درحال مشاهده: مهندسی و مدیریت ساخت پروژه - مطالب ابر بتن

22.jpg (364×96)11.jpg (364×96)

ادعونی
اهدای خون
موسسه محک
اهداء عضو

بتن الیاف پلیمری

1395/09/17
16:27
امیرحسین ستوده بیدختی
بتن الیاف پلیمری


 

یکی دیگر از الیاف های که در بتن مسلح استفاده می شود بتن الیافی پلیمری می باشد یکی از مزایای الیاف پلیمری مرکب نسبت به مواد فلزی پدیده خستگی می باشد که در گذشته درصنایع هوایی استفاده می شد و رفتار خوبی را در مقابل خستگی از خود نشان داده اند فولاد معمولاًدر اثر گسترش ترک به طور ناگهانی گسیخته میشود ولی مواد مرکب پلیمری در اثر پارگی الیاف و یا ماتریس در سطح تماس الیاف بسیار کند گسیخته می شود. پراکندگی قابل ملاحظه موجود در نتایج آزمایشها روی مواد مرکب پلیمری باعث شده که در عمل تنش طراحی کمتری برای این مواد در نظر گرفته شود. طبق نظر دوهوفر (۱۹۷۳)، رفتار خستگی رزینها مختلف با توجه به تفاوت شیمیایی زیاد فرقی نمی کند ولی اپوکسی ها عملکرد خستگی بهتری دارند.

طبق نظر هالاوی (۱۹۹۳) مکانیزم تخریب مواد پلیمری مرکب عبارت است از:
۱-ترک برداشتن ماتریس
۲-لایه لایه شدن مواد
۳-پارگی الیاف
۴-از بین رفتن چسبندگی بین ماتریس والیاف

طبق نظریه کرسیس(۱۹۸۹):ورقها با الیاف یک جهته به دلیل اینکه تمام بار درجهت نیرو به الیاف وارد میشودمقاومت خستگی خوبی دارند ورقه ورقه شدن الیاف مرکب به علت تنشهای بین صفحه ای میباشد معمولاً از انتهای آزاد وتکیه گاه شروع می شود وبه طرف داخل ورق گسترش می یابد.

یک مکانیزم مهم خرابی جدای بین الیاف و رزین در سال ۱۹۷۳ دو هیو فز مشاهده کرد:

Gfrp باعث جداشدگی  میشود ولی در GFrp تازه تا۷۰درصد مانع جدا شدگی می شود. استاتیکی ۳۰درصد مقاومت

ترمیم وتقویت سازه های بتن مسلح با استفاده از روش الیاف پلیمری مركب در بتن مسلح (اف ار پی):

درحقیقت پوشش كاملی از ورقهای نا زك فولاد والیاف پلیمری مركب است كه می توان آن را برای تقویت تیرها وستون ها ودال هاو...استفاده نمود. مقاوم سازی با الیاف فولادی از طریق چسباندن به وسیله چسب رزین واپوكسی در تیرها وستون ها انجام میگیرد در ترمیم تیرها و ستون ها به روش (اف ار پی ) با الیف پلیمری مركب باید موارد زیر را در نظر داشت:

1-شرایط به كار گیری و سختی كار
2-ابعاد لایه تقویت درهندسه و وزن بنا
3-دوره زمانی اجرای طرح تقویت 4-هزینه اجرای طرح

انواع الیاف فولادی مركب در ساختمان شامل زیر میباشد:
1-الیاف شیشه
2-الیاف كربن
3-الیاف آرامید

در الیاف مركب فولادی می توان از چند نوع الیاف استفاده كرد كه به ان هیبرید (Hybrid) گویند.

1- الیاف شیشه ای: رایج ترین وپر مصرف ترین نوع الیاف مورد استفاده در سقف کامپوزیت است. بر حسب نوع ترکیب مواد به کار رفته به انواع گوناگون تقسیم میشوند. مزایای این الیاف قیمت پایین واستحکام کششی بالا ومقاومت شیمیای بالاو خواص عایقی بالا میباشد معایب آنها عبارتست از مدول کششی پایین و وزن مخصوص نسبتاً بالا وحساسیت در برش وهمچنین با دما ورطوبت نیز استحکام کاهش می یابد.

2- کربن: دانسیسته آن ۲۲.۷ کیلو نیوتن برمتر مکعب می باشد وشکل مختلف ان بلوری می باشد وضخامت ان نازکتر از موی انسان می باشد و دارای قطر ۶-۱۰میکرو متر می باشد.

مزایایی اصلی آن:
استحکام بالای خستگی-مقاومت در برابر خوردگی- ضریب انبساط حرارتی پایین

معایب:
قیمت بالا -کرنش در شکست-هادی الکتریکی

 مهندسی و مدیریت ساخت  (ICEMA)  Construction Engineering Management



3- الیاف آرامید:

پلیمر های آرامید دارای خصوصیاتی چون نقطه ذوب بالا و پایداری حرارتی عالی ومقاومت در برابر شعله وغیر قابل حل بودن در بسیاری از حلال های آلی شناخته شده اند دانسیسته ان بین ۱۲-۱۴.۶ کیلو نیوتن بر متر مکعب می باشد دارای  خواصی چون مقاوت در برابر ضربه عدم حساسیت به شکاف خواص الکتریک- خود خاموش کنی از خصوصیات آن می باشد. به دو صورت نام تجاری کولار۲۹-کولار۴۹ به بازار عرضه می گردد.

بتن پلیمر چیست و کاربرد

1395/09/17
16:26
امیرحسین ستوده بیدختی
بتن پلیمر

در تهیه مخلوط بتن پیش پلیمر نیز به آن می افزاید ، آنگاه در جریان خود گیری و سخت شدن بتن ، پیش پلیمرها ، پلیمریزه می شوند. از پلیمرهای مورد استفاده می توان لاستیک استایرن – بوتادین را نام برد. از رزین اپوکسی و ملات های تغییر داده شده لاستیک خام – آکریلیک نیز به علت خواص چسبندگی بالایشان برای تعمیر بتن خرد شده یا صدمه دیده استفاده می شود. همین طور ملات های ساخته شده از پلیمرهای تغییر یافته برای پر کردن و درست کردن لکه ها و سوراخ های ایجاد شده در اثر ضربه ، در نمای بتنی استفاده می شوند.

 مهندسی و مدیریت ساخت  (ICEMA)  Construction Engineering Management



برچسب ها:بتن ،بتن پلیمر ،

بتن بدون سیمان

1395/09/17
16:25
امیرحسین ستوده بیدختی
بتن بدون سیمان !


مهندس علی نظری مهر

بتن رایج ترین مصالح در صنعت ساختمان است. مصالح اولیه آن در تمام جهان وجود دارد و از طرفی تهیه و پرداخت آن به هر شکل مناسب میسر است.
 بتن از سیمان پرتلند معممولی حاصل می شود و در ساخت و توسعه زیر ساختها بکار می رود و در آینده میزان تقاضای بتن سیمانی افزایش خواهد یافت.
 بدیهی است که تولید سیمان مستلزم مصرف منابع طبیعی و رهاسازی حجم کثیری از دی اکسید کربن به محیط است و بعد از فولاد و آلومینیوم بیشترین مصرف انرژی را دارد. امروزه با ساخت بتن های بسیار کارا، دوام و مقاومت بتن بهتر از پیش شده است.
 به هر حال بدلیل محدودیت های تولیدی علی الخصوص در کشور ما و پروسه پیچیده خط تولید سیمان پرتلند از مواد اولیه و احجام وسیع کارخانه ها و هزینه های هنگفت ساخت آنها، ناگزیر معایبی در استفاده از سیمان پرتلند دخیل شده است.
دو عیب فنی در فرایند تولید سیمان پرتلند عبارتند از: 1) تقریباً 1.5 تن مواد اولیه جهت تولید یک تن سیمان پرتلند لازم است و در این حالت تقریباً یک تن دی اکسید کربن وارد محیط زیست در هنگام تولید می گردد. بنابراین، تولید سیمان پرتلند مستلزم مصرف انرژی زیادی است، 2) بتن ساخته شده از سیمان پرتلند در شرایط مختلف محیطی حتی شرایط نرمال یا تحت عوامل دیگر تخریب می گردد. ترک خوردگی و فرسایش عوامل مؤثر در رفتار بهره دهی بتن در خلال عمر بتن و ایمنی آن می باشند.
بنابراین با توجه به مشکلات مطرح شده می توان بدنبال ماده ای دیگر جهت جایگزین نمودن سیمان پرتلند در بتن گشت.
برای مثال کارخانه های تولید برق با سوخت ذغال سنگ مقادیر عظیمی از خاکستر ذغال سنگ بر جای می گذارند.خاکستر ذغال سنگ عمدتاً بصورت ضایعات در نظر گرفته می شود و در خاکریزها استفاده می شود. در سال 2001 محققین یک برنامه جدی بر تولید سیمان از خاکستر ذغال سنگ تحت عنوان سیمان ژئوپلیمری ترتیب دادند. در ادامه مطلب خلاصه نتایج تحقیقات و آزمایشات ارائه خواهد شد.
سیمان ژئوپلیمر ترکیبی از مصالح ژئولوژی طبیعی سیلیکات و آلومینا است و از این جهت ژئوپلیمر نامیده می شود. حلال قلیایی هیدروکسید سدیم و هیدروکسید پتاسیم (ضایعات صنایع شیمیایی و پتروشیمی) بطور جداگانه تهیه می گردد، سپس آن را به مایع سیلیکات سدیم اضافه می کنند و این حلال با پودر خاکستر ذغال سنگ (ضایعات احتراق ذغال سنگ) مشابه با ترکیب آب با سیمان مخلوط می شود. تفاوت عمده بین ژئوپلیمرها و سیمان پرتلند در اینست که مکانیسم آن از طریق هیدراتاسیون صورت نمی گیرد بلکه با واکنش پلیمریزاسیون در یک زمان کوتاه اتفاق می افتد، در حالیکه هیدراتاسیون سیمان اصولاً تا یک ماه ادامه دارد و تا یک سال کامل می شود. ژئوپلیمریزاسیون واکنشی بین کاتویونهای شیمیایی جهت تشکیل سیلیکات آلومینیوم است.
 اتمهای سیلیسیوم و آلومینیوم با یکدیگر واکنش داده و مولکولهایی تشکیل می دهند که از لحاظ شیمیایی و ساختاری مشابه مواد چسبنده در سنگ می باشند. بنابراین تکنولوژی تولید سیمانی را در نظر می گیریم که در آن سنگ آهک بکار نرفته و در عوض سیلیکات آلومینیوم بکار می رود. سیمان ژئوپلیمر کاربردهای گوناگونی دارد و توانایی جایگزینی با سیمان پرتلند را دارد. ژئوپلیمر می تواند مشابه سیمان پرتلند با سنگدانه های ریز و درشت و دیگر مصالح ترکیب شود و بصورت بتن یا ملات بکار روند.
 این بتن در مقایسه با بتن سیمانی مقاومت کششی و فشاری بیشتر، سرعت سخت شوندگی بالا، تخلخل و نفوذپذیری کمتر، و مقاومت فوق العاده در برابر حریق و حملات شیمایی دارد.
 این سیمان برنگ سبز است و از لحاظ زیبایی سطح کار شده مناسب است. همچنین مناسب لوله های فشاری و تونلهای آبرسان است و در کارهای دریای بدلیل آنکه نمک بر آن تأثیری ندارد استفاده می شود.
بنابراین ژئوپلیمر فرآورده های ضایعاتی را به محصول مفید تبدیل می کند و اینگونه بتن ها جهت کاهش مصرف سیمان و آلودگی محیط زیست در سازه ها بکار می روند و با آنکه بتن عاری از سیمان پرتلند است ولی مقاومتی برابر و حتی بیشتر از بتن سیمانی دارد با این تفاوت که کاهش حجم کمتری داشته و تقریباً حرارتی تولید نمی کند.
بتن ژئوپلیمر بسته به مقاومت مورد نظر ترکیبی از %60> مصالحی نظیر خاکستر زغال سنگ یا سرباره کوره ذوب آهن یا متاکائولین، %85> سنگدانه و ماسه، %20> آب و سایر افزودنیهای مجاز است. استفاده از بتن ژئوپلیمر مستلزم انجام آزمایشات ویژه و تعیین خصوصیات و رفتار بتن تحت عوامل مختلف می باشد و لازم است در حد استانداردهای تعیین شده قرار گیرد. چنانکه بتن سیمان پرتلند را نوعی مصالح استاندارد قلمداد می کنند، بتن ژئوپلیمر نیز باید روندی مشابه بتن معمولی را طی کند تا بدرجه استاندارد برسد. لذا موارد زیر قبل از استفاده بتن ژئوپلیمری در سازه مورد بررسی قرار می گیرد:
مقاومت فشاری 28 روزه
میزان انقباض (کاهش حجم)
مقاومت خمشی
مقاومت کششی
نسبت پواسون
مقاومت چسبندگی و کشش میلگرد
خزش
 

 مهندسی و مدیریت ساخت  (ICEMA)  Construction Engineering Management

موارد 1 و 2 مستقیماً وابسته به مصالح تشکیل دهنده بتن می باشند. موارد 3 تا 7 بستگی به کاربرد بتن در سازه دارد و در درجه دوم اهمیت قرار می گیرند. در دهه اخیر محققین بسیاری خصوصیات بتن ژئوپلیمری را بررسی نمودند. نتایج تحقیقات نشان می دهد که بتن ژئوپلیمری خصوصیاتی نظیر بتن معمولی دارد.
از نظر مزایا و کاربردهای ژئوپلیمر در مقایسه با سیمان پرتلند می توان موارد ذیل را نام برد:
منابع مواد اولیه فراوان: هر عنصر پوزولانی یا سیلیکاتها یا سیلیکاتهای آلومینیوم جهت ترکیب در حلال قلیایی کافی است.
صرفه جویی در انرژی و حفاظت از محیط زیست: ژئوپلیمرها به مصرف انرژی زیاد احتیاج ندارند. پروسه حرارتی ترکیب سیلیکاتهای آلومینیوم در مواد اولیه در مقایسه با سیمان پرتلند بسیار ناچیز است بعلاوه آنکه مقدار بسیار کمی دی اکسید کربن آزاد می گردد.
فن آوری ساده: ژئوپلیمر از ترکیب ساده سیلیکات آلومینیوم و واکنش آن با حلال های قلیایی حاصل می شود، سپس در حرارت معمولی عمل می یابد. در مدت زمان کوتاهی، مقاومت قابل توجهی بدست می آورد. تهیه آن مشابه بتن سیمانی است.
پایداری حجم: ژئوپلیمرها چهار پنجم سیمان پرتلند از خود کاهش حجم نشان می دهد.
مقاومت فشاری بالا در مدت زمان کوتاه: ژئوپلیمرها 70 درصد مقاومت فشاری خود را در 4 ساعت اولیه بدست می آورند.
مقاومت خمشی: تقریباً دو برابر بتن سیمانی
مقاومت شیمیایی: مقاومت در برابر حمله اسید سولفوریک از دو تا پنج برابر در مقایسه با بتن سیمانی.
تخلخل و نفوذپذیری پائین: ده برابر کمتر از بتن سیمانی
دوام بسیار بالا: بتن ژئوپلیمر یا ملات ژئوپلیمر هزاران سال در معرض هوازدگی بدون از دست دادن خصوصیات خود دوام دارد.
ضد حریق: ژئوپلیمر می تواند حرارتی بین 1000 تا 1200 درجه را بدون آنکه آسیبی ببیند تحمل کند.
ویژگیهای نامبرده نشان می دهد که بتن ژئوپلیمر کاربردهای وسیعی در تمام زمینه ها از جمله مهندسی عمران دارد. لذا این بتن خصوصیات ویژه ای دارد که در بتن سیمان پرتلند چنین خصوصیاتی یافت نمی شود و لازم است توجه بیشتری به این نوع بتن شود.
 البته منظور از استفاده بتن ژئوپلیمر حذف بتن سیمانی از سازه نیست و بدون شک مزایای بتن سیمانی را در ساخت نمی توان نادیده انگاشت و در واقع سیمان به عنوان عنصر اصلی و کلیدی در صنعت ساخت و ساز است. بهر صورت جهت توسعه و تقویت فن آوری ساخت در کنار عناصر سازه ای موجود لازم است عناصر دیگری سازگار با شرایط اقلیمی و کاربری سازه بکار گرفته شوند. علی الخصوص در کشور ما که کمبود سیمان محسوس است این امر در جهت کاهش مصرف سیمان ضروری بنظر می رسد و امیدوارم مورد عنایت دست اندرکاران و مسئولین مربوطه قرار گیرد تا به همت محققین، کارشناسان و کارگزاران این امر تحقق یابد. امید است که به حول و قوه الهی با همکاری و اتحاد ملی با تلاش بی وقفه مملکت را آبادتر کنیم.

برچسب ها:بتن ،بتن بدون سیمان ،

مقدمه ای بر بتن پس کشیده

1395/09/17
16:23
امیرحسین ستوده بیدختی
مقدمه ای بر بتن پس کشیده  

 

توسعه و کاربرد :

 کاربرد پیش تنیدگی به  440  سال قبل ازمیلاد برمی گردد، زمانی که یونانی ها کشش و تنشهای خمشی دربدنه کشتی های جنگی خود را با پیش تنیدگی ساختار بدنه بوسیله طنابهای کشیده شده کاهش می دادند. یک مثال دیگرکه نشانگر سادگی پیش تنیدگی می باشد، بشکه های چوبی قدیمی است که کشش ایجاد شده در حلقه های فلزی بطور موثری قطعات چوبی را به یکدیگر می فشارد تا مقاومت و پایداری آنرا افزایش دهد. یکی از ساده ترین مثال های پیش تنیدگی تلاش برای بلند کردن یک ردیف کتاب می باشد. ابتدا لازم است به ردیف کتاب ها از دو طرف فشاری اعمال کنیم تا باعث افزایش مقاومت در مقابل لغزش بین کتابها شده بطوریکه بلند کردن آنها را ممکن سازد. این مثال همچنین نشانگر یکی از اصول متداول در بیشتر کاربردهای پیش تنیدگی می باشد. در اینجا وجود قابلیتی در کار جبران کننده نقصی است که کارائی و کاربرد آسانتری را در پیدارد. در مورد مثال فوق هیچ پیوستگی بین کتابها وجود ندارد ولی کتاب ها می توانند نیروهای فشاری را که به راحتی قابل اعمال هستند، تحمل نمایند. یک تعریف ساده از پیش تنیدگی که به خوبی با این مثال مربوط می شود به قرار زیر است: اعمال نیروهائی به سازه، علاوه بر بارهائی که سازه برای تحمل آنها طراحی می شود،  بمنظور افزایش ظرفیت باربری سازه . 

 مهندسی و مدیریت ساخت  (ICEMA)  Construction Engineering Management



برچسب ها:بتن ،بتن پس کشیده ،

مهندسی و مدیریت ساخت پروژه - مطالب ابر بتن

مهندسی و مدیریت ساخت پروژه - مطالب ابر بتن,مدیریت ساخت ,مدیریت پروژه, مدیریت پروژه های ساخت, مدیریت پروژه و ساخت,مدل سازی اطلاعات ساختمان,مدیریت ساخت
تمامی حقوق این وب سایت متعلق به مهندسی و مدیریت ساخت پروژه است. |طراحی و توسعه:امیرحسین ستوده بیدختی|