قرار گرفته و به بستر بتنی مهار می شوند ، این اتصال
شامل یک صفحه فلزی مدفون در بتن ، پیچهای قرار گرفته در بتن و در نهایت یک صفحه نگهدارنده که بر روی بدنه لاستیکی قرار می گیرد می باشد که برای تنظیم آب بندی لاستیک از
مهره های مربوطه بر روی صفحات نگهدارنده استفاده می شود .
در اتصال دو ردیفه نیز روش نصب به همان صورت است با این تفاوت که دو لبه بدنه لاستیکی به
طور مجزا با فاصله مشخصی از یکدیگر قرار می گیرند . مهارهای بکار رفته از جنس آهن
گالوانیزه گرم با فولاد ضد زنگ است . این مهارها باید در مقابل نیروهای کششی کاملا مقاوم
بوده و بتوانند د ربرابرحداکثر نیروهای طرح به خوبی ایستادگی کنند .معمولا ضریب اطمینان
صفحه های مهاری ۲ تا ۳ انتخاب می شود .
از جمله مواردی که در طراحی این سدها نیازمند بررسی است طرح استفاده از نرم افزار مناسب
برای طراحی زاویه فراگیری بدنه لاستیکی در دیواره ها در جهت کاهش میزان چروکیدگی
بده لاستیکی در مجاورت دیواره های شیبدار و افزایش طول عمر مفید این سدهاست . از دیگر
موارد می توان به گزینه های زیر اشاره کرد :
۱ – استفاده از میلگردهای آجدار برای ساخت بولتها در جهت افزایش درگیری در بتن و رسیدن
به مقاومت کششی بیشتر
۲ – طرح تبدیل طول صفحات نگهدارنده از ۲ متر به ۱ متر برای سهولت حمل و نقل و تسریع
عملیات نصب و همچنین کاهش انحنای این صفحات در حین فرآیند جوشکاری
۳ – استفاده از شیتهای لاستیکی محافظ بر روی صفحات نگهدارنده برای جلوگیری از زخمی
شدن و آسیب بدنه اصلی سد
۴ – استفاده از لوله های توزیع هوا در سدهای بادی در جهت توزیع یکنواخت تر جریان هوا در
شرایط پر و خالی شدن بدنه اصلی سد
۵ – طرح استفاده از اتصالات آکاردئونی در سیستم لوله کشی ( ورود و خروج هوا درسیستم
های بادی ) در مناطق دارای درز انبساط
* * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * *
پس از طراحی و ساخت یک سد لاستیکی نوبت بهره برداری و نگهداری از آن خواهد شد که این
مطلب خود از عوامل موثر در طول عمر یک سد خواهد بود .تجارب موفق و ناموفق استفاده
از سدهای لاستیکی نشان می دهد که نامناسب بودن روش بهره برداری موجب کاهش عمر
اقتصادی طرح می شود . در این راستا می توان اذعان داشت زمینه های نگهداری از این سدها
شامل انجام بازرسی های ماهانه توسط اشخاص متخصص ، باتجربه و کارآزموده می باشد که
به بررسی مشکلات احتمالی می پردازند .
در کل می توان گفت در کشورهایی که در امر بهره برداری دقت و هوشیاری به خرج می دهند
و از افراد دارای صلاحیت برای نگهداری و تعمیر سدهای لاستیکی استفاده می شود ، عمراین
قبیل سدها بسیار طولانی و در کشورهایی که در امر بهره برداری چندان مراقبتی نمی کنند
معمولا عمر این سدها کوتاه خواهد بود .
لازم به ذکر است بهره برداری و استفاده از این سدها بسیار ساده بوده و با آموزش به یک نفر انجام می شود اما چنانچه فرد آموزش دیده ای این کاررا نپذیرد عواملی مانند اشتباه در میزان
فشار مناسب سد ، ارتفاع ایستادگی آن در مقابل جریانها و افزایش بیش از اندازه و غیر مجاز
ارتفاع آب در بالادست می تواند منجر به آسیب لاستیک سد شود . در پاره ای از موارد نیز
شلیک گلوله یا عدم فرهنگ سازی برای افراد عام می تواند باعث ایجاد خسارت و مشکلاتی
برای این سدها شود . بنابراین در زمینه بهره برداری این سدها بهتر آن است که این عمل به
یک شرکت یا سازمان دارای صلاحیت واگذار شود تا از مشکلات احتمالی تا حد امکان جلوگیری
شود . از طرفی با توجه به حساسیت استفاده ازاین سدها برای کشاورزان در فصول کم آبی باید نگهداری از آنان به گونه ای صورت بپذیرد که در این مقع زمانی کوچکترین مشکلی در بهره –برداری از آن پیش نیاید و موجبات اعتراض کشاورزان را فراهم نشود .
در کل استفاده از سدهای لاستیکی می تواند دستاوردهای جدیدی در زمینه های مختلف داشته
باشد که از جمله آنان می توان به صورت مختصر به موارد زیر اشاره کرد .
* با توجه به این مطلب که سازه های صلب از جمله بندهای بتنی و خاکی و … بدلیل عدم تغییر –
شکل در مقابل جریان رودخانه مانع ایجاد کرده و باعث غرقابی اراضی و زمینهای کشاورزی ،
فرسایش خاک و خسارت به اهالی منطقه و گاهی خسارت به سد شوند بهتر است از طرح
جایگزینی با سدهای لاستیکی در مناطقی که با خطر طغیان احتمالی و غیر عادی مواجه هستند
یا می توانند در معرض جریانهای سیلابهای فصلی و ناگهانی قرار گیرند ، استفاده شود . چرا
که با توجه به مکانیزم عملکرد این سدها در حین وقوع سیلاب و افزایش فشار و در نتیجه
آن برهم خوردن فشار تعادلی داخل تیوب این نوع سدها تغییر شکل داده و بر روی بستر بتنی
بصورت کاملا خوابیده قرار گرفته و اجازه عبور جریان را بدون هیچ مانعی از محل عبور سد
می دهند .

* افزایش ارتفاع سدهای مخزنی جهت افزایش حجم ذخیره سازی آنها
* نقش آنان در بالاتر بردن سطح تراز آب رودخانه ها
* این نوع سدها می توانند بصورت مانعی بر عبور جریان بوده و در منطقه بالادست میزان آب
مورد نیاز برای مصارف مختلف را تامین کند از جمله :
۱ – تامین آب مورد نیاز کشاورزان و کاهش هزینه پمپاژ
۲ – تامین آب مورد نیاز افزایش آبخور قایقها و کشتیها
۳ – استفاده در جهت طرحهای تغذیه مصنوعی و یا مصارف آبخیزداری
* جهت جلوگیری از به هدر رفتن آب و فرسایش رودخانه ها در مسیر عبور جریان می توان با
استفاده از این سدها دبی پایه رودخانه ها را ذخیره کرد .
* نقش سد لاستیکی در جلوگیری از تداخل آبهای شور و شیرین در رودخانه های منتهای به دریا
* استفاده از سدهای لاستیکی به عنوان بندهای انحراف در تامین آب کشاورزی
* استفاده از بندهای کوتاه لاستیک در حوضچه های پرورش ماهی و میگو
* استفاده در جهت زیبا سازی چهره شهرها و ایجاد جاذبه توریستی
با توجه به امکان تولید بدنه اصلی این سدها و سیستم هیدرومکانیکال آنها در کارخانه نیاز به
مصالح کمتری است که این امر احداث این سدها را در مناطق مختلف امکان پذیر می سازد .
همچنین در این سدها محدودیتی از نظر طول در تاج وجود ندارد و تا طول ۱۵۰ متر در
یک دهانه امکان تولید و نصب دارد و در طولهای بیشتر می توان از چند دهانه کردن عرض
رودخانه ها استفاده کرد . ارتفاع قابل اجرای این سدها از ۸٫ تا ۶ متر بوده که برای ارتفاع –
های بشتر می توان از افزایش سطح تراز بستر بتنی استفاده کرد .
نتیجه گیری :
با توجه به مطالب عنوان شده در بالا و خواص و کارایی سدهای لاستیکی و همچنین سازگاری با محیط ، سادگی طراحی ، کوتاه بودن زمان طرح و ساخت ، ایمنی و پایداری مناسب آنها نسبت به
سازه های صلب ، سادگی و سهولت بهره برداری و در نهایت کاهش هزینه های اجرایی امید آن
است که جهت صرفه جویی اقتصادی و حل برخی مشکلات سازه های هیدرولیکی استفاده از این
سدها در طرح های آبی کوچک و بزرگ کشور به نحو شایسته انجام پذیرد .

تصویری از یک سد لاستیکی

منبع: نواندیشان

مقاله ای کامل راجع به بتن

یکی از مهمترین و متداولترین مصالح ساختمانی «بتن» (Concrete) است که به علت دارا بودن خواصی از جمله شکل خمیری قبل از گیرش، مقاومت خوب در برابر آتش سوزی، دسترسی آسان به مصالح و مقاومت فشاری خوب آن استفاده از آن را با مقبولیت عمومی روبرو کرده است.
بتن مصالحی شبیه به سنگ است که از مخلوط کردن مقدار متناسبی از سیمان، شن، ماسه، آب و افزودنی های دیگر بدست می‌آید. توده اصلی بتن، سنگ دانه‌های درشت و ریز (شن و ماسه) است و فعل و انفعال شیمیایی بین آب و سیمان که به صورت شیره‌ای اطراف سنگدانه‌ها را پوشانده است، باعث یکپارچه شدن و چسبیدن سنگدانه‌ها به یکدیگر می شود. این سنگدانه‌ها اسکلت اصلی بتن را تشکیل داده و نیروی وارد بر بتن را تحمل می کنند، آب نیز در این مخلوط موجب ایجاد واکنش شیمیایی در سیمان می‌شود که سخت شدن مخلوط بتن را پس از طی دوره حدود بیست و هشت روز و رسیدن به مقاومت نهایی بتن به همراه دارد. شن و ماسه حدود 65 درصد مخلوط بتن و مابقی را خمیر سیمان و درصد بسیار کمی هوا تشکیل می دهد.
در نیمه دوم قرن نوزدهم برای غلبه بر این محدودیت مقاومت کششی بتن، اقدام به استفاده از میلگردهای فولادی که دارای مقاومت کششی بالایی هستند در قسمت های تحت کشش در بتن شد؛ چسبندگی عالی فولاد به بتن در این ترکیب یکی دیگر از مهم ترین عوامل استفاده از فولاد در بتن است. ترکیب بدست آمده “بتن مسلح” خوانده می‌شود که اغلب مزایای خوب دو ماده مختلف را به تنهایی داراست و همین مشخصه مطلوب، استفاده بتن مسلح را در انواع مختلف سازه ها نظیر، ساختمان‌ها، پل ها، سدها و… امکان پذیر می‌کند. اما در سازه هایی نظیر پل‌های قوسی، پوشش گنبدی، پوشش‌های پلیسه‌ای و مخازن استوانه‌ای به علت دخیل بودن عامل خمش در سازه از نوع دیگری از بتن با نام “بتن پیش تنیده” استفاده می‌شود. در این روش فولاد که بصورت مفتول یا کابل است تا نزدیکی حد جاری شدن کشیده می شود، پس از بتن‌ریزی و گرفتن بتن و در نتیجه ایجاد چسبندگی لازم بین فولاد و بتن، عامل کشش در فولاد حذف شده و کلیه نیروی کششی فولاد به صورت فشاری در بتن وارد می شود که قابلیت باربری سازه را در برابر نیرو های ناشی از خمش زیاد می کند.
در فرایند استفاده از بتن دو عامل نقش اساسی دارند که در رسیدن بتن به مقاومت نهایی آن که مهندسین طراح سازه طبق آیین نامه های موجود برای سازه های مختلف و با در نظر گرفتن پارامترهای طراحی اعلام می دارند بسیار موثرند. 1)ساخت بتن 2)بتن ریزی.
در فرایند ساخت بتن طراح با استفاده از آیین نامه های موجود و در نظر گرفتن مقاومت نهایی لازم، درصد هر یک از مواد تشکیل دهنده بتن را اعلام و شرکت سازنده نیز بوسیله این دستورالعمل اقدام به ساخت بتن می‌کند. در مرحله دوم نیز مجری طرح با رعایت کامل ضوابط آیین‌نامه‌های اجرایی بتن‌ریزی اقدام به بتن ریزی و نگهداری از آن تا رسیدن به مقاومت نهایی آن می‌کند. عدم رعایت هر یک از این ضوابط موجب می‌شود تا بتن در هنگام بارگذاری و مواقع بحرانی دچار آسیب شده و خسارات جبران ناپذیری را موجب شود. لذا باید مبادی ذیربط با نظارت کامل نسبت به اجرای صحیح ضوابط موجود توسط طراحان، شرکت های سازنده بتن و پیمانکاران و بازرسی های منظم و آزمایشات مقاومت بتن در تمامی مراحل ساخت و اجرا از بروز خسارات ناشی از اجرای ناصحیح این ضوابط جلوگیری کنند.
……………………………………………………………………………………………………………………………
بتن سبك و اثر ميكروسيليس ها در افزایش مقاومت آن
مقدمه :
توليد سيمان كه ماده اصلي چسبندگي در بتن است در سال 1756 ميلادي در كشور انگلستان توسط «John smeaton » كه مسئوليت ساخت پايه برج دريايي «Eddystone » را بر عهده داشت آغاز شد و درنهايت سيمان پرتلند در سال 1824 ميلادي در جزيره اي به همين نام در انگلستان توسط «Joseph Aspdin » به ثبت رسيد . مردم كشور ما نيز از سال 1312 با احداث كارخانه سيمارن ري با مصرف سيمان آشنا شدند و با پيشرفت صنايع كشور ، امروزه در حدود 26 الي 30 ميليون تن سيمان در سال توليد مي گردد . با آگاهي مهندسان از نحوه استفاده سيمان در كارهاي عمراني ، اين ماده جايگاه خودش را در كشورمان پيدا كرد .
يكي از روشهاي ساختمان سازي كه امروزه در جهان به سرعت توسعه مي يابد ساختمانهاي بتني است . بعد از انقلاب اسلامي به علت كمبود تير آهن در نتيجه تحريمها و نيز گسترش ساخت و سازهاي عمراني در كشور ، كاربرد بتن بسيار رشد نمود . علاوه بر اين موضوع ساختمانهاي بتني نسبت به ساختمانهاي فولادي داراي مزايايي از قبيل مقاومت بيشتر در مقابل آتش سوزي و عوامل جوي ( خورندگي ) آسان بودن امكان تهيه بتن به علت فراواني مواد متشكله بتون و عايق بودن در مقابل حرارت و صوت مي باشند كه توسعه روز افزون اين نوع ساختمانها را فراهم مي سازد .
يكي از معايب مهم ساختمانهاي بتني وزن بسيار زياد ساختمان مي باشد كه با ميزان تخريب ساختمان در اثر زلزله نسبت مستقيم دارد . اگر بتوانيم تيغه هاي جدا كننده و پانل ها را از بتن سبك بسازيم وزن ساختمان و در نتيجه آن تخريب ساختمان توسط زلزله مقدار زيادي كاهش مي يابد . ولي كم بودن مقاومت بتن سبك عامل مهمي در محدود نمودن دامنه كاربرد اين نوع بتن و بهره گيري از امتيازات آن بوده است . استفاده از ميكروسيليس در ساخت بتن سبك سبب شده است كه مقاومت بتن سبك بالا رود و اين محدوديت كاهش يابد . در اين تحقيق ضمن توضيحاتي در مورد بتن و تاثير آب بر روي مقاومت بتن ، بيشتر در باره بتن سبك و روشهاي افزايش مقاومت آن با استفاده از ميكروسيلس ، خواص مكانيكي و همچنين موارد كاربرد آن بحث مي شود .
1- سيمان
– سيمان توليد شده در كشور ما با سيمان توليد شده در كشورهاي صنعتي متفاوت است كه لازم است تفاوت آن تا حد ممكن بررسي شود .
– طبقه بندي سيمانها شناسايي شود .
–  عدم تنوع در كيفيت سيمان نشانه ضعفهايي از سيستم ساخت و ساز مي باشد .
–  عدم استفاده از سيمان با كيفيت بالا از عوامل اوليه عمر كوتاه ساختمان در بحث مصالح مي باشد .
2 – شن و ماسه
– معيارها و آئين نامه هاي توليد كلان شن و ماسه بررسي شود .
– توليد كلان  شن و ماسه در كشور ما از نظر معيار و رعايت آئين نامه هاي توليد بررسي شود .
–  معايب شن و ماسه توليدي در كشور در حد كلان بدلائل زير آنرا در درجه دوم و يا سوم كيفيت قرار مي دهد .
الف : وجود گرد و غبار
ب : عدم شستشو
ج : دانه بندي نا صحيح
د : استفاده از شن و ماسه رودخانه اي بجاي شن و ماسه شكسته .
– استفاده از شن و ماسه درجه 2 و يا 3 از عوامل ثانوي عمر كوتاه ساختمان در بحث مصالح مي باشد .
افزايش مقاومت بتن مد نظر تمام دست اندركاران صنعت توليد بتن مي باشد .
ساختار بتن :
– بتن داراي چهار ركن اصلي مي باشد كه به صورت مناسبي مخلوط شده اند ، اين چهار ركن عبارتند از :
الف : شن
ب : ماسه
ج : سيمان
د : آب
– در برخي شرايط براي رسيدن به هدفي خاص مواد مضاف به آن اضافه مي شود كه جزﺀ اركان اصلي بتن به شمار نمي آيد .
– توده اصلي بتن مصالح سنگي درشت و ريز ( شن و ماسه ) مي باشد .
–  فعل و انفعال شيميايي بين سيمان و آب موجب مي شود شيرابه اي بوجود آيد و اطراف مصالح سنگي را بپوشاند و مصالح سنگي را بصورت يكپارچه بهم بچسباند .
–  استفاده از آب براي ايجاد واكنش شيميايي است .
–  براي ايجاد كار پذيري لازم بتن مقداري آب اضافي استفاده مي شود تا بتن با پر كردن كامل زواياي قالب بتواند دور كليه ميلگرد هاي مسلح كننده را بگيرد .
–  جايگاه استفاده آب در بتن به لحاظ انجام عمل هيدراتاسيون داراي حساسيت بسيار زيادي است .
ويژگيهاي آب مصرفي بتن :
– آب هاي مناسب براي ساختن بتن
1- آب باران
2- آب چاه
3- آب بركه
4- آب رودخانه در صورتي كه به پسابهاي  شيميايي كارخانجات آلوده نباشد و غيره …
بطور كلي آبي كه براي نوشيدن مناسب باشد براي بتن نيز مناسب است باستثناﺀ مواردي كه متعاقبا توضيح داده خواهد شد .
– آبهاي نا مناسب براي ساختن بتن
1- آبهاي داراي كلر ( موجب زنگ زدگي آرماتور مي شود )
2-  آبهايي كه بيش از حد به روغن و چربي آلوده مي باشند .
3-  وجود باقيمانده نباتات در آب .
4-  آب گل آلود ( موجب پايين آوردن مقاومت بتن مي شود )
5-  آب باتلاقها و مردابها
6-  آبهاي داراي رنگ تيره و بدبو
7-  آبهاي گازدار مانند2 co و…
8- آبهاي داراي گچ و سولفات و يا كلريد موجب اثر گذاري نا مطلوب روي بتن مي شوند .
نكته : 1- آبي كه مثلا شكر در آن حل شده است براي نوشيدن مناسب است ولي براي ساخت بتن مناسب نيست .
نكته : 2- مزه بو و يا منبع تهيه آب نبايد به تنهايي دليل رد استفاده از آب باشد .
نكته : 3- ناخالصيهاي موجود در آب چنانچه از حد معين بيشتر گردد ممكن است بشدت روي زمان گرفتن بتن ، مقاومت بتن ، پايداري حجمي آن ، اثر بگذارد و موجب زنگ زدگي فولاد شود .
نكته : 4- استفاده از آب مغناطيسي بعنوان يكي از چهار ركن اصلي مخلوط بتن مي تواند بعنوان تاثيرگذار بر روي يارامترهاي مقاومت بتن انتخاب گردد .
تمايز بتن از نظر چگالي :
الف : بتن معمولي : چگالي بتن معمولي در دامنه باريك 2200 تا 2600 kg/m3 قرار دارد زيرا اكثر سنگها در وزن مخصوص تفاوت اندكي دارند ( ادامه اين مبحث از بحث ما خارج است )
ب : بتن سنگين : از اين بتنها در ساختمان محافظهاي بيولوژيكي بيشتر استفاده مي شود مانند ساختار ، آكتورهاي هسته اي و پناهگاههاي ضد هسته اي كه مورد بحث ما نمي باشد كه چگالي آن معمولا بيشتر از 2200 تا 2600 كيلوگرم بر متر مكعب مي باشد .
ج : بتن سبك : مصرف بتن سبك اصولا تابعي از ملاحظات اقتصادي است ضمن اينكه استفاده از اين بتن بعنوان مصالح ساختماني داراي اهميت بسيار زيادي است اين بتن داراي چگالي كمتر از 2200 تا 2600 كيلوگرم در متر مكعب مي باشد . بدليل اينكه داراي چگالي كمتر از بتن سنگين است داراي امتياز قابل توجهي از نظر ايجاد بار وارده بر سازه مي باشد چگالي بتن سبك تقريبا بين 300 و 1850 كيلوگرم بر متر مكعب مي باشد يكي از امتيازات مهم امكان استفاده از مقاطع كوچكتر و كاهش مربوطه در اندازه پي ها مي باشد ضمن اينكه قالبها فشار كمتري را از حالت بتن معمولي تحمل مي كنند و همچنين در كاهش جابجايي كل وزن مصالح بدليل افزايش توليد جايگاه ويژه اي دارد .
روش هاي كلي توليد بتن سبك :
– روش اول : از مصالح متخلخل سبك با وزن مخصوص ظاهري كم بجاي سنگدانه معمولي كه تقريبا داراي چگالي 6/2 مي باشد استفاده مي كنند .
–  روش دوم : بتن سبك توليد شده در اين روش بر اساس ايجاد منافذ متعدد در داخل بتن يا ملات مي باشد كه اين منافذ بايد به وضوح از منافذ بسيار ريز بتن با حباب هوا متمايز باشد كه بنام بتن اسفنجي ، بتن منفذ دار و يا بتن گازي يا بتن هوادار مي شناسند .
– روش سوم : در اين روش توليد ، سنگدانه ها ي ريز از مخلوط بتن حذف مي شوند . بطوريكه منافذ متعددي بين ذرات بوجود مي آيد و عموما از سنگدانه هاي درشت با وزن معمولي استفاده مي شود . اين نوع بتن را بتن بدون سنگدانه ريز مي نامند .
نكته : كاهش در وزن مخصوص در هر حالت به واسطه  و جود منافذ يا در مصالح يا در ملات و يا در فضاي بين ذرات درشت موجب كاهش مقاومت بتن مي شود .
طبقه بندي بتن هاي سبك بر حسب نوع كاربرد آنها :
– بتن سبك بار بر ساختمان
–  بتن مصرفي در ديوارهاي غير بار بر
–  بتن عايق حرارتي
نكته 1- طبقه بندي بتن سبك بار بر طبق حداقل مقاومت فشاري انجام مي گيرد .
مثال : طبق استاندارد 77 – 330 ASTM C در بتن سبك —- مقاومت فشاري بر مبناي نمونه هاي استوانه اي استاندارد از    شده پس از 28 روز نبايد كمتر از Mpa 17 باشد . و وزن مخصوص آن نبايد از 1850 كيلوگرم بر متر مكعب تجاوز نمايد كه معمولا بين 1400 او 1800 كيلوگرم بر متر مكعب است .
نكته : 2- بتن مخصوص عايق كاري معمولا داراي وزن مخصوص كمتر از 800 كيلوگرم بر متر مكعب و مقاومت بين 7/0 و Mpa 7 مي باشد .
انواع سبك دانه هايي كه به عنوان مصالح در ساختار بتن سبك استفاده مي شود :
الف –  سبك دانه هاي طبيعي : مانند دياتومه ها ، سنگ پا ، پوكه سنگ ، خاكستر ، توف كه بجز دياتومه ها بقيه آنها منشاﺀ آتشفشاني دارند .
نكته :1- اين نوع سبك دانه ها معمولا بدليل اينكه فقط در بعضي از جاها يافت مي شوند به ميزان  زياد مصرف نمي شوند ، معمولا از ايتاليا و آلمان اينگونه مصالح صادر مي شود .
نكته : 2- از انواعي پوكه معدني سنگي كه ساختمان داخلي آن ضعيف نباشد بتن رضايت بخشي با وزن مخصوص 700 تا 1400 كيلو گرم بر متر مكعب توليد مي شود كه خاصيت عايق بودن آن خوب مي باشد اما جذب آب و جمع شدگي آن زياد است . سنگ پا نيز داراي خاصيت مشابه است .
ب –  سبك دانه هاي مصنوعي : اين سبك دانه ها به چهار گروه تقسيم مي شوند .
– گروه اول : كه با حرارت دادن و منبسط شدن خاك رس ، سنگ رسي ، سنگ لوح ، سنگ رسي دياتومه اي ، پرليت ، اسيدين، ورميكوليت بدست مي آيند .
– گروه دوم : از سرد نمودن و منبسط شدن دوباره كوره آهن گدازي به طريقي مخصوص بدست مي آيد .
– گروه سوم : جوشهاي صنعتي ( سبكدانه هاي كلينكري) مي باشند .
– گروه چهارم : مخلوطي از خاك رس با زباله خانگي و لجن فاضلاب پردازش شده را مي توان به صورت گندوله در آورد تا با پختن در كوره تبديل به سبك دانه شود ولي اين روش هنوز به صورت توليد منظم در نيامده است .
در جدول ( 1 ) خواص انواع بتن هاي سبك كه با اين سنگدانه ها ساخته مي شوند نشان داده شده اند :
الزامات سبكدانه ها بتن سازه اي :
الزامات سبكدانه ها در آيين نامه هاي ASTM C330-89 ( مشخصات سبكدانه ها براي بتن سازه اي در آمريكا ) و BS 3797:1990 ( مشخصات سبكدانه ها براي قطعات بنايي و بتن سازه اي در بريتانيا ) داده شده اند . در استاندارد بريتانيايي مشخصات واحدهاي بنايي نيز مورد بحث قرار گرفته است . اين آيين نامه ها محدوديتهايي براي افت حرارتي ( 5% درASTM و4% در BS)و همچنين در BS براي مقدار سولفات  1% 3 so  (به صورت جرمي ) را مشخص نموده اند . برخي الزامات دانه بندي اين آيين نامه ها در جداول 2 ، 3 و 4 نشان داده شده اند .
ذكر اين نكات براي فهم بهتر اين جداول مفيد است :
1- آيين نامه BS 1047:7983 مشخصات دوباره در هواي سرد شده ، كه منبسط نشده است را در بر مي گيرد .
2- سبكدانه هاي به كار رفته در بتن سازه اي ، صرفنظر از منشأ آنها توليداتي مصنوعي مي باشند و در نتيجه معمولا يكنواخت تر از سبكدانه طبيعي مي باشند . بنابراين سبكدانه را مي توان براي توليد بتن سازه اي با كيفيت ثابت مورد استفاده قرار داد .
نكته : سبكدانه ها داراي خصوصيت ويژه اي هستند كه سنگدانه هاي معمولي فاقد آن مي باشند و در رابطه با انتخاب نسبتهاي  مخلوط و خواص مربوط به بتن حاصل داراي اهميت ويژه اي مي باشند .اين ويژگي عبارتست از توانايي سبكدانه ها در جذب مقادير زياد آب و همچنين امكان نفوذ مقداري از خمير تازه سيمان به درون منافذ باز ( سطحي ) ذرات سبكدانه (مخصوصا ذرات درشت تر ) در نتيجه اين جذب آب توسط سبكدانه ، وزن مخصوص آنها زيادتر از وزن مخصوص ذراتي مي شود كه در گرمچال خشك شده اند .
روشهاي افزايش مقاومت بتن سبك :
كم بودن مقاومت بتن سبك عامل مهمي در محدود نمودن دامنه كاربرد اين نوع بتن و بهره گيري از امتيازات آن بوده است براي بدست آوردن بتن سبك با مقاومت زياد روشهاي زيادي مورد توجه قرار گرفته است .
نكته : عامل موثر و مشترك در كليه اين پژوهشها مصرف ميكروسيليس در بتن مي باشد . در اينجا اجمالا به چند روش اشاره مي گردد :
1- تحقيقات مشترك V.Novokshchenov و W.Whitcomb جهت افزايش مقاومت بتن سبك و بهبود ديگر خواص آن با استفاده از سبكدانه هاي سيليسي منبسط شده ، به اعتقاد آنان مقاومت بتن سبك تابعي از مقاومت سبكدانه ها و ملات است كه اين رابطه به صورت ذيل ارائه گرديد .
fc = fm (vm)+fa (1-vm)
fc = مقاومت بتن    fa = مقاومت سبكدانه
fm = مقاومت ملات  vm = حجم نسبي ملات
بدين ترتيب مشاهده مي شود كه مي توان با افزايش مقاومت سبكدانه و مقاومت و حجم ملات مقاومت بتن سبك را افزايش داد .(مقاله نت)
………………………………………………………………………………………………………………………….
بتن پیش تنیده:
استفاده از بتن پيش تنيده در ايجاد پلها و ساختمان ها و تمام سازه ها از حدود 50 سال پيش تا کنون در سطح وسيع متداول شده است. با توجه به عيوب مختلف فولاد( نا پايداري الاستيک نيمرخ هاي فلزي، خوردگي و زنگ زدگي، فزوني بهاي توليد…) امروزه اغلب پلهاي بزرگ از بتن پيش تنيده ساخته مي شوند، اما برخلاف حالت بتن مسلح مصالح مصرفي جهت اين پلها بايد از کيفيت بسيار خوبي برخوردار باشند .
در بتن پيش تنيده نيز مانند بتن مسلح از بتن که داراي مقاومت بسيار خوب فشاري است و فولاد استفاد مي شود اما بتن مسلح ترکيبي از بتن و فولاد است که در آن بتن در مقابل فشار و فولاد در مقابل کشش مقاومت مي کند در حالي که در بتن پيش تنيده با انجام يک عمل مکانيکي بتن به تنهايي تنشهاي کششي و فشاري ايجاد شده را تحمل مي نمايد. براي طرح محاسبه قطعات پيش تنيده روش و ترتيب اجراي سازه بايد دقيقا مشخص باشد زيرا مقادير تنش هاي ايجاد شده در قطعات در حين اجراي سازه بسيار مهم و گاهي تعيين کننده مي باشند. همچنين برخلاف حالت بتن مسلح بعد از بررسي پايداري سازه تغيير شکلهاي کوتاه مدت و دراز مدت بتن و فولاد نيز بايد به دقت مورد مطالعه قرار گيرند. مصالح مصرفي در سازه هاي بتن پيش تنيده بايد از کيفيت عالي برخوردار بوده و با دقت نيز مورد استفاده قرار گيرند با توجه به اين که بتن در سن کم که مقاومت نسبتاً ضعيفي داشته و قابل تغيير شکل نيز مي باشد تحت فشار فوق العاده زيادي قرار مي گيرد بايد کيفيت آن به مراتب از کيفيت بتن مصرفي در سازه هاي بتن مسلح بالاتر باشد همچنين فولاد نيز با توجه به اينکه تحت کشش فوق العاده زيادي قرار مي گيرد (100تا 180 کيلو گرم بر ميلي متر مربع ) بايد مقاومت مناسبي داشته باشد بنابر اين در زمان اجراي سازه مصالح مصرفي در بتن پيش تنيده تحت تنش هاي فوق العاده مهمي قرار مي گيرند که عمل تنيدن آزمايش مناسبي براي کنترل کيفيت مصالح به کار رفته است.
مقاله زیر فواید، موارد مصرف، طرز ساختن و موارد سازه ای بتن پیش تنیده را همراه با عکسهای خوب تشریح کرده است (به زبان لاتین): http://www.cpci.ca/downloads/nationalstructuralbook.pdf

مقاله کامل دانستنی های گروت و ملات

مخلوطهای گروت آماده جهت مصارف مختلفی چون، زیر صفحه ستونها، آنکربلتها، نصب ریل ماشین آلات، برینگ پلها، بلتها، ریلها، حایل ها و…  کاربردی دارند.  این گروتها به گونه ای طراحی شده اند که توان جذب نیروهای وارده و انتقال آنها به بخش زیرکار را داشته باشند.

برای مثال در هنگام نصب انواع ماشین آلات نیروهای وراده از آنها توسط گروت یا ملات به فنداسیون بتنی منتقل می گردند.  ملاتها و گروتها موجب حصول مقاومتهای مطلوب و مطمین و همچنین اتصال پایدار بین ملات و سازه ای که قرار است بر روی آن گروت یا ملات قرارگیرد از یکطرف و سطح زیرکار از طرف دیگ می گردند.

بطور کلی دو روش ملات ریزی در داخل حفرات در محل اتصال آنکرو وجود دارد که عبارتند از :

الف – گروت یا ملات خشک (Dry-pack Mortar) : در این روش ملات با استفاده از نیروی تراکمیTamping جایگذاری می شود.

ب – گروت یا ملات سیال (Flow Mortar) : بعلت روانی در هنگام ریختن، گروت یا ملات خود به خود جایگذاری می شود.

هرچند مصرف گروت یا ملاتهای نوع خشک بطور کاملاً رضایت بخشی در عمل در کارهای ساختمانی بکار برده می شود ولی این روش جایگذاری همیشه روش مناسبی نیست، به همین خاطر است که در عمل تمایل به استفاده از روش ملات سیال رو به افزونی دارد.  روش ملات سیال در محلهایی که حفرات تقریباً بسته و مسدود و غیر قابل دسترسی بوده بیرون از آن، گروت کاری براحتی امکان پذیر نیست کاربرد فراوان دارد.

چرا ملاتهای مخلوط گروت آماده ترجیح داده می شوند؟

ملاتهای گروت طراحی شده برای گروت کاری می بایست پاسخگوی کاربردها، عملکردها و نیازهای مشخصی همچون موارد زیر باشند.

–          قوام یافته و سیال باشد و در حالت معمولی جاری شود.

–          دچار جداشدگی آب و سنگدانه از هم نشده و ته نشین نشود.

–          دچار جمع شدگی قابل ملاحظه نگردد.

–          توان نگهداری آب ملات بتنی و سیمان را داشته باشد.

–          در حداقل زمان به مقاومت مطلوب دست یابد.

مجموعه موارد ذکر شده در بالا نیازمند همگونی مخلوط، مواد چسباننده و مصالح سنگی (دانه بندی) و مواد افزودنی هستند.  چنانچه مخلوط گروت در کارگاه ساختمانی ساخته شود و از مصالح سنگی موجود استفاده بعمل آید، دانه بندی مناسب بدست نخواهد آمد و ضمانت لازم نیز امکان پذیر نخواهد بود.

برای بدست آوردن درصد بهینه مواد چسباننده و افزودنی (اگر نیاز باشد) و مصالح سنگی در چنین شرایطی از نظر تکنیکی تقریباً غیر ممکن خواهد بود و از نظر اقتصادی نیز کاملاً غیر اقتصادی است.  به همین دلیل است که از ملات مخلوط آماده بطور ایده آل برای ملات ریزی و گروت کاری استفاده بعمل می آید.  این نوع ملاتهای مخلوط آماده تحت شرایط کنترل شده و فرموله شده و از پیش مخلوط شده در کارخانه بسته بندی می شوند.  از آنجاییکه خصوصیات عملکرد این مواد بطور دقیق مشخص و معلوم است، چنانچه طبق راهنمای سازنده بکار برده شوند و همچنین بطور مناسب مخلوط، تحکیم و عمل آوری شوند، نتایج مثبت و رضایت بخشی را بدنیال خواهد داشت.

ملاتهای گروت آماده

شرکت وندشیمی تولید کننده و عرضه کننده گروتها و ملاتهای مخلوط آماده بر پایه سیمان، رزین اپوکسی و پلیمری (بسپار) می باشد.

مهمترین عامل در انتخاب ملات برای یک کاربرد مشخص بستگی به شرایط و خواسته های مورد نیازسرویس، ملات ریزی و یا گروت کاری دارد.  هریک از این نوع ملاتها دارای خصوصیات عملکردی مشخص و منحصر بفردی می باشند که پاسخگوی نیازهای موجود خواهند بود.

–          گروت منبسط شونده بر پایه سیمان

–          گروت سیمانی اصلاح شده با مواد پلیمری (بسپار)

–          گروت اپوکسی دوجزیی و یا سه جزیی

–          گروت آماده منبسط شونده

ملات، گروت سیمانی منبسط شونده با مقاومت اولیه و نهایی بالا و زود رس که به دمای آب و هوایی محیط و زمان مصرفی بستگی دارد.

این ملات بصورت پودر خشک بسته بندی شده، آماده مصرف می باشد و در هنگام ترکیب با آب، دارای خصوصیت و یژه انبساط حجمی دو مرحله است.

انبساط اولیه آن حاصل تصعید گازها بوده و هنگامی بوقوع می پیوندد که پودر آن با آب ترکیب می شودو به مدت 15 تا 30 دقیقه بطول می انجامد.  فاز دوم انبساط نیز در اثر واکنش شیمیایی گیرش ملات است که یک یا دو روز بعد از اختلاط ملات آغاز می شود.

به منظور حصول انبساط اولیه بهینه بایستی ملات را پس از اختلاط با آب سریعاً مورد استفاده قرارداد.  گروت مخلوط آماده از نوع گروت ضد سولفات بوده و دارای سیمان پرتلند ضد سولفات بر طبق ASTM C  150 نوع V و پودر میکروسیلیکا می باشد.  این ملات مخصوص دمای بالای c °40 – c °10 بوده و چنانچه ملات ریزی در زیر دمای یاد شده صورت گیر و نرخ کسب مقاومت کندتر خواهد شد.

گروت اصلاح شده پلیمری

ملات سیمانی اصلاح شده با مواد پلیمری دارای دو جزء می باشد.

–         جزء مایع A : رزین پلیمری

–        جزء مایع B : مخلوط سیمان با مقاومت بالا و دانه بندی ویژه با ماسه سیلیسی شکری، با بهترین خواص روان کنندگی.

در هنگام ملات ریزی تنها کافیست دو جزء B و A با هم مخلوط شوند.  این ملات دارای خصوصیات زیر

می باشد :

1-     مقاومت کششی و خمشی بالا

2-     خاصیت آببند کنندگی مطلوب

3-     مقاومت سایشی بالا

4-     پیوند قوی با زیرسازی (معدنی)

5-     مقاومت بالا در برابر اثر آب شور دریا

توجه :

برای کسب اطلاعات بیشتر به راهنمای ملات تعمیراتی و محافظتی وندشیمی مراجعه شود.

گروت اپوکسی

این گروت اپوکسی شکل پذیر و بدون حلال شامل 3 جزء می باشد.

رزین اپوکسی، سخت کننده، عمل آورنده آمین و دانه بندی ویژه سیلیسی

در هنگام مصرف کافیست سه جزء آن با هم مخلوط شوند.

این ملات دارای خصوصیات زیر است :

1-     سخت شدن سریع که دمای محیط بستگی دارد

2-     قابلیت بالای چسبندگی به زیر کارهای معدنی و فولادی

3-     مقاومت در برابر ارتعاشات شدید

4-     سخت شدن بدون جمع شدگی

5-     مقاومت بالا در برابر حملات مواد شیمیایی

6-     مقاومت مکانیکی بسیار زیاد

موارد مصرف :

–         گروت کاری و ملات ریزی برای پیوند محکم سازه ای در شرایط باربری دینامیکی

–         در صنایع، شامل : کارخانه و ماشین آلات موتوری، ژنراتورها، پمپها، ریل جرثقالها، سیستمهای انبارهای بلند

– در کارهای ساختمانی، شامل : برینگ پلها، پایه گاردهای محافظ دست اندازها، تیرهای راهنمایی لامپهای استاندارد انکربلتها.

– در صنایع ساختمانی، شامل : ستونهای پیش ساخته بتنی و یا فولادی، اجزاء ساختمان پی ها، تصفیه ستونها، اتصالات، روزنه های لوله کشی.

– تعمیرات بتن، شامل : روسازی حفرات سنگها و فواصل آنهاپر کردن حفرات

مورد کاربردی

آماده سازی زیرکار

موفقیت در انتقال نیروهای وارده توسط مواد پیوند دهنده کاملاً به زیر کار بستگی دارد.

این موفقیت ذکر شده را می توان در 3 واژه خلاصه کرد.

1-     سلامت  (Sound)2-  تمیزی  (Clean)3-  ثبات (Stable)

زیرکار سیمانی می بایست :

–         عاری از هر گونه چربی یا گرد و غبار، روغن و مواد آلوده باشد.

–         عاری از هرگونه روغن قالب و مواد عمل آورنده باشد.

–         عاری از هرگونه پوسته و بخشهای سست و لق باشد.

–         عاری از پوسته سیمانی و دوغاب سیمان باشد.

زیرکارهای فلزی می بایست :

–         عاری از هرگونه روغن، چربی، گرد و غبار و مواد آلوده باشند.

–         عاری از لایه های پوسته ورقه شده باشند.

روشهای آماده سازی سطوح زیرکار

انتخاب نوع روش آماده سازی سطوح زیرکار به عواملی چون :

شرایط زیرکار، امکانات محلی و نوع ملات مصرفی بستگی دارد.  سطح قدیمی را می توان با استفاده از روشهای زیر آماده کرد.

–     سند بلاست نمودن، واتربلاست شدید، قلم و چکش کاری، مضرس کردن و خراش دادن سطوح، خراشیدن و زبر کردن سطوح عامل اصلی پیوند و چسبندگی ملات با سطح زیر کار است.

–     باید به این نکته توجه داشت که زیرکردن بیش از اندازه سطوح موجب جلوگیری از روان شدن ملات بر روی سطح می گردد.

رطوبت در بتن زیرکار

هنگامیکه زیرکار از نوع بتنی، ملات سیمایی و یا ملات سیمانی اصلاح شده با مواد پلیمری باشد، مرطوب بودن زیرکار الزمی است.  اشباع کردن زیرکار از آب موجب جلوگیری ازخشک شدن ملات مصرفی (در اثر جذب آب ملات توسط زیرکار) شده و باعث افزایش چسبندگی می گردد.

سطح زیرکار خشک موجب از دست رفتن آب ملات و مایع پلیمری آن می گردد که نتیجه آن، ضعیف شدن چسبندگی در محل اتصال است.  مدت زمان مرطوب نگه داشتن زیرکار به درجه جذب آب زیرکاربستگی داشته و بایستی مقدار آب مازاد را قبل از ملات ریزی با استفاده از پمپ، اسفنج، فشارباد، دستگاه و کیوم و…  جمله آوری کرد.  ملاتهای اپوکسی برخلاف ملاتهای سیمانی برای بوجود آوردن پیوندی قوی نیازمند زیرکاری خشک هستند ولی گروتهای چسباننده و ندشیمی حتی در محلهای کم رطوبت نیز بخوبی می چسبند.

قالب گذاری

طراحی قالبها باید به گو. نه ای باشد که در حین گروت و ملات ریزی هیچگونه تغییر و جابجایی در آنها بوجود نیاید.  قالبها راباید بالاتر از سطح گروت کاری در نظر گرفت.  این مقدار اضافی راباید برای اطراف نیز در نظر گرفت.  در گروت و ملات ریزی بایستی اطمینان حاصل نمود که هوای محبوس درون ملات از آن خارج شود.

پس باید روزنه های باز را در سمت مخالف محل گروت و یا ملات ریزی و یا در گوشه ها و زاویه ها تعبیه نمود.  این روزنه ها محلی برای بررسی گروت و ملات ریزی در حین کار خواهند بود.

ژوینهای موجود در قالبها و یا هر نوع وسیله فاصله دهنده در محل اتصال قالبها، زیرکار با محلهای نصب و سوار کردن باید برای جلوگیری از نشت شیره ملات مسدود شوند.  برای اینکه این قالبها براحتی باز شوند می توان از مواد رها کننده قالب همچون روغن قالب با کیفیت بالا استفاده به عمل آورد و از مواد پارافینی نیز برای ملاتهای اپوکسی استفاده کرد.

آماده سازی مخلوط ملات

هر جا که امکان مصرف ملات مخلوط آماده وجود دارد می توان از تمامی محتوی بسته استفاده نمود. در صورت چند جزیی بودن مواد، می توان آنها را با هم مخلوط نمود و در صورت یک جزیی بودن ملات می توان از دستورالعمل استفاده نمود.  باید توجه داشت که حتماً یک نمونه کوچک از ملات تهیه شود و همچنین در هنگام اختلاط اپوکسی، به علت قیمت بالای آن بهتر است راهنمای سازنده را بطور دقیق اجرا نمود.

رعایت نکات زیر الزامی است :

–     مواد تشکیل دهنده ملات از قبل آماده شده سیمانی خشک و یا مصالح سنگی بخش اپوکسی را باید تماماً در یک ظرف خالی کرد و کاملاً مخلوط نمود تا در اثر جابجایی در حمل و نقل ته نشینی در آن بوجود نیاید.

–         اصلاح نمودن مخلوط نسبت بندی شده توسط مواد افزودنی دیرگیر یا زودگیر مجاز نمی باشد.

–         ملاتهای مایع را باید با سرعت کم مخلوط نمود تا از هوادهی به درون مخلوط ملات جلوگیری به عمل آید.  در چنین حالاتی حبابهای هوای وراد شده به درون ملات بر روی سطح ملات مایع آمده و در هنگام نصب صفحه ستونها و ماشین آلات موجب کاهش اتصالات بین ملات آنها می گردد.  در صورتیکه امکان داشته باشد بهتر است تا عمل هواگیری (Ventilater) از مخلوط ملات بصورت محدود انجام شود.

کارگذاری مخلوط (ملات ریزی(

هنگام گروت ریزی در زیر صفحه ستونها و…  باید محل ریختن کاملاً از ملات پر شود.  ملات سیمانی باید بطور پیوسته ریخته شود.  چنانچه از فشار ملات ریزی کاسته شود، به حالت شل (Sluggish) در آمده و نهایتاً روانی آن از بین رفته و روان کردن مجدد آن مشکل خواهد بود.

در این رابطه ملات رزینهای مصنوعی دارای مصرف راحتری هستند.  این ملاتها در هنگام ریخته شدن به شکل آهسته و مطمین در جریان خواهند بود تا اینکه به بخش مقابل قالب برسند.  حتی در صورتیکه عمل ریختن ملات به دلیلی متوقف شود به محض اینکه ملات جدید ریخنه شدف ملات قبلی شروع به حرکت می کند.

برای اینکه مابین سطح ملات زیخته شده و زیر صفحه ستون فاصله ای بوجود نیاید سطح ملات ریخته شده از سطح زیرین صفحه ستون پایین تر بیاید.

برای اینکه جریان روان ملات در زیرصفحه ستون به سادگی امکان پذیر باشد باید اعمال زیر را به انجام رسانید :

کوبیدن ملات با استفاده از میله اسلامپ و یا یک قطعه چوب از محل ریختن ملات (روزنه)

کشیدن حلقه هایی از سیم یا زنجیر از طرف مقابل روزنه

کوبیدن آرام بر روی پهلوهای قالب بوسیله چکش

عمل آوری

تمامی ملاتهای سیمانی و اپوکسی برای اینکه از تبخیر سریع رطوبت در امان باشند باید عمل آوری شوند.  عمل آوردن ملات با استفاده از مواد پوشش دهنده (کیورینگ) و یا با استفاده از گونی خیس پس از ریختن ملات به انجام می رسد و با توجه به شرایط آب و هوایی سه روز ادامه می یابد.  در این میان ملاتهای اپوکسی احتیاج به عمل آوری خاصی ندارند.

نمونه کاربردی ملات گروت مایع

نصب زیر سری ماشین آلات

ملات و گروت مایع به انکر بولت نمودن زیر صفحه ماشین آلات، باید توان جذب نیروهای اساتیکی و دینامیکی و انتقال آنها از ملات به زیرکار بتنی را داشته باشد.  انواع تنشهای کششی، برشی، فشاری و بار دینامیکی ممکن است بیش از اندازه بار استاتیکی باشند.  برای اطمینان از اینکه بار وارده تماماً به زیر کار انتقال می یابد باید چسبندگی بین صفحه زیرسری و ملات مناسب باشد.  به همین خاطر است که باید از تمرکز تنشهای منطقه ای جلوگیری کرد پس در نتیجه ملات باید عاری از هر نوع حباب هوا بوده و دارای قوام و روانی مطلوب باشد.  ملات نیز باید بصورت پیوسته و بدون توقف به انجام برسد.

باید توجه داشت که قبل از گروت ریزی اطراف انکربلتها، گروت کاری شوند و پس از آن ملات زیر صفحه در یک مرحله ریخته شود.

پی (فوتینگ) ستونها و دیوارهای حایل

در این نوع زیرکار، ملات و گروت تنها نقش جذب نیرو و انتقال بارهای استاتیکی را ایفا می کنند

صفحه ستونهای فولادی

در مکانهاییکه اندازه های فوتینگ مناسب باشند پیشنهاد می شود از روش جای دادن مواد خشک (Dry pack) برای اجرای گروت و یا ملات کاری استفاده شود.  اگر قرار بر این باشد که زیر صفحه ستونها از ملات مایع پر شود باید حتی الامکان از آب آوری و ایجاد حباب هوا در ملات جلوگیری بعمل آید.

ستونها پیش ساخته بتنی با آرماتورهای اتصال آماده

در این حالت باید اطمینان حاصل نمود که حفره های طراحی شده به شکل مناسبی گروت کاری شده اند.  این نوع انکرها می توانند به دو صورت به انجام رسند.

–     این طرح از نظر تکنیکی ترجیح داده می شود.  زیرا اتصال فولاد به بتن بهتر کنترل شده و مطمئن تر است.

–      اثر توقف در حین ملات ریزی در کل ملات ریزی دارای کمترین حساسیت می باشد.

انکربلتها

برای گروت کاری انکربلتها و پن ها، مخلوط ملات باید به حد کافی قوام و روانی داشته باشد تا سطح اتصال بلتها و جداره حفره ها را بخوبی آغشته از مواد چسبنده نماید.  حفرات تعبیه شده باید به اندازه ای باشند تا فاصله کافی برای جریان یافتن ملات در اطراف بلت را مهیا نمایند.  حداقل فاصله بین شفقت بلت با جداره حفره باید تقریباً سه برابر بزرگترین اندازه دانه بندی موجود در مخلوط ملات باشد.

پر کردن حفرات بزرگ

در هنگام پر کردن حفرات بزرگ باید تمایل جمع شدگی ملات سیمانی را در نظر گرفت.  همین مساله را در مورد ملات رزین اپوکسی نیز باید در نظر داشت (زیرا با واکنش حرارت زا همراه است. ) با افزودن مصالح سنگی درشت دانه به مخلوط آماده تمامی این تأثیرات جبران می گردند.

الف) افزودن مخلوط سنگی درشت دانه به ملات مخلوط شده

با توجه به اندازه حفرات می توان از مصالح سنگی با اندازه های متفاوت استفاده کرد(اندازه های…، 32-16، 16-8، 8-4 میلیمتر).  مقدار مصالح سنگی درشت دانه بسته به درجه کارایی مورد نظر تعیین می شود و معمولاً بین 10% تا 50% (وزنی) مخلوط آماده می باشد.  سنگدانه های گرد گوشه و صاف، کارایی بهتری را بوجود می آورند.

ب) پر کردن حفرات از قبل

بجای افزودن مصالح سنگی درشت دانه به ملات مخلوط آماده می توان از روش دیگری نیز استفاده کرد.  در این روش حفره با مصالح سنگی درشت تا یک ارتفاع مشخص پر شده و بر روی آن ملات ریخته می شود.  این عمل در چند مرحله صورت می گیرد تا حفره پر شود.

برای استفاده از این روش که در اجرای Epoxy Grout گروت سیمان اصلاح شده با پلیمر توصیه می شود.

ابتدا ملات مخلوط آماده را داخل حفره ریخته و پس از آن مصالح سنگی بر روی ملات ریخته شده و در نهایت نیز عمل اختلاط ملات و سنگدانه به انجام می رسد.

عملیات فوق را باید مرحله به مرحله تا پر شدن حفره به انجام رساند.

کاربرد موارد مشابه

رزین اپوکسی دو جزیی

آنکر کردن افقی و روی تاجی

در مکانهایی که امکان گروت ریزی در جا برای آنکربلتها بعلت افقی بودن و یا واقع شدن بر روی تاج وجود ندارد، حفرات را طوری طراحی می کنند تا (Fastener) (حفره و یا سوراخ دریل شده و… ) را توسط ملات مخلوط آماده پر کرده، آنکر بلت را در وسط آن قرارداده و با فشار بداخل آن فرو می کنند.  در این روش ملات مخلوط به گونه ای سخت خواهد بود که حفره دریل شده واقع بر روی تاج را با آن پر می کنند اما چیزی از این ملات بیرون نمی ریزند و همچنین به گونه ای نیز پلاستیکی است که می توان بلت را بدون اعمال فشار زیاد بداخل ملات فرو کرد.

پس این ملات باید دو خاصیت را دارا باشد :

1-     در هنگام سکون سخت و در هنگام بهم خوردن روان شود (Thixotrop)

2-     خاصیت مربوط کنندگی مطلوبی از خود بروز دهد و توان چسبندگی مناسبی را از خود نشان دهد و به بتن و فولاد بخوبی بچسبد.

چسباندن صفحه های فلزی کوچک

صفحه های کوچک فلزی را می توان بدون بروز هیچگونه مشکلی بر روی سطوح تاج و سطوح عمودی با مصرف گروت رزین اپوکسی متصل نمود.

تزریق در حفراتی که نمی توان آنها را گروت ریزی نمود .

در مکانهایی مانند مابین حایلها و تیر ریزیها که به مقاومت بالا و چسبندگی مطمین نیازمند می باشد (مثلاً زمانیکه تعمیرات سازه ای انجام می شود).  در محلهایی که فضای کافی برای روان شدن ملات بین اجزاء سازه وجود، در چنین شرایطی می توان از تزریق ملات رزین اپوکسی دو جزیی برای پر کردن فضا و حفرات موجود با استفاده از دستگاه تزریق استفاده نمود.  برای این منظور عملیات با پر کردن ته حفره آغاز می شود و در حین تزریق آرام و آرام دستگاه به بیرون کشیده می شود.

ملات رزین اپوکسی سه جزیی (Dry pack)

ملات رزین اپوکسی که دارای فیلر سیلیسی است حاوی مواد زیر می باشد :

1-      رزین اپوکسی   2- عمل آور هاردتر آرمین     3- مصالح سنگی با مقاومت بالا

برای آماده کردن ملات 3 جزیی باید 3 جزء را طبق راهنما با هم مخلوط کرد.

ملات اپوکسی 3 جزیی برای پر کردن حفرات فرموله ویژه با روش بسته – خشک است که از طریق ریختن و ضربه کوبی انجام می گردد.

به این دلیل که مقدار مواد چسباننده با بخش بسیار زیادی از ماسه کوارتز افزایش می یابد (10 : 1) ملات ریخته شده دارای تخلخل زیادی می باشد.  برای استفاده در فضای آزاد پیشنهاد می شود که سطحی که در مجاورت محیط می باشد توسط یک درزگیر و مسدود کننده اپوکسی پوشش داده می شود.  (مخلوطی از بخشهای A و B )

ملات پلیمری آماده دو جزیی

ملات پلیمری سخت شونده بر پایه متیل متکریلیت شامل دو بخش می باشد :

1-     بخش مایع منومر متیل متکریلیت

2-     بخش پودری پراکسید

برای آماده سازی مخلوط برای مصرف دو جزء آنرا بخوبی مخلوط نموده و تکان داده و بر روی سطوح خشک اجرا می کنند.  چنانچه حفرات بزرگ باشند می توان از مصالح سنگی تمیز و خشک mm 7-2 با نسبت وزنی 1 : 1 استفاده نمود.  قابل ذکر است که ملاتهای پلیمری را در سطوح با حداکثر شیب 45 درجه می توان بکار برد.

از موارد کاربرد ملاتهای پلیمری می توان به محلهای زیر اشاره نمود:

–          جاده های بتنی

–          کف سازیهای صنعتی

–          باند فرودگاهها

–          محلهای پارک ماشین

–          جای گذاری زیر پلها و غیره

انتخاب صحیح مواد برای کاربرد

تهیه یک دستورالعمل کلی و یا قانون برای یک انتخاب صحیح تقریباً ممکن است.

در یک انتخاب قبل از هر چیز باید مشخصات مواد و موارد کاربرد آن و همچنین مشخصات فنی کار مورد نظر باید مورد توجه قرار گیرند.  بدنبال این توجه خاص است که می توان به انتخاب صحیح نزدیک شد.

منبع: ایران سازه