نکات مهم در خرید دوربین نقشه برداری توتال استیشن Total Station

 

خرید توتال استیشن totalstation

برای خرید یک توتال استیشن باید به نکات زیر توجه کنید:

1)دقت اندازه گیری زاویه:خیلی ها فکر می کنند زاویه ای که روی صفحه می بینند همان دقت واقعی دوربین است.مثلا اگر دوربینی زاویه را با 1 ثانیه دقت روی صفحه نشان می دهد.این به این معنی نیست که زاویه را با 1 ثانیه دقت اندازه گیری کرده است.پس به دقت اندازه گیری زاویه که در کاتالوگ درج می شود توجه کنید.

2)حداکثر طول قابل اندازه گیری:برد اندازه گیری طول در توتال های مختلف با هم فرق دارد.در حالت تک منشور کمتر و با چند منشور فاصله بیشتری را اندازه گیری می کند.در این مورد هم باید به کاتالوگ توجه کنید.

برای خیلی از کارها برد 1500 متر با تک منشور کافی است.مگر آنکه شما احتیاج به برد بالاتر داشته باشید.

3)دقت و زمان اندازه گیری طول:این هم نکته مهمی است که باید به آن توجه کنید.هر چه سرعت اندازه گیری طول در حالت نرمال بیشتر باشد نشان دهنده دوربین بهتر است.

4)باطری:این مورد هم خیلی مهم است.هر چه آمپرساعت باطری بیشتر باشد بیشتر می تواند دوربین را روشن باشد.Ni-MH نگه دارد.باطری دوربین نباید از انواع قدیمی مثل متال هیدرید

هستند.Ni-CD بیشتر دوربین ها دارای باطری نیکل کادمیوم

Ni-ion نسل جدید باطری ها دارای قابلیت و توان بیشتر مثل نیکل یون

است.Ni -POL آخرین نسل از باطری ها نیکل پلیمر

ولتاژ و آمپر باطری روی آن درج شده است.

5)قفل لمب افقی و قائم:بیشتر توتال ها دارای قفل لمب افق و قائم هستند و بعضی دیگر مثل دوربین های لایکا این قفل ها را ندارند.در این مورد باید بگویم دوربین هایی که قفل لمب ندارند در کارهایی مثل برداشت نقاط بهتر کارایی دارند.چون مجبور نیستید که قفل های افقی و قائم را دائما باز و بسته کنید که دارای مزایای زیر است:
سرعت برداشت بالا می رود.
احتمال خرابی دوربین به خاطر فراموشی باز کردن قفلها از بین می رود.(تجربه ای بسیار دردآور!!!)
البته می توانید در کارهای دیگر هم از دوربین های بدون قفل استفاده کنید.

6)شاقول:این قسمت هم یکی از بخش هایی است که همه توتال ها دارند.که به دو صورت اپتیکی و لیزری وجود دارد.در شاقول های اپتیکی به دلیل اینکه نور از یک سری منشور و عدسی عبور می کند می شکند و تصویر واقعی را به ما نمی دهد.مثلا وقتی که شما دوربین را دقیقا روی یک نقطه مستقر کردید در حقیقت روی آن نقطه نیست و این به خاطر همان شکست نور است.

در شاقول های لیزری از نور لیزر برای استقرار دوربین روی یک نقطه استفاده می شود که اشکالات نوع قبل را از بین می برد.

7)داشتن ال سی دی و صفحه کلید دو طرفه:این مورد هم نکته مهمی است که کمتر به آن توجه می شود.اما در زمان کار متوجه می شوید که این قابلیت چقدر به درد شما خواهد خورد.در مورد صفحه کلید باید بگویم که در کل سه نوع صفحه کلید برای توتال ها طراحی شده است:

نوع اول:در این نوع تمام حروف و اعداد به وسیله یک سری دکمه(معمولا 4 تا 6 دکمه)در زیر ال سی دی وارد می شود.مانند دوربین 407 لایکا.خیلی ها فکر می کنند که این روش خیلی سختی برای وارد کردن کد و سایر اطلاعات است در حالی که کاملا در اشتباه هستند.به نظر من این روش بهترین نوع صفحه کلید است.

نوع دوم:چیزی شبیه صفحه کلید موبایل که در آن به هر دکمه 3 یا 4 حرف انگلیسی اختصاص می گیرد.و روش وارد کردن اطلاعات خیلی شبیه تایپ کردن پیامک است.

نوع سوم:این مدل خیلی شبیه صفحه کلید رایانه است.که به هر کدام از حروف و اعداد یک دکمه اختصاص داده شده است که خیلی سریع تر از سایر روش ها می توانید از آن استفاده کنید و تنها ایراد آن گران بودن دوربین هایی از این نوع است.

8)قابلیت اندازه گیری بدون منشور لازم است یا نه؟این هم یک قابلیت مفید است که در جای خود می تواند برای شما مفید باشد.مثلا اگر در مناطق کوهستانی کار می کنید در بعضی جاها شاید کارگر نتواند منشور را بگیرد که با این قابلیت می توانید آن مناطق را برداشت کنید.فقط باید به نکات زیر توجه کنید:

در این حالت دوربین باطری بیشتری در مقایسه با حالت عادی مصرف می کند.

سطحی که برای اندازه گیری طول روی آن قراولروی می کنید بهتر است روشن باشد.سطوح زبر-خاک-گیاهان برای این کار مناسب نیست.

بهتر است سطح بازتابنده صاف و تخت و روبه دوربین باشد.

9)تراز دوربین:در توتال ها معمولا یک تراز کروی-یک تراز لوبیایی و دو کمپانساتور(دستگاهی که خطای تراز را اصلاح می کند) وجود دارد.اما در دوربین های جدید تراز لوبیایی جای خود را به تراز الکترونیکی داده است.مثل اکثر دوربین های لایکا.چون من به الکترونیک هم علاقه دارم و مطالعاتی هم در این باره انجام دادم که خلاصه ای از آنها را درباره تراز الکترونیکی برای شما توضیح می دهم.

تراز الکترونیکی توتال ها چگونه کار می کند؟

حتما شما درباره گوشی های موبایلی که دارای شتاب سنج هستند چیزی شنیده اید.در حقیقت این قابلیت به وسیله یک آی سی(مدار مجتمع )به وجود می آید که با حرکت کردن گوشی پالس های الکتریکی تولید می کند.این پالس ها به سی پی یوی گوشی فرستاده می شود که در آنجا با انجام محاسباتی گوشی از این پالس ها برای انجام کارهایی که احتیاج به این قابلیت دارد استفاده می کند.از همین نوع آی سی ها در تراز الکترونیکی دوربین به کار رفته فقط فرق آن با موبایل دقت و حساسیت بالا و جفت بودن آنها است.

مزایای این تراز الکترونیکی نسبت به تراز معمولی چیست؟

ترازهای لوبیایی معمولی به تکان و ضربه حساس هستند و دقت خود را از دست می دهند.اما در تراز الکترونیکی دیگر این اشکال وجود ندارد چون دیگر اجزا مکانیکی وجود ندارد.

10)میزان حافظه داخلی و قدرت سی پی یو:این موارد هم که اصلا مورد توجه قرار نمی گیرد.ولی هر چه سی پی یوی توتال قوی تر باشد.سرعت آن بیشتر می شود.مثلا در موقعی که یک نقطه را برداشت می کنید و اطلاعات در حال محاسبه و ذخیره است تفاوت سی پی یو های مختلف خود را نشان می دهد.

اکثر دوربین ها در کاتالوگ این مورد را درج نمی کنند.

 

 

مقاله سیستم های حرارتی و برودتی

 

گرم کردن آب با برق

در حال حاضر هزینۀ گرم کردن آب با برق گرانتر از هزینۀ گرمایی سوختهای دیگر تمام می شود و در زمان استقرار آبگرمکنهای برقی باید به مسئله حفظ گرما توجه کرد . در این رابطه باید نکات زیر را مورد توجه قرارداد:

1- منبع ذخیرۀ آب گرم را باید به ضخامت حداقل mm 50 – ترجیحاً mm 75- با یک ماده عایق خوب به طور کامل عایق بندی کرد.

2- آب گرم نباید در لوله هایا رادیاتورهای حوله خشک کن گردش داشته باشد.

3- طول لوله های نقاط تخلیه به ویژه در سینکهای ظرفشویی باید به حداقل کاهش یابد.

4- از گردش آب تک لوله ای در لوله های آب گرم یا لوله های هواکش باید جلوگیری کرد.

5- با عدم عایق بندی بخشی از منبع آب گرم نباید امکان گرم شدن گنجه های لباس خشک کن را فراهم ساخت.

6- یک ترموستات موثر باید کنترل دمای آب را در دمای حداکثر ^oc 60 برای آب سخت موقت و حداکثر ^oc 71 برای آب سبک بر عهده داشته باشد دمای پایین تر آب سخت موقت به نحو چشمگیریی از میزان رسوب آهک می کاهد.

آبگرمکنهای برقی نوع فشاری :

این آبگرمکنها همواره باید از طریق مخزن ذخیره آب سرد تغذیه شوند. ظرفیت آبگرمکنهای نوع فشاری از 50 تا 450 لیتر متفاوت است. یکی از مفیدترین این آبگرمکنها ، آبگرمکن زیرسینکی نام دارد که این آبگرمکن به دو المنت گرمایی مجهز است، یکی از المنتها در نزدیکی سطح فوقانی قرار دارد که حدود 23 لیتر آب گرم را برای مصرف عمومی حفظ می کند . المنت تحتانی زمانی گرم می شود که به مقادیر بیشتری آب گرم جهت وانها یا رختشویی احتیاج باشد . این آبگرمکن از توانایی کافی جهت تامین آب گرم یک خانه کوچک برخوردار است.

برای استفاده از این آبگرمکن در بلوکهای ساختمانی باید در هر طبقه یک مخزن ذخیره آب سرد مستقر کرد و لوله کشی را همانند لوله کشی یک خانه انجام داد. برای صرفه جویی در هزینه مخازن جداگانه ذخیره آب سرد، آبگرمکنها را می توان از طریق یک مخزن در سطح بام تغذیه کرد انضعاب نغذیه آب سرد هر ابگرمکن باید از سطح بالاتری نسبت به قسمتهای فوقانی آبگرمکن گرفته شود، زیرا این امر از کشیده شدن آب آبگرمکن بالاتر به داخل آبگرمکنهای پایین تر جلوگیری می کند وجود یک لوله هواکش بر روی لوله تغذیه آب سرد نیز از مکیده شدن آب گرم از آبگرمکن فوقانی به آبگرمکنهای تحتانی در زمان بسته بودن شیر قطع جریان جلوگیری می کند.

آبگرمکنهای برقی نوع مخزنی :

این آبگرمکنها با ظرفیت آب گرم 23 تا 136 لیتر تولید می شوند. ابگرمکنها را می توان به طور مستقیم از لوله اصلی آب سرد یا از یک مخزن ذخیره تغذیه کرد. با باز کردن یکی از شیرهای آب گرم جای خود را به آب سرد مخزن می دهد و چون ارتفاع آب کم است میزان جریان نیز محدود خواهد بود.

در شکل 14-2 استقرار یک آبگرمکن برقی نوع مخزنی برای یم خانه نشان داده شده است . چون مخزن آب سرد کوچک است ، آب سرد شیرها به طور مستقیم از لوله اصلی تامین می گردد.

 

انواع «درزها» در كفسازی بتنی

انواع «درزها» در كفسازی بتنی

نگاهی به مبحث «درزها» در كفسازی

1- پیش گفتار

عملكرد پوشش های بتنی تا حد زیادی به عملكرد رضایت بخش درزهای آنها بستگی دارد. طراحی محل درزها كه در واقع همراه با پیش بینی محل ترك خوردگی می باشد، نه تنها یك دانش كاربردی بلكه هنر ظریفی می باشد. دال های بتنی در معرض تغییر مكان های دائمی مختلف، از جمله تغییر مكان‌های ناشی از خشك شدن، انقباض و خزش می باشند. چنانچه در دال‌ها درزها به درستی تعبیه و طراحی نشوند نیروهای كششی ناشی از انقباض بتن باعث ترك خوردگی خواهد شد. مبحث ترك خوردگی در دال‌ها آنچنان مهم است كه بعضی از معماران و مشتریان ترك های انقباضی را نشانة گسیختگی دال می پندارند. بتن نیز مانند سایر مصالج با تغییر حرارت و رطوبت انبساط و انقباض می یابد. این تغییرات حجمی می توانند باعث ایجاد ترك خوردگی شوند. پیش بینی محل ترك و تعبیة درز در آن نقطه، از تمركز تنش و ترك خوردگی جلوگیری خواهد نمود. این درزها در واقع نیروهای به وجود آمده ناشی از تغییرات حرارتی و رطوبتی را باز توزیع و محو می نمایند. عدم وجود و یا كم تعداد بودن درزهای كنترلی باعث ایجاد ترك های نامرئی و البته مخرب می گردد.

اگر قرار باشد این درزها كاركرد ویژة خود را حفظ نمایند باید به درستی محل یابی و اجرا شوند. چنانچه اجزای یك مخلوط بتنی به درستی و به نحو یكنواختی با هم مخلوط شوند، حجم آن پس از اختلاط دارای بیشترین مقدار است. پس از این مرحله و همراه با تبخیر آب به علت حرارت محیط و نیز به سطح آمدن آب شركت نكرده در واكنش، به علت پدیده مویینگی، كاهش حجم بتن آغاز می شود. این كاهش حجم برای رسیدن بتن از حالت اشباع به حالت خشك تقریباً معادل 66/0 به ازای هر 100 فوت می باشد. باید توجه داشت اغلب خود پدیدة انقباض علت اصلی ترك خوردگی نمی باشد بلكه علت اصلی آن، قیود انقباضی و شرایط مقید بودن بتن می باشد. وجود اختلاف ارتفاع در سطح بتن ریزی، جنس سطح بتن ریزی و وجود دیوار و یا دیگر موانع سازه‌ای همگی از عواملی هستند كه در تعریف میزان مقید سازی سطح دخالت دارند. به طور كلی هر قیدی كه باعث ایجاد تمركز تنش در حین انقباض بتن شود، محركی برای ایجاد ترك می باشد مگر آنكه با تعبیة درزهای مناسب از وقوع ترك خوردگی جلوگیری نمود.

2– انقباض ناشی از خشك شدن

همان طور كه گفته شد، انقباض ناشی از خشك شدن یكی از عوامل مؤثر بر ترك خوردگی است. برای كاهش این انقباض می توان به موارد زیر توجه كرد:

• 1- كاربرد نسبت آب به سیمان پایین تر
• 2- كاربرد حداقل ذرات ریزدانه در مقایسه با ذرات درشت تر. این مقدار حداقل برای دستیابی به كاراریی مناسب و خصوصیات ماله خوری بتن تعیین می شود.
• 3- انتخاب دانه های خوب دانه بندی شده و تمیز
• 4- كاربرد افزودنی های كاهندة آب به منظور كاهش نسبت آب به سیمان
• 5- كاربرد بتن با اسلامپ پایین
• 6- تراكم مناسب بتن
• 7- عمل آوری مناسب و پیوسته بتن بلافاصله پس از پرداخت سطح آن. این عمل ضمن آن كه حصول به مقاومت مورد نظر را تسریع می نماید، ترك های انقباضی را نیز كاهش می دهد.

3- انواع درزها

3-1- درزهای انبساطی یا جداسازی

در واقع این درزها در یك محل مشخص تعبیه می شوند تا دال حین انبساط و یا حركت، به سازه های مجاورش صدمه نزند. هدف از كاربرد این درزها آن است كه امكان حركت آزادانه و مستقل قائم و افقی بین دال و سازه های مجاور بوجود آید. این سازه های مجاور می توانند دیوارها، ستون ها و پی ها و یا محل های بارگذاری باشند. حركت و درجة آزادی این المان های سازه ای نسبت به المان های مجاور برروی دال به علت متفاوت بودن شرایط تكیه گاهی متفاوت می باشد. لذا اگر دال به صورت صلب به ستون ها یا دیوارها متصل شود، ترك خوردگی محتمل خواهد بود. درزهای جداسازی ممكن است از نوع درزهای انبساطی باشند. به طور كلی این نوع درزها می توانند مربعی شكل یا دایروی نیز باشند. (مثلاً در اطراف ستون) مزیت شكل دایروی آن است كه در آن گوشه هایی كه محل تمركز تنش است، وجود ندارد. باید اذعان نمود كه امروزه طراحی های خوب و نگهداری مناسب درزهای ساخت و ساز (اجرایی)، نیاز به طراحی درزهای انبساطی را مگر در اطراف اجزاء ثابت ساختمان از بین برده است. حركت كف در طی زمان به تدریج درزهای انبساطی را می بندد و در نتیجه امر، ممكن است درزهای انقباضی مجاور باز شوند و درزگیرها و قفل و بست آنها دچار آسیب گردد.

عرض یك درز انبساطی به طور معمول 75/0 اینچ و یا بیشتر است. ابتدا در داخل درز به ارتفاع 75/0 تا 1 اینچ مصالح پركننده ریخته می شود و بقیه آن با مصالح درزگیر پر می شود. میلگردهای dowel به كار رفته در درزهای انبساطی باید از یك طرف با یك غلاف (cap) مجهز شوند به نحوی كه در انتهای dowel فضای خالی ایجاد شود. این فضای خالی حركت dowel را حین انبساط دال جذب می‌نماید. ممكن است گاهی اوقات درزهای آزاد كنندة فشار (pressure relief joint) با درزهای انبساطی اشتباه شوند. این درزها كاركردی شبیه به درزهای انبساطی دارند و تنها فرق آنها این است كه آنها پس از ساخت اولیه كف و به منظور رها كردن فشار در مقابل سازه های دیگر و به منظور كاهش امكان بالقوه تخریب به وجود می آیند این درزها برای سازه های معمولی توصیه نمی شوند.

3-2- درزهای ساخت و ساز (اجرایی)

این نوع درزها كه به درزهای سرد نیز معروفند(cold soint) برخلاف 2 نوع درز دیگر به منظور تسهیل حركت بتن و اجازة تغییر مكان آن ساخته نمی شوند بلكه معمولاً در پایان شیفت كاری یا روزكاری بالاجبار ساخته می شوند. البته نوع این درزها ممكن است بعدها به درزهای انقباضی یا درزهای طولی تبدیل شود.

3-3- درزهای كنترلی (انقباضی)

تذكر: این درزها را “dummy joint” نیز می خوانند. این درزها محل ترك خوردگی ناشی از تغییر طول ابعاد دال بتنی را تنظیم می نماید به نحوی كه ترك ها به محل درزها منتقل می‌شوند. این درزها برای كنترل تركهایی است كه از تنش های كششی ـ خمشی به وجود آمده در بتن ناشی می‌شوند. این تنش ها خود ممكن است از عوامل مختلفی چون هیدراتاسیون سیمان، شرایط محیطی و بارهای عبوری استاتیكی و دینامیكی سرچشمه بگیرند. با توجه به آنكه تعداد این درزها زیاد است لذا اجرای آنها عملكرد بتن و كف پوش را به شدت تحت تأثیر قرار می دهد.

بند 2-2-5 در آیین‌نامه ACI 224.3R تصریح می كند كه مرسوم است درزهای انقباضی در امتداد ردیف ستون ها اجرا شوند ولی به درزهای اضافی نیز نیاز می باشد. طراحی درزهای كنترلی كه درزهای انقباضی نیز خوانده می شود در دال های پوششی و در مكان هایی نظیر پلاژها، پاسیوها، سواره روها و پیاده روها و پاركینگ ها نیازمند توجه به چند موضوع اساسی است. از جمله این موارد انقباض ناشی از خشك شدن در حین عمل آوری اولیه، curling ناشی از اختلاف انقباض در بالا و پایین دال و تغییر مكان های حرارتی دال می باشند. به طور كاملاً تقریبی می توان گفت، بتنی با اسلامپ حدود 8 سانتیمتر به ازای هر 100 فوت طولی به اندازة 6/0 اینچ انقباض خواهد داشت. ویژگی درزهای كنترلی خوب طراحی شده آن است كه ترك ها را دقیقاً به محل درز منتقل كرده و نقطة دیگری برروی دال ترك نخواهد خورد.

به طور كلی ویژگی های یك درز كنترلی (انقباضی) مناسب عبارت است از:

• 1- درزی كه به دال اجازة‌ دهد آزادانه منقبض شود.
• 2- اختلاف تغییر مكان عمودی دو طرف درز را محدود نماید.
• 3- توانایی انتقال برش از میان درز را داشته باشد.
• 4- توانایی ساخته شدن مطابق نقشة طراحی شدة قبلی را داشته باشد.
• 5- هزینة آن به صرفه بوده و اجرای آن نیاز به مهارت بالای كارگری نداشته باشد.
• 6- اجازه دهد كه بتن ریزی به طور پیوسته انجام شود و زمان زیادی در حالت انتظار برای بتن ریزی پانل های نواری منفرد به هدر نرود.

4- نكات مربوط به طراحی درزهای انقباضی و فواصل درزها

1. 1- بنا بر توصیة ACI (انجمن بتن آمریكا) و ACPA (انجمن پوشش های بتنی آمریكا) حداكثر فواصل درزها بین 24 برابر تا 36 برابر ضخامت دال می باشد. ACI تصریح می كنند این عدد برای بتن های با اسلامپ بالا (چنانچه حداكثر اندازة‌ دانه ها كمتر از 20 میلیمتر (ً 4/3) باشد) 24 برابر بوده ولی با كاهش اسلامپ بتن می توان فواصل درزها را تا 36 برابر ضخامت دال افزایش داد.
2. حداكثر فواصل درزها به عدد 15 فوت محدود می شوند.
3. پانل های تشكیل دهندة درزها باید حتی الامكان مربعی بوده و حداكثر نسبت طول به عرض آنها بنابر توصیة ACPA از 25/1 و بنابر توصیة ACI از 5/1 برابر، تجاوز نكند.
4. بهتر است زاویة تقاطع درزها ْ90 باشد. باید از طراحی درزها با زاویة تقاطع كمتر از ْ60 جداً پرهیز نمود.
5. عمق برش های زده شده در دا برای ایجاد درزهای انقباضی در جهت عرضی باید 4/1 ضخامت دال و در جهت طولی 3/1 ضخامت دال باشد. این عمق نباید كمتر از یك اینچ باشد.
6. درزهای كم عرض‌تر اما با تعداد بیشتر نسبت به درزهای عریض‌تر اما با تعداد كمتر برتری دارند.
7. در مورد پیاده روها فواصل این درزها معمولاً بین 5 تا 6 فوت می باشد. در مورد سواره روها، پاسیوها، پاركینگ ها به 15 فوت افزایش می یابد.
8. زمانی كه از بتن مسلح در كف های پوششی استفاده می شود. لازم است فقط نیمی از المان های تسلیح از محل درزها عبور نمایند. (این امر به ایجاد یك صفحة ضعیف در محل یاد شده و تبدیل آن به درز كمك می كند)

5- تعیین فواصل درزها بر مبنای توصیه fhwa (انجمن بزرگ راههای آمریكا)

5-1- عوامل مؤثر بر تعیین درزها (مطابق نظر fhwa)

تعیین فواصل درزها به عوامل بسیاری بستگی دارد كه می توان به موارد زیر اشاره كرد.

• هزینه های اولیه
• نوع دال (مسلح یا غیرمسلح)
• مكانیسم انتقال بار
• شرایط محلی

هر طراحی باید موارد زیر را در نظر داشته باشد.

• 1- اثرات حركات طولی دال بر مادة درزگیر و عملكرد ابزار انتقال بار
• 2- حداكثر طولی از دال كه در آن ترك های انقباضی ایجاد نمی شود.
• 3- میزان ترك خوردگی كه در یك پوشش بتنی مسلح قابل تحمل است. میزان تغییر طول دال در وهلة ‌اول تابع فاصلة‌ بین درزها و تغیرات حرارتی است.

5-2- طراحی فاصله درز مطابق توصیه fhwa

خواص انبساطی دانه های به كار رفته در بتن و اصطكاك بستر و دال بر تغییر طول دال مؤثرند تغیر طول دال را می توان با فرمول زیر تقریب زد.

تغییر طول مورد نیاز (اینچ)

ضریب اصطكاك بستر (56/0 برای بسترهای تثبیت شده و 8/0 برای بسترهای دانه ای)

طول دال (اینچ) ضریب انبساط حرارتی (جدول 2)

حداكثر نوسان حرارتی (معمولاً از كم كردن دمای بتن در زمان بتن ریزی از درجة حرارت متوسط روزانة محل در ماه ژانویه (دی‌ماه) بدست می آید.)

ضریب انقباض بتن (جدول 1)

در پروژه های مرمت و بازسازی به علت حذف پدیدة انقباض این ضریب حذف می شود.

	جدول 1 ـ ضرایب انقباض بتن
	مقادیر ضریب انقباض
مقاومت غیرمستقیم (psi)	ضریب انقباض
(یا كمتر) 300 ,/tr>	0.0008
400	0.0006
500	0.00045
600	0.00030
700	0.00020

 

	جدول 2ـ ضرایب انبساط حرارتی
	(10-6/ ْF) ضرایب انبساط حرارتی برای سنگدانه
كوارتز	6.6
ماسه سنگ	6.5
شن	6
گرانیت	5.3
بازالت	4.8
سنگ آهك	3.8

 

اگرچه برای فواصل بین درزها مقدار حداكثر 15 فوت توصیه می شود ولی عوامل دیگری چون شرایط آب و هوایی و سختی بستر و ضخامت پوشش براین مقدار حداكثر فاصله كه فراتر از آن باعث ایجاد ترك خوردگی در بتن می شود، تأثیر دارند. رابطه ای منطقی بین نسبت طول دال (L) به شعاع سختی نسبی و ترك خوردگی وجود دارد. شعاع سختی نسبی كمیتی است كه توسط وسترگارد برای یافتن ارتباط بین سختی فونداسیون و سختی خمشی دال ارائه گردید:

(in) = شعاع سختی نسبی

E = مدول الاستیستة‌ بتن

h = ضخامت كف

= ضریب پوآسون كف پوش

k = ضریب عكس العمل خاك

با افزایش نسبت از 5 ترك های عرضی به شدت افزایش خواهد یافت لذا با محدود كردن به مقدار حداكثر فاصله درزها به دست می آید. این فاصله با افزایش ضخامت افزایش می یابد ولی با سخت تر شدن شرایط تكیه گاهی كاهش می یابد.

6- خواص ماده درزگیر

6-1- توصیه ACI

مبحث 5-2-4-4 از ACI 302.1R در مورد درزگیری تصریح می كند كه درزگیری برای تأمین اهداف زیر انجام می شود:

• · 1- مانع نفوذ آب به داخل بتن شود. این آب در فصول سرد یخ بسته و مشكلاتی پدید می آورد. همچنین باعث خوردگی فولاد می شود.
• 2- بهبود عملكرد درز
• 3- تسریع و تسهیل در تمیز كردن درز

ACI 302.1R توصیه می كنند كه درزها در كف پوش های صنعتی كه در معرض ترافیك چرخ های سنگین قرار دارند با مصالحی نظیر اپوكسی پر شوند. این مصالح باید تكیه گاه مناسبی برای درز بوده و در مقابل سایش مقاومت خوبی داشته باشند. لازم است مصالح پركننده دارای سختی حداقل shore A 50 داشته باشند و كشش طولی آنها حداقل 6% باشد. پركردن درزها بین 3 تا 6 ماه پس از ساخت درز انجام می شود. درزهای الاستیك پیش ساخته (performed elastic) در مواقعی به كار می روند كه درز در معرض ترافیك چرخ های سخت و كوچك قرار نداشته باشد.

6-2- شكل درز و خواص درزگیر بنا به توصیه FHWA

§ 1- هدف از كاربرد درزگیر جلوگیری از نفوذ آب و مصالح غیرقابل تراكم به داخل درز می باشد. اگر چه نتوان ورود آب را به طور كامل از بین برد، لاكم لازم است مقدار آن به حداقل برسد. نفوذ آب باعث تخریب درز می گردد. مصالح غیرقابل تراكم نیز از نزدیك شدن لبة درزها در حین انبساط دال جلوگیری كرده و به تخریب درز می انجامد.

§2- خواص مادة درزگیر، تأثیر بسزائی بر عملكرد درز خواهد شد. مواد درزگیر درجة بالا نظیر سیلیكون و درزگیرهای فشاری پیش ساخته برای درزگیری همة انواع درزها توصیه می شوند. از آنجا كه این مصالح گرانتر هستند، طول عمر مفید بیشتری دارند.

§3- در مواردی كه از سیلیكون به عنوان درزگیر استفاده می شود. یك ضریب شكل 1:2 توصیه می شود. حداكثر ضریب شكل نباید از نسبت 1:1 تجاوز نماید. برای نتایج بهتر، عرض حداقل درزگیر باید ً4/1 تا 375/0 اینچ پایین تر از سطح پوشش نهایی باشد به نحوی كه سطح درز در معرض سایش ترافیك عبوری قرار نگیرد. لازم است در زیر ماده درزگیر و در كف درز از یك میلة تكیه گاهی استفاده شود تا ضریب شكل مناسب برای درزگیر حاصل گردد و در عین حال مادة درزگیر به كف درز نچسبد. این میله می تواند از جنس فوم پلی اورتان و دارای قطر تقریبی 25 درصد بزرگتر از عرض درز باشد.

§4- وقتی از درزگیرهای فشاری پیش ساخته استفاده می شود، درز را باید به نحوی طراحی نمود كه درزگیر همیشه دارای كرنشی معادل 20تا 50 درصد باشد. سطح این مادة درزگیر لازم است 125/0 اینچ تا 375/0 اینچ پایین تر از سطح روكش نهایی باشد تا از ترافیك عبوری در امان باشد.

7- طراحی عرض درز بر مبنای توصیه SPEC

7-1- طراحی درزهای حركتی در دال ها

§ 1- ضریب جذب (تغییر طول) : میزان حركتی است كه مادة درزگیر الاستومریك بدون آسیب زدن به مادة پوش دهنده تحمل می كند و معمولاً بر حسب درصدی از عرض درز و یا یك كسر بیان می شود.

§ 2- ضریب انبساط حرارتی خطی: مصالحی نظیر فولاد، شیشه و آجر و بتن دارای ضرایب انبساط حرارتی كوچك هستند در حالتی ضریب انبساط آلومینیوم حدود 2 برابر آنهاست. بعضی از مصالح مثل چوب و سنگ در جهات مختلف دارای ضرایب مختلفی هستند. تذكر: در موقع محاسبة انبساط باید تغییر حرارت خود جسم و نه محیط اطراف بررسی شود. به طور مثال ممكن است دمای محیط در كویت در تابستان cْ 50 گزارش شود درحالیكه مثلاً دمای بتن به cْ 75 رسیده باشد.

7-2- محاسبه عرض ترك كل تغییر طول= L × B × Tr + كل تغییر طول= عرض ترك

	جدول 3- ضرایب انبساط حرارتی
مصالح	ضریب انبساط حرارتی
آجر رسی	5.0
بتن	11.7
فولاد سازه ای	12.1
شیشه	9.1
صفحات اكریلیك	90 – 70

 

 

 

 

 

8- انتقال بار از میان درز

8-1- قفل و بست دانه ها

قفل و بست دانه ها از اصطكاك برشی در وجوه نامنظم ترك شكل گرفته در محل برش زده شده تأمین می گردد. آب و هوا و سختی دانه ها بر بازدهی انتقال بار مؤثرند. با كاربرد دانه های سخت تر. بزرگ، با دوام و گوشه دار می توان این بازدهی را افزایش داد. بسترهای تثبیت شده نیز می تواند بازدهی انتقال بار افزایش دهند. با این حال با افزایش عرض ترك اعمال و بارهای دینامیكی قفل و بست دانه ها كاهش می یابد. لذا توصیه می شود كه حساب كردن روی قفل و بست دانه ها در مواردی صورت پذیرد كه ترافیك عبوری سبك باشد. برای استفاده از قفل و بست عرض ترك باید به 0.04 اینچ محدود شود، دانه های خرد شده و نیز دانه بندی درست بهتر می تواند بار را منتقل نماید. (ACI 302.1R)

8-2- dowel bars

توصیه می شود قطر حداقل dowel bar ها ، D/3 باشد كه D ضخامت پوشش می باشد. با این حال، قطر dowel نباید كمتر از اینچ باشد. همچنین توصیه می شود كه dowelهای با طول َ18 در فواصل َ12 به كار روند. این dowel ها باید در نصف عمق دال قرار گیرند. عملكرد dowelها، تركیبی از عملكرد برشی و خمشی خواهد بود. Dowel ها باید موازی یكدیگر و موازی طول دال كار گذاشته شوند. برای آنكه dowelها بتنواند، آزادانه حركت افقی داشته باشد، در حداقل یك طرف درز نباید به بتن بچسبد و لازم است در داخل غلاف (cap) قرار گیرد. تنها باید از dowel های مسطح استفاده نمود. برای جلوگیری از چسبیدن dowel می توان آنها را چرب نمود یا روكش كرد. (ACI 302.1R) علت این مسأله را این گونه بیان می‌كند كه 2 دال بتوانند مستقل از هم حركت كنند و تنش های كمتری ایجاد شود. تنها یك پوشش روغنی نازك برای این منظور كافی است زیرا پوشش ضخیم تر باعث ایجاد حفرات در اطراف dowel می شود.

9- روشهای ساخت درزها

9-1- روشهای ساخت درزها

سه روش عمده برای ساخت درزها عبارتند از:

• 1- قرار دادن (control – joint products) در داخل بتن در حین زمان بتن ریزی
• 2- استفاده از شیارزن دستی در بتن تازه ریخته
• 3- برش بتن پس از گیرش ابتدایی

از مزایای كاربرد (C.j.P) در طی بتن ریزی آن است كه همزمان با انقباض بتن درزها به وجود آمده و به كار می‌افتد. از مشكلات استفاده از (C.j.P) اجرای آن است زیرا صاف نگه داشتن لبة آنها و قرارگیری مناسب آنها نیاز به مهارت ویژه ای دارد. از مزایای ایجاد درزها در بتن تازه ریخته شده، آن است كه به محض آنكه نیروهای انقباضی به وجود می آیند این درزها نیز به كار می افتند ولی اجرای آنها دشوار می باشد. كارگران باید دقت كافی به خرج دهند كه عمق شیار حداقل 25/0 ضخامت لایه باشد. اما اگر از روش برش بتن (كه گیرش اولیه یافته است) استفاده شود می توان در طرح درزبندی دقت مناسبی اعمال كرد و لایه را تا عمق مورد نظر برش داد. در این روش باید زمان برش را به دقت تنظیم نمود چون در صورت تأخیر ممكن است، ترك خوردگی هرچند نامرئی در بتن آغاز شود. بر مبنای توصیة ACI زمان برش زدن به 3 عامل بستگی دارد:

• 1- قبل از آنكه بتن سرد شود.
• 2- به محص آنكه سطح بتن به آن اندازه سفت شود كه تحت اثر پره ها آسیب نبیند.
• 3- قبل از آنكه ترك های تصادفی و انقباضی در بتن ظاهر شود.

9-2- انواع روشهای برش

• 1- early entry cut dry cut بین 1 تا 4 ساعت پس از پرداخت سطح انجام می شود. عمق آنها از saw-cuting كمتر است ولی حداقل 1 اینچ می باشد.

2- Saw – cuting بین 4 تا 12 ساعت پس از پرداخت سطح بتن انجام می شود.

9-3- نكات مربوط به برش زدن بتن

در مورد برش زدن دالهای بتنی توجه به نكات زیر الزامی است:

§1- برش درزهای انقباضی و طولی شامل یك عملیات 2 مرحله ای است. در مرحلة اول در محل از پیش تعیین شده، ترك ایجاد خواهد شد. عمق آن باید كافی بوده و با پره ای به عرض 125/0 اینچ برش زده شود. برش مرحلة‌ دوم ضریب شكل مورد نیاز برای مادة درزگیر را تأمین می نماید. این مرحله را می توان هر زمانی قبل از درزگیری انجام داد. توصیه می شود در فواصل زمانی منظم قطر پره اندازه گیری شود.

§2- تعیین زمان انجام برش اولیه چه در مورد درزهای عرضی و چه درزهای طولی در جلوگیری از وقوع ترك های انقباضی غیرقابل كنترل بسیار تعیین كننده است. زمان آغاز عملیات زمانی است كه از یك طرف بتن به اندازه كافی سخت شده باشد كه بتواند وزن ابزار برش را تحمل نماید و هم اینكه از Ravelling در طی عملیات برش جلوگیری نماید.

§3- تمام درزها را باید در طی 12 ساعت پس از بتن ریزی برش داد. برش بتن ساخته شده برروی بستر قدیمی باید زودتر انجام شود. این مسأله در شرایط هوای گرم بحرانی تر می باشد. عملیات برش پس از آغاز باید به صورت پیوسته ادامه یابد و تنها در صورت آغاز Ravelling متوقف شود.

§4- برای درزهای انقباضی عرضی، برش اولیه D/3 توصیه می شود (به خصوص اگر ضخامت دال بیشتر از ً10 باشد). تحت هیچ شرایطی نباید عمق كف كمتر از D/4 باشد. درزهای انقباضی عرضی باید در مرحله اولیه به طور متوالی برش داده شوند. ابعاد درزها به جنس و خواص مصالح درزگیر و تغییر طول بتن ستگی دارد.

§5- برای درزهای طولی، یك برش اولیه حداقل به عمق D/3 لازم است. حداكثر عمق برش باید مقداری باشد كه به آرماتورها و میل مهارها صدمه ای نرسد. لازم است برش نهایی حداقل عرض 375/0 اینچ و عمق یك اینچ داشته باشد.

§6- درسالهای اخیر از اره های موتور الكتریكی یا بنزینی مجهز به قطعات سایندة نشكن و یا تیغه های مته الماسی برای برش استفاده شده است. تیغه مته الماسی سطح را چنان به سرعت برش می دهد كه مانع از آسیب دیدن و ترك خوردن آن توسط عمل برش می شود.

§ 7- پرة شیاز زن معمولاً V شكل بوده و از جنس فلز به طول ً6 و عرض ً3 تا ً4 ساخته می شوند. شكل V شكل آنها به این خاطر است كه از پوسته شدن بتن در محل فشار پره و سوراخ كردن جلوگیری شود.

§ 8- به منظور مؤثر كردن عملكرد درزهای انقباضی توصیه می شود كه عمق آنها حداقل 75/0 اینچ و در حالت ایده‌آل یك اینچ باشد.

§9- درزهای ساخت شده با روش برش زدن باید یكنواخت بوده و لبه های آن صاف و تیز باشد.

§10- در این روش برای خنك كردن پره ها لازم است از جریان مداوم آب به اندازة تقریبی 5/2 گالون در دقیقه استفاده شود.

§11- چنانچه در دال بتنی از شبكه سیمی استفاده شده باشد باید آنها را در مكان های درزهای انقباضی قطع كرد. البته این شبكه مانع از ترك خوردگی نمی شود ولی ترك ها را به هم نزدیك می سازد.

 

تصفیه آب و اهميت تصفيه پساب‌هاي صنعتي

تصفیه آب و اهميت تصفيه پساب‌هاي صنعتي

مقدمه

گسترش روز افزون جوامع بشري و پيشرفت در زمينه‌هاي صنعتي، هرچند که امتيازات ويژه اي بهمراه داشته است وليکن مشکلات عديده اي را نيز براي اجتماعات به ارمغان آورده است. يکي از اين مشکلات ، فاضلاب حاصل از اماکن مسکوني و فعاليت واحدهاي صنعتي مي‌باشد. از آنجا که دفع غير صحيح فاضلابهاي خانگي و صنعتي اثرات نامطلوبي بر روي محيط زيست دارد، تصفيه هرچه کاملتر فاضلابها اهميت بيشتري مي‌يابد. فاضلابهاي خانگي و از آن مهمتر فاضلابهاي صنعتي بعلت داشتن مواد آلي و معدني ، در صورت دفع در محيط باعث آلوده شدن آبهاي سطحي و زيرزميني گشته و در نتيجه استفاده مجدد از آب براي بهترين کاربرد آن با مشکل مواجه مي‌گردد. همچنين استفاده از آب براي مصارف مختلف و نياز شديد به آب در هر منطقه از ايران ، ما را برآن مي‌دارد که از به هدر رفتن آب به هر شکل جلوگيري کرده و با تصفيه فاضلابهاي خانگي و صنعتي که از حجم زيادي نيز برخوردار هستند در جهت تأمين آب مورد نياز قدم برداريم.

حجم فاضلاب يک واحد صنعتي بستگي به عواملي همچون نوع محصول ، نحوه توليد ، ابزار و وسايل و … بستگي دارد. از واحدهاي صنعتي که داراي فاضلاب با حجم نسبتا” بالا و آلودگي بسيار شديد مي‌باشند، واحدهاي کشتاري گاو و گوشفند مي‌باشند.در حال حاضر در اکثر شهرهاي ايران کشتارگاهي جهت ذبح گاو و گوسفند وجود دارد. فاضلاب اين کشتارگاهها بيشتر به چاهها ، رودخانه‌ها ، قنوات متروکه بدون کوچکترين عمليات تصفيه دفع مي‌گردند و در بهترين حالت، فاضلاب پس از عبور از يک حوضچه ته نشيني ساده به محيط دفع مي‌شود. علاوه بر اينکه آلودگي معدني و آلي از اين طريق بوجود مي‌آيد، انتشار بيماريهاي مشترک بين انسان و دام نيز از طريق دفع فاضلاب کشتارگاهها بعلت عدم رعايت مسائل بهداشتي وجود دارد.

تاکنون روشهاي بيولوژيکي گوناگوني چه هوازي و غير هوازي در رابطه با تصفيه فاضلابها بکار گرفته شده است. هر يک از اين روشها از امتيازات و بعضا” معايبي برخوردار هستند. مثلا” روش هوازي ( لجن فعال ، فيلترهاي چکنده و … ) در تصفيه فاضلابهاي خانگي و صنعتي داراي کارائي بالا در کاهش مواد آلي و معدني موجود بوده و اين خود يک مزيت عالي است. ليکن همين روش هوازي نياز به وسايل هوادهي و مکانيکي در مراحل مختلف تصفيه دارد و ضمنا” با لجن زيادي که توليد مي‌گردد مشکل هضم لجن آغاز کار است . در روش غير هوازي تصفيه فاضلاب، هرچند که BOD پساب خروجي از واحد تصفيه کننده بيشتر از BOD پساب خروجي در روش هوازي است، ولي امتيازاتي از قبيل عدم نياز به وسايل هوادهي ، لجن توليدي بسيار کمتر ، توليد گاز متان قابل استفاده و … براي روش غير هوازي متصور مي‌باشد. ⁽¹⁾

تاريخچه تصفيه آب به روش صنعتي

بر اساس اطلاعات موجود و به نوشته M.N.Baker در کتاب ” در جستجوي آب خالص و بهداشتي” قدمت اين مقوله به دو هزار سال قبل از ميلاد مسيح ميرسد. اما آنچه از نقطه نظر تاريخي مدون شده به 400 سال پس از ميلاد مسيح تعلق دارد که در آن براي بهداشتي کردن آب ، جوشانيدن آن بر روي آتش و يا فروکردن ميله سرخ آهني در درون آب را توصيه نموده است. گرم کردن آب بوسيله آفتاب و يا صاف نمودنش ، با عبور دادن آن از ميان لايه‌هاي شني نيز آمده است.

در کتاب مقدس تورات نيز درارتباط با چگونگي تصفيه آب آلوده در آن زمان تصويري از روش مبادله يوني ارائه شده ، عملا” از روشهاي طبيعي مبادله يوني در آن موقع سخن به ميان آمده است. اين تصوير توسط داشگاه فيلادلفيا واقع در ايالت پنسيلوانياي آمريکا انتشار يافته وقدمتش را به مارس يا آوريل سال 1335 قبل از ميلاد مسيح نسبت داده اند.

البته، روش صنعتي تصفيه آب در قرن نوزدهم و در زمان انقلاب صنعتي رشد و تکامل يافت و پايه‌هاي اصلي آن عملا” نضج گرفت.اين صنعت، همزمان با بهره گيري از ديگ‌هاي بخار جهت توليد بخار ، به کار گرفته شد و شکل صنعتي به خود گرفت. عمدهء فعاليتهاي اوليه به منظور تصفيه آبها براي رفع مشکلات ديگ‌هاي بخار بوده است.

Nodell آغاز اين روش را به نخستين روزهاي پيدايش ماشين وات و تميزکردن ديگ بخار و پرکردن مجدد آن نسبت داده است. در همان زمان بر حسب اتفاق دريافتند که استفاده از سيب زميني در ديگهاي بخار کار جمع آوري لجن را راحت کرده و از چسبيدن رسوبات به جداره‌هاي ديگ جلوگيري مي‌کند.

در سال 1857 اطلاعيه‌هايي در باره کنترل مقدار رسوبات با مواد آلي تانن دار، و نيز در سال 1962 استفاده از فسفات دي سديک جهت جلوگيرياز ايجاد رسوب در ديگ بخار به ثبت رسيده است و از آن زمان همه روزه روش‌ها و مواد گوناگوني براي تصفيه‌هاي مختلف به ثبت ميرسد.

از حدود يکصد سال پيش که رابطه بين اثر باکتريها و ميکروبهاي بيماريزا در واگيري و شيوع بيماريها آشکار گشت ، انسان به فکر پاکسازي آبهاي آلوده افتاد.به عبارت ديگر تصفيه آبو فابضلاب در روند امروزي خود بيشتر در اثر پيشرفت علم زيست شناسي ، پزشکي و شيمي بوجود آمده است. به ويژه پس از جنگ جهاني دوم ، در نتيجه توسعه شهرها و صنايع، خطر آلودگي محيط زيست و در نتيجه نياز به تصفيه فاضلاب با شدت بي سابقه اي افزايش يافت و همزمان با آن روشهاي بسياري براي تصفيه فاضلاب پيشنهاد و به کار گرفته شد. بويژه استفاده از فاضلاب براي آبياري در کشاورزي به علت خاصيت کودي آن از يکصد سال پيش تا کنون در کشورهاي اروپائي متداول بوده است.

در ايران نيز همانگونه که از گذشته به ياد داريم ، بيشتر فاضلابها بويژه فاضلاب توالت‌ها، لجن ته استخرها و … به مصرف کشاورزي مي‌رسيد. ولي امروزه بواسطه آلودگي‌هاي ناشي از بوي بد، و توليد حشرات مثل پشه و … در ديگر اکثر مناطق و حتي روستاها فاضلاب ناشي از توالتها و … به مخازن زيرزميني (چاهها) سرازير شده و در اثر آميخته شدن با پسآب حاصل از شستشوي ظروف و حمام‌هاي خانگي از ارزش اين لجن‌ها براي استفاده در مصارف کشاورزي تا حد زيادي کاسته شده است.

علاوه بر پسآب‌هاي متداول ذکر شده با پيشرفت تکنولوژي هسته اي ، امروزه، پسآب حاصل از راکتورهاي هسته اي که حاوي فلزات راديواکتيو هستند و از آب اطراف راکتورها حاصل مي‌شود، مشکلي اساسي بوده و بواسطه ماهيت ويژه چنين پسآب‌هايي، بايد تسريع در تصفيه و حذف اين مواد راديواکتيو به عمل آيد. يکي از روشهاي متداول در تصفيه فلزات راديواکتيو استفاده از مبادله کننده‌هاي يوني معدني ميباشد.

استفاده از زوائد کشاورزي براي گرفتن يون فلزات سنگين از دهه قبل بويژه مورد توجه قرار گرفته است. Web and Leach در 1971 کار خود را روي پشم تمييز و رنگ نشده براي جذب جيوه بر روي آن مورد بررسي قرار دادند و دريافتند که پشم طبيعي و هم پشت عمل شده، تصفيه کننده‌هاي مؤثرتري نسبت به رزينهاي سنتزي Dowex 1*8,Dowex 1-A آزمايش شده براي جيوه مي‌باشند. اين دو محقق سپسبه مطالعه روي زوائد کشاورزي پرداختند و دريافتند که جذب جيوه توسط اين مواد از پشم و مشتقات آن بيشتر است.

در ايران نيز در سال 1367 تحقيقي روي ميزان جذب يون مس، سرب و کرم شش ظرفيتي ، روي خاک اره صورت گرفته و نتايج خوبي در پي داشته است.⁽⁷⁾

آب و پساب در صنعت

صنايع حجمهاي بزرگي از آب را در عمليات کمکي و شستشو و … و فرآيندهاي ويژه خود مصرف مي‌کنند. تناژ مصرف آب در کارخانه‌هاي مواد غذائي ساخت کاغذ و شيميايي از همه بالاتر است و 93% آن به پساب تبديل ميشود. 50 milian gal/day بعضي کارخانه‌ها مصرف مي‌کنند.60% آب مورد نياز از پساب گرفته شده ، 40% تازه وارد ميشود و بيش از 7% مصرف و تبخير نمي شود.

مقدار آب لازم براي بعضي صنايع

Industry	Unit of Production	Gallen Per Unit
Beet Sugar (چغندر قند)	Ton of beets	7000
Meat	ton	4000-1300
Automobile	Vehicle	10000
‍Cotton Goods	100 eb	20000
Leather	100 ft2	64000
Paper	ton	100000-20000
Steel	ton	50000-15000
پالايشگاه نفت	بشکه	3000

در بسياري از صنايع 100% آب لازم جهت خنک کردن استفاده ميشود.( صنايع برق)

پساب صنعتي (Industrial Wastewater)

پسابهاي صنعتي بر حسب منشأ و نوع صنعت به دو طبقه کلي تقسيم مي‌شوند:

1) آنهايي که داراي آلودگي معدني هستند. مثل صنايع معدني

2) آنهايي که داراي آلودگي آلي هستند. مثل صنايع نفت و مواد غذايي

علاوه بر اينها هر صنعتي ناخالصي در پساب خود دارد و لذا روش‌هاي تصفيه متفاوت است.

نوع پساب	ناخالصيهاي اصلي
پالايشگاه‌هاي نفت	نفت و محصولات نفتي، اسيدهاي نفتنيک، مرکاپتانها، سولفيدها،‌هالوژنها، فنل‌ها
صنعت توليد کک	پيريدين، هيدروکربنها، اسيدهاي چرب، آمونياک
صنايع توليد خمير کاغذ و کاغذ	ليگنين، سولفونيک اسيد، مرکاپتانها، الکلها، کتونها، آلدئيدها، مواد معلق آلي
صنايع توليد رنگ	اسيدهاي معدني، ترکيبات نيترو، فنولها، بقاياي رنگ و رنگدانه‌ها که در آب حل نمي شوند.
صنايع توليد پلاستيک	الکلها، هيروکربنها، آلدئيدها

تصفيه تا ميزاني صورت مي‌گيرد که آلاينده به حد مجاز خود برسد و بايد معياري براي اندازه گيري آنها وجود داشته باشد.

– مقدار مجاز براي اسيدهاي معدني——————-30 ppm

– مقدار مجاز براي فنل‌ها—————————0.002ppm

– مقدار مجاز براي مرکاپتانها————————-2.5ppm

– مقدار مجاز براي H₂s—————————–1-3ppm

– مقدار مجاز براي نفتنيک اسيد———————-0.2ppm

– مقدار مجاز براي SO₂ —————————-0.1-0.5ppm

استفاده مجدد از پساب تصفيه شده جهت :

1) مصارف شهري ( آشاميدني )

2) مصرف صنعتي ، خصوصا” براي ‍Cooling . ولي اگر براي Boiler مصرف شود بايد بيشتر تصفيه شود.

3) مصارف شستشوي زميني و خنک کردن

CL< 175 ppm

PH = 6.8-8.5

< 25 ppmمواد معلق

BOD < 30 ppm

4) استفاده کشاورزي و فضاي سبز

يونهاي سديم و منيزيوم و کلسيم و پتاسيم باعث ترک خوردگي زمين ميشوند.

Na * 100 / ( Na + Mg + Ca + K ) <= 50-60 :مجاز براي کشاورزي

استاندارد آب کشاورزي : آب مطلوب براي زراعت براي بعضي از محصولات حساس به نمک مناسب نيست.اثر منفي بر بسياري از محصولات وارد مي‌کند. آب خيلي شور را مي‌توان براي صيفي کاري استفاده کرد.

عواملي که بايد در تصفيه پسابها در نظر گرفت :

1) مقدار پساب توليد شده در 24 ساعت با جريان حداکثر فاضلاب

2) نوع آلودگي که هر يک تصفيه مخصوص نياز دارد.

3) ميزان آلودگي که بيشتر منظور مواد آلي محلول در فاضلاب (BOD )است.

4) وضع جغرافياي محل

مقدار مجاز براي آب مزروعي ( عناصر محلول )

مقدار مجاز (ppm)	عناصر
1	Al
1	As
5/0	Be
75/0	B
2/0	Co
2/0	Cu
5	Pb
5	Li
2	Mn
005/0	Mo
5/0	Ni
05/0	Se
10	V

پارامترهاي مهم

1- اندازه گيري جريان فاضلاب

1-1- روش تخليه مستقيم در آزمايشگاه و در جايي که جريان کم است .

1-2- Velocity Area : سرعت خطي را اندازه گرفته و در سطح مقطع ضرب مي‌کنيم تا دبي بدست آيد.

2- اندازه مواد جامد ( Total Solid ) TS

3- اندازه مواد قابل ته نشيني

بدو روش وزني و حجمي انجام مي‌شود :

روش وزني : وزن لجن موجود در يک ليتر آب را پس از عبور دادن از کاغذ صافي و خشک کردن در دماي 105 درجه سانتيگراد اندازه مي‌گيريم .

روش حجمي : به کمک يک قيف ته نشيني به نام ايمهاف از فاضلاب پر کرده و يک ساعت بماند.

4- تعيين قليائيت :

4-1- قليائيت کل بر حسب ppm CaCo₃ بيان مي‌شود و برابر است با تعداد ميلي ليترهاي اسيد سولفوريک N / 50 که در مجاور معرف متيل اورانژ براي خنثي سازي يک ليتر فاضلاب صاف شده مصرف مي‌شود.

4-2- قليائيت هيدروکسيد : بر حسب ppm CaCo₃ عبارتست از تعداد ميلي ليترهاي اسيد سولفوريک N / 50 که در مجاور فنل فتالئين براي خنثي سازي فاضلاب صاف شده لازم است .

قليائيت بيشتر در فاضلابهاي خانگي است که مفيد است چون اسيدهاي ناشي از فعاليت ميکروارگانيسمها را کاهش مي‌دهند.

گازهاي موجود در فاضلاب :

شامل N₂ , O₂, CO, H₂S, NH₄, CH₄, CH₃SH ، سولفيد و دي سولفيد مي‌باشند.

5- اندازه گيري مواد آلي

1) براي تصفيه بسيار مهم است و براي کنترل ميزان آلودگي بار فاضلابهاست . مواد آلي را ميتوان بکمک هوادهي و ميکروارگانيسمهاي هوازي به CO₂ و آب و مواد معدني پايدار مثل نيترات و فسفات تبديل نمود. ميزان اکسيژن لازم حهت اکسيداسيون بيولوژيکي عبارتند از :

Biochemical Oxygen Demand ( BOD )

Chemical Oxygen Demand ( COD )

Total Organic Carbon ( TOC )

Total Oxygen Demand ( TOD )

Theorical Oxygen Demand ( THOD )

BOD : مقدار اکسيژن به ppm که براي اکسيداسيون بيولوژيکي پساب توسط باکتريهاي هوازي و تبديل مواد آلي به CO₂ و آب در 20 درجه سانتيگراد. اين پارامتر هم براي فاضلاب و هم براي آب صنعتي بکار ميرود. ( BOD پس از 5 روز زمان ماندن ) يک فرآيند آهسته است که از نظر تئوري براي کامل شدن به زمان بي نهايت لازم دارد ولي در 5 روز حذف مواد آلي بکمک ميکروارگانيزمها بصورت نمايي مي‌باشد.

6-عوامل مؤثر بر غلظت O₂ محلول در آب :

6-1- فتوسنتز باعث افزايش غلظت O₂ مي‌شود مواد سبزينه دار داخل آب در مجاور نور تنفس کرده O₂ توليد مي‌کنند. ( از 6 صبح تا 6 بعدالظهر فعال است.)

6-2- تنفس آبزيان ( مصرف O₂ )

6-3- هوادهي مجدد در اثر تلاطم باعث افزايش O₂ مي‌شود.

7- COD (Chemical Oxygen Demand) :

هميشه از BOD بيشتر است چون اکسيداسيون شيميايي است.

Ppm.COD اکسيژن لازم براي اکسيدشدن مواد آلي فاضلاب توسط يک اکسيدکننده شيميايي.

( مانند K₂Cr₂O₇ )

8- TOC

اندازه گيري کربن مواد آلي توسط سوزاندن آنها در کوره الکتريکي و اندازه گيري CO₂ حاصل در مجاورت کاتاليزورها ( اکسيد فلزات CuO ) بوسيله IRspectroscopy

9- THOD

مواد آلی ازت دار(1+ Oèآمونیاک + Co₂+H₂O

(2NH₃+OèHNO₂+H₂O

(3HNO₂+OèHNO₃

 

از نظر مقدار :

THOD>COD>BOD₅>TOC

 

نیروگاه بادی Wind Power در محیط پاورپوینت Power Point

نیروگاه بادی پاورپوینت Power Point

 

یکی از مظاهر انرژی خورشیدی و همان هوای متحرک است باد پیوسته جزء کوچکی از تابش خورشید که از خارج به اتمسفر می‌رسد، به انرژی باد تبدیل می‌شود.

گرم شدن زمین و جو آن بطور نامساوی سبب تولید جریانهای همرفت (جابجایی) می‌شود و نیز حرکت نسبی جو نسبت به زمین سبب تولید باد است.با توجه به اینکه مواد قابل احتراق فسیلی در زمین رو به کاهش است، اخیرا پیشرفتهای زیادی در مورد استفاده از انرژی باد حاصل شده است.

انرژی باد اغلب در دسترس بوده و هیچ نوع آلودگی بر جای نمی‌گذارد ومی‌تواند از نظر اقتصادی نیز در دراز مدت قابلمقایسه با سایر منابع انرژی شود. در سالهای اخیرکوشش فراوانی برای استفاده از انرژی باد بکار رفته و تولید انرژی از باد با استفاده از تکنولوژی پیشرفته در ابعاد بزرگ لازم و ضروری جلوه کرده است.

احتمالا نخستین ماشین بادی توسط ایرانیان باستان ساخته شده است و یونانیان برایخرد کردن دانه‌ها و مصریها ، رومی‌ها و چینی‌ها برای قایقرانی و آبیاری از انرژی باد استفاده کرده‌اند. بعدها استفاده از توربینهای بادی با محور قائم سراسر کشورهای اسلامی معمول شده و سپس دستگاههای بادی با محور قائم با میله‌های چوبی توسعه یافت و امروزه نیز ممکن است در برخی از کشورهای خاورمیانه چنین دستگاههایی یافت شوند.

در قرن 13 این نوع توربینها توسط سربازان صلیبی به اروپا برده شد و هلندیها فعالیت زیادی در توسعه دستگاههای بادی مبذول داشتند، بطوری که در اواسط قرن نوزدهم در حدوود 9 هزاز ماشین بادی به منظورهای گوناگون مورد استفاده قرار می‌گرفته است. در زمان انقلاب صنعتی در اروپا استقاده از ماشینهای بادی رو به کاهش گذاشت. استفاده از انرژی باد در ایالات متحده از سال 1854 شروع شد. این ماشینها بیشتر برای بالا کشیدن آب از چاههای آب و بعدها برای تولید الکتریسیتهاستفاده شد.

بزرگترین ماشین بادی در زمان جنگ جهانی دوم توسط آمریکائیها ساخته شد. شوروی سابق در سال 1931 ماشینی بادی با محور افقی بکار انداختند که انتظار می‌رفت 100 کیلو وات برق به شبکه بدهد. ارتفاع برج 23 متر و قطر پره‌ها 30.5 متر بود.

 

نقش پنجره‌ها در جلوگيري از اتلاف انرژي در ساختمان

 

در خانه‌هايي با پنجره‌هاي قديمي و بدون استفاده از نوآوري‌ها و فناوري‌هاي نوين، نزديك به 30 درصد اتلاف انرژي ساختمان، از راه پنجره‌ها رخ مي‌دهد

پايگاه اطلاع رساني شهرسازي و معماري: پنجره‌ها نور، گرما و زيبايي را به خانه مي‌آورند و به درك فضاي زيست كمك مي‌كنند. پنجره‌ها منابعي براي آگاهي ما از تغيير زمان و آشنايي با موقعيت مكاني هستند. اما پنجره‌ها مي‌توانند راه‌هاي موثري براي اتلاف گرماي درون ساختماندر زمستان، و ورود گرماي ناخواسته در تابستان باشند. اين نكته به جز اثر نامطلوب بر هزينه‌هاي گرمايش و سرمايش ساختمان است.

عملكرد گرمايي پنجره‌ها بر پايه‌ سه نوع جريان است: تهويه، انتقال و تشعشع. هر يك از جريان‌هاي گرمايي نقش مهمي در اتلاف گرمايي در زمستان يا گرماي ناخواسته در تابستان دارند.

ساختار يك پنجره را مي‌توان به سه قسمت شامل چارچوب، شيشه و براق آلات تقسيم كرد كه دو قسمت اول،به دليل مساحت بزرگ‌تر، نقش مهم‌تري در عملكرد حرارتي پنجره دارند. در سال‌هاي اخير، توسعه فناوري توليد، پژوهش و آزمايش روي مواد گوناگون، تغييرات و پيشرفت‌هاي بسياري در ساختمانچارچوب پنجره و شيشه مورد استفاده در آن پديد آورده است، بهره‌گيري از موادي مانند پي.وي. سي (وينيل) براي توليد پروفيل پنجره و همچنين توليد شيشه‌هاي كم تابش، شيشه‌هاي جاذب گرما و… از جمله اين پيشرفت‌هاست. در خانه‌هايي با پنجره‌هاي قديمي و بدون استفاده از نوآوري‌ها و فناوري‌هاي نوين، نزديك به 30 درصد اتلاف انرژي ساختمان، از راه پنجره‌ها رخ مي‌دهد. اما اكنون با بهره‌گيري از پيشرفت‌هاي علوم و فناوري اين مقدار تقريبا به نصف كاهش يافته است.

پژوهش‌هايي كه اكنون در حال انجام است، نويد پيشرفت‌ها و بهبودهاي بيشتري در ساختار پنجره‌ها و مواد سازنده چارچوب و شيشه آنها را مي‌دهد.

به دنبال بحران‌هاي مربوط به انرژي كه آغاز آن را مي‌‌توان دهه 1970 دانست، بحث درباره انواع روش‌هاي جلوگيري از اتلاف انرژي و منابع آن در همه جهان، به ويژه كشورهاي صنعتي كه مهم‌ترين مصرف كنندگان انرژي هستند آغاز شد.

از آن زمان تاكنون انواع روش‌ها و راهكارهايي كه جهت صرفه‌جويي در كاربرد انرژي و هدر رفتن آن، سودمند دانسته مي‌شد بررسي شده است. توجه به جلوگيري از اتلاف انرژي در ساختمان‌ها به ويژه ساختمان‌هاي مسكوني و تجاري، از آغاز درصد مواردي بود كه ضرورت آن تشخيص داده شده بود. پنجره‌ها نيز به عنوان يكي از مهم‌ترين اجزاي ساختماني كه مي‌تواند نقش مهمي را در اتلاف انرژي يا بهره‌گيري از آن داشته باشد شناخته شدند و پيشرفت‌هاي بسياري در اين زمينه به دست آمد كه پژوهش و بررسي در اين زمينه همچنان ادامه دارد. انواع مواد به كار رونده در چارچوب، انواع شيشه‌ها، چند جداره نمودن شيشه‌ها و اصلاح روش‌هاي درزبندي از مواردي است كه روي آن بسياري انجام گرفته است. در اين جا به چنين مواردي با توجه به تازه‌ترين پيشرفت‌هاي علمي و فني پرداخته مي‌شود. عملكرد گرمايي پنجره‌ها، اصولا بر پايه سه گونه جريان گرمايي است:

تهويه

يعني سرما يا گرما از شكاف‌ها و بازشوهاي پنجره، از درون به بيرون و برعكس، جريان مي‌يابد. به عبارتي جريان يافتن گرما از راه نفوذ هوا و تهويه طبيعي. اين جريان گرما، به دنبال جريان هوايي كه از راه پنجره وارد مي‌شود و تفاوت دماي دو سوي آن است. نسيم هواي بيرون از ساختماندر اثر نيروي «فشار _ مكش» سبب جا به جايي هوا در درون ساختمان مي‌شود. فشار مثبت، در سمتي كه باد مي‌وزد ايجاد شده، فشار منفي (مكش)، در سوي ديگر پديد مي‌آيد. براي تهويه طبيعي، بايد بازشوها را در ديوارهايي با فشار متفاوت قرار داد. زماني بيشترين حجم هوا، جا به جا مي‌شود كه پنجره‌ها در بخش‌هايي از نماي ساختمانقرار گيرند كه اختلاف فشاري در آن جا موجود باشد.

قرار دادن پنجره ها روي ديوارهاي مقابل كه در مسير مستقيم جريان هوا قرار دارند، سبب ايجاد جريان سريع هوا، با عرض كم در درون اتاق خواهد شد. اگر پنجره‌ها بر روي بخش مياني چنين ديوارهايي نصب شوند، جريان هوا، به طور مستقيم از وسط اتاق مي‌گذرد و اگر پنجره‌ها در گوشه‌هاي ديوار باشد، جريان هوا از روي ديوار جانبي اتاق خواهد گذشت. در هر دو مورد، هر چند سرعت جريان هوا زياد است، تهويه مناسب نيست.

تهويه فضاي دروني در صورتي بهتر انجام مي‌شود كه پنجره‌هاي ورودي هوا در جاهايي با اختلاف فشار زياد قرار گرفته باشد.

انتقال

يعني گرمايي كه به سبب انتقال، از راه پنجره وارد مي‌شود. اين جريان گرما نيز به تفاوت دما در دو سوي پنجره، بستگي دارد. اما در اين جا چهار شيوه گوناگون، مقدار گرماي منتقل شده را تعيين مي‌كند:

رسانايي

انتقال گرما، پيرو ضريب رسانايي و اختلاف دما، در دو سوي جسم مورد بررسي است براي نمونه، هواي ساكن يك عايق شناخته شده است. ضريب رسانايي شيشه، 30 بار و ضريب رسانايي بيشتر فلزات حتي هزار بار بيشتر از هواست.

رسانايي، ساز و كار انتقال گرما از راه تماس فيزيكي است. گرما از بخش گرم‌تر يك پنجره به بخش سردتر آن انتقال مي‌يابد. هر مولكول، مولكول كنار خود را تحريك مي‌كند و انرژي را انتقال مي‌دهد. رسانايي، نه تنها در جامدات (چارچوب‌ها و شيشه پنجره)، بلكه در هواي ميان لايه‌هاي شيشه نيز انجام مي‌شود. ميزان انتقال گرما از يك ماده، به دليل اختلاف دما را مقدار «U» مي‌نامند. هر چه U، كمتر باشد، گرماي كمتري انتقال مي‌يابد.

همرفت

گرما، مي‌تواند از راه همرفت نيز از يك مايع يا گاز، به يك سطح، منتقل شود، به شرط آ كه سيلان مجاور سطح ثابت باشد. «همرفت طبيعي» عبارت است از جا به جايي مايع يا گاز كه تابعي از تفاوت‌هاي دماي محل است. «همرفت اجباري» بر اثر منابع بيروني پديد مي‌آيد؛ به طور مثال از باد يا تاسيسات گرمايش، سرمايش و تهويه.

همرفت، جا به جايي گرما درون يك سيال مانند هواست. هنگامي كه مولكول‌هاي هوا، به طور فيزيكي از نقطه‌اي به نقطه‌ ديگر جا به جا مي‌شوند، گرما انتقال مي‌يابد. يك سطح شيشه‌اي گرم مي‌تواند هواي مجاور خود را گرم كند و سبب بالا رفتن دماي آن شود. يك سطح شيشه‌اي سرد، با هواي نزديك خود گرم مي‌شود و اين توده هوا، پس از آن كه گرماي خود را از دست داد، پايين مي‌آيد اين جريان همرفتي در سمت بيروني و دروني پنجره و ميان جداره‌هاي شيشه روي مي‌دهد

تشعشع

يك جسم دريافت كننده، مي‌تواند تشعشع گرمايي منتشر شده از يك منبع را منتقل، جذب يا بازتابش كند. هر سطحي، تشعشع را پخش مي‌كند. انتشار موج بلند بسته به دماي سطح است. در سطح‌هايي با دماي اندك، اين طيف در محدوده پرتو فرو سرخ (پرتوفروسرخ يا پرتو با موج بلند) است. شدت تشعشع منتشر شده، به تابندگي سطح بستگي دارد. مقدار تشعشع منتشر شده، از سطح‌هاي ديگر، بيشتر پيرو عامل‌هاي بصري است، يعني آن چه كه جسمي مي‌تواند از هر جسم ديگر در محيط ببيند. بخشي از تشعشع دريافتي، منتقل يا بازتابش و بقيه آن، جذب مي‌شود. پيچيدگي ديگر مساله اين است كه تابش، جذب و بازتابش، پيرو طول موج و زاويه برخورد هستند. از سوي ديگر، قابليت‌ تابش و جذب در يك سطح كدر، هم ارزش هستند. براي نمونه، شيشه شفاف معمولي، تشعشع خورشيد را به شدت از خود مي‌گذراند، اما تشعشع فرو سرخ ساطع شده از اشياي ديگر در همان اتاق را عبور نمي‌دهد. بيشتر اين دماي ناشي از تشعشع، جذب مي‌شود.

در ارتباط با زاويه برخورد، ميزان تابش معمولي در پايين‌ترين اندازه است. 4 درصد و تنها، زماني به مقدار بسياري افزايش مي‌يابد كه ميان 60 تا 70 درجه، بيشتر از اندازه معمولي باشد. به جز نفوذ تدريجي هوا از راه شكاف‌ها و بازشوهاي پنجره، امكان جريان هوا، تنها در دو سوي يكي از اجزاي پنجره نيز وجود دارد. نمونه‌هاي شناخته شده، جريان هوا در پشت يك پرده يا جريان هوا در پشت و ميانه تيغه‌هاي يك پرده كركره است. در اين جا نيز جا به جايي گرما، از راه همرفت «اجباري» و «طبيعي» را مي‌توان ديد.

تشعشع خورشيدي سومين نوع جريان گرماست. تشعشع خورشيدي و يا تشعشع پخش شده از آسمان، به پنجره مي‌تابد و بخشي از آن بازتابش و جذب مي‌شود. بقيه، از راه پنجره، منتقل شده به صورت پرتوي با طول موج كوتاه، به ديوارهاي دروني مي‌رسد (انتقال مستقيم يا اوليه) ميزان جذب و بازتابش، پيرو طول موج و زاويه برخورد هستند.

جنبه دوم تابش خورشيد كه اغلب اهميت بسياري در كاركرد پنجره دارد، روشي است كه گرماي جذب شده از تابش خورشيد، از پنجره‌ بيرون مي‌رود. براي نمونه، يك جام شيشه، نزديك به 12 درصد از تابش منتشر شده را جذب مي‌كند. اين گرماي جذب شده از هر دو سطح پنجره، به درون و بيرون اتاق، جريان مي‌يابد. اين كار از جريان‌هاي همرفت و تابش پرتو موج بلند (گرمايي) و طبق ساز و كار انتقال گرما انجام مي‌شود. بنابراين بخشي از اين گرما، به درون اتاق خواهد آمد ميزان آن بستگي به ضريب‌هاي همرفت و تابش در سطح‌هاي دروني و بيروني دارد.

تاثير پنجره بر مصرف انرژي در ساختمان

پنجره‌ها اهميت بسيار زيادي براي محيط درون ساختماندارند و همچنين عامل بسيار مهم سازگاري هستند. نخستين كاركرد جام شيشه در دهانه پنجره نسبت به هواي بيروني اين است كه امكان تنظيم‌ هواي دروني را به طور محسوس بيشتر مي‌كند و مزاحمت‌هاي باد و هوا را بسيار محدود مي‌كند.

پنجر‌ه‌ها با وجود ويژگي‌هاي‌شان به عنوان اجزاي ساختماني مي‌توانند سبب اختلال در محيط گرمايي شوند. شايد نتوان اختلالات را به سرعت ديد، اما هر كسي كه زمان بسياري، آرام كنار پنجره بنشيند، آنها را درك مي‌كند.

اختلاف گرمايي كه مي‌تواند پديد آيد، بخشي به سبب تشعشع گرمايي و بخشي به دليل جا به جايي هوا در هنگام گذر از پنجره است. در دماي خارجي پايين، سطح دروني شيشه در يك پنجره با شيشه دو جداره، دمايي ميان 12+ در لبه بالايي و 6+ در لبه پاييني خواهد داشت. در حاي كه دماي اتاق، 22 درجه باشد. اين رقم‌ها اندكي تقريبي هستند و بستگي به شكل هندسي اتاق و جاي منابع گرمايي در آن دارند. براي پنجره با شيشه سه جداره، رقم‌ها، 16+ در لبه بالايي و 12+ در لبه پاييني هستند.

با اين همه تنها تشعشع نيست كه بر تعادل گرمايي فرد، تاثير مي‌گذارد. سطح خنك يك پنجره، هواي كنار شيشه را خنك كرده، هواي سرد به سوي پايين مي‌رود. اين كار، انتقال گرما را افزايش مي‌دهد و ضريب رسانايي گرمايي، افزايش مي‌يابد و تاثير آن بيشتر مي‌شود جبران هواي سرد، غالبا به رفتن به سوي پايين، ادامه مي‌دهد و روي كف، حركت مي‌كند و يك جريان چشمگير هوا را روي كف پديد مي‌آورد. تركيب جريان هوا با تشعشع گرمايي از بدن، در برابر سطح سرد پنجره، مي‌توان ناراحت كننده باشد.

ابزار تهويه‌اي كه به خوبي طراحي شده باشد، مي‌تواند جريان هوايي پديد آورد كه تاثير مزاحم جريان هواي پايين را كه از يك پنجره سرد ناشي شده است، افزايش دهد. ارتباط ميان عايق گرمايي پنجره، منابع گرما‌زا در اتاق و سيستم تهويه، و همچنين كاربري اتاق، مسايلي هستند كه طراحان بايد به آنها توجه كنند.

عوامل موثر در كاهش اتلاف انرژي از راه پنجره‌ها

چارچوب‌هاي پنجره از مواد گوناگون ساخته مي‌شوند. چارچوب‌ها مي‌توانند به طور ساده، تنها از يك ماده ساخته شده باشند، و يا اين كه تركيبي از مواد مختلف مانند چوب پوشش شده با وينيل يا چوب پوشش شده با آلومينيوم باشند. هر جنسي، معايب و مزاياي خود را دارد. همچنين چارچوب‌هاي چوبي، مقدار U بالايي دارند و تحت تاثير دماهاي بالا يا بسيار پايين قرار نمي‌گيرند و عموما تعريق را افزايش نمي‌دهند.

مقاومت‌ گرمايي پنجره‌هاي آهني بيشتر از آلومينيوم است. اما در مجموع، بيشتر رساناي گرما هستند تا مقاوم در برابر آن. از معايب ديگر آنها، داشتن درزهاي بسيار زياد و هوابندي بسيار بد، به دليل دست‌ساز بودن و عدم دقت كافي در ساخت آنهاست.

از سوي ديگر چارچوب‌هاي آلومينيومي، اگر چه مقاومت و شكل‌پذيري خوبي دارند، رساناي خوب گرما هستند و بنابراين گرما را سريع‌تر از دست مي‌هند و مستعد تعريق هستند. با آندايز كردن يا پوشش دادن، مي‌توان از زنگ زدگي يا تخريب الكتروشيميايي آلومينيوم جلوگيري كرد. همچنين، مقاومت گرمايي چهارچوب‌هاي آلومينيوم مي‌تواند با قرار دادن نوارهاي عايق كننده پلاستيكي پيوسته، ميان بخشي دروني و بيروني چارچوب، بهبود يابد.

چارچوب‌هاي پلاستيكي (وينيلي) كه به طور ساده از پي.وي.سي ساخته مي‌شوند، مزاياي بسياري دارند. اين چارچوب‌ها، با داشتن دامنه وسيعي از شكل‌ها، مقدارهاي R از متوسط تا بالا دارند. شيشه شفاف، به طور سنتي، ماده ابتدايي موجود براي شيشه پنجره در خانه بوده است. اما در سال‌هاي اخير، صنعت شيشه‌كاري _‌ يا برش و قرار دادن شيشه در چارچوب‌ها _‌ به طور چشمگيري تغيير كرده است. اكنون چندين نوع شيشه ويژه، در دسترس است كه مي‌تواند به كنترل اتلاف گرمايي و تعرق كمك ‌كند.

شيشه‌هاي كم‌تابش پوشش سطحي ويژه‌اي براي كم كردن انتقال گرما از راه پنجره دارد. اين پوشش‌ها 40 تا 60 درصد گرمايي را كه معمولا از راه شيشه شفاف، منتقل مي‌شود، بازتابش مي‌كند؛ در حالي كه به همه نور اجازه عبور مي‌دهد. اين نوع شيشه اغلب داراي لايه‌اي از فلز به ضخامت چند مولكول است.

شيشه جاذب گرما

رنگ‌هاي ويژه‌اي دارد كه به آن اجازه مي‌دهد كه تا 45 درصد انرژي خورشيدي ورودي را همراه با كاهش بهره خورشيدي، جذب كند اما مقداري از گرماي جذب شده، از راه رسانايي و تشعشع دوباره از پنجره مي‌گذارد.

شيشه انعكاسي

شيشه‌اي است كه با فيلم انعكاسي، پوشانده شده و براي كنترل بهره گرمايي خورشيدي در تابستان سودمند است. اين شيشه، همچنين عبور نور را در همه سال كاهش مي‌دهد و مانند شيشه جاذب گرما، انتقال خورشيدي را كاهش مي‌دهد.

پنجره‌هاي ضد باد

اين نوع پنجره‌ها مي‌توانند بازدهي پنجره‌هاي داراي شيشه تك جداره را افزايش دهند. ساده‌ترين نوع پنجره‌ ضد باد، يك پرده پلاستيكي است كه درون چارچوب پنجره، به صورت نواري قرار داده مي‌شود. اگر چه پرده‌هاي پلاستيكي به سادگي نصب و درآورده مي‌شوند، در عين حال به آساني خراب شده، امكان ديد را كاهش مي‌دهند. ورق‌هاي پلاستيكي صلب و نيمه صلب مانند پلكسي گلاس، اكريليك، پلي كربنات يا پلي استر تقويت شده با الياف مي‌تواند مستقيما به چارچوب پنجره بسته شود يا در كانال‌هايي دور چارچوب قرار گيرد.

بايد توجه داشت شيشه تك جداره استاندارد، ارزش عايق‌بندي بسيار اندكي دارند اين شيشه، تنها مرز نازكي را در برابر محيط بيرون ايجاد مي‌كند و مي‌تواند سبب اتلاف چشمگير گرما شود. به طور سنتي، راه اصلاح كارآيي حرارتي پنجره، افزايش تعداد لايه‌هاي شيشه در واحد بوده است. زيرا لايه‌هاي مضاعف شيشه، توانايي پنجره براي مقاومت در برابر جريان گرما را افزايش مي‌دهند. همان‌گونه كه بررسي شد، پنجره به عنوان يكي از عناصر مهم ساختماني، نقش بسيار مهمي در اتلاف انرژي ساختمان يا جلوگيري از آن دارد. توجه به طراحي و توليد درست پنجره در كارخانه‌هاي توليد كننده و انتخاب و استفاده درست از پنجره در ساختمانتوسط معماران و سازندگان ساختمان مي‌تواند سبب سود يا زبان بسيار اقتصادي و زيست محيطي شود. در آغاز، ممكن است قيمت تمام شده پنجره‌هاي بهينه از ديدگاه انرژي، از پنجره‌هاي نامناسب باشد، اما با كمي دقت و بررسي مي‌توان دريافت كه اين سرمايه‌گذاري اوليه، در مدت نه چندان زيادي از راه صرفه‌جويي در هزينه‌هاي گرمايش و سرمايش ساختمان جبران مي‌شود. بنابراين لزوم توجه هر چه بيشتر به توليدكنندگان و سازندگان پنجره و ساختمان بايد بسيار بيش از پيش به پژوهش و نوآوري و بهره‌گيري از پيشرفت‌هاي علم و فن‌آوري توجه كرده، خود را با آن هماهنگ و همراه سازند.

منابع:

اهري، زهرا «پنجره در طراحي و نگهداري ساختمان»، مركز تحقيقات ساختمان و مسكن،

1. واتسون دانلد و ليز، كنت «طراحي اقليمي، اصول نظري و اجرايي كاربرد انرژي در ساختمان» _ ترجمه وحيد قباديان و محمد فيضي مهدوي

 

دستورالعمل طراحي، ساخت و اجراي سيستم‌هاي پانل پيش‌ساخته سبك سه بعدي نشریه 385

دستورالعمل طراحي، ساخت و اجراي سيستم‌هاي پانل پيش‌ساخته سبك سه بعدي نشریه 385

استفاده از سیستم پانل پیش ساخته 3 بعدی در صنعت ساختمان سازی کشور به نحو فزاینده ای رو به گسترش میباشد این روش ساخت و ساز هم به عنوان اعضای باربر در ساختمانهای با عملکرد جعبه ای و هم بعنوان دیوارهای غیر باربر مورد استفاده قرار میگیرد

نگاهی به ادبیات فنی در سزح جهانی دلالت بر مدارک فنی مختلف دارد که از طرف تولید کنندگان این سیستم ها تهیه شده است در ایران نیز از سوی برخی سازندگان پانل هاب سه بعدی نظیر شرکت های سازه های پیش ساخته سبک اقدام به تهیه گزارش فنی و مشخصات مصالح تولیدی شده و مطالعات آزمایشگاهی در برخی دانشگاه ها و مراکز تحقیقاتی روی مدل ساخته شده با سیستم پانلی در مقیاس های مختلف به انجام رسیده که در ارتقاء و توسعه این صنعت ساختمانی موثر است

ادبیات فنی در سزح جهانی دلالت بر مدارک فنی مختلف دارد که از طرف تولید کنندگان این سیستم ها تهیه شده است در ایران نیز از سوی برخی سازندگان پانل هاب سه بعدی نظیر شرکت های سازه های پیش ساخته سبک اقدام به تهیه گزارش فنی و مشخصات مصالح تولیدی شده و مطالعات آزمایشگاهی در برخی دانشگاه ها و مراکز تحقیقاتی روی مدل ساخته شده با سیستم پانلی در مقیاس های مختلف به انجام رسیده که در ارتقاء و توسعه این صنعت ساختمانی موثر است

اتصالات کف ستون ، محاسبه و روشهای اجرای آن

ایستائی ساختمانها مربوط است به اتصال آن با شالوده بنابراین مهندس محاسب باید در محاسبه و اجرای صحیح پایه های ستونها و مهار کردن آنها در شالوده توجه نماید . پایه ستونها را اغلب روی صفحه فشار تکیه گاهی قرار میدهند . تنش مجاز فولاد خیلی بیشتر از تنش مجاز بتن شالوده است برای اینکه نیروی زیاد در سطح مقطع کوچک ستون به پی منتقل شود از صفحه فولادی به نام صفحه تکیه گاهی استفاده میکنند که نیروی زیاد پایه ستون را روی سطح بزرگ پی توزیع کند. ضخامت صفحه باید کافی باشد تا فشار وارده از ساختمان را روی بتن تکیه گاهی خوب توزیع نماید و به علاوه کشش در میله مهاری را به شکل خمش تحمل کند در صورتیکه ابعاد صفحه تقسیم فشار نسبت به ابعاد ستون بیش از حد معمول و مقدار فشار بر آن زیاد باشد باید به وسیله لچکی هائی محکم شود و این قطعه ها باید به نحو صحیح متصل شوند تا احتیاج به صفحه فشار خیلی ضخیم نگردد.

لچکی ها باید به نحجوی به هم متصل شوند تا توزیع نیرو به سهولت انجام شود برای بعضی از ستونهای کوچک اگر فرض شود ممانی در پایه وجود ندارد ممکن است بطور ساده به شالوده متصل شوند. ولی ستونها را روی صفحه فشار گیردار میکنند و این صفحه بوسیله میله مهار به شالوده متصل میشود و در نتیجه در مقابل لنگرهای خمشی و کشش در میله ها مقاومت میشود

اگر شالوده پائین تر از سطح زمین قرار گیرد نیروی افقی پایه ستونها ممکن است بوسیله مقاومت زمین خنثی و یا به احتمال پایه هائی از مصالح بنائی در جهت افقی میسازند

صفحه ستون ، بیس پلیت ، کف ستون ، طراحی ، پی ، فونداسیون ، Base Plate

 blogfa.com

اثر طراحی و اتصالات جوشی بر آسيب پذيری لرزه ای سازه های فولادی

چکيده
باگذشت حدود 50 سال از کاربرد اتصالات جوشی در صنعت ساختمان در ايران هنوز نقايص زيادی در اجرای ساختمانهای فولادی جديد مشاهده می شود. در يک بررسی اوليه عوامل زير را می توان به عنوان دلائل اصلی نقايص ذکر کرد:
عدم طرح دقيق اتصالات جوشی با توجه به عملکرد مورد نظر آنها
عدم انطباق اجرای معمول ساختمان با آئين نامه ها و دستورالعملها
کيفيت پائين جوش به علت عدم وجود آموزش کلاسيک کافی در اين زمينه برای مهندسان و جوشکاران
نبود نظارت اصولی و دقيق بر اجرای جوشکاری در ساختمانهای شهری در کشور.

در اين مقاله بعد از مرور خرابيهای سازه های فولادی در زلزله های گذشته ايران و جهان سعی گرديده تا طراحی و اجرای معمول و سنتی سازه های فولادی جوش شده در کشور با حالت قابل قبول آن مقايسه گردد. برای اين منظور از آئين نامه های معمول طراحی سازه های فولادی ايران و آئين نامه های طراحی کشورهای صنعتی زلزله خيز استفاده شده تا مشخص شود که چه مواردی از اجرا يا آئين نامه ها و دستورالعملهای اجرائی همخوانی ندارد. علاوه بر آن مطالعه ای بر روی نقاط ضعفی که ناشی از اجرای جوش می باشد انجام گرفته و در پايان پيشنهاداتی برای بهبود وضع موجود و کاهش خطرات ناشی از زلزله ها در اين نوع سازه ها ارايه گرديده است.

مقدمه

سازه فولادی از مجموعه ای از اعضای باربرساخته شده از نيمرخهای فولادی يا ورق می باشد که به کمک اتصالات به يکديگر متصل می گردند.با توجه به روشهای تکامل يافته ای که برای توليد نيمرخ های فولادی به کار گرفته می شود اين مقاطع غالبا رفتار در حد قابل انتظاری از خود نشان می دهند. مساله بسيار مهم رفتار اتصالاتی است که الف) برای ساخت اعضای مرکب از نيمرخ و ورق برای يکپارچه نمودن اعضا(شامل تير و ستون و مهاربندها)در محل گره ها مورد استفاده قرار می گيرد.وسايلی که برای ساخت اعضا و اتصال آنها به يکديگر به کار می رود شامل پيچ و پرچ و جوش است.در اين ميان استفاده از جوش در ساختمان سازی متعارف در ايران بسيار رايج است.تا زمان وقوع زلزله نورث ريچ(1994)تصور بر این بود که در صورت رعايت اصول فنی در طرح و اجرای سازه های فولادی جوشی اين سازه هادر زلزله عملکرد قابل قبولی از خود نشان می دهند.اما وقوع اين زلزله اين فرض رازير سوال برد.در اين زلزله مشاهده شد که در بسياری از اتصالات , در محل درز جوش اتصال , فلز مادر(Base metal) دچار ترک يا بعضا شکست شده است.اين مساله باعث شد تا تحقيقات گسترده ای در مورد علت اين پديده صورت گيرد که اين تحقيقات تا به امروز ادامه دارد.از طرف ديگر مشاهده و تحقيق درباره وضعيت ساخت و ساز ساختمانهای فولادی نشان می دهد که اتصالات جوشی متداول در ايران از کيفيت مناسبی برخوردار نيستند و با وجود سابقه نسبتا طولانی در استفاده از جوشکاری در صنعت ساختمان هنوز نقايص زيادی در اين زمينه مشاهده می شود.

عملکرد لرزه ای ساختمانهای فولادی
براساس تجربه های حاصل از زلزله های گذشته و مطالعات انجام گرفته سازه هايی در برابر زلزله دارای عملکرد بهتری هستند که بتوانند ضمن حفظ پايداری و انسجام کلی خود انرژی ناشی از زلزله را تا حد امکان جذب و مستهلک نمايند.با توجه به منحنی نيرو-تغيير مکان سازه ها و توجه به اين مطلب که سطح بين منحنی نيرو-تغييرمکان و محور تغييرمکان نشان دهنده ميزان انرژی جذب شده توسط سازه است.هر چه سازه شکل پذيرتر باشد انرژی بیشتری را هنگام زلزله جذب کرده و رفتار مطلوبتری دارد.فولاد نرمه به علت طبيعت شکل پذير از اين نظر ماده مناسبی می باشد و می تواند ميزان زيادی انرژی جذب کند.اما تجربه نشان داده است که در سازه های فولادی در صورت عدم استفاده از اتصالات مناسب عملکرد مناسب لرزه ای آنها مناسب و قابل قبول نخواهد بود و در اثر زلزله دچار شکست سازه ای و يا انهدام خواهد شد.در زلزله منجيل (1369) مشاهده شد که تعدادی از ساختمانهای فولادی دچار تخريب کامل شدند. رفتار اين سازه ها در اين زلزله ثابت کرد که در بسياری از موارد سازه های موجود دارای سيستم مقاوم زلزله مناسبی نيستند.استفاده از تيرهای خورجينی(تيرهای سرتاسری در دو طرف ستون با اتصال نبشی) و عدم شناخت سيستم حاصل و مدل صحيح برای اين اتصالات باعث شده اين سيستم از نظر مهندسی زلزله بسيار آسيب پذير تلقی گردد.درس حاصل از اين زلزله کيفيت پايين ساخت و ساز شهری بودکه در سالهای اخير تلاشهايی برای اصلاح آن به عمل آمده است.در زلزله نورث ريچ آمريکا مشاهده شد که در بسياری ازساختمانهای فولادی اتصال تيرها و ستونها دچار ترک و يا بعضا شکست شد.بيشتر اين ترکها و شکستها در بال ستون اتفاق افتاده است.

صنعت جوشکاری ساختمان در ايران
با گذشت 50 سال از استفاده از جوش در ساختمان دهه اخير(80-1370)از نظر تعداد ساختمانهايي که با سازه های فولادی طراحی و اجرا شده اند کاملا استثنايی به شمار می آيد.در نيمه دوم اين دهه دهها هزار سازه فولادی در تهران و شهرهای بزرگ ايرن به ناگهان سر از زمين برآورد.گسيل سرمايه ها به سوی ساخت و ساز شهری و تبديل ساخت سرپناه به ماشين سرمايه گذاری جهت سودهای کلان باعث گرديد تا رعايت اصول فنی و ايمن سازی ساختمانها در برابر زلزله در برابر منفعت طلبی صاحبکاران عملا مورد توجه قرار نگيرد.از طرف حجم عظيم ساخت و ساز نيروز انسانی زيادی اعم از مهندس و تکنسين و جوشکار احتياج داشت که باعث ورود افراد غيرمتخصص به اين جرگه گرديد.تمامی اين مسايل دست به دست هم داد تا طرح و اجرای ساختمانهای فولادی آنچنان که بايد از کيفيت مطلوبی برخوردار نباشد.تخريب کلی ساختمانهای فولادی در زلزله منجيل مويد پايين بودن کيفيت ساختمانهای فولادی کشور می باشد. از ميان تمامی عوامل دخيل در طرح و ساخت سازه های فولادی اتصالهای جوشی از نارساييهای بيشتری برخوردارند. علل اصلی پايين بودن کيفيت جوش درساخت و سازهای شهری را می توان به صورت زير بيان نمود :
عدم انطباق اجرای معمول سازه های فولادی با آيين نامه ها و دستورالعملها
كيفيت پايين جوش به علت عدم آموزش کلاسيک کافی در اين زمينه برای جوشکاران و مهندسان
نبود نظارت اصولی و دقيق بر اجرای جوشکاری در ساختمانهای شهری در کشور
عدم طرح دقيق اتصال جوشی با توجه به عملکرد مورد نظرآنها
عدم انطباق اجرای معمول سازه های فولادی با آيين نامه ها و دستورالعملها

در بسياری از موارد طرز اجرای متداول جوش باجزييات ارايه شده در آيين نامه تطابق ندارد.اين موارد ناشی از موارد متعددی است که از ميان آنها به موارد زير می توان اشاره کرد:
الف) آشنا نبودن مهندسين سازه به مسايل اجرايي و در نتيجه ارايه نقشه ها و جزئيات غيرقابل اجرا
ب) گران تر بودن هزينه اجرای جزييات آئين نامه نسبت به روش سنتی اجرا
پ)آگاه نبودن کارفرما و يا مهندس مجری طرح به جزييات آئين نامه و عدم

توانايي در تميز دادن حالات مختلف از يکديگر
بعد از اجباری شدن آيين نامه2800(1368) اهميت وجود سيستم مقاوم در برابر زلزله از يک طرف و محدوديتهای معماری برای استفاده از سيستم مهاربندی از طرف ديگر باعث استفاده روزافزون از سيستم قاب خمشی در جهت عرضی ساختمانها شد.در اين سيستم اتصال تير به ستون از نوع گيردار بوده يعنی بايد توانايي انتقال برش و لنگراز تير به ستون وجود داشته باشد.در اين نوع اتصالات از ورقهای بالاسری و زيرسری که در محل اتصال به ستون برای ايجاد جوش نفوذی کامل خورده است استفاده می شود. اما از آنجاييكه متاسفانه عمليات جوشکاری در محل کارگاههای ساختمانی و نه در محل کارخانه صورت می گيرد کنترل كيفيت جوش بخصوص در هنگام مونتاژ درارتفاع زياد از سطح زمين حتی به صورت عينی(Visual) امکان پذير نمی باشد. همچنين معمولا در محل اتصال ورق به ستون به جای جوش نفوذی از جوش گوشه استفاده می شود در نتيجه هنگام زلزله اين نقاط علاوه بر تحمل نيروی کمتر در حالت تردشکن گسيخته خواهد شد. زمانی که در يك عضو فشاری ازدومقطع در کنار يكديگر استفاده می شود بايد هم پايداری کل عضوبه عنوان یک المان و هم پایداری تک تک مقاطع کنترل شود تاهیچکدام تحت تاثیر نیروی فشاری به طور جداگانه دچار کمانش نشوند.برای اين منظور اين مقاطع بايد در فواصل مشخص به يكديگر متصل شوند تاطول آزاد آنها کاهش يابد. بسياری از اوقات بادبندهای دوبل در طول خود به يكديگر وصل نمی شوند و در نتيجه دومقطع بايكديگر عمل نمي كنند و بار بحرانی عضو کمتر از مقداری است که مهندس سازه در محاسبات خود منظور نموده است. مبحث دهم مقررات ملی ساختمان حداکثر فاصله بين جوش دومقطع در ستونهای تركيبي را مقرر نموده است.اما در موارد زيادی مشاهده می شود که فاصله بين جوش ستونها بيشتراز اين مقدار است.

كيفيت پايين جوش به علت عدم آموزش کلاسيك کافی در اين زمينه برای جوشکاران و مهندسان
يكی از مهمترين اشکالات موجوددر اجرای ساختمانهای فولادی در کشور كيفيت پايين جوشکاری ساختمان می باشد.عوامل مختلفی در اين امر تاثير می گذارند.استفاده ازجوشهای کارگاهی حتی در مورد جوشهای نفوذی و اجرای کل جوشکاری درکارگاه ساختمانی و استفاده از نيروی انسانی غيرمجرب از عوامل اصلی پايين آمدن كيفيت جوشکاری ساختمان می باشد.در نتيجه عوامل برشمرده شده مشکلات عديده ای گريبانگير اتصالات جوشی می باشد.
در بسياری از موارد سطح فلز در حال جوش آلوده به روغن يا مواد نامناسب ديگر است و يا اينکه روی فلززنگ زده يا رنگ خورده جوش داده می شود.گاه در فاصله بين پاسهای متوالی جوش حتی از جدا نموده گل جوش نيز خودداری می شود و يابدون برداشتن گل جوشکاری اقدام به زدن رنگ ضدزنگ می شود.از انواع جوشهايي که در کارهای ساختمانی بسيار از آن استفاده می شود جوش سربالا می باشد. به علت سختی اجرا در غالب موارد اين نوع جوش از كيفيت پاييني برخوردار است. در بسياری از موارد در اثر استفاده از تکنيكهای نامناسب جوشکاری نقايصی چون تابيدگی و پيچش در قطعات اتفاق می افتد.
عيوبی نظير نفوذ ناقص بريدگی کناره جوش اختلاط سرباره تخلخل و وجود ترک درفلز مادر باعث کاهش ظرفيت باربری قطعات می شود. يكی از متداولترين اشکال مقاطع مورد استفاده در سازه های فولادی تيرهای لانه زنبوری می باشد.بسياری از مجريان طرح اين تيرها را در وضعيت نامطلوبی در کارگاه ساختمانی مونتاژ می کنند. در بسياری از موارد جوش ميانی تير از كيفيتت پايينی برخورداراست و با توجه به اهميت عملکرد مناسب اين قسمت و تقويتهای لازم درمجل تكيه گاه تير و وسط آن صورت نمی پذيرد. متاسفانه طراحی و اجرای پلکانهای فولادی در ساختمانها نيز از كيفيت پاييني برخوردار است و با توجه به اهميت عملکرد مناسب اين قسمت ساختمان پس از زلزله دقت لازم در ساخت آن مبذول نمی شود .

نبود نظارت اصولی و دقيق بر اجرای جوشکاری در ساختمانهای شهری در کشور
با توجه به اهميتی که شهرداری برای مسايلی از قبيل پاركينگ و نورگيرها و مسايلی از اين دست قايل است مشاهده می شود که بيشتر توجه مهندسان نيز به اين امور معطوف می باشد و توجه چندانی به مسايل سازه ای نمی شود.البته بايد به اين نکته نيز اشاره شود که به علت عدم وجود آموزش جوشکاری در واحدهای درسی دانشجويان عمران مهندسينی که از دانشگاه فارغ التحصيل می شوند در اين زمينه دارای اطلاعات کافی نيستند و به عنوان مهندس ناظر نمی توانند مسووليت خود را به نحواحسن انجام دهند.البته بايد به اين موارد مساله سختی کار را نيز افزود.به علت جوشکاری در ارتفاع غالب مهندسين از انجام بازديد از اين جوشها طفره می روند. در نهايت امر اينکه آنطور که از ظواهر امر مشخص است شهرداريها نيز در اين زمينه کوچکترين نقشی ايفا نمی کنند و هيچگونه نظارتی بر اجرای ساختمانها ندارند.

عدم طرح دقيق اتصال جوشی با توجه به عملکرد مورد نظرآنها
بسياری از کارفرمايان عمل طراحی سازه و ايجاد تمهيدات مقابله با زلزله را يك امر زايد می دانند و تلاش می کنند تا کمترين هزينه ممکن را صرف اين کار نمايند.از طرف ديگر شهرداريها کمترين نظارتی بر طرح و اجرای سازه ها نداشته فقط به مسايل معماری دقت می کنند. اين عوامل دست به دست هم می دهد تا فقط حق امضای مهندسين سازه اهميت داشته باشد و طرح از حداقل اهميت برخوردار باشد به خاطر همين موضوع مهندسين سازه اغلب کمترين وقت را صرف اين عمل می نمايند و بالطبع دقت لازم را در طرح اتصالات جوشی مبذول نمی شود. بعضی اوقات از اتصالات طرح شده برای يك ساختمان در نقشه های ديگر ساختمانها استفاده می شود. در بسياری از موارد جزييات اتصالات موجود در نقشه ها نامفهوم بی دقت و ناقص است.

نتيجه گيری و پيشنهادات
از بررسی های انجام شده بر روی ساخت وساز ساختمانهای فلزی در سطح تهران مشخص است که هنوز مشکلات زيادی در طرح و اجرای اين سازه ها وجود دارد. و عمده مشکلات و نقايص مربوط به اتصالات جوشی است.اجرای جوش کارگاهی و نبود آموزش کافی برای مهندسان عمران و عدم نظارت کافی بر حسن اجرای جوش و … مشکلاتی است که اين صنعت را رنج ميدهد.و برای رفع اين موارد بهترين راه در صورت امکان استفاده از جوش در کارخانه به جای جوش کارگاهی
بالابردن سطح آگاهی عمومی جامعه درباره زلزله بر ساختمانها
آموزش جوشکاری به جوشکاران و دادن گواهينامه به جوشکاران ماهر ساختمانی
آموزش جوشکاری به عنوان واحد درسی به مهندسين عمران و يا ايجاد شاخه جديدی
تحت عنوان بازرسی جوش اسکات برای مهندسين ناظر
تقو يت سيستم نظارتی موجود و ايجاد سيستم های نظارتی ناظربر کار مهندسين عمران

جوشکاری با گاز يا شعله
جوشکاری با گاز شعله يكی ازاولين روشهای جوشکاری معمول در قطعات آلومينيومی بوده و هنوز هم در کارگاههای کوچک در صنايع ظروف آشپزخانه و دکوراسيون و تعميرات بکارميرود.در اين روش فلاکس يا روانساز يا تنه کار برای برطرف کردن لايه اكسيدی بکار ميرود.
مزايا:سادگی فرايند و ارزانی و قابل حمل و نقل بودن وسايل
محدوده کاربرد:ورقهای نازک 8/0تا 5/1ميليمتر
محدوديتها:باقی ماندن روانساز لابلای درزها و تسريع خوردگی – سرعت کم – منطقه H.A.Zوسيع است .
قطعات بالاتر از 5/2ميليمتر را به دليل عدم تمرکز شعله و افت حرارت بااين روش جوش نميدهند.

حال می پردازيم به چگونگی تامين حرارت در اين فرايند
حرارت لازم در اين روش از واکنش شيميايي گاز با اکسيژن بوجود می آيد.
حرارت توسط جابجايي و تشعشع به كار منتقل مي شود.قدرت جابجايي به فشار گاز و قدرت تشعشع به توان چهارم درجه حرارت شعله بستگی دارد. لذا تغيير اندکی در درجه حرارت شعله می تواند ميزان حرارت تشعشعی و شدت آنرا بمقدار زيادی تغيير دهد.درجه حرارت شعله به حرارت ناشی از احتراق و حجم اکسيژن لازم برای احتراق و گرمای ويژه و حجم محصول احتراق(گازهای توليد شده) بستگی دارد. اگر از هوا برای احتراق استفاده شود مقدار ازتی کهوارد واکنش سوختن نمی شود قسمتی از حرارت احتراق راجذب کرده و باعث کاهش درجه حرارت شعله می شود.بنابراين تنظيم کامل گاز سوختنی و اکسيژن لازمه ايجاد شعله بادرجه حرارت بالاست. گازهای سوختنی نظير استيلن يا پروپان يا هيدروژن و گاز طبيعی نيز قابل استفاده است که مقدار حرارت احتراق و در نتيجه درجه حرارت شعله نيز متفاوت خواهد بود. در عين حال معمولترين گاز سوختنی گاز استيلن است.
تجهيزات و وسايل اوليه اين روش شامل سيلندر گاز اکسيژن و سيلندر گاز استيلن يا مولدگاز استيلن و رگولاتور تنظيم فشار برای گاز و لوله لاستيكی انتقال دهنده گاز به مشعل و مسعل جوشکاری است.
استيلن با فرمول C2H2 و بوی بد در فشار بالا ناپايدار و قابل انفجار است و نگهداری و حمل و نقل آن نيازبه رعايت و مراقبت بالا دارد.فشار گاز در سيلندر حدودpsi 2200 است و رگولاتورها اين فشار را تا زير psi 15 پايين می آورند.و به سمت مشعل هدايت می شود.(در فشارهای بالا ايمنی کافی وجود ندارد).توجه به اين نکته نيز ضروری است که اگر بيش از 5 مترمکعب در ساعت ازاستيلن استفاده شود از سيلندر استن بيرون خواهد زد که خطرناک است.
بعضی اوقات از مولدهای استيلن برای توليد گاز استفاده می شود. بر اساس تركيب سنگ کاربيد با آب گاز استيلن توليد مي شود.
CaC2 + 2 H2O = C2H2 + Ca(OH)2

روش توليد گاز با سنگ کاربيدد به دو نوع کلی تقسيم مي شود.
1-روشی که آب بر روی کاربيد ريخته مي شود.
2-روشی که کاربيد با سطح آب تماس حاصل مي کند و باکم و زياد شده فشار گاز سطح آب در مخزن تغييرمی کند.
رگولاتورها ( تنظيم کننده های فشار) هم دارای انواع گوناگونی هستند و برای فشارهای مختلف ورودی و خروجی مختلف طراحی شده اند.رگولاتورها دارای دو فشارسنج هستند که يکی فشار داخل مخزن و ديگری فشار گاز خروجی را نشان مي دهند. رگولاتورها در دو نوع کلی يك مرحله ای و دومرحله ای تقسيم مي شوند که اين تقسيم بندی همان مکانيزم تقليل فشار است. ذکر جزييات دقيق رگولاتورها در اينجا ميسر نيست اما اطلاع از فرايند تنظيم فشار برای هر مهندسی لازم است(حتما پيگيرر باشيد).
کار مشعل آوردن حجم مناسبی از گاز سوختنی و اکسيژن سپس مخلوط کردن آنها و هدايتشان به سوی نازل است تا شعله مورد نظر را ايجاد کند.
اجزا مشعل: الف-شيرهای تنظيم گاز سوختنی و اکسيژن ب-دسته مشعل ج-لوله اختلاط د-نازل
قابل ذکر اینکه طرحهای مختلفی درقسمت ورودی گاز به لوله اختلاط مشعل وجود دارد تا ماکزيمم حرکت اغتشاشی به مخلوط گازها داده شود و سپس حرکت گاز در ادامه مسير در ادامه مشعل کندتر شده تا شعله ای آرام بوجود آيد.

در انتها يادآور می شود مطالب بسيار زيادی در اين خصوص وجود داشت که بدليل عدم امکان نمايش تصاوير که عمدتا اسکن هم نشده اند بيش از اين به شرح و توضيح آنها نپرداختم.از جمله اين مطالب شناسايي نوع شعله(از لحاظ قدرت و کاربرد) بود.يا نشان دادن چند نوع رگولاتور از نمای شماتيک و … .اما هيچکدام از اين مطالب و عکسها جايگزين چند ساعت تمرين عملی در کارگاه نيست.

پيچيدگی((Distortion
پيچيدگی وتغييرابعاد يكی ازمشکلاتی است که در اثراشتباه طراحی و تکنيك عمليات جوشکاری ناشی مي شود. با فرض اجتناب از ورود به مباحث تئوريك تنها به اين مورد اشاره مي كنيم که حين عمليات جوشکاری به دليل عدم فرصت کافی برای توزيع يکنواخت بار حرارتی داده شده به موضع جوش و سرد شدن سريع محل جوش انقباضی که ميبايست در تمام قطعه پخش مي شد به ناچار در همان محدوده خلاصه مي شود و اين انقباض اگر در محلی باشد که از نظر هندسی قطعه زاويه دار باشد منجر به اعوجاج زاويه ای(Angular distortion) مي شود.در نظر بگيريد تغيير زاويه ای هرچند کوچک در قطعات بزرگ و طويل چه ايراد اساسی در قطعه نهايي ايجاد می کند.
حال اگر خط جوش در راستای طولی و يا عرضی قطعه باشد اعوجاج طولی و عرضی(Longitudinal shrinkage or Transverse shrinkage) نمايان ميشود.اعوجاج طولی و عرضی همان کاهش طول قطعه نهايي قطعه مي باشد. اين موارد هم بسيار حساس و مهم هستند.
نوع ديگری از اعوجاج تاول زدن يا طبله کردن و يا قپه Bowing)) مي باشد.
ذکر يكی از تجربيات در اين زمينه شايد مفيد باشد. قطعه ای به طول 20 متر آماده ارسال برای نصب بود که بنا به خواسته ناظر ميبايست چند پاس ديگر در تمام طول قطعه جوش داده مي شد.تا ساق جوش 2-3ميليمتر بيشتر شود.بعد از انجام اينکارکاهش 27ميليمتری در قطعه بوجود آمد. واين يعنی فاجعه .چون اصلاح کاهش طول معمولا امکان پذير نيست و اگر هم با روشهای کارگاهی کلکی سوار کنيم تنها هندسه شکل رااصلاح کرده ايم و چه بسا حين استفاده از قطعه آن وصله کاری توان تحمل بارهای وارده را نداشته باشد وايرادات بعدی نمايان شود.
بهترين راه برای رفع اين ايراد جلوگيری ازبروز Distortion است. و(طراح يا سرپرست جوشکاری خوب) کسی که بتواند پيچيدگی قطعه را قبل ازجوش حدس بزند و راه جلوگيری از آن راهم پيشنهاد بدهد.

بعضی راهکارهای مقابله با اعوجاج:
اندازه ابعاد را کمی بزرگتر انتخاب کرده …بگذاريم هر چقدر که ميخواهد در ضمن عمليات تغيير ابعاد و پيچيدگی در آن ايجاد شود.پس از خاتمه جوشکاری عمليات خاص نظير ماشين کاری…حرارت دادن موضعی و يا پرسکاری برای برطرف کردن تاب برداشتن و تصحيح ابعادانجام ميگيرد.
حين طراحی و ساخت قطعه با تدابير خاصی اعوجاج را خنثی کنيم.
از تعداد جوش کمتر با اندازه کوچکتر برای بدست آوردن استحکام مورد نياز استفاده شود.
تشديد حرارت و تمرکز آن بر حوزه جوش در اينصورت نفوذ بهتری داريم و نيازی به جوش اضافه نيست.
ازدياد سرعت جوشکاری که باعث کمتر حرارت ديدن قطعه مي شود.
در صورت امکان بالا بردن ضخامت چراکه در قطعات با ضخامت کم اعوجاج بيشتر نمود دارد.
تا حد امکان انجام جوش در دوطرف کار حول محور خنثی
طرح مناسب لبه مورد اتصال که اگر صحيح طراحی شده باشد ميتواند فرضا مصالح جوش را در اطاف محور خنثی پخش کند و تاحد زيادی از ميزان اعوجاج بکاهد.
بکار بردن گيره و بست و نگهدارنده باری مهار کردن انبساط و انقباض ناخواسته درقطعه

عوامل مهم بوجود آمدن اعوجاج :
حرارت داده شده موضعی , طبيعت و شدت منبع حرارتی و روشی که اين حرارت به کار رفته و همچنين نحوه سرد شدن
درجه آزادی يا ممانعت بکار رفته برای جلوگيری از تغييرات انبساطی و انقباظی. اين ممانعت ممکن است در طرح قطعه وجود داشته باشد و يا از طريق مکانيكي (گيره يا بست يا نگهدارنده و خالجوش)اعمال شود.
تنش های پسماند قبلی در قطعات و اجزا مورد جوش گاهی اوقات موجب تشديد تنش های ناشی از جوشکاری شده و در مواردی مقداری از اين تنش ها را خنثی مي کند.
خواص فلز قطعه کار واضح است که در شرايط مساوی طرح اتصال(هندسه جوش) و جوشکاری مواردی مانندميزان حرارت جذب شده در منطقه جوش و چگونگی نرخ انتقال حرارت و ضريب انبساط حرارتی و قابليت تغيير فرم پذيری و استحکام و بعضی خواص ديگر فلز مورد جوش تاثير قابل توجهی در ميزان تاب برداشتن دارد.مثلا در قطعات فولاد آستنيتي زنگ نزن مشکل پيچيدگی به مراتب بيشتر از فولاد کم کربن معمولی مي باشد.
يک نمونه کامل برای PQR که در صفحه يک به شرح اتصال پرداخته شده و در صفحات بعد ۲ و ۳ نتايج ازمايشات ارايه شده.
نکته ای جالب تعدد آزمايشات است و تصور ميکنم به خاطر استفاده از استانداردBSاست که سختگيرانه است.در استانداردAWSتعداد آزمايشات از ۶فراتر نميرود.
دوستان و همکاران گرامی در صورتيکه نکات قابل ذکر و کاربردی در اين زمينه دارند برای اطلاع ديگران و اعتلای سطح علمی ديگر همکاران ميتوانند در اين صفحه در اختيار ديگران بگذارند.با کمال ميل منتظر نظرات شما هستم.

توضيحاتی پيرامون WPS & PQR
در نظر بگيريد در کارخانه ای بزرگ که تعداد زيادی پروژه در دست انجام است مسوول کنترل كيفي و يا ناظر هستيم. و با انواع و اقسام حالات جوشکاری برخورد مي كنيم ….انواع الکترودها,ورقها با ضخامتهاي متفاوت, ماشينهای مختلف که تحت شرايط خاصی تنظيم شده است ,جوشكاران كه اغلب به روش سنتي(بدون رعايت اصول علمي)جوشكاري ميكنند را در نظر بگيريد. بهترين کار چک کردن کار با کتابچه ای است که به عنوان WPS((Welding Procedure spcificationمعروف است. هر چند کاربرد اصلی اين دفترچه برای پرسنل توليد است اما در واقع زبان مشترک توليد کننده و بازرس و ناظر مي باشد که در بعضی مواقع کارفرماهای بزرگ خودشان WPSمورد قبول خود را به سازنده ارايه مي کنند و بنای بازرسی ها را بر اساس آن قرار مي دهند. فکر مي کنم تا حدودی مفهوم را ساده کرده باشم.
استاندارد مرجعAWSََ حدود 170 نوع اتصال را با پوزيشنهای متفاوت معرفی کرده و انواع پارامترهای جوشکاری را برای تمامی انواع فرايندها(SMAW-MIG/MAG-TIG-SAW-…)معرفي کرده اين متغيرها شامل محدوده ضخامت مجاز برای نوع اتصال –دامنه تغييرات مجاز برای آمپر- ولتاژ-قطر الکترود-نوع پودر-زاويه کونيك کردن-روش پيش گرم و پسگرم-و … مي باشد. که بخشی از وظيفه QC_MAN کنترل ميزان تطابق روش جاری جوشکاری با روش مشخص شده در WPS است. در بعضی از موارد خاص که استاندارد روش خاصی ارايه نداده اغلب يك طراح جوش بنا به تجربيات خود پروسيجری ارايه مي دهد. در بعضی شرکتهای بزرگ برای هر پروژه ای يك دفترچه WPS موجود است اما از آنجا که روشها و امکانات موجود هر کارخانه اغلب ثابت است لذا بنظر ميرسد که نيازی به -WPS هاي متفاوت نباشد. و تجربه نشان داده که برای کارهای مشخص و ثابت بهتر است يك WPS تهيه شود و از تعدد ايجاد مدارک و مستندات دست وپاگير جلوگيری شود. يك WPS معمولي ميتوانيد در حدود 200-250 صفحه باشد.يعني به همين تعداد اتصالات مختلف را نشان داده و روش جوشکاری مربوطه را توضيح داده است.

PQR
(Procedure Qualification Record)
)ابتدا توضيح کوتاهی در مورد خود PQR لازم است که بايد گفت PQR نتايج آزمايشات مخرب و غير مخرب در مورد يك نوع مسخص جوش است.که از طرف آزمايشگاههای معتبر بايد ارايه شود)
حال به اين سوال ميرسيم که از کجا اعتبار يك WPS را بفهميم؟ ومديران خط توليد يا تضمين كيفيت و يا ناظران و کنترل كيفيت چطور از اعتبار WPS اطمينان حاصل مي کنند؟
قطعا آن قسمت از WPSکه از متن استاندارد استخراج شده نياز به اين کار ندارد چراکه تمامی موارد پيشنهادی استاندارد هم حاصل تجربيات گروه زيادی از متخصصان بوده است وفلسفه استفاده از استاندارد کوتاه کردن مسير تجربه است تا زودتر به نتيجه دلخواه برسيم.ولی جدا از نحوه برداشت ما از استاندارد در استاندارد AWSمشخصا به اين موضوع اشاره شده که برای موارد پيشنهادی استاندارد نيازی به PQR نيست.
اما برای آن مواردی که از استاندارد استخراج نشده و پيشنهاد واحد طراحی و يا مشاور طرح بوده بايد حتما PQR تهيه شود.

روش تهيه PQR:
فرض كنيم نياز داريم برای 70 نوع از انواع اتصالات PQR تهيه كنيم.آيا بايد70نمونه تهيه كنيم؟ و آيا اين کار عاقلانه است؟ مسلما خير.
بنابر جداول مربوط به تهيه نمونه برای PQR مي توان تعداد ار کمتری برای تاییدیه روش جوشکاری( PQR) تهیه کرد به این ترتیب که در جداول مربوطه بنا بر تغییرات ضخامت قطعات در اتصالات شبیه یه هم تعداد نمونه و نوع و تعداد آزمایشات برای آن نمونه معرفی شده. که پس از فرستادن قطعات به ازمایشگاههای ذیصلاح و گرفتن جواب مثبت میتوان به آن WPS اعتماد کرد و جوشکاری را آغاز کرد.

مثال:
فرض كنيد دفترچه WPS را براي تهيه PQR در اختيارداريد.مراحل زير برای تهيه PQRپيشنهادد مي شود.
1-اتصالاتی که در استاندارد وجود دارد راتنها با متن استاندارد مطابقت دهيد تا چيزی از قلم نيفتاده باشد و تلرانسها دقيقا استخراج شده باشد و نظاير اين…
2-در مورد اتصالات شبيه به هم با مراجع به استاندارد يكي از پرکاربردترين ضخامتها را انتخاب كنيد.برای کارهای سازه ای و اتصال نوع Grooveفرض كنيد که 45 نوع ضخامت مختلف به شما معرفی شده .بهترين کار اين است که با مراجعه به جداول استاندارد بهترين نمونه برای تهيه PQR انتخاب كنيم كه اين بهترين انتخاب اغلب پرکاربردترين يا حساسترين اتصال است.مثلا Grooveبا ضخامت 30-30که بنابر جدول استاندارد میبینیم که این نوع اتصال محدوده ضخامتیmm 3 تاmm 60 را با اعتبار میبخشد یعنی برای ضخامت 2 تا 60 ديگر نيازی به تهيه PQR نداريم و اين از مزايای استفاده از استاندارد است.
3-حال که نمونه مورد نظر راانتخاب کرديم بايد در ابعاد مشخص(طول و عرض) که باز هم در استاندارد آمده است آنرا تهيه كنيم و توسط يك جوشکار که دارای کارت صلاحيت جوشکاری در حالت مربوطه(1G-2G-1F-2F و غیره) است جوشکاری انجام شود.
4-قطعه مور نظر را به آزمايشگاه های معتبر ارسال مي كنيم تا تحت تستهای مختلف قرار گيرد. اين تستها اغلب خمش کناره-راديوگرافی-ماکرواچ-شکست و … است.
5-پس از اعلام نتيجه مثبت آزمايشگاه مي توان جوشکاری را آغاز نمود.

در پايان اين مطلب ذکر اين نکته لازم است که شايد توضيحات کمی ناقص باشد اما اگر کسی در حيطه اي اين کار باشد کاملا متوجه توضيحات مي شود.اما دوستان ديگر هم اگر سوالی در اين مورد داشتند مطرح کنند…در حد توان در خدمت هستم.

نکاتی در مورد جوشکاری فولادهای ضدزنگ و ضدخوردگی
خصلت اصلی فولادهای استنلس مقاومت در برابر زنگ خوردگی است (داشتن کرم بيش از 12% مويد همين مطلب است). نيكل موجود در اين فولادها حتی به مقدار زياد هم نمي تواند به تنهايي مقاومت در برابر خوردگی را زياد کند.ولی با حضور کرم مي تواند تا حد زيادی این وظيفه را بخوبی انجام دهد.مزيت اصلی نيكل تسهيل ايجاد فاز آستينيت و بهبود خاصيت مقاوم به ضربه فولادهای کرم نيكل دار است. موليبدن شرائط خنثی سازی اين فولاد را تثبيت می کند و عموما عامل افزايش مقاومت به خوردگی موضعی(Pitting) است.
به منظور اطمينان از تشكيل کاربيدهای پايدار که باعث افزايش مقاومت به خوردگی بين دانه ای مي شود افزودن Ti و Nb به انواع معيني از فولادهای کرم-نيكل دار ضروری است.
کرم و کربن عناصر اصلی اينگونه از فولادها را تشكيل مي دهد. هر چند که مقدار کربن کمتر از 04/0درصد است تاثير کرم بر استحکام کششی حتی در مقادير 13 و 17و 20درصد بسيار ناچيز است. در حاليكه در مقادير زيادتر کربن با عمليات حرارتی مناسب امکان دست يابی به استحکام کششی مناسب و عملياتت مکانيكي مورد نظر فراهم مي شود.
با توجه به زيرساختار فولادهای کرم دار را به شرح زير مي توان دسته بندی کرد:
الف-فولادهای کرم دار-فريتي(12 تا 18 درصد کرم -1/0درصد کربن)
ب- فولادهای کرم دار-نيمه فريتي(12 تا 14 درصد کرم -08/0 تا 12/0 درصد کربن)
ج-فولادهای کرم دار-مارتنزيتي(12 تا 18 درصد کرم و بيش از 3/0 درصد کربن)
د- فولادهای کرم دار-قابل عمليات حرارتی(12 تا 18 درصد کرم -15/0 تا 20/0 درصد کربن)

اين دسته بندی را در مورد جوش پذيری نيز مي توان تکرار کرد.
تحت شرايط حرارتی نامناسب فولادهای فريتي(گروه الف) تمايل به تشكيل دانه های درشت نشان مي دهند. انرژی حرارتی ناشی از جوشکاری منجر به رشد دانه بندی مي شود که نمي توان آنرا با پس گرمايش برطرف نمود.در نتيجه کاربيد رسوب مي کند و در مرز دانه های فريت باعث شکنندگی و کاهش شىيى مقاومت به ضربه فلؤ جوش ميشود.برای غلبه بر اين حالت بايد از الکترود آستنيتي تثبيت شده با 19 درصد کرم و 9 درصد نيكل استفاده نمود.فلز جوشی که بدين ترتيب حاصل مي شود دارای خاصيت آستينيتي و مقاومت به ضربه بالا است.فلز جوشی که بدين طريق حاصل مي شود از نظر مقاومت به خوردگی مطابق فولادهای ضدزنگ فريتي مي باشد اما از نظر ظاهر با فلز مبنا تفاوت رنگ دارد.در صورتي که اجبار در يكرنگی باشد بايد از فيلر متال مشابه( مثلا 18 درصد کرم به همراه کمی Ti)استفاده شود.Tiدر مقادير جزيي نقش موثر در ريز دانه کردن فلز جوش دارد.
بعلت رابطه گريز ناپذير بين رشد دانه ها با از دست رفتن استحکام ضربه ای چاره ای جز کاستن از تنش های حرارتی ناشی از عمليات جوشکاری وجود ندارد و برای نيل به اين منظور تمهيداتی نظير الکترود با قطر کم و سرعت جوشکاری بیشتر و پيش گرمايش 200تا 300 درجه سانتي گراد بايد به کار رود.
پس گرمايش در حدود 700 تا 800 درجه سانتي گراد خاصيت استحکام به ضربه فلز جوش را بهبود مي دهد.
همچنين آنيلينگ(Annealing)به مدت کم نيز باعث تجمع کاربيد شده و تا حدی شکنندگی فلز جوش را جبران مي کند و همينطور به تنش گيری نيز کمک مي کند. ولی هرگز باعث رفع کامل درشت دانگی HAZ نمي شود.
اقدامات مشابهی حين جوشکاری فولادهای نيمه فريتي و کوئنچ تمر شده با 12 تا 14 درصد کربن (دسته ب ) نيز ضروری است. مي دانيم که سرد کردن سريع باعث تشكيل فاز شکننده مارتنزيتي مي شود لذا ضرورت دارد که درجه حرارت قطعه حين انجام جوش بالا نگهداشته شود. قطعه کار ابتدا 300 تا 350 درجه پيش گرم مي شود.درجه حرارت بين پاسی(Inter pass) 300 درجه مناسب است و از اين کمتر نبايد شود.ضمنا قطعه کار بايد بلافاصله در دمای 700 تا 760 درجه پس گرم شود.اين سيكل حرارتی در مجموع باعث ايجاد فلز جوشی با ساختار يكنواخت و چقرمه در کل طول درز جوش مي شود و خطر شکنندگی و رشد دانه ها را تا حدود زيادی مرتفع مي کند.
فولادهای کرم دار مارتنزيتي (دسته ج)معمولا قابل جوش نيستند و صرفا به منظور تعمير و اصلاح عيوب جوشکاری بر روی آنها انجام مي پذيرد. برای جوشکاری فولادهای کرم دار با 12 تا 14 درصد کرم مقدار کربن در فيلر متال نبايد از 25/0درصد تجاوز کند.اين نوع فولاد در هوا سخت مي شود.از اين رو هيچ اقدام پيشگيرانه موثری به منظور غلبه بر سخت شده HAZوجود ندارد.اما با اعمال پيش گرم زياد که با پس گرم بلافاصله قطعه همراه باشد مي توان تاحدودی مشکل را برطرف کرد و سختی نامطلوب را در حد پاييني نگاه داشت.دمای پس گرم 750 تا 800 توصيه مي شود و کمتر از اين دما ممکن است باعث تاثسر منفی در مقاومت به خوردگی شود.
آنيلينگ در حرارتی بين650 تا 650 درجه ممکن است باعث رسوب کاربيد و بروز خوردگی بين دانه ای شود.

2-فولادهای مقاوم به خوردگی
فولادهای آستينيتي مقاوم به خوردگی کرم-نيكل دار عموما دارای خواش جوشکاری مطلوبی هستند(جوش پذيرند). اما خصوصياتی چند از اين فلزات بايد مدنظر قرار گیرد.
الف-ضريب هدايت حرارتی کم.
ب- ضريب انبساط حرارتی زياد.
ج-سرشت انجماد اوليه اين نوع فولادها که تاثير مهم و تعيين کننده ای بر مکانيزم وقوع ترگ گرم در آنها دارد.وجود مقدار مشخصی از فريت در فلز جوش بيانگر مقاومت ـن به ترک گرم است.
به کمک نمودار شفلر-دولانگ امکان تعيين زير ساختار بر اساس تركيبات فلز جوش ممکن است.
نمودار شفلر-دولانگ کمکی عملی در تعيين مقدار تقريبي فريت(فريت دلتا)و سرشت ريز ساختار تشكيل شده حين جوشکاری فولادهای آلياژی غير همجنس اراوه مي دهد.علاوه بر اين برآوردی کلی از تاثيرات مقادير کم فريت بر مقاومت به ترک گرم فلز جوش آستينيتي را مقدور مي سازد.تجربه ثابت کرده که روشهای متفاوت تعيين درصد فريت عملا مساله ساز است و طبق توافق جهانی به جای درصد فريت تعداد فريت را مبنا و ماخذ محاسبات قرار مي دهند .
دوستاني که احتمالا از مطالب مربوط به نمودار شفلر آنچنان برداشت منسجم و دقيقي نداشتند کاملا حق دارند و پيشنهاد مي کنم به کتب و منابع معتبر برای فهم بهتر مطلب مراجعه کنند. و فرصت بهتر پرداختن به اين مطالب مهم فعلا در توان بنده نيست.

3-فولادهای مقاوم به حرارت
الف-فولادهای فريتي يا فولادهای فريتي-پرليتي از نوع (Cr یا Cr-Si و Cr-Si-Al) و فولدهای فريتي-آستنيتي
ب-فولادهای مقاوم به حرارت از نوع آستنيتي از نوع Cr-Ni-Si
در حاليكه در جوشکاری قطعات فولادی از نوع آستنيتي با الکترودها ی همجنس آن پيش گرم قطعه ضرورتی ندارد فولادهای مقاوم به حرارت از نوع فريتي کرم دار را معمولا 100 تا 300 درجه پيش گرم و در 750 درجه هم پس گرم و آنيل مي کنند.علت اين کار هم غلبه بر درشت دانگی و تمايل به ترد شدن HAZ است.
قطعات ريختگي از جنش فريت_آستنيت را بايد در حالت گرم 700تا800 درجه جوش داد و اجازه داد که به تدريج سرد گردد.
جوشکاری فولادهای فريتي و فريتي-پرليتي با الکترودهای هم جنس قطعه کار کاهش در استحکام ضربه ضربه ای فلز جوش را نشان مي دهد لذا پيشنهاد مي شود اين نوع فولادها را باالکترودهای آستنيتي مقاوم به حرارت جوش داد.در اين حالت نيز بايد توجه داشت که مقاومت به حرارت فلز جوش آستنيتي در محيط احتراق با گازهای اكسيد کننده با هوا تقويت مي شود و طبيعتا اين مقاومت به حرارت در محيط گازهای احيا کننده به مقدار زيادی کاهش مي يابد برای غلبه بر محيط احتراق با مقدار زياد گاز گوگرد استفاده از الکترودهايي با کرم زياد توصيه مي گردد.

مختصری از بازرسی جوش
دوستی درخواست اطلاعات مختصری در مورد بازرسی جوش کردن بودند که با توجه به گستردگی مطلب فعلا چند جمله ای در مورد اهميت بازرسی بازرسی جوش می نويسم تا در فرصت مناسبی بتوانم مطلب را باز کنم.
سازه های جوش داده شده نظير ساير قطعات مهندسی به بازرسی در مراحل مختلف حين ساخت و همچنين در خاتمه ساخت نياز دارند. برای حصول از مرغوبيت جوش و مطابقت آن با نيازمنديهای طرح بايد كليه عوامل موثر در جوشکاری در مراحل مختلف اجرا مورد بازرسی قرار گيرد.

” را بشناسيم.
بعد از اين مرحله به شرح موارد مهم پرداخته مي شود. که احتمالا مطالبی در حول و حوش اين مسايل مي باشد.
وظايف بازرس جوش
دسته بندی بازرسان جوش
تواناييهای بازرس جوش
الف-آشنایی با نقشه ها و مشخصات فنی
ب-آشنايي با زبان جوشکاری
ج-اشنايي با فرآيندهای جوشکاری
د-شناخت روشهای آزمايش
-توانايي گزارش نويسي و حفظ سوابق
و-داشتن وضعيت خوب جسمانی
ز-داشتن ديد خوب
ح-حفظ متانت حرفه ای
ط-تحصيل و آموزش آکادميك
ی-تجربه بازرسی
ک-تجربه جوش

اميدوارم فرصت مناسبی داشته باشم تا در مورد تک تک اينها تجربيات و اطلاعاتم را در اختيار دوستان قرار دهم.

معرفی جوش آرگون در چند جمله
در جوش آرگون يا تيگ (TIG) برای ايجاد قوس جوشکاری از الکترود تنگستن استفاده می شود که اين الکترود برخلاف ديگر فرايندهای جوشکاری حين عملياتت جوشکاری مصرف نمی شود.
حين جوشکاری گاز خنثی هوا را از ناحيه جوشکاری بيرون رانده و از اكسيده شدن الکترود جلوگيریمی کند. در جوشکاری تيگ الکترود فقط برای ايجاد قوس بکار برده می شود و خود الکترود در جوش مصرف نمی شود در حاليكه در جوش قوس فلزی الکترود در جوش مصرف می شود. در اين نوع جوشکاری از سيم جوش(Filler metal)بعنوان فلز پرکننده استفاده می شود.و سيم جوش شبيه جوشکاری با اشعه اکسی استيلن(MIG/MAG)در جوش تغذيه می شود. در بين صنعتکاران ايرانی اين جوش با نام جوش آلومينيوم شناخته می شود. نامهای تجارتی هلی آرک يا هلی ولد نيز به دليل معروفيت نام اين سازندگان در خصوص ماشينهای جوش تيگ باعث شده بعضا اين نوع جوشکاری با نام سازندگان هم شناخته شود. نام جديد اين فرايند G.T.A.W و نام آلمانی آن WIGمی باشد.
همانطور که از نام اين فرايند پيداست گاز محافظ آرگون مي باشد که تركيب اين گاز با هليم بيشتر کاربرد دارد.
علت استفاده از هليم اين است که هليم باعث افزايش توان قوس می شود و به همين دليل سرعت جوشکاری را مي توان بالا برد و همينطور باعث خروج بهتر گازها از محدوده جوش مي شود.

کاربرد اين جوش عموما در جوشکاری موارد زير است
فلزات رنگين از قبيل آلومينيوم…نيكل…مس و برنج(مس و روی) است.
جوشکاری پاس ریشه در لوله ها و مخازن
ورقهای نازک(زیر1mm)

مزايای TIG
بعلت اينكه تزريق فلز پرکننده از خارج قوس صورت مي گيرد.اغتشاش در جريان قوس پديد نمی آيد.در نتيجه كيفيت فلز جوش بالاتر است.
بدليل عدم وجود سرباره و دود و جرقه ,منطقه قوس و حوضچه مذاب بوضوح قابل رويت است.
امکان جوشکاری فلزات رنگين و ورقهای نازک با دقت بسيار زياد.

انواع الکترودها در TIG
الکترود تنگستن خالص (سبز رنگ)برای جوش آلومينيوم استفاده می شود و حين جوشکاری پت پت می کند.
الکترود تنگستن توريم دار که دو نوع دارد الف-1% توريوم دار که قرمز رنگ است ب-2% توريم دار که زرد رنگ می باشد.
الکترود تنگستن زيرکونيم دار که علامت مشخصه آن رنگ سفيد است.
الکترود تنگست

 blogfa.com

اثر طراحی و اجرای اتصالات جوشی بر آسيب پذيری لرزه ای سازه های فولادی

چکيده
باگذشت حدود 50 سال از کاربرد اتصالات جوشی در صنعت ساختمان در ايران هنوز نقايص زيادی در اجرای ساختمانهای فولادی جديد مشاهده می شود. در يک بررسی اوليه عوامل زير را می توان به عنوان دلائل اصلی نقايص ذکر کرد:
عدم طرح دقيق اتصالات جوشی با توجه به عملکرد مورد نظر آنها
عدم انطباق اجرای معمول ساختمان با آئين نامه ها و دستورالعملها
کيفيت پائين جوش به علت عدم وجود آموزش کلاسيک کافی در اين زمينه برای مهندسان و جوشکاران
نبود نظارت اصولی و دقيق بر اجرای جوشکاری در ساختمانهای شهری در کشور.

در اين مقاله بعد از مرور خرابيهای سازه های فولادی در زلزله های گذشته ايران و جهان سعی گرديده تا طراحی و اجرای معمول و سنتی سازه های فولادی جوش شده در کشور با حالت قابل قبول آن مقايسه گردد. برای اين منظور از آئين نامه های معمول طراحی سازه های فولادی ايران و آئين نامه های طراحی کشورهای صنعتی زلزله خيز استفاده شده تا مشخص شود که چه مواردی از اجرا يا آئين نامه ها و دستورالعملهای اجرائی همخوانی ندارد. علاوه بر آن مطالعه ای بر روی نقاط ضعفی که ناشی از اجرای جوش می باشد انجام گرفته و در پايان پيشنهاداتی برای بهبود وضع موجود و کاهش خطرات ناشی از زلزله ها در اين نوع سازه ها ارايه گرديده است.

مقدمه

سازه فولادی از مجموعه ای از اعضای باربرساخته شده از نيمرخهای فولادی يا ورق می باشد که به کمک اتصالات به يکديگر متصل می گردند.با توجه به روشهای تکامل يافته ای که برای توليد نيمرخ های فولادی به کار گرفته می شود اين مقاطع غالبا رفتار در حد قابل انتظاری از خود نشان می دهند. مساله بسيار مهم رفتار اتصالاتی است که الف) برای ساخت اعضای مرکب از نيمرخ و ورق برای يکپارچه نمودن اعضا(شامل تير و ستون و مهاربندها)در محل گره ها مورد استفاده قرار می گيرد.وسايلی که برای ساخت اعضا و اتصال آنها به يکديگر به کار می رود شامل پيچ و پرچ و جوش است.در اين ميان استفاده از جوش در ساختمان سازی متعارف در ايران بسيار رايج است.تا زمان وقوع زلزله نورث ريچ(1994)تصور بر این بود که در صورت رعايت اصول فنی در طرح و اجرای سازه های فولادی جوشی اين سازه هادر زلزله عملکرد قابل قبولی از خود نشان می دهند.اما وقوع اين زلزله اين فرض رازير سوال برد.در اين زلزله مشاهده شد که در بسياری از اتصالات , در محل درز جوش اتصال , فلز مادر(Base metal) دچار ترک يا بعضا شکست شده است.اين مساله باعث شد تا تحقيقات گسترده ای در مورد علت اين پديده صورت گيرد که اين تحقيقات تا به امروز ادامه دارد.از طرف ديگر مشاهده و تحقيق درباره وضعيت ساخت و ساز ساختمانهای فولادی نشان می دهد که اتصالات جوشی متداول در ايران از کيفيت مناسبی برخوردار نيستند و با وجود سابقه نسبتا طولانی در استفاده از جوشکاری در صنعت ساختمان هنوز نقايص زيادی در اين زمينه مشاهده می شود.

عملکرد لرزه ای ساختمانهای فولادی
براساس تجربه های حاصل از زلزله های گذشته و مطالعات انجام گرفته سازه هايی در برابر زلزله دارای عملکرد بهتری هستند که بتوانند ضمن حفظ پايداری و انسجام کلی خود انرژی ناشی از زلزله را تا حد امکان جذب و مستهلک نمايند.با توجه به منحنی نيرو-تغيير مکان سازه ها و توجه به اين مطلب که سطح بين منحنی نيرو-تغييرمکان و محور تغييرمکان نشان دهنده ميزان انرژی جذب شده توسط سازه است.هر چه سازه شکل پذيرتر باشد انرژی بیشتری را هنگام زلزله جذب کرده و رفتار مطلوبتری دارد.فولاد نرمه به علت طبيعت شکل پذير از اين نظر ماده مناسبی می باشد و می تواند ميزان زيادی انرژی جذب کند.اما تجربه نشان داده است که در سازه های فولادی در صورت عدم استفاده از اتصالات مناسب عملکرد مناسب لرزه ای آنها مناسب و قابل قبول نخواهد بود و در اثر زلزله دچار شکست سازه ای و يا انهدام خواهد شد.در زلزله منجيل (1369) مشاهده شد که تعدادی از ساختمانهای فولادی دچار تخريب کامل شدند. رفتار اين سازه ها در اين زلزله ثابت کرد که در بسياری از موارد سازه های موجود دارای سيستم مقاوم زلزله مناسبی نيستند.استفاده از تيرهای خورجينی(تيرهای سرتاسری در دو طرف ستون با اتصال نبشی) و عدم شناخت سيستم حاصل و مدل صحيح برای اين اتصالات باعث شده اين سيستم از نظر مهندسی زلزله بسيار آسيب پذير تلقی گردد.درس حاصل از اين زلزله کيفيت پايين ساخت و ساز شهری بودکه در سالهای اخير تلاشهايی برای اصلاح آن به عمل آمده است.در زلزله نورث ريچ آمريکا مشاهده شد که در بسياری ازساختمانهای فولادی اتصال تيرها و ستونها دچار ترک و يا بعضا شکست شد.بيشتر اين ترکها و شکستها در بال ستون اتفاق افتاده است.

صنعت جوشکاری ساختمان در ايران
با گذشت 50 سال از استفاده از جوش در ساختمان دهه اخير(80-1370)از نظر تعداد ساختمانهايي که با سازه های فولادی طراحی و اجرا شده اند کاملا استثنايی به شمار می آيد.در نيمه دوم اين دهه دهها هزار سازه فولادی در تهران و شهرهای بزرگ ايرن به ناگهان سر از زمين برآورد.گسيل سرمايه ها به سوی ساخت و ساز شهری و تبديل ساخت سرپناه به ماشين سرمايه گذاری جهت سودهای کلان باعث گرديد تا رعايت اصول فنی و ايمن سازی ساختمانها در برابر زلزله در برابر منفعت طلبی صاحبکاران عملا مورد توجه قرار نگيرد.از طرف حجم عظيم ساخت و ساز نيروز انسانی زيادی اعم از مهندس و تکنسين و جوشکار احتياج داشت که باعث ورود افراد غيرمتخصص به اين جرگه گرديد.تمامی اين مسايل دست به دست هم داد تا طرح و اجرای ساختمانهای فولادی آنچنان که بايد از کيفيت مطلوبی برخوردار نباشد.تخريب کلی ساختمانهای فولادی در زلزله منجيل مويد پايين بودن کيفيت ساختمانهای فولادی کشور می باشد. از ميان تمامی عوامل دخيل در طرح و ساخت سازه های فولادی اتصالهای جوشی از نارساييهای بيشتری برخوردارند. علل اصلی پايين بودن کيفيت جوش درساخت و سازهای شهری را می توان به صورت زير بيان نمود :
عدم انطباق اجرای معمول سازه های فولادی با آيين نامه ها و دستورالعملها
كيفيت پايين جوش به علت عدم آموزش کلاسيک کافی در اين زمينه برای جوشکاران و مهندسان
نبود نظارت اصولی و دقيق بر اجرای جوشکاری در ساختمانهای شهری در کشور
عدم طرح دقيق اتصال جوشی با توجه به عملکرد مورد نظرآنها
عدم انطباق اجرای معمول سازه های فولادی با آيين نامه ها و دستورالعملها

در بسياری از موارد طرز اجرای متداول جوش باجزييات ارايه شده در آيين نامه تطابق ندارد.اين موارد ناشی از موارد متعددی است که از ميان آنها به موارد زير می توان اشاره کرد:
الف) آشنا نبودن مهندسين سازه به مسايل اجرايي و در نتيجه ارايه نقشه ها و جزئيات غيرقابل اجرا
ب) گران تر بودن هزينه اجرای جزييات آئين نامه نسبت به روش سنتی اجرا
پ)آگاه نبودن کارفرما و يا مهندس مجری طرح به جزييات آئين نامه و عدم

توانايي در تميز دادن حالات مختلف از يکديگر
بعد از اجباری شدن آيين نامه2800(1368) اهميت وجود سيستم مقاوم در برابر زلزله از يک طرف و محدوديتهای معماری برای استفاده از سيستم مهاربندی از طرف ديگر باعث استفاده روزافزون از سيستم قاب خمشی در جهت عرضی ساختمانها شد.در اين سيستم اتصال تير به ستون از نوع گيردار بوده يعنی بايد توانايي انتقال برش و لنگراز تير به ستون وجود داشته باشد.در اين نوع اتصالات از ورقهای بالاسری و زيرسری که در محل اتصال به ستون برای ايجاد جوش نفوذی کامل خورده است استفاده می شود. اما از آنجاييكه متاسفانه عمليات جوشکاری در محل کارگاههای ساختمانی و نه در محل کارخانه صورت می گيرد کنترل كيفيت جوش بخصوص در هنگام مونتاژ درارتفاع زياد از سطح زمين حتی به صورت عينی(Visual) امکان پذير نمی باشد. همچنين معمولا در محل اتصال ورق به ستون به جای جوش نفوذی از جوش گوشه استفاده می شود در نتيجه هنگام زلزله اين نقاط علاوه بر تحمل نيروی کمتر در حالت تردشکن گسيخته خواهد شد. زمانی که در يك عضو فشاری ازدومقطع در کنار يكديگر استفاده می شود بايد هم پايداری کل عضوبه عنوان یک المان و هم پایداری تک تک مقاطع کنترل شود تاهیچکدام تحت تاثیر نیروی فشاری به طور جداگانه دچار کمانش نشوند.برای اين منظور اين مقاطع بايد در فواصل مشخص به يكديگر متصل شوند تاطول آزاد آنها کاهش يابد. بسياری از اوقات بادبندهای دوبل در طول خود به يكديگر وصل نمی شوند و در نتيجه دومقطع بايكديگر عمل نمي كنند و بار بحرانی عضو کمتر از مقداری است که مهندس سازه در محاسبات خود منظور نموده است. مبحث دهم مقررات ملی ساختمان حداکثر فاصله بين جوش دومقطع در ستونهای تركيبي را مقرر نموده است.اما در موارد زيادی مشاهده می شود که فاصله بين جوش ستونها بيشتراز اين مقدار است.

كيفيت پايين جوش به علت عدم آموزش کلاسيك کافی در اين زمينه برای جوشکاران و مهندسان
يكی از مهمترين اشکالات موجوددر اجرای ساختمانهای فولادی در کشور كيفيت پايين جوشکاری ساختمان می باشد.عوامل مختلفی در اين امر تاثير می گذارند.استفاده ازجوشهای کارگاهی حتی در مورد جوشهای نفوذی و اجرای کل جوشکاری درکارگاه ساختمانی و استفاده از نيروی انسانی غيرمجرب از عوامل اصلی پايين آمدن كيفيت جوشکاری ساختمان می باشد.در نتيجه عوامل برشمرده شده مشکلات عديده ای گريبانگير اتصالات جوشی می باشد.
در بسياری از موارد سطح فلز در حال جوش آلوده به روغن يا مواد نامناسب ديگر است و يا اينکه روی فلززنگ زده يا رنگ خورده جوش داده می شود.گاه در فاصله بين پاسهای متوالی جوش حتی از جدا نموده گل جوش نيز خودداری می شود و يابدون برداشتن گل جوشکاری اقدام به زدن رنگ ضدزنگ می شود.از انواع جوشهايي که در کارهای ساختمانی بسيار از آن استفاده می شود جوش سربالا می باشد. به علت سختی اجرا در غالب موارد اين نوع جوش از كيفيت پاييني برخوردار است. در بسياری از موارد در اثر استفاده از تکنيكهای نامناسب جوشکاری نقايصی چون تابيدگی و پيچش در قطعات اتفاق می افتد.
عيوبی نظير نفوذ ناقص بريدگی کناره جوش اختلاط سرباره تخلخل و وجود ترک درفلز مادر باعث کاهش ظرفيت باربری قطعات می شود. يكی از متداولترين اشکال مقاطع مورد استفاده در سازه های فولادی تيرهای لانه زنبوری می باشد.بسياری از مجريان طرح اين تيرها را در وضعيت نامطلوبی در کارگاه ساختمانی مونتاژ می کنند. در بسياری از موارد جوش ميانی تير از كيفيتت پايينی برخورداراست و با توجه به اهميت عملکرد مناسب اين قسمت و تقويتهای لازم درمجل تكيه گاه تير و وسط آن صورت نمی پذيرد. متاسفانه طراحی و اجرای پلکانهای فولادی در ساختمانها نيز از كيفيت پاييني برخوردار است و با توجه به اهميت عملکرد مناسب اين قسمت ساختمان پس از زلزله دقت لازم در ساخت آن مبذول نمی شود .

نبود نظارت اصولی و دقيق بر اجرای جوشکاری در ساختمانهای شهری در کشور
با توجه به اهميتی که شهرداری برای مسايلی از قبيل پاركينگ و نورگيرها و مسايلی از اين دست قايل است مشاهده می شود که بيشتر توجه مهندسان نيز به اين امور معطوف می باشد و توجه چندانی به مسايل سازه ای نمی شود.البته بايد به اين نکته نيز اشاره شود که به علت عدم وجود آموزش جوشکاری در واحدهای درسی دانشجويان عمران مهندسينی که از دانشگاه فارغ التحصيل می شوند در اين زمينه دارای اطلاعات کافی نيستند و به عنوان مهندس ناظر نمی توانند مسووليت خود را به نحواحسن انجام دهند.البته بايد به اين موارد مساله سختی کار را نيز افزود.به علت جوشکاری در ارتفاع غالب مهندسين از انجام بازديد از اين جوشها طفره می روند. در نهايت امر اينکه آنطور که از ظواهر امر مشخص است شهرداريها نيز در اين زمينه کوچکترين نقشی ايفا نمی کنند و هيچگونه نظارتی بر اجرای ساختمانها ندارند.

عدم طرح دقيق اتصال جوشی با توجه به عملکرد مورد نظرآنها
بسياری از کارفرمايان عمل طراحی سازه و ايجاد تمهيدات مقابله با زلزله را يك امر زايد می دانند و تلاش می کنند تا کمترين هزينه ممکن را صرف اين کار نمايند.از طرف ديگر شهرداريها کمترين نظارتی بر طرح و اجرای سازه ها نداشته فقط به مسايل معماری دقت می کنند. اين عوامل دست به دست هم می دهد تا فقط حق امضای مهندسين سازه اهميت داشته باشد و طرح از حداقل اهميت برخوردار باشد به خاطر همين موضوع مهندسين سازه اغلب کمترين وقت را صرف اين عمل می نمايند و بالطبع دقت لازم را در طرح اتصالات جوشی مبذول نمی شود. بعضی اوقات از اتصالات طرح شده برای يك ساختمان در نقشه های ديگر ساختمانها استفاده می شود. در بسياری از موارد جزييات اتصالات موجود در نقشه ها نامفهوم بی دقت و ناقص است.

نتيجه گيری و پيشنهادات
از بررسی های انجام شده بر روی ساخت وساز ساختمانهای فلزی در سطح تهران مشخص است که هنوز مشکلات زيادی در طرح و اجرای اين سازه ها وجود دارد. و عمده مشکلات و نقايص مربوط به اتصالات جوشی است.اجرای جوش کارگاهی و نبود آموزش کافی برای مهندسان عمران و عدم نظارت کافی بر حسن اجرای جوش و … مشکلاتی است که اين صنعت را رنج ميدهد.و برای رفع اين موارد بهترين راه در صورت امکان استفاده از جوش در کارخانه به جای جوش کارگاهی
بالابردن سطح آگاهی عمومی جامعه درباره زلزله بر ساختمانها
آموزش جوشکاری به جوشکاران و دادن گواهينامه به جوشکاران ماهر ساختمانی
آموزش جوشکاری به عنوان واحد درسی به مهندسين عمران و يا ايجاد شاخه جديدی
تحت عنوان بازرسی جوش اسکات برای مهندسين ناظر
تقو يت سيستم نظارتی موجود و ايجاد سيستم های نظارتی ناظربر کار مهندسين عمران

جوشکاری با گاز يا شعله
جوشکاری با گاز شعله يكی ازاولين روشهای جوشکاری معمول در قطعات آلومينيومی بوده و هنوز هم در کارگاههای کوچک در صنايع ظروف آشپزخانه و دکوراسيون و تعميرات بکارميرود.در اين روش فلاکس يا روانساز يا تنه کار برای برطرف کردن لايه اكسيدی بکار ميرود.
مزايا:سادگی فرايند و ارزانی و قابل حمل و نقل بودن وسايل
محدوده کاربرد:ورقهای نازک 8/0تا 5/1ميليمتر
محدوديتها:باقی ماندن روانساز لابلای درزها و تسريع خوردگی – سرعت کم – منطقه H.A.Zوسيع است .
قطعات بالاتر از 5/2ميليمتر را به دليل عدم تمرکز شعله و افت حرارت بااين روش جوش نميدهند.

حال می پردازيم به چگونگی تامين حرارت در اين فرايند
حرارت لازم در اين روش از واکنش شيميايي گاز با اکسيژن بوجود می آيد.
حرارت توسط جابجايي و تشعشع به كار منتقل مي شود.قدرت جابجايي به فشار گاز و قدرت تشعشع به توان چهارم درجه حرارت شعله بستگی دارد. لذا تغيير اندکی در درجه حرارت شعله می تواند ميزان حرارت تشعشعی و شدت آنرا بمقدار زيادی تغيير دهد.درجه حرارت شعله به حرارت ناشی از احتراق و حجم اکسيژن لازم برای احتراق و گرمای ويژه و حجم محصول احتراق(گازهای توليد شده) بستگی دارد. اگر از هوا برای احتراق استفاده شود مقدار ازتی کهوارد واکنش سوختن نمی شود قسمتی از حرارت احتراق راجذب کرده و باعث کاهش درجه حرارت شعله می شود.بنابراين تنظيم کامل گاز سوختنی و اکسيژن لازمه ايجاد شعله بادرجه حرارت بالاست. گازهای سوختنی نظير استيلن يا پروپان يا هيدروژن و گاز طبيعی نيز قابل استفاده است که مقدار حرارت احتراق و در نتيجه درجه حرارت شعله نيز متفاوت خواهد بود. در عين حال معمولترين گاز سوختنی گاز استيلن است.
تجهيزات و وسايل اوليه اين روش شامل سيلندر گاز اکسيژن و سيلندر گاز استيلن يا مولدگاز استيلن و رگولاتور تنظيم فشار برای گاز و لوله لاستيكی انتقال دهنده گاز به مشعل و مسعل جوشکاری است.
استيلن با فرمول C2H2 و بوی بد در فشار بالا ناپايدار و قابل انفجار است و نگهداری و حمل و نقل آن نيازبه رعايت و مراقبت بالا دارد.فشار گاز در سيلندر حدودpsi 2200 است و رگولاتورها اين فشار را تا زير psi 15 پايين می آورند.و به سمت مشعل هدايت می شود.(در فشارهای بالا ايمنی کافی وجود ندارد).توجه به اين نکته نيز ضروری است که اگر بيش از 5 مترمکعب در ساعت ازاستيلن استفاده شود از سيلندر استن بيرون خواهد زد که خطرناک است.
بعضی اوقات از مولدهای استيلن برای توليد گاز استفاده می شود. بر اساس تركيب سنگ کاربيد با آب گاز استيلن توليد مي شود.
CaC2 + 2 H2O = C2H2 + Ca(OH)2

روش توليد گاز با سنگ کاربيدد به دو نوع کلی تقسيم مي شود.
1-روشی که آب بر روی کاربيد ريخته مي شود.
2-روشی که کاربيد با سطح آب تماس حاصل مي کند و باکم و زياد شده فشار گاز سطح آب در مخزن تغييرمی کند.
رگولاتورها ( تنظيم کننده های فشار) هم دارای انواع گوناگونی هستند و برای فشارهای مختلف ورودی و خروجی مختلف طراحی شده اند.رگولاتورها دارای دو فشارسنج هستند که يکی فشار داخل مخزن و ديگری فشار گاز خروجی را نشان مي دهند. رگولاتورها در دو نوع کلی يك مرحله ای و دومرحله ای تقسيم مي شوند که اين تقسيم بندی همان مکانيزم تقليل فشار است. ذکر جزييات دقيق رگولاتورها در اينجا ميسر نيست اما اطلاع از فرايند تنظيم فشار برای هر مهندسی لازم است(حتما پيگيرر باشيد).
کار مشعل آوردن حجم مناسبی از گاز سوختنی و اکسيژن سپس مخلوط کردن آنها و هدايتشان به سوی نازل است تا شعله مورد نظر را ايجاد کند.
اجزا مشعل: الف-شيرهای تنظيم گاز سوختنی و اکسيژن ب-دسته مشعل ج-لوله اختلاط د-نازل
قابل ذکر اینکه طرحهای مختلفی درقسمت ورودی گاز به لوله اختلاط مشعل وجود دارد تا ماکزيمم حرکت اغتشاشی به مخلوط گازها داده شود و سپس حرکت گاز در ادامه مسير در ادامه مشعل کندتر شده تا شعله ای آرام بوجود آيد.

در انتها يادآور می شود مطالب بسيار زيادی در اين خصوص وجود داشت که بدليل عدم امکان نمايش تصاوير که عمدتا اسکن هم نشده اند بيش از اين به شرح و توضيح آنها نپرداختم.از جمله اين مطالب شناسايي نوع شعله(از لحاظ قدرت و کاربرد) بود.يا نشان دادن چند نوع رگولاتور از نمای شماتيک و … .اما هيچکدام از اين مطالب و عکسها جايگزين چند ساعت تمرين عملی در کارگاه نيست.

پيچيدگی((Distortion
پيچيدگی وتغييرابعاد يكی ازمشکلاتی است که در اثراشتباه طراحی و تکنيك عمليات جوشکاری ناشی مي شود. با فرض اجتناب از ورود به مباحث تئوريك تنها به اين مورد اشاره مي كنيم که حين عمليات جوشکاری به دليل عدم فرصت کافی برای توزيع يکنواخت بار حرارتی داده شده به موضع جوش و سرد شدن سريع محل جوش انقباضی که ميبايست در تمام قطعه پخش مي شد به ناچار در همان محدوده خلاصه مي شود و اين انقباض اگر در محلی باشد که از نظر هندسی قطعه زاويه دار باشد منجر به اعوجاج زاويه ای(Angular distortion) مي شود.در نظر بگيريد تغيير زاويه ای هرچند کوچک در قطعات بزرگ و طويل چه ايراد اساسی در قطعه نهايي ايجاد می کند.
حال اگر خط جوش در راستای طولی و يا عرضی قطعه باشد اعوجاج طولی و عرضی(Longitudinal shrinkage or Transverse shrinkage) نمايان ميشود.اعوجاج طولی و عرضی همان کاهش طول قطعه نهايي قطعه مي باشد. اين موارد هم بسيار حساس و مهم هستند.
نوع ديگری از اعوجاج تاول زدن يا طبله کردن و يا قپه Bowing)) مي باشد.
ذکر يكی از تجربيات در اين زمينه شايد مفيد باشد. قطعه ای به طول 20 متر آماده ارسال برای نصب بود که بنا به خواسته ناظر ميبايست چند پاس ديگر در تمام طول قطعه جوش داده مي شد.تا ساق جوش 2-3ميليمتر بيشتر شود.بعد از انجام اينکارکاهش 27ميليمتری در قطعه بوجود آمد. واين يعنی فاجعه .چون اصلاح کاهش طول معمولا امکان پذير نيست و اگر هم با روشهای کارگاهی کلکی سوار کنيم تنها هندسه شکل رااصلاح کرده ايم و چه بسا حين استفاده از قطعه آن وصله کاری توان تحمل بارهای وارده را نداشته باشد وايرادات بعدی نمايان شود.
بهترين راه برای رفع اين ايراد جلوگيری ازبروز Distortion است. و(طراح يا سرپرست جوشکاری خوب) کسی که بتواند پيچيدگی قطعه را قبل ازجوش حدس بزند و راه جلوگيری از آن راهم پيشنهاد بدهد.

بعضی راهکارهای مقابله با اعوجاج:
اندازه ابعاد را کمی بزرگتر انتخاب کرده …بگذاريم هر چقدر که ميخواهد در ضمن عمليات تغيير ابعاد و پيچيدگی در آن ايجاد شود.پس از خاتمه جوشکاری عمليات خاص نظير ماشين کاری…حرارت دادن موضعی و يا پرسکاری برای برطرف کردن تاب برداشتن و تصحيح ابعادانجام ميگيرد.
حين طراحی و ساخت قطعه با تدابير خاصی اعوجاج را خنثی کنيم.
از تعداد جوش کمتر با اندازه کوچکتر برای بدست آوردن استحکام مورد نياز استفاده شود.
تشديد حرارت و تمرکز آن بر حوزه جوش در اينصورت نفوذ بهتری داريم و نيازی به جوش اضافه نيست.
ازدياد سرعت جوشکاری که باعث کمتر حرارت ديدن قطعه مي شود.
در صورت امکان بالا بردن ضخامت چراکه در قطعات با ضخامت کم اعوجاج بيشتر نمود دارد.
تا حد امکان انجام جوش در دوطرف کار حول محور خنثی
طرح مناسب لبه مورد اتصال که اگر صحيح طراحی شده باشد ميتواند فرضا مصالح جوش را در اطاف محور خنثی پخش کند و تاحد زيادی از ميزان اعوجاج بکاهد.
بکار بردن گيره و بست و نگهدارنده باری مهار کردن انبساط و انقباض ناخواسته درقطعه

عوامل مهم بوجود آمدن اعوجاج :
حرارت داده شده موضعی , طبيعت و شدت منبع حرارتی و روشی که اين حرارت به کار رفته و همچنين نحوه سرد شدن
درجه آزادی يا ممانعت بکار رفته برای جلوگيری از تغييرات انبساطی و انقباظی. اين ممانعت ممکن است در طرح قطعه وجود داشته باشد و يا از طريق مکانيكي (گيره يا بست يا نگهدارنده و خالجوش)اعمال شود.
تنش های پسماند قبلی در قطعات و اجزا مورد جوش گاهی اوقات موجب تشديد تنش های ناشی از جوشکاری شده و در مواردی مقداری از اين تنش ها را خنثی مي کند.
خواص فلز قطعه کار واضح است که در شرايط مساوی طرح اتصال(هندسه جوش) و جوشکاری مواردی مانندميزان حرارت جذب شده در منطقه جوش و چگونگی نرخ انتقال حرارت و ضريب انبساط حرارتی و قابليت تغيير فرم پذيری و استحکام و بعضی خواص ديگر فلز مورد جوش تاثير قابل توجهی در ميزان تاب برداشتن دارد.مثلا در قطعات فولاد آستنيتي زنگ نزن مشکل پيچيدگی به مراتب بيشتر از فولاد کم کربن معمولی مي باشد.
يک نمونه کامل برای PQR که در صفحه يک به شرح اتصال پرداخته شده و در صفحات بعد ۲ و ۳ نتايج ازمايشات ارايه شده.
نکته ای جالب تعدد آزمايشات است و تصور ميکنم به خاطر استفاده از استانداردBSاست که سختگيرانه است.در استانداردAWSتعداد آزمايشات از ۶فراتر نميرود.
دوستان و همکاران گرامی در صورتيکه نکات قابل ذکر و کاربردی در اين زمينه دارند برای اطلاع ديگران و اعتلای سطح علمی ديگر همکاران ميتوانند در اين صفحه در اختيار ديگران بگذارند.با کمال ميل منتظر نظرات شما هستم.

توضيحاتی پيرامون WPS & PQR
در نظر بگيريد در کارخانه ای بزرگ که تعداد زيادی پروژه در دست انجام است مسوول کنترل كيفي و يا ناظر هستيم. و با انواع و اقسام حالات جوشکاری برخورد مي كنيم ….انواع الکترودها,ورقها با ضخامتهاي متفاوت, ماشينهای مختلف که تحت شرايط خاصی تنظيم شده است ,جوشكاران كه اغلب به روش سنتي(بدون رعايت اصول علمي)جوشكاري ميكنند را در نظر بگيريد. بهترين کار چک کردن کار با کتابچه ای است که به عنوان WPS((Welding Procedure spcificationمعروف است. هر چند کاربرد اصلی اين دفترچه برای پرسنل توليد است اما در واقع زبان مشترک توليد کننده و بازرس و ناظر مي باشد که در بعضی مواقع کارفرماهای بزرگ خودشان WPSمورد قبول خود را به سازنده ارايه مي کنند و بنای بازرسی ها را بر اساس آن قرار مي دهند. فکر مي کنم تا حدودی مفهوم را ساده کرده باشم.
استاندارد مرجعAWSََ حدود 170 نوع اتصال را با پوزيشنهای متفاوت معرفی کرده و انواع پارامترهای جوشکاری را برای تمامی انواع فرايندها(SMAW-MIG/MAG-TIG-SAW-…)معرفي کرده اين متغيرها شامل محدوده ضخامت مجاز برای نوع اتصال –دامنه تغييرات مجاز برای آمپر- ولتاژ-قطر الکترود-نوع پودر-زاويه کونيك کردن-روش پيش گرم و پسگرم-و … مي باشد. که بخشی از وظيفه QC_MAN کنترل ميزان تطابق روش جاری جوشکاری با روش مشخص شده در WPS است. در بعضی از موارد خاص که استاندارد روش خاصی ارايه نداده اغلب يك طراح جوش بنا به تجربيات خود پروسيجری ارايه مي دهد. در بعضی شرکتهای بزرگ برای هر پروژه ای يك دفترچه WPS موجود است اما از آنجا که روشها و امکانات موجود هر کارخانه اغلب ثابت است لذا بنظر ميرسد که نيازی به -WPS هاي متفاوت نباشد. و تجربه نشان داده که برای کارهای مشخص و ثابت بهتر است يك WPS تهيه شود و از تعدد ايجاد مدارک و مستندات دست وپاگير جلوگيری شود. يك WPS معمولي ميتوانيد در حدود 200-250 صفحه باشد.يعني به همين تعداد اتصالات مختلف را نشان داده و روش جوشکاری مربوطه را توضيح داده است.

PQR
(Procedure Qualification Record)
)ابتدا توضيح کوتاهی در مورد خود PQR لازم است که بايد گفت PQR نتايج آزمايشات مخرب و غير مخرب در مورد يك نوع مسخص جوش است.که از طرف آزمايشگاههای معتبر بايد ارايه شود)
حال به اين سوال ميرسيم که از کجا اعتبار يك WPS را بفهميم؟ ومديران خط توليد يا تضمين كيفيت و يا ناظران و کنترل كيفيت چطور از اعتبار WPS اطمينان حاصل مي کنند؟
قطعا آن قسمت از WPSکه از متن استاندارد استخراج شده نياز به اين کار ندارد چراکه تمامی موارد پيشنهادی استاندارد هم حاصل تجربيات گروه زيادی از متخصصان بوده است وفلسفه استفاده از استاندارد کوتاه کردن مسير تجربه است تا زودتر به نتيجه دلخواه برسيم.ولی جدا از نحوه برداشت ما از استاندارد در استاندارد AWSمشخصا به اين موضوع اشاره شده که برای موارد پيشنهادی استاندارد نيازی به PQR نيست.
اما برای آن مواردی که از استاندارد استخراج نشده و پيشنهاد واحد طراحی و يا مشاور طرح بوده بايد حتما PQR تهيه شود.

روش تهيه PQR:
فرض كنيم نياز داريم برای 70 نوع از انواع اتصالات PQR تهيه كنيم.آيا بايد70نمونه تهيه كنيم؟ و آيا اين کار عاقلانه است؟ مسلما خير.
بنابر جداول مربوط به تهيه نمونه برای PQR مي توان تعداد ار کمتری برای تاییدیه روش جوشکاری( PQR) تهیه کرد به این ترتیب که در جداول مربوطه بنا بر تغییرات ضخامت قطعات در اتصالات شبیه یه هم تعداد نمونه و نوع و تعداد آزمایشات برای آن نمونه معرفی شده. که پس از فرستادن قطعات به ازمایشگاههای ذیصلاح و گرفتن جواب مثبت میتوان به آن WPS اعتماد کرد و جوشکاری را آغاز کرد.

مثال:
فرض كنيد دفترچه WPS را براي تهيه PQR در اختيارداريد.مراحل زير برای تهيه PQRپيشنهادد مي شود.
1-اتصالاتی که در استاندارد وجود دارد راتنها با متن استاندارد مطابقت دهيد تا چيزی از قلم نيفتاده باشد و تلرانسها دقيقا استخراج شده باشد و نظاير اين…
2-در مورد اتصالات شبيه به هم با مراجع به استاندارد يكي از پرکاربردترين ضخامتها را انتخاب كنيد.برای کارهای سازه ای و اتصال نوع Grooveفرض كنيد که 45 نوع ضخامت مختلف به شما معرفی شده .بهترين کار اين است که با مراجعه به جداول استاندارد بهترين نمونه برای تهيه PQR انتخاب كنيم كه اين بهترين انتخاب اغلب پرکاربردترين يا حساسترين اتصال است.مثلا Grooveبا ضخامت 30-30که بنابر جدول استاندارد میبینیم که این نوع اتصال محدوده ضخامتیmm 3 تاmm 60 را با اعتبار میبخشد یعنی برای ضخامت 2 تا 60 ديگر نيازی به تهيه PQR نداريم و اين از مزايای استفاده از استاندارد است.
3-حال که نمونه مورد نظر راانتخاب کرديم بايد در ابعاد مشخص(طول و عرض) که باز هم در استاندارد آمده است آنرا تهيه كنيم و توسط يك جوشکار که دارای کارت صلاحيت جوشکاری در حالت مربوطه(1G-2G-1F-2F و غیره) است جوشکاری انجام شود.
4-قطعه مور نظر را به آزمايشگاه های معتبر ارسال مي كنيم تا تحت تستهای مختلف قرار گيرد. اين تستها اغلب خمش کناره-راديوگرافی-ماکرواچ-شکست و … است.
5-پس از اعلام نتيجه مثبت آزمايشگاه مي توان جوشکاری را آغاز نمود.

در پايان اين مطلب ذکر اين نکته لازم است که شايد توضيحات کمی ناقص باشد اما اگر کسی در حيطه اي اين کار باشد کاملا متوجه توضيحات مي شود.اما دوستان ديگر هم اگر سوالی در اين مورد داشتند مطرح کنند…در حد توان در خدمت هستم.

نکاتی در مورد جوشکاری فولادهای ضدزنگ و ضدخوردگی
خصلت اصلی فولادهای استنلس مقاومت در برابر زنگ خوردگی است (داشتن کرم بيش از 12% مويد همين مطلب است). نيكل موجود در اين فولادها حتی به مقدار زياد هم نمي تواند به تنهايي مقاومت در برابر خوردگی را زياد کند.ولی با حضور کرم مي تواند تا حد زيادی این وظيفه را بخوبی انجام دهد.مزيت اصلی نيكل تسهيل ايجاد فاز آستينيت و بهبود خاصيت مقاوم به ضربه فولادهای کرم نيكل دار است. موليبدن شرائط خنثی سازی اين فولاد را تثبيت می کند و عموما عامل افزايش مقاومت به خوردگی موضعی(Pitting) است.
به منظور اطمينان از تشكيل کاربيدهای پايدار که باعث افزايش مقاومت به خوردگی بين دانه ای مي شود افزودن Ti و Nb به انواع معيني از فولادهای کرم-نيكل دار ضروری است.
کرم و کربن عناصر اصلی اينگونه از فولادها را تشكيل مي دهد. هر چند که مقدار کربن کمتر از 04/0درصد است تاثير کرم بر استحکام کششی حتی در مقادير 13 و 17و 20درصد بسيار ناچيز است. در حاليكه در مقادير زيادتر کربن با عمليات حرارتی مناسب امکان دست يابی به استحکام کششی مناسب و عملياتت مکانيكي مورد نظر فراهم مي شود.
با توجه به زيرساختار فولادهای کرم دار را به شرح زير مي توان دسته بندی کرد:
الف-فولادهای کرم دار-فريتي(12 تا 18 درصد کرم -1/0درصد کربن)
ب- فولادهای کرم دار-نيمه فريتي(12 تا 14 درصد کرم -08/0 تا 12/0 درصد کربن)
ج-فولادهای کرم دار-مارتنزيتي(12 تا 18 درصد کرم و بيش از 3/0 درصد کربن)
د- فولادهای کرم دار-قابل عمليات حرارتی(12 تا 18 درصد کرم -15/0 تا 20/0 درصد کربن)

اين دسته بندی را در مورد جوش پذيری نيز مي توان تکرار کرد.
تحت شرايط حرارتی نامناسب فولادهای فريتي(گروه الف) تمايل به تشكيل دانه های درشت نشان مي دهند. انرژی حرارتی ناشی از جوشکاری منجر به رشد دانه بندی مي شود که نمي توان آنرا با پس گرمايش برطرف نمود.در نتيجه کاربيد رسوب مي کند و در مرز دانه های فريت باعث شکنندگی و کاهش شىيى مقاومت به ضربه فلؤ جوش ميشود.برای غلبه بر اين حالت بايد از الکترود آستنيتي تثبيت شده با 19 درصد کرم و 9 درصد نيكل استفاده نمود.فلز جوشی که بدين ترتيب حاصل مي شود دارای خاصيت آستينيتي و مقاومت به ضربه بالا است.فلز جوشی که بدين طريق حاصل مي شود از نظر مقاومت به خوردگی مطابق فولادهای ضدزنگ فريتي مي باشد اما از نظر ظاهر با فلز مبنا تفاوت رنگ دارد.در صورتي که اجبار در يكرنگی باشد بايد از فيلر متال مشابه( مثلا 18 درصد کرم به همراه کمی Ti)استفاده شود.Tiدر مقادير جزيي نقش موثر در ريز دانه کردن فلز جوش دارد.
بعلت رابطه گريز ناپذير بين رشد دانه ها با از دست رفتن استحکام ضربه ای چاره ای جز کاستن از تنش های حرارتی ناشی از عمليات جوشکاری وجود ندارد و برای نيل به اين منظور تمهيداتی نظير الکترود با قطر کم و سرعت جوشکاری بیشتر و پيش گرمايش 200تا 300 درجه سانتي گراد بايد به کار رود.
پس گرمايش در حدود 700 تا 800 درجه سانتي گراد خاصيت استحکام به ضربه فلز جوش را بهبود مي دهد.
همچنين آنيلينگ(Annealing)به مدت کم نيز باعث تجمع کاربيد شده و تا حدی شکنندگی فلز جوش را جبران مي کند و همينطور به تنش گيری نيز کمک مي کند. ولی هرگز باعث رفع کامل درشت دانگی HAZ نمي شود.
اقدامات مشابهی حين جوشکاری فولادهای نيمه فريتي و کوئنچ تمر شده با 12 تا 14 درصد کربن (دسته ب ) نيز ضروری است. مي دانيم که سرد کردن سريع باعث تشكيل فاز شکننده مارتنزيتي مي شود لذا ضرورت دارد که درجه حرارت قطعه حين انجام جوش بالا نگهداشته شود. قطعه کار ابتدا 300 تا 350 درجه پيش گرم مي شود.درجه حرارت بين پاسی(Inter pass) 300 درجه مناسب است و از اين کمتر نبايد شود.ضمنا قطعه کار بايد بلافاصله در دمای 700 تا 760 درجه پس گرم شود.اين سيكل حرارتی در مجموع باعث ايجاد فلز جوشی با ساختار يكنواخت و چقرمه در کل طول درز جوش مي شود و خطر شکنندگی و رشد دانه ها را تا حدود زيادی مرتفع مي کند.
فولادهای کرم دار مارتنزيتي (دسته ج)معمولا قابل جوش نيستند و صرفا به منظور تعمير و اصلاح عيوب جوشکاری بر روی آنها انجام مي پذيرد. برای جوشکاری فولادهای کرم دار با 12 تا 14 درصد کرم مقدار کربن در فيلر متال نبايد از 25/0درصد تجاوز کند.اين نوع فولاد در هوا سخت مي شود.از اين رو هيچ اقدام پيشگيرانه موثری به منظور غلبه بر سخت شده HAZوجود ندارد.اما با اعمال پيش گرم زياد که با پس گرم بلافاصله قطعه همراه باشد مي توان تاحدودی مشکل را برطرف کرد و سختی نامطلوب را در حد پاييني نگاه داشت.دمای پس گرم 750 تا 800 توصيه مي شود و کمتر از اين دما ممکن است باعث تاثسر منفی در مقاومت به خوردگی شود.
آنيلينگ در حرارتی بين650 تا 650 درجه ممکن است باعث رسوب کاربيد و بروز خوردگی بين دانه ای شود.

2-فولادهای مقاوم به خوردگی
فولادهای آستينيتي مقاوم به خوردگی کرم-نيكل دار عموما دارای خواش جوشکاری مطلوبی هستند(جوش پذيرند). اما خصوصياتی چند از اين فلزات بايد مدنظر قرار گیرد.
الف-ضريب هدايت حرارتی کم.
ب- ضريب انبساط حرارتی زياد.
ج-سرشت انجماد اوليه اين نوع فولادها که تاثير مهم و تعيين کننده ای بر مکانيزم وقوع ترگ گرم در آنها دارد.وجود مقدار مشخصی از فريت در فلز جوش بيانگر مقاومت ـن به ترک گرم است.
به کمک نمودار شفلر-دولانگ امکان تعيين زير ساختار بر اساس تركيبات فلز جوش ممکن است.
نمودار شفلر-دولانگ کمکی عملی در تعيين مقدار تقريبي فريت(فريت دلتا)و سرشت ريز ساختار تشكيل شده حين جوشکاری فولادهای آلياژی غير همجنس اراوه مي دهد.علاوه بر اين برآوردی کلی از تاثيرات مقادير کم فريت بر مقاومت به ترک گرم فلز جوش آستينيتي را مقدور مي سازد.تجربه ثابت کرده که روشهای متفاوت تعيين درصد فريت عملا مساله ساز است و طبق توافق جهانی به جای درصد فريت تعداد فريت را مبنا و ماخذ محاسبات قرار مي دهند .
دوستاني که احتمالا از مطالب مربوط به نمودار شفلر آنچنان برداشت منسجم و دقيقي نداشتند کاملا حق دارند و پيشنهاد مي کنم به کتب و منابع معتبر برای فهم بهتر مطلب مراجعه کنند. و فرصت بهتر پرداختن به اين مطالب مهم فعلا در توان بنده نيست.

3-فولادهای مقاوم به حرارت
الف-فولادهای فريتي يا فولادهای فريتي-پرليتي از نوع (Cr یا Cr-Si و Cr-Si-Al) و فولدهای فريتي-آستنيتي
ب-فولادهای مقاوم به حرارت از نوع آستنيتي از نوع Cr-Ni-Si
در حاليكه در جوشکاری قطعات فولادی از نوع آستنيتي با الکترودها ی همجنس آن پيش گرم قطعه ضرورتی ندارد فولادهای مقاوم به حرارت از نوع فريتي کرم دار را معمولا 100 تا 300 درجه پيش گرم و در 750 درجه هم پس گرم و آنيل مي کنند.علت اين کار هم غلبه بر درشت دانگی و تمايل به ترد شدن HAZ است.
قطعات ريختگي از جنش فريت_آستنيت را بايد در حالت گرم 700تا800 درجه جوش داد و اجازه داد که به تدريج سرد گردد.
جوشکاری فولادهای فريتي و فريتي-پرليتي با الکترودهای هم جنس قطعه کار کاهش در استحکام ضربه ضربه ای فلز جوش را نشان مي دهد لذا پيشنهاد مي شود اين نوع فولادها را باالکترودهای آستنيتي مقاوم به حرارت جوش داد.در اين حالت نيز بايد توجه داشت که مقاومت به حرارت فلز جوش آستنيتي در محيط احتراق با گازهای اكسيد کننده با هوا تقويت مي شود و طبيعتا اين مقاومت به حرارت در محيط گازهای احيا کننده به مقدار زيادی کاهش مي يابد برای غلبه بر محيط احتراق با مقدار زياد گاز گوگرد استفاده از الکترودهايي با کرم زياد توصيه مي گردد.

مختصری از بازرسی جوش
دوستی درخواست اطلاعات مختصری در مورد بازرسی جوش کردن بودند که با توجه به گستردگی مطلب فعلا چند جمله ای در مورد اهميت بازرسی بازرسی جوش می نويسم تا در فرصت مناسبی بتوانم مطلب را باز کنم.
سازه های جوش داده شده نظير ساير قطعات مهندسی به بازرسی در مراحل مختلف حين ساخت و همچنين در خاتمه ساخت نياز دارند. برای حصول از مرغوبيت جوش و مطابقت آن با نيازمنديهای طرح بايد كليه عوامل موثر در جوشکاری در مراحل مختلف اجرا مورد بازرسی قرار گيرد.

” را بشناسيم.
بعد از اين مرحله به شرح موارد مهم پرداخته مي شود. که احتمالا مطالبی در حول و حوش اين مسايل مي باشد.
وظايف بازرس جوش
دسته بندی بازرسان جوش
تواناييهای بازرس جوش
الف-آشنایی با نقشه ها و مشخصات فنی
ب-آشنايي با زبان جوشکاری
ج-اشنايي با فرآيندهای جوشکاری
د-شناخت روشهای آزمايش
-توانايي گزارش نويسي و حفظ سوابق
و-داشتن وضعيت خوب جسمانی
ز-داشتن ديد خوب
ح-حفظ متانت حرفه ای
ط-تحصيل و آموزش آکادميك
ی-تجربه بازرسی
ک-تجربه جوش

اميدوارم فرصت مناسبی داشته باشم تا در مورد تک تک اينها تجربيات و اطلاعاتم را در اختيار دوستان قرار دهم.

معرفی جوش آرگون در چند جمله
در جوش آرگون يا تيگ (TIG) برای ايجاد قوس جوشکاری از الکترود تنگستن استفاده می شود که اين الکترود برخلاف ديگر فرايندهای جوشکاری حين عملياتت جوشکاری مصرف نمی شود.
حين جوشکاری گاز خنثی هوا را از ناحيه جوشکاری بيرون رانده و از اكسيده شدن الکترود جلوگيریمی کند. در جوشکاری تيگ الکترود فقط برای ايجاد قوس بکار برده می شود و خود الکترود در جوش مصرف نمی شود در حاليكه در جوش قوس فلزی الکترود در جوش مصرف می شود. در اين نوع جوشکاری از سيم جوش(Filler metal)بعنوان فلز پرکننده استفاده می شود.و سيم جوش شبيه جوشکاری با اشعه اکسی استيلن(MIG/MAG)در جوش تغذيه می شود. در بين صنعتکاران ايرانی اين جوش با نام جوش آلومينيوم شناخته می شود. نامهای تجارتی هلی آرک يا هلی ولد نيز به دليل معروفيت نام اين سازندگان در خصوص ماشينهای جوش تيگ باعث شده بعضا اين نوع جوشکاری با نام سازندگان هم شناخته شود. نام جديد اين فرايند G.T.A.W و نام آلمانی آن WIGمی باشد.
همانطور که از نام اين فرايند پيداست گاز محافظ آرگون مي باشد که تركيب اين گاز با هليم بيشتر کاربرد دارد.
علت استفاده از هليم اين است که هليم باعث افزايش توان قوس می شود و به همين دليل سرعت جوشکاری را مي توان بالا برد و همينطور باعث خروج بهتر گازها از محدوده جوش مي شود.

کاربرد اين جوش عموما در جوشکاری موارد زير است
فلزات رنگين از قبيل آلومينيوم…نيكل…مس و برنج(مس و روی) است.
جوشکاری پاس ریشه در لوله ها و مخازن
ورقهای نازک(زیر1mm)

مزايای TIG
بعلت اينكه تزريق فلز پرکننده از خارج قوس صورت مي گيرد.اغتشاش در جريان قوس پديد نمی آيد.در نتيجه كيفيت فلز جوش بالاتر است.
بدليل عدم وجود سرباره و دود و جرقه ,منطقه قوس و حوضچه مذاب بوضوح قابل رويت است.
امکان جوشکاری فلزات رنگين و ورقهای نازک با دقت بسيار زياد.

انواع الکترودها در TIG
الکترود تنگستن خالص (سبز رنگ)برای جوش آلومينيوم استفاده می شود و حين جوشکاری پت پت می کند.
الکترود تنگستن توريم دار که دو نوع دارد الف-1% توريوم دار که قرمز رنگ است ب-2% توريم دار که زرد رنگ می باشد.
الکترود تنگستن زيرکونيم دار که علامت مشخصه آن رنگ سفيد است.
الکترود تنگست

 blogfa.com

استفاده از مواد FRP در تير و ستون

تأثیر دورپیچ کردن ستونهای بتن مسلح (با مقطع دایروی) با مصالح FRP در رفتار خمشی ـ محوری

تا پیش از دهه 1990، دو روش مرسوم برای مقاوم سازی ستونهای بتن مسلح بی کفایت وجود داشت. یکی اجرای یک غلاف بتن مسلح اضافی به دور ستون موجود و دیگری استفاده از غلاف فولادی با تزریق دوغاب. استفاده از روش غلاف فولادی، به دلیل آنکه غلاف بتن مسلح فضای بیشتری اشغال کرده و وزن سازه را نیز افزایش می داد، فراگیرتر و مؤثرتر بوده است. البته هر دو روش یاد شده، نیازمند نیروی کار زیاد بوده و اغلب برای انجام در کارگاه مشکل می باشند. همچنین غلاف فولادی در مقابل حمله شرایط جوی مقاومت کمی دارد.

در سالهای اخیر کاربرد روش مقاوم سازی ستونهای بتن مسلح با استفاده از مصالح FRPبه جای غلاف فولادی بطور گسترده ای توسعه یافته است. مرسومترین شکل مقاوم سازی ستونهای بتن مسلح با مصالح FRP شامل دورپیچ کردن بیرونی ستون با استفاده از ورقها یا نوارهای FRP است.

مقاوم سازی ستونهای موجود بتن مسلح با استفاده از غلاف فولادی یا FRP بر مبنای این حقیقت استوار است که محصورشدگی جانبی بتن، سبب افزایش قابل توجه مقاومت فشاری محوری، محوری ـ خمشی و شکل پذیری ستون می گردد. مطالعات بسیاری در مورد مقاومت فشاری و رفتار تنش ـ کرنش بتن محصور شده با FRP انجام شده است. این مطالعات بیانگرد آن هستند که رفتار بتن محصور شده با FRP با رفتار بتن محصور شده با فولاد متفاوت بوده و بنابراین توصیه های طراحی توسعه یافته برای ستونهای بتنی محصور شده با غلاف فولادی، علیرغم تشابه ظاهری، برای ستونهای بتنی محصور شده با FRP قابل کاربرد نیستند.

مشکلات اجرایی سازه های بتنی موجود و بهسازی آنها

حرکت استمراری علم در عرصه مهندسی سازه ـ زلزله موجب گردیده است تا نوسازی و بهسازی در سالهای در اخیر از روشهای نوین و مصالحی جدید بهره گیرد که در پیشینه طولانی ساخت و ساز سابقه نداشته است در میان این نوآوری ها FRP(مواد کامپوزیت پلیمری تقویت شده با الیاف) از جایگاه ویژه برخوردار می باشد تا آنجا که به نظر برخی از متخصصان FRP را باید مصالح ساختمانی هزاره سوم نامید. کامپوزیت FRP که ابتدا در صنایع هوا و فضا بکار برده شد با داشتن ویژگی های ممتاز چون نسبت بالای مقاومت به وزن، به وزن، دوام در برابر خوردگی، سرعت و سهولت در حمل و نصب، دریچه ای نو پیش روی مهندسین عمران گشوده است به گونه ای که امروز سازه های متعددی در سرتاسر دنیا با استفاده از این مواد تقویت شدند استفاده از مصالح کامپوزیت به طور قابل توجهی در صنعت ساختمان یک بازار تکان دهنده و با سرعت در حال توسعه می باشد. اولین تحقیقات انجام شده در این زمینه از اوایل دهه 1980 آغاز شده است، زلزله 1990 کالیفرنیا و 1995 کوبه ژاپن نیز از جمله عوامل موثرتری برای بررسی کاربرد کامپوزیت پلیمری تقویت شده با الیافFRP جهت تقویت و مقاوم سازی سازه های بتنی و بنایی در مناطق زلزله خیز گردید.

کاربرد کامپوزیت FRP در مقاوم سازی سازه های بتن مسلح امروزه نگهداری از سازه ها به دلیل هزینه ساخت و تعمیر بسیار حائز اهمیت می باشد با مطالعه رفتار سازه های بتنی مشخص می شود عوامل متعددی مانند: اشتباهات طراحی و محاسبه، عدم اجرای مناسب تغییر کاربری سازه ها، آسیب دیدگی ناشی از وارد شدن بارهای تصادفی، خوردگی بتن و فولاد و شرایط محیطی از دوام آنها می کاهد ضمناً تغییر آیین نامه های ساختمانی (باعث تغییر در بارگذاری و ضرایب اطمینان می شود) نیز سبب ارزیابی و بازنگری مجدد طرح و سازه می گردد تا در صورت لزوم بهسازی و تقویت شود. سیستمهای الیاف مسلح شده پلیمری FRPبرای تقویت سازه های بتنی پدیدار شده و به عنوان یک جانشین برای روش های سنتی از قبیل چسباندن صفحات فولادی، افزایش سطح مقطع با بتن ریزی مجدد و پیش تنیدگی خارجی می باشد.
با توجه به معایب این روشها مانند بازدهی کم و یا نیاز به امکانات و فن آوری خاص امروزه روش های مقاوم سازی با استفاده از کامپوزیت توسعه روز افزون دارد.

محدودیت استفاده و کاربرد کامپوزیت در مهندسی ساختمان به قیمت بالای آنها برمی گردد البته هزینه و قیمت آنها به تدریج رو به کاهش می باشد به این ترتیب استفاده از آنها بیشتر و بیشتر خواهد شد. استفاده از FRP در زمینه مقاوم سازی ، هر چند که هزینه بالایی در بردارد، اما با توجه به هزینه اجرای کم و نیز سایر مزایای FRP، در کل به صرفه ترین و موثر ترین راه مقاوم سازی سازه های بتنی امروزه به شمار می رود.

در این حین، جهت استفاده صحیح و مناسب از این ماده و طراحی مقاوم سازی سازه های بتنی، آیین نامه ها، راهنماها و گزارشهایی در سراسر جهان منتشر گردید با توجه به شروع رشد و استفاده از مواد FRP ، در ایران تدوین راهنمایی برای طراحی مقاوم سازی به کمک این مواد، بسیار ضروری است. در این مجموعه به بررسی و معرفی بعضی از آیین نامه ها و راهنماهای معتبر در مورد ورقه های FRP تقویت کننده به صورت خارجی، برای آشنایی بیشتر آنها پرداخته شده است. بر این اساس تعدادی از راهنماهای طراحی با توجه به منابع در دسترس مورد بررسی قرار گرفته است. راهنماهای طراحی مورد بررسی عبارتند از:

• ACI 440.2R-02 ، راهنمای طراحی تقویت سازه های بتنی با کمک چسباندن سیستم FRP به صورت خارجی
• Fib Bulletin 14 (2001) راهنمای طراحی تقویت کننده های FRP چسبیده به صورت خارجی برای سازه های بتن آرمه
• UK Concrete Society Technical Report No. 55 (2000) راهنمای طراحی مقاوم سازی بتن آرمه با استفاده از مواد کامپوزیتیFRP
• ISIS (2000) مقاوم سازی سازه های بتن آرمه با پایمرهای تقویت شده با الیاف FRP
• JSCE توصیه های انجمن مهندسین عمران ژاپن در مورد مقاوم سازی سازه های بتنی با استفاده از ورقه های الیافی
• JBDPA راهنمای طراحی و ساخت بهسازی لرزه ای ساختمانها به وسیله کامپوزیت های FRP در ژاپن
• CSA استاندارد کانادا در مورد طراحی و اجرای ساختمانهای تقویت شده با FRP

مواد و مصالح

مصالح همیشه نقش عمده ای در تکامل سازه های پلی ایفا کرده اند . پیشرفت در کیفیت در مصالح بتونی ، فولادی و الواری همچنان ادامه خواهد یافت. ولی بیشترین تغییرات متحول کننده در حوزه های پلاستیک با فیبر تقویت شده (FRP ها) ، فولاد با استحکام بالا و با کارایی زیاد ، بتون بالا (HPC) و مخلوطی از و مخلوطی از FRP و الوار خواهد بود.

FRP ها

امروزه FRP ها دوران نخستین خود را به عنوان مصالح ساخت پل می گذرانند. با این حال ، انجام آزمایش های بیشتر با ترکیبات گوناگون مصالح FRP به راه حلهای ابتکاری و با دوام برای مسایل ساده و پیچیده ی مربوط به ساخت پل منتهی خواهد شد. پروژه های پل FRP آزمایشی نشان داده اند که این ماده مشکلات ذاتی زیادی از نظر تغییر شکل، چکش خواری مصالح (یا کش پذیری )، وارفتگی بتون، واکنشگری با بتون و فولاد و عملکرد تحت تماس طولانی مدت با نور ماوراء بنفش و عوامل محیطی دیگر نظیر رطوبت، انجماد- حرارت، و جمله ی مواد شیمیایی از خارج دارند. به منظور کمک به حل این مشکلات ، استانداردهای مربوط به تست کردن این مواد و روش های طراحی برای متناسب کردن خواص مواد FRP ابداع خواهند شد. یک تلاش تحقیقی جامع در سطح کشوری برای قابل اعتماد ساختن FRP به انجام خواهد رسید، مصالح پلی با هزینه تعمیر و نگه داری پایین قادر به ارایه عملکرد بالا در طول مدت زمان (عمر مفید) سازهی پل می باشند.

همکاری و تشریک مساعی طراحان، مهندسان ساختمان و صاحبان پل ها FRP را تبدیل به یک گزینه ی عملی و قابل رقابت با مصالح مربوط به پل های رایج خواهد ساخت. دانشگاهها برنامه ی درسی خود را طوری گسترش خواهند داد که FRPو مواد کامپوزیت دیگر را در دوره های مربوط به مصالح و سازه در بر بگیرد تا به این طریق متخصصان آینده ی پل سازی را به قبول و استفاده ی کامل از FRP تشویق نماییم.

فولاد با استحكام و با كارايی بالا

بر خلاف FRP ، مواد و مصالح فولادی با استحکام بالا آسانتر توسط مهندسان پل سازی مورد قبول قرار خواهد گرفت . قبول اولیه به خاطر مواد فولادی جدید حاصل خواهد شد که کاهش بارهای مرده سازه را امکان پذیر می سازد. قبول این مواد در سطح گسترده تر به خاطر خواص پیشرفته مصالح خواهد بود. نتایج بدست آمده از بهبود این مصالح سختی و جوش پذیری فولاد های با استحکام بالا به تمام درجات فولاد افزایش خواهد یافت . مشخصات طراحی همچنان به روز خواهد شد تا با مسایل مربوط به عملکرد مصالح نظیر جوش کاری ، سختی و قابلیت ساخت و تغییر شکل متناسب گردد. مصالح فولادی با کارایی بالا امروزه برای ساخت پل در آینده استاندارد خواهند شد.

پیشرفت های به عمل آمده در ساخت و آزمایش انواع پل ،نظیر قاب های فضایی و سازه های کامپوزیت جدید ، به بهینه سازی هر چه بیشتر مصالح فولادی منتهی خواهد شد. FRP مرکب با فولاد با استحکام بالا برای سازه های پلی آینده پتانسیل بالایی دارند.

میله های تقویت کننده با کارایی بالا در هزاره ی جدید معمول خواهند شد. میله های کامپوزیت با هسته ی فولادی و پوشش استیل و یا یک ماده ی غیر قابل خوردگی مورد استفاده یگسترده ای در سازه های بتونی پیدا خواهد کرد. همراه با استفاده از HPC در بدنه ی پل ها ، طول عمر متوسط این گونه سازه ها ممکن است به دو برابر طول عمر سازه های مشابه برسد که قبل از این ساخته شده است. سیاست ها و خط مشی آینده مستلزم تجزیه تحلیل هزینه در طول عمر پل می باشد که انگیزه ای برای استفاده ی بیشتر از مصالح جدید بدنه ی پل ها ایجاد خواهد کرد.

تیرهای کامپوزیتی

به کارگیری تیرهای کامپوزیت FRP ، موضوع جدیدی در خدمات برق رسانی نیست ، با این وجود تیرهای انتقال برق FRP پالترود شده 21 تا 24 متری داستان دیگری است . تیرهای FRP با یک سوم وزن تیرهای چوبی ، نضف وزن تیرهای فولادی و تنها یک دهم وزن تیرهای بتنی ، انتخاب بسیار جذابی برای اغلب شرکتهای خدماتی برق رسانی هستند .

شرکت آمریکایی بریستول تنسی الکتریک سیستم BTES به تازگی 144 تیر FRP را در دوخط انتقال نصب کرده است. شرکت استرانگ ولStrongwell Corp واقع در ایالت ویرجینیا این تیرهای FRP پالترود شده SE 28 را با بیشترین ظرفیت ممان اینرسی در مقطع پایینی طراحی و برای جایگزینی تیرهای چوبی ، فولادی و بتنی در خطوط انتقال برق تولید کرده است . شرکت های خدمات برق رسانی در حال کشف برتری های تیرهای SE 28 ، نسبت به تیرهای ساخته شده از مواد سنتی هستند . تیرهای SE 28 شرکت استرانگ ول ، سبک ، محکم و دارای ویژگی های هدایتی خیلی کمی هستند . این تیرها همچنین در برابر خوردگی ، پوسیدگی ، پرتوهای فرابنفش ، نفوذ آب ، حشرات و دارکوب ها مقاومت بسیار بالایی دارند .

به عقیده دکتر مایکل برودر ، مدیر عامل شرکت BTES ، تیرهای کامپوزیتی SE 28 ، در مقایسه با تیرهای چوبی ، با گذشت زمان استحکامشان را از دست نمی دهند و تقریبا ً به هیچ گونه ترمیم و تعمیری احتیاج ندارند . او هم چنین به ویژگی های الکتریکی تیرهای FRP و تحمل ضربه و بار ناشی از بادهای شدید توسط آن ها اشاره می کند .

خواص کامپوزیت های FRP

بر طبق گزارش اداره فدرال بزرگراه های آمریکا هنگام بررسی پلها از نظر سازه ای به دلیل پوشش کم بتن ، طراحی ضیعف ، عدم مهارت کافی هنگام اجرا و سایر عوامل همانند شرایط آب و هوایی سبب ایجاد ترک در بتن و خوردگی آرماتور های فولادی شده است.

پس از سالها مطالعه بر روی خوردگی ، FRPبه عنوان یک جایگزین خوب آرماتور های فولادی در بتن پیشنهاد شده اند.

سه نوع میلگرد ( AFRP) , ( CFRP ) , ( GFRP ) از انواع تجاری آن هستند که در صنعت ساختمان کاربرد دارند.

از این مواد به جای آرماتور های فولادی یا کابلهای پیش تنیده در سازه های بتنی پیش تنیده و یا غیر پیش تنیده استفاده می شود. مواد FRP موادی غیر فلزی و مقاوم در برابر خوردگی است که در کنار خواص مهم دیگری همانند مقاومت کششی زیاد آنها را برای استفاده بعنوان آرماتور مناسب می کند.

از آنجایی که FRP ها مصالحی ناهمسانگرد هستند نوع و مقدار فیبرورزین مورد استفاده ، سازگاری فیبر و کنترل کیفیت لازم هنگام ساخت آن نقش اصلی را در بهبود خواص مکانیکی آن دارد.

به طور کلی مزایای آن به صورت زیر دسته بندی می شود:

1-مقاومت کششی بیشتر از فولاد

2- یک چهارم وزن آرماتور فولادی

3- عدم تاثیر در میدانهای مغناطیسی و فرکانس های رادیویی ، برای مثال تاثیر روط دستگاه های بیمارستانی

4- عدم هدایت الکتریکی و حرارتی

لذا به دلیل مزایای بالا به عنوان یک جایگزین مناسب برای آرماتورهای فولادی در سازه های دریایی ، سازه پارکیمگ ها ، عرشه های پل ها، ساخت بزرگراه هایی که بطور زیادی تحت تاثیر عوامل محیطی هستند و در نهایت سازه هایی که در برابر خوردگی و میدانهای مغناطیسی حساسیت زیادی دارند پیشنهاد می کند.

بررسی اثر دوده سیلیسی بر سازه های بتنی

اثر دوده سیلیس بر مقاومت و نفوذ پذیری مخلوط های بتن غلتکی سد سازی با خمیر سیمان کم یا متوسط یکی از موضوعاتی است که آقایان مهندس علیرضا باقری و مهندس مجتبی محمودیان ، مورد بررسی و پژوهش قرار داده اند.

به گفته ایشان عدم تولید خاکستر بادی در کشور و ابهامات موجود در خصوص فعالیت و یکنواختی پوزولان های طبیعی ایران، موانعی در دسرسی به مخلوط های بتن غلتکی می باشد.

به عقیده این محققان جایگزین دیگری که به عنوان ماده افزودنی معدنی می تواند مد نظر قرار گیرد ، سوپر پوزولانی به نام دوده سیلیسی است که به صورت محصول جانبی صنایع فروسیلیسیم در کشور تولید می شود.

گفتنی است، نتایح تحقیقات آزمایشگاهی انجام شده برای ارزیابی اثر کاربرد درصدهای مختلف دوده سیلیسی در ارتقاء کیفیت بتن غلتکی با مواد سیمانی کم یا متوسط ، نشانگر تاثیر قابل ملاحظه ای در افزایش مقاومت فشاری و کشش مخلوط های بتن غلتکی می باشد

ایشان در ادامه می افزایند: بهبود مقاومت بین 25 تا 60 درصد جایگزینی اثر دوده سیلیس به میزان 5 تا 15 درصد مواد سیمانی صورت گرفت. همچنین آزمایشات نفوذ پذیری انجام شده روی نمونه ها ، نشانگر کاهش قابل ملاحظه نفوذ پذیری در اثر کاربرد اثر دوده سیلیسی می باشد.

شایان ذکر است مهندس اسماعیل گنجیان و مهندس همایون صادقی پویا معتقدند استفاده از دوده سیلیسی در ساخت سازه های بتنی دریایی نظیر اسکله ها و بنادر با هدف افزایش دوام در دهه اخیر افزایش چشمگیری داشته است.

همچنین ایشان به بررسی دوام نمونه های خمیر سیمان و بتن با کاربرد سیمان نوع 2 همراه با 7 و 10 درصد اثر دوده سیلیس به عنوان جایگزین سیمان در شرایط عمل آوری در آب معمولی ، در ساحل دریا و در مخزن شبیه سازی تر وخشک در مقاومت فشاری و جذب موئینه آب پرداخته اند.

گفتنی است نمونه های حاوی دوده سیلیسی در شرایط تر و خشک افت مقاومت شدیدتری در طی زمان 180 روز پس از ساخت ، نسبت به نمونه های عمل آوری شده در آب معمولی نشان داده اند.

همچنین باید اشاره کرد با افزایش میزان اثر دوده سیلیس ، میزان جذب آب نمونه ها در شرایط مخرب ساحل دریا و شرایط جذر و مد متناوب و مخزن شبیه سازی تر و خشک ، افزوده شده است.

افزودنی های بتن

در سال های اخیر استفاده محدودی از آرماتورهای غیر فلزی آغاز گشته است هر چند تحقیقات بر روی کاربرد وسیعتر آنها و عملکرد دراز مدت این نوع آرماتورها ادامه دارد این آرماتورها که معروف به آرماتورهای با الیاف پلاستیکی (FRP) هستند از الیاف مختلفی چون الیاف شیشه ای (GFRP) الیاف آرامیدی (Afrp) والیاف کربنی (CFRP) در یک رزین چسباننده تشکیل شده اند. خاصیت عمده این آرماتورها که سبب کار برد آنها شده است مقاومت در برابر خوردگی آنهاست که می تواند در محیط های بسیار خورنده دوام دراز مدتی داشته باشند. علاوه بر این مقاومت بالا، مقاومت به خستگی بالا، ظرفیت بالای تغییر شکل ارتجاعی، مقاومت الکتریکی زیاد و هدایت مغناطیسی پایین و کم این مواد از مزایای آنها شمرده می شود. البته این مواد معایبی چون کرنش گسیختگی کم و شکننده بودن و خزش زیاد و تفاوت قابل ملاحظه ضریب انبساط حرارتی آنها در مقایسه با بتن را به همراه دارند. اخیراً از الیاف مختلف شبکه هایی بافته شده و به صورت یک شبکه آرماتور در سطح بتن برای کنترل ترک و کم کردن عرض آن و همچنین در دیوارهای نمای بتنی ازآن استفاده می کنند. تحقیقات روی کاربرد صفحات الیافی به جای صفحات فولادی برای تقویت قطعات خمشی و تیرها و دال ها به ویژه در پل ها ادامه دارد. این صفحات با رزین های اپوکسی به نواحی کششی از خارج اتصال داده می شود. کاربرد صفحات با الیاف کربنی برای این تقویت بیشتر رایج گشته و در چندین پل در ژاپن و در بعضی کشورهای اروپایی از آن استفاده شده است.

 blogfa.com

انواع عمل آوری بتن با روشهای متفاوت Curing of concrete

 

انواع عمل آوریبتن با روشهای متفاوت Curing of concrete
عمل آوردن فرايندي است كه طي آن از افت رطوبت بتن جلوگيري شده و دماي بتن در وضعيت رضايتبخشي حفظ مي‌شود. عمل آوردن بتن تأثيري بسزا روي ويژگيهاي بتن سخت شده، از جمله كاهش نفوذپذيري و مقاومت در برابر يخ زدن و آب شدن دارد. عمل آوردن بايد بلافاصله پس از تراكم بتن آغاز شود تا بتن را از گزند عوامل زيانبار محافظت نمايد.
عمل آوردن از مفاهيم سه‌گانه (الف) مراقبت، (ب) محافظت، و (پ) پروراندن، تشكيل يافته است:
الف: مراقبت به مجموعه تدابيري گفته مي‌شود كه باعث شود سيمان موجود در بتن به مدت كافي مرطوب نگه داشته شود، به طوري كه حداكثر ميزان آبگيري آن چه در لايه‌‌هاي سطحي دانه‌ها و چه در حجم آنها صورت پذيرد.
ب: محافظت به مجموعه تدابيري اطلاق مي‌شود كه مانع اثر نامطلوب عوامل بيروني، مانند شسته شدن به وسيله باران يا آب جاري، سرد شدن سريع يا يخبندان، لرزش، ضربه و مشابه آنها، بر روي بتن جوان مي‌شوند.
پ: منظور از پروراندن بتن، تسريع گرفتن و سخت شدن آن به كمك حرارت مي‌باشد.
عبور و مرور كارگران بر روي قطعات بتني تازه ريخته شده، حداقل تا 24 ساعت بعد از اتمام بتن‌ريزي، به هيچ وجه مجاز نيست، پيمانكار بايد تدابير لازم را در اين موارد براي عبور و مرور كارگران فراهم نمايد.
تهيه تمامي تجهيزات و لوازم مورد نياز براي عمل آوردن صحيح بتن، طبق مندرجات اين نشريه به عهده پيمانكار است.
عوامل مؤثر در مراقبت از بتن
عواملي نظير سرعت باد، ميزان تبخير سطحي، دماي مخلوط بتن هنگام ريختن، رطوبت محيط و دماي آن، عواملي مي‌باشند كه روي يكديگر اثر متقابل خواهند داشت. چنانچه ميزان تبخير سطحي بيش از 1 كيلوگرم بر متر مربع در ساعت باشد، پيمانكار بايد تدابير لازم را براي جلوگيري از تبخير اتخاذ نمايد. تبخير بيش از ميزان فوق‌الذكر، باعث به وجود آمدن تركهاي خميري در سطح بتن خواهد شد.
سرعت آبگيري

سيمان با تغيير دما تغيير مي‌كند، به طوري كه در 10 درجه سلسيوس، سرعت آبگيري بسيار كند و در 100 درجه سلسيوس، بسيار سريع است و اصولاً در دماي پايين‌تر از 10 درجه سلسيوس، عمل گيرش اوليه دچار اختلال مي‌گردد. در دماي كمتر از 5 خصوصاً حدود صفر درجه سلسيوس، گيرش دچار اختلال شديد شده و سرعت آن بسيار كم مي‌شود. دماي بتن در فاصله زماني گيرش اوليه، تحت تأثير عواملي نظير دماي محيط، گرماي آزاد شده طي فرآيند آبگيري سيمان، و بالاخره دماي اوليه مصالح متشكله بتن مي‌باشد. تبخير آب مخلوط بتن يا آب به كار رفته براي مراقبت از بتن باعث سرد شدن سطح بتن مي‌شود. عدم رعايت نكات مندرج در اين فصل، باعث به وجود آمدن آثار سوء در مقاومت و به وجود آمدن تركهاي سطحي در بتن خواهد بود.
روشهاي مراقبت از بتن
بهترين روش مراقبت با توجه به نوع و مشخصات پروژه، شرايط محل اجرا و مصالح موجود براي عمل آوردن، توسط دستگاه نظارت، تعيين و به پيمانكار ابلاغ مي‌شود.
عمل آوردن بتن معمولاً به يكي از سه روش زير صورت مي‌پذيرد:
ـ عمل آوردن با آب به صورت پيوسته يا متناوب براي مرطوب نگه داشتن سطح بتن.
ـ عمل آوردن با پوشينه‌هاي مراقبت نظير كاغذهاي نفوذناپذير و پوششهاي نايلوني از پلي‌اتيلن يا تركيبات عمل آورنده.
5-8-3-1 عمل آوردن به وسيله آب
در اين روش، نگهداري بتن با كمك مستقيم آب و به شرح روشهاي زير صورت مي‌گيرد:
الف: روش آب راكد

براي نگهداري و عمل آوردن سطوح تخت سازه‌هاي بتني نظير كفها، پياده‌روها، دالها و روسازي جاده‌ها، مي‌توان از اين روش استفاده نمود. براي حفاظت و نگهداري آب روي سطح تخت، بايد با استفاده از خاك يا روشهاي ديگر، لبه برجسته‌اي با ارتفاع 2 سانتيمتر ايجاد شود. اين لبه‌ها بايد كاملاً آب‌بند بوده و از نفوذ آب به ساير قسمتهاي سازه جلوگيري نمايند. براي جلوگيري از بروز ترك به علت ايجاد تنشهاي سطحي، توصيه مي‌شود دماي آب مصرفي براي نگهداري، كمتر از درجه حرارت بتن اختيار شود. اين اختلاف دما نبايد از 10 درجه سلسيوس تجاوز نمايد.
ب: آبپاشي
انجام اين روش هنگامي مجاز است كه احتمال يخزدگي وجود نداشته باشد. در اين روش، آب توسط آبفشانهايي، مشابه آنچه در آبياري باراني مورد استفاده است، به طور مستمر به سطح بتن پاشيده مي‌شود. در اين روش بايد دقت نمود كه به علت آبپاشي مداوم، سطح بتن تازه دچار فرسايش نشود.
پ: نگهداري با پوشينه‌هاي مراقبت
پس از اينكه بتن به اندازه كافي سخت شد، سطح آن را به نحوي كه آسيب نبيند با مصالحي نظير خاك، ماسه، خاك اره، كاه، كرباس، حصير، نمد و يا گوني مي‌پوشانند. خاك، خاك اره و ماسه بايد از مواد مضر براي بتن و دانه‌هاي درشت‌تر از 25 ميليمتر عاري باشد. استفاده از خاك اره چوبهايي نظير چوب بلوط كه داراي مقداري جوهر مازو است، مجاز نيست، ضخامت پوشش با اين روشها حداقل 5 سانتيمتر بوده و اين مواد بايد به طور يكنواخت پخش شده و مرتب خيس شوند.
كاه يا علف خيس و مرطوب، بايد در لايه‌اي به ضخامت حداقل 15 سانتيمتر پخش شده و با وسايلي نظير تور سيمي در برابر وزش باد محافظت شوند. گوني و كرباس و وسايل مشابه، بايد قبلاً خوب شسته شوند تا از ايجاد لك روي سطح بتن جلوگيري شود. گونيهاي مصرفي بايد به حد كافي ضخيم بوده و مرتباً مرطوب شوند.
5-8-3-2 عمل آوردن با ايجاد سطوح عايق
در اين روشها بدون استفاده از آب، با ايجاد يك سطح كاملاً نفوذناپذير و عايق، از تبخير سطحي آب بتن جلوگيري مي‌شود. روشهاي مورد توصيه عبارتند از:
الف: پوشش با كاغذ نفوذناپذير
پس از آنكه بتن به اندازه كافي سخت شد، سطح آن را به نحوي كه آسيب نبيند، كاملاً مرطوب نموده و با كاغذ نفوذناپذير مطابق استاندارد ASTM-C171 مي‌پوشانند. اين كاغذها از دو لايه كاغذ مخصوص مسلح به رشته‌هاي نازك تقويتي ساخته شده كه به وسيله مواد قيري به يكديگر چسبانده مي‌شوند، اين كاغذها به صورت نواري بر روي سطح بتن تثبيت مي‌شوند و هر نوار بايد حداقل 25 ميليمتر روي نوار مجاور را بپوشاند. در هواي گرم بهتر است از كاغذهاي روشن يا سفيد رنگ استفاده شود. اين كاغذها بايد به يكي از روشهاي مورد تأييد دستگاه نظارت به يكديگر، متصل و چسبانده شوند.
ب: پوشش نايلوني
اين پوششها مانند ورقهاي نازك پلي‌اتيلن مطابق استاندارد ASTM-C171 به ضخامت حداقل

ميليمتر پس از مرطوب كردن سطح بتن مورد استفاده قرار مي‌گيرند. استفاده از اين روش در بتن‌هاي نمايان توصيه نمي‌شود. در هواي گرم از ورقهاي نايلوني سفيد و در هواي سرد از نوع سياه رنگ آن استفاده مي‌شود. ممكن است يك طرف ورق پلي‌اتيلن با كرباس پوشيده شود، به اين ترتيب پوشش مركبي حاصل مي‌شود كه به نگهداري سطح بتن كمك مي‌نمايد.
پ: تركيبات عمل آورنده
به كار گرفتن تركيبات عمل آورنده بايد مطابق با دستورالعملهاي كارخانه سازنده اين مواد باشد. مشخصات مواد، تجهيزات و روش اجرا بايد قبلاً به تأييد دستگاه نظارت رسيده باشد. اين مواد عموماً به رنگهاي سفيد، خاكستري و سياه مطابق استاندارد ASTM-C509 ساخته مي‌شوند. براي كسب بهترين نتيجه و بازده، بايد بلافاصله بعد از پرداخت نهايي سطح بتن و نيز پيش از آنكه سطح بتن كاملاً خشك شود، مواد عايق به طور يكنواخت و يكدست روي سطح بتن پاشيده شود تا با ايجاد غشائي (فيلم) نازك و غير قابل نفوذ، از تبخير آب سطح بتن جلوگيري شود. بايد هنگام اجرا دقت كامل مبذول شود تا لبه‌ها، گوشه‌ها و ناهمواريهاي سطوح به خوبي به اين مواد آغشته شود. به كار بردن مواد عمل آورنده با دست يا دستگاههاي اسپري تحت فشار 5 تا 7 اتمسفر انجام مي‌شود. چنانچه به كار بردن اين مواد با دست مجاز شناخته شود، پيمانكار بايد با توجه به سطح كار، تعداد كافي كارگر مجرب آماده نمايد تا وقفه‌اي در امر نگهداري بتن حادث نشود.
در پروژه‌هاي بزرگ توصيه مي‌شود كه از دستگاههاي اسپري چرخدار استفاده شود تا مواد عمل آورنده به صورت يكنواخت پخش گردد. هنگام وزش باد شديد بايد دقت شود تا مواد به هدر نرود. براي هر دست، 2/0 تا 25/0 ليتر ماده غشاساز در مترمربع سطح كفايت مي‌نمايد. در مواردي كه دستگاه نظارت دستور اجراي لايه دوم را صادر نمايد، براي اطمينان از پوشش كامل بايد دست دوم در جهت عمود بر روكش اوليه پخش شود. كارايي و بازده اين مواد بر اساس استاندارد ASTM-C156 توسط دستگاه نظارت كنترل خواهد شد.
اين مواد را مي‌توان بلافاصله روي سطوح بتني تازه بدون قالب يا سطوح با قالب‌بندي پس از برداشت قالب به كار برد. بايد توجه نمود كه به كار بردن اين مواد مي‌تواند از پيوستگي ميان بتن تازه و بتن سخت شده و نيز از پيوستگي ساير مصالح ساختماني نظير كاشي و موزائيك به سطح بتن جلوگيري نمايد. لذا در اين موارد استفاده از اين روش براي عمل آوردن و مراقبت بتن مجاز نمي‌باشد.
ت: مراقبت با اندود قيري
به‌منظور عايقكاري و مراقبت سطوح بتني در مقابل آبهاي حاوي سولفات، پيمانكار بايد تمام سطوح بتني در تماس با اين گونه آبها را طبق دستور دستگاه نظارت عايقكاري نمايد. نوع و مشخصات قير مصرفي بايد قبلاً به تأييد دستگاه نظارت برسد. پس از اجراي سطوح بتني بايد سطح كار كاملاً صاف، بدون گرد و خاك و حفره باشد و سطح كار با دو دست اندود قيري عايق شود. عايقكاري در هواي باراني و دماي كمتر از 5 درجه سلسيوس، مجاز نيست.
5-8-3-3 عمل آوردن با بخار
در مواردي كه كسب مقاومت اوليه در مدت زمان كم از اهميت زيادي برخوردار بوده يا در هواي سرد كه گرماي بيشتري براي تسريع عمل آبگيري سيمان مورد‌نظر است، براي عمل آوردن بتن از بخار استفاده مي‌شود. دو روش براي عمل آوردن با بخار وجود دارد:
ـ عمل آوردن با بخار در فشار اتمسفر
ـ عمل آوردن با بخار تحت فشار زياد
الف: عمل آوردن با بخار در فشار اتمسفر
اين روش براي سازه‌هاي بتني واقع در محيطهاي بسته يا اعضا و قطعات پيش‌ساخته به كار گرفته مي‌شود. در اين شيوه عمل آوردن، كليه مراحل بايد قبلاً به تأييد دستگاه نظارت برسد. بسته به مشخصات سازه و شرايط محيط، عمل آوردن با رعايت مراحل زير صورت مي‌گيرد:
ـ مرحله اول: ريختن و تراكم بتن در قالب و حفظ آن در هواي آزاد به مدت 2 الي 5 ساعت
ـ مرحله دوم: افزايش دما در خيمه بخار تا رسيدن به دماي حداكثر طي مدت 5/2 ساعت

ـ مرحله سوم: حفظ مجموعه در دماي ثابت به مدت 6 تا 12 ساعت

ـ مرحله چهارم: كاهش تدريجي دما از دماي حداكثر به دماي مورد‌نظر در فاصله زماني حدوداً 2 ساعت

مدت زمان و دماي هريك از مراحل چهارگانه فوق‌الذكر با توجه به نوع سازه، نوع بتن و شرايط محيطي، قبل از اجرا بايد به تأييد دستگاه نظارت برسد. دماي مرحله سوم نبايد از 80 درجه سلسيوس و سرعت ازدياد يا كاهش دما در مراحل دوم و چهارم نبايد از 20 درجه سلسيوس در ساعت تجاوز نمايد.
ب: عمل آوردن در اتوكلاو
براي عمل آوردن سريع بتن و رسيدن به مقاومتهاي مورد‌نظر و قالب‌برداري فوري، استفاده از اين روش معمول بوده و توصيه مي‌شود. درجه حرارت عمل آوردن بين 165 تا 190 درجه سلسيوس و فشار كار در سيستم بخاردهي 5/5 تا 7/11 مگاپاسكال مي‌باشد. از اين روش در ساخت لوله‌هاي بتني و بعضي اعضا و قطعات ساختماني سبك استفاده مي‌شود.
5-8-3-4 مدت مراقبت
مدت مراقبت به عواملي نظير نوع سيمان، مقاومت مورد‌نظر، نسبت سطوح نمايان به حجم، شرايط آب و هوايي به هنگام ساخت و ريختن بتن و نهايتاً شرايط رويارويي بستگي دارد.
نگهداري بتن در محيطي كه باران نبارد، رطوبت زياد نباشد، درجه حرارت كم باشد و بتن در تماس با خاك مرطوب قرار نگيرد، ”نگهداري معمولي“ تلقي مي‌شود. در شرايط معمولي و هنگامي كه دماي محيط كمتر از 10 درجه سلسيوس باشد، براي رسيدن به مقاومتهاي خواسته شده و دوام مطلوب، با توجه به نوع سيمان مصرفي بايد زمان عمل آوردن، حداقل برابر با ارقام زير باشد:
ـ سيمان نوع 1 (سيمان معمولي) 7 روز
ـ سيمان نوع 2 14 روز
ـ سيمان نوع 3 3 روز
نوع سازه نيز در تعيين مدت مراقبت دخالت دارد. ارقام زير به عنوان راهنماي اجرا، مورد توصيه مي‌باشد:
الف:

دالها

در دالهاي بتني به علت زياد بودن سطح نسبت به حجم بتن، تبخير سطحي هنگام گيرش اوليه بسيار زياد است. در صورت عدم رعايت اصول صحيح نگهداري، تركهاي ناشي از جمع‌شدگي پلاستيك در سطح بتن ايجاد مي‌شود. هنگامي كه بتن روي بستر خاكي ريخته مي‌شود، براي جلوگيري از جذب آب بتن بايد سطح زير دال قبلاً كوبيده، آماده و آبپاشي شود. مراقبت از بتن بايد مطابق روشهاي مندرج در اين ماده و زير نظر دستگاه نظارت صورت پذيرد.

حداقل زمان مراقبت و عمل آوردن دالها چنانچه متوسط دماي روزانه بالاتر از 5 درجه سانتيگراد باشد، كمترين دو مقدار زير است:

ـ هفت روز

ـ زمان لازم براي كسب (70%) مقاومت فشاري يا خمشي خواسته شده، در حالي كه متوسط دماي روزانه كمتر از 5 درجه سلسيوس باشد، بايد مطابق مندرجات زير بند ”بتن‌ريزي در هواي سرد“، تدابير لازم اتخاذ گردد.
ب: اعضا و قطعات سازه‌

انواع عمل آوری بتن با روشهای متفاوت
مراقبت و عمل آوردن قطعات سازه‌اي كه به روش درجا ريخته مي‌شوند، مانند ديوارها، ستونها، دالها و تيرها، به جز دالهايي كه روي زمين ريخته مي‌شوند و در قسمت ”الف“ به آنها اشاره شد، با توجه به روشهاي مندرج در اين بخش و زير نظر دستگاه نظارت صورت مي‌پذيرد. براي سطوح قائم يا ساير سطوح قالب‌بندي شده با تأييد قبلي دستگاه نظارت، در صورت نياز، پس از شل نمودن بستهاي قالب و قبل از باز كردن آن مي‌توان سطوح بتن را خيس نمود. در صورتي كه متوسط دماي محيط بالاي 5 درجه سلسيوس باشد، حداقل زمان مراقبت. كمترين دو مقدار زير است:
ـ هفت روز
ـ زمان لازم براي كسب 70 درصد مقاومت فشاري يا خمشي تعيين شده
در صورتي كه دماي محيط كمتر از 5 درجه سلسيوس باشد، بايد نكات مندرج در قسمت ”بتن‌ريزي در هواي سرد“ ملاك عمل قرار گيرد. براي بعضي از سازه‌هاي بتني نظير ستونها كه مقاومت 40 مگاپاسكال يا بيشتر مورد‌نظر مي‌باشد، بايد مراقبت را تا 28 روز يا بيشتر ادامه داد.
پ: بتن‌هاي پيش‌ساخته
منظور از قطعات پيش‌ساخته، قطعاتي نظير لوله، بلوك، آجر، تير با مقاطع TT,T,U ، ستون، ديوار، پانل و نظاير آن مي‌باشد. در عمل آوردن اين قطعات براي باز كردن سريع قالبها و تخليه كارگاه ساخت، غالباً از روشهاي عمل آوردن تسريع شده استفاده مي‌شود. روش عمل آوردن با توجه به نوع سازه توسط پيمانكار، پيشنهاد و به تصويب دستگاه نظارت مي‌رسد. بعضي از قطعات پيش‌ساخته نظير بلوكهاي سيماني، آجرهاي سيماني و لوله‌ها، بلافاصله بعد از ريختن از قالب جدا مي‌شوند و عمل آوردن آنها در هوا يا استخرهاي آب، بسته به شرايط ادامه مي‌يابد. در بعضي موارد براي قطعات پيش‌ساخته نظير لوله‌ها يا پانلها، قالب‌برداري 12 تا 24 ساعت بعد از بتن‌ريزي انجام مي‌شود.
عمل آوردن اعضاي پيش‌ساخته با بخار تحت فشار جو در دماي 50 تا 85 درجه سلسيوس و در مدت زماني بين 12 تا 72 ساعت صورت مي‌گيرد. چنانچه عمل آوردن با بخار و تحت فشار صورت گيرد، درجه حرارت 165 تا 190 درجه سلسيوس و مدت مراقبت حسب مورد 5 تا 36 ساعت خواهد بود.
ت: قالبهاي لغزنده قائم

سازه‌هايي نظير سيلوها، بونكرها، منابع و مخازن آب و چاههاي آسانسور با قالبهاي لغزنده قائم ساخته مي‌شوند. عمل آوردن اين سازه‌ها مانند عضوهاي قائم ساختماني و بر اساس مندرجات اين بخش انجام مي‌شود. براي مراقبت از بتن تازه در بيرون سيلو از برزنتهايي كه مرتباً آبپاشي مي‌شود و همراه با سكوي كار حركت مي‌كند، استفاده مي‌شود، چنانچه اين تدابير براي مراقبت از بتن كفايت ننمايد، مي‌توان از چتايي استفاده نمود. استفاده از تركيبات عمل آورنده با تأييد قبلي دستگاه نظارت، پس از عمل‌آوري توسط برزنت، به شرطي كه در رنگ سيلو تغييري حاصل نشود، بلامانع است. با توجه به مسائلي نظير آتش‌سوزي و سمي بودن گازها، استفاده از تركيبات عمل آورنده در داخل سيلو مجاز نمي‌باشد. دماي داخل سيلو در هواي سرد، همواره بايد بيش از 15 درجه سلسيوس باشد. با توجه به روشهاي ساخت سيلو، پيمانكار موظف است براي جلوگيري از بالا رفتن دما، نسبت به تهويه داخل سيلو اقدام نمايد.
ث: سقفهاي پوسته‌اي

سقفهاي پوسته‌اي نازك بايد با دقت كامل عمل آورده شوند. به علت شرايط خاص اين نوع سازه‌ها و به علت عدم رعايت دستورالعملهاي فني مراقبت از بتن در مراحل اوليه گيرش، امكان بروز تركهاي سطحي در اثر جمع‌شدگي بسيار است. در آب و هواي گرم براي مراقبت و عمل آوردن، روش آبياري باراني و پس از آن پوشاندن سازه با كرباس يا گوني خيس و آبياري مداوم توصيه مي‌شود. در هواي سرد براي جلوگيري از يخ زدن، دستگاه نظارت دستورالعملهاي لازم براي مراقبت از بتن را صادر خواهد نمود. در شرايط آب و هوايي معمولي، 5 تا 20 درجه سلسيوس، عمل آوردن بتن به طور معمول و بر اساس مندرجات اين دستورالعملها انجام مي‌پذيرد.

 blogfa.com

آزمایش ارزش ماسه ای SE

Dec 01, 2011 بدون دیدگاهوفا طاهری

آزمايش SE

آزمايش ارزش ماسه اي در ايران كه به اختصار به آن SE نيز مي گويند در اكثر كارگاههايي كه با بتن و آسفالت سرو كار دارند مطرح است . اين آزمايش كه به عنوان پارامتر كنترل كننده تميزي و كثيفي ماسه از آن ياد مي كنند از ساليان پيش ( 65 سال ) مورد استفاده بوده است و تا حال نيز استفاده مي شود. آنچه كه در اين ميان مهم است اين است كه آيا آزمايش فوق مي تواند ملاك مناسبي براي پذيرش يا عدم پذيرش ماسه براي بتن باشد يا خير؟ به همين منظور آزمايشهايي در مورد ماسه مورد استفاده در بتن انجام شده كه شرح روش و نتايج اين آزمايشات در ادامه بحث آمده است . همچنين در انتها به دلايل خطاهاي موجود در آزمايش SE نيز پرداخته ايم.

نقش SE در نسبت آب به سيمان:

براي آنكه بتوانيم نقش ماسه با SEهاي مختلف را در كيفيت بتن خصوصا تغيير نسبت آب به سيمان بسنجيم ماسه با SEو Passing هاي مختلف را در بتن تست كرديم كه شرح روش و نتايج آن به شرح ذيل مي باشد:

1. ابتدا براي اين منظور ماسه با ارزش ماسه اي و Passing هاي مختلف را در معدن شن و ماسه

ساختيم .

SE=75% SE = 75% SE = 40%

Passing = 5% Passing= 3% Passing = 3%

(1) (2) (3)

SE = 75% SE=87%

Passing = 10% Passing =3%

(4) (5)

سپس با مشخصات ثابت و طرح اختلاط زير مخلوطهاي آزمايش مورد نظر را ساختيم :

MSA=20 mm C=400 kg/m³ (استوانه ایی)=250 f_c اسلامپ هدف 8 cm

همچنین در این آزمایش برای آنکه درصد مصالح گذشته از الک 200 کاملا مشخص باشد تمامی مصالح سنگی درشت دانه کاملا با آب شسته شده وپس از خشک کردن به طرح اضافه شد.

بدیهی ست با توجه به ماسه های فوق ، پنج طرح اختلاط ساخته شد، همان طور که مشخص است در تمامی طرحهای فوق برای محاسبه نسبت آب به سیمان به طرح تا حدی آب افزوده شد تا به اسلامپ هدف (8cm) برسیم. همچنین برای تمامی طرحهای فوق آزمایش مقاومت فشاری در سنین7،3 و 28 روزه انجام شدکه شرح نتایج این آزمایشات در جداول زیر آمده است:

همانطور كه از نتايج آزمايش مشخص است آب مورد نياز در طرحهای فوق بسيار وابسته به درصد گذشته از الک 200 و مدول نرمی ماسه دارند و هيچگونه ارتباطي با ارزش ماسه اي (SE)ندارد. براي مثال در طرحهاي فوق با افزايش passing 200 نسبت آب به سيمان افزايش يافته و به منزله آن مقاومت نيز كاهش محسوس يافته است. اما با كاهش SE هيچ تفاوت محسوسي در نسبت آب به سيمان مشاهده نشده است ، حتي مشاهده شده است كه SEهاي پايين مقاومت و كارايي بهتري نسبت به ماسه با SE هاي بالاتر داشته اند. آنچه كه درمورد ماسه با SE هاي بالاتر قابل توجه است ، كارايي پايين آنها خصوصا براي ماسه هاي شكسته ميباشد که دلیل آن را میتوان به شستشوی بیش از حد ماسه در معادن برای رسیدن به ارزش ماسه ای بالا (75%) دانست. براي مثال ماسه ساخته شده در يك معدن كه در ابتدا FM=3.81 و PASSING=3% داشته و داراي SE=65 بوده است، پس از اصلاح SE به 80 FM=4.1 و PASSING=2.4% دست يافته ايم.كه نشانگر افزايش مدول نرمي ماسه مي باشد .

 

همچنين در يك بررسي در مورد ماسه هاي ساخته شده از 3معدن در طول 2 سال مشخص شد كه با افزايش SE به مقدار 10% مدل نرمي ماسه نيز 0.2 تا 0.3 افزايش مي يابد. كه اين امر سبب استفاده بيشتر ماسه در طرح اختلاطها و كارايي پايين بتن مي شود.

در ادامه براي آنكه ببينيم ماسه با مدول نرمي و Passing هاي مختلف چگونه بر آزمايش SE تاثير گذار مي باشد. ماسه اي با FM و Passing مختلف تهيه كرديم . براي تهيه ماسه باFM و Passing هاي مشخص از سنگدانه هايي با سايز 6-12 ميليمتر استفاده كرديم . سنگدانه هاي فوق را پس از شست وشو آسياب كرده و پس از الك كردن به نسبتهاي معين مخلوط و تبديل به ماسه استاندارد كرديم. ازمزاياي اين ماسه مي توان به عادي بودن ذرات ماسه از مواد آلي و هموسي نام برد كه خطاهاي آزمايش SE را كاهش مي دهد ، همچنین مهمترین امتیاز این روش را میتوان به ثابت بودن مدول نرمی (FM) نمونه جهت تست ارزش ماسه ای دانست. زیرا جهت تهیه 100 تا 120 گرم ماسه با FMثابت مصالح مورد نظر بر روی هر الک را به مقدار لازم توزین کرده و در ظرف مورد نظر SE مخلوط می کنیم مشخص است با این روش هیچگونه خطایی در تهیه نمونه آزمایش فوق انجام نمیشود.

نتايج و مشخصات ماسه هاي مختلف در شيت هاي زير آمده است:

 

همانطور كه از نمودار ماسه و SE هاي بدست آمده مشخص است ماسه هايي كه درصد گذشته از الک 200 آنها ثابت می باشد به ازایSE بالاتر، داراي FM بيشتري مي باشند كه از محدوده مجاز و استاندارد خارج مي باشند . همچنين كاهش SE سبب زياد شدن Passing در بيشتر موارد شده است .

خطاهاي تاثير گذار در آزمايش SE:

با توجه به اينكه احتمال خطا در اين آزمايش بسيار بالا مي باشد به طوري كه در نمونه گيري انجام شده از يك ماسه توسط سه آزمايشگاه در منطقه پارس جنوبي انجام دادند اختلاف نتايج به دست آمده به بيش از 20 رسيد.

SE=56 آزمايشگاهC SE=71 آزمايشگاه B SE=77 آزمايشگاه A

براي اينكه بتوانيم دلايل اختلاف در نتايج بدست آمده را چك كنيم آزمايشات زير را انجام داديم.

1. تاثير دماي ماسه و محلول در آزمايش :

در ادامه آزمايشات از يك ماسه با FM و Passing مشخص 6 بار نمونه برداري به عمل آمده و آزمايش SEرا با دماي (25و35و45) براي ماسه انجام داديم كه نتايج زير بدست آمد.

نتايج آزمايش در دماي 25= 81 , 71 ,73

نتايج آزمايش در دماي 35= 74, 68 ,79

نتايج آزمايش در دماي 45= 59, 62, 61

از نتايج فوق مشخص است چنانچه دماي ماسه و يا محلول آزمايش بالا باشد نتايج به طور محسوس افت مي كنند.

2. تاثير نمونه برداري از ماسه :

در اين آزمايش ابتدا از معدن نمونه گيري به عمل آمد و سپس مدول نرمي و passing براي نمونه مشخص شد . FM=3.81 و Passing =3.1 سپس نمونه را به دو قسمت تقسيم و به روش مرطوب و كاملا خشك مجددا دانه بندي كرديم.

2-1. روش خشك :

در اين روش پس از آنكه نمونه ها در اون خشك شد بيرون آورده و با ظرف مخصوص توزين SE ، 60 نمونه جدا كرديم و سپس هر كدام را جداگانه دانه بندي كرديم كه نتايج زير بدست آمد.

{ FM =4.02 , Passing = 2.8} {FM=3.74 , Passing =4.3}

(1) (2)

{FM=4.11 , Passing =2.7 } {FM=3.93 , Passing =2.9}

(3) (4)

{ FM = 4.13 , Passing = 1.9} { FM=4.08 , Passing =2.3}

(5) (6)

2-2 . روش تر:

در اين آزمايش پس از نمونه گيري از معدن ماسه مرطوب را در ظرف توزين SE وزن كرده و نمونه هاي آزمايش SE را به صورت مرطوب انجام داديم سپس تمامي نمونه ها را جداگانه در اون قرار داديم و پس از خروج آزمايش دانه بندي را انجام داديم كه نتايج ـن به شرح زير است.

{FM=3.9 , Passing=3.4 } {FM = 3.74 , Passing =2.7 }

(1) (2)

{FM = 3.83 , Passing=3.1} {FM =3.92 , Passing=2.9 }

(3) (4)

{FM= 3.83 , Passing=3.4 } , Passing=2.9 } {FM= 3.83

(5) (6)

همانطور كه از نتايج اين دو روش مشاهده مي شود خطاهاي نمونه گيري در روش خشك بيشتر از روش تر مي باشد. و معمولا پراكندگي نتايج SE نيز به علت متغير بودن نمونه گيري به روش خشك مي باشد . در صورتيكه در روش تر دانه بندي ها به واقعيت نزديكتر مي باشد.

خطا در روش انجام آزمايش:

با توجه به روش استاندارد پيشنهاد شده ASTMD 2419 اين استاندارد صريحتا ذكر كرده است كه در هنگام انجام آزمايش استوانه هاي محلول و ماسه را در حالي عمودي پر از محلول كنيم . كه متاسفانه در اكثر آزمايشات اين كار انجام نمي شود. و لوله را براي شستشوي كامل به صورت مورب نگه مي دارند. همچنين براي اينكه با خطاهاي ديگر اين آزمايش آشنا بشويم به چندين آزمايشگاه در منطقه پارس جنوبي رفته و خطاهاي آنها را در جدول زير ثبت كرديم.

 

نتيجه گيري آماري از آزمايش SE :

با توجه به انجام بيش از 1360 آزمايش ارزش ماسه اي در طول 3 سال فعاليت اين آزمايشگاه از 5 معدن ميتوان نتايج آزمايش را جداگانه بررسي كرد. از آنجا كه در هر آزمايش 2 تا 3 لوله براي آزمايش انجام شده است اختلاف و تلورانس هر استوانه آزمايش 11% ثبت شده است .همچنين در نمونه گيري هاي مشترك بين دو آزمايشگاه ( آزمايشگاه پيمانكار و كارفرما) اختلاف عمودي بيش از 15% بوده است . همچنين SEهاي بدست آمده از يك معدن در يك سال ( به ازاي 200 بار نمونه گيري ) تلورانس بالايي بين 41 تا 94 بوده است. همچنين انحراف معيار براي آزمايش SE بيشتر از 38 بوده است.

نتيجه گيري كلي:

آنچه از آزمايشاتي كه در اين مورد انجام شده و همچنين آزمايشات ارزش ماسه اي در طول 3 سال اخير دست يافتيم مي توان به موارد زير اشاره كرد :

1. با توجه به نتايج طرح اختلاط و مقايسه PASSING و SE پارامتر PASSING به طور كاملا محسوس بر روي نسبت آب به سيمان (W/C) تاثير گذار مي باشد در صورتي كه SE هيچگونه تاثيري نداشته و حتي مشاهده شده SE هاي پايين تر مقاومت هاي بهتري داده اند.

2.دقت در انجام آزمايش

بررسي آزمايش ارزش ماسه اي به عنوان ملاک پذيرش تميزي ماسه بتن

 blogfa.com

آزمایش جمع شدگی بتن

1- جمع شدگي

يکي از مهمترين آزمايش‌ها براي بررسي خواص سازگاري ابعادي بتن ترميمي با بتن پايه، آزمايش جمع شدگي مي‌باشد. بطور معمول، مصالح ترميمي با خاصيت جمع شدگي کمتر، سازگاري ابعادي بهتري با بتن پايه سازه خواهد داشت و احتمال ترک خوردگي در سطح ترميم کمتر خواهد بود.

شکل (1) نحوه اندازه‌گيري ميزان جمع شدگي نمونه هاي بتني، نحوه نگهداري و نمايي از اتاق اندازه گيري جمع شدگي و خزش بتن را نشان مي‌دهد. در اين شکل اتاق اندازه گيري جمع شدگي و خزش در انستيتو مصالح ساختماني دانشگاه تهران نشان داده شده است. اين اتاق مجهز به سيستم گرمايشي، سرمايشي و رطوبتي خودکار بوده و طوري تنظيم شده است که حرارت اتاق در 1±25 درجه سانتيگراد و رطوبت نسبي 2±50 درصد ثابت بماند. براي بالا بردن حرارت اتاق در مواقع لازم (در دماي کمتر از 24 درجه سانتيگراد دستگاه حرارت زا روشن مي شود)، ترموستات حرارتي به صورت خودکار جريان برقي را به دستگاه حرارت زا اعمال کرده و دستگاه شروع به کار مي کرد (دستگاه حرارت زا در دماي 26 درجه سانتيگراد خاموش مي شود). دستگاه حرارت زا مجهز به فن هايي است که حرارت را در داخل اتاق به چرخش درمي آورد و احتمال تمرکز حرارتي را در يک نقطه کم مي کند. در دماهاي بيشتر از 26 درجه سانتيگراد فن هاي اتاق شروع به کار کزده و با تبادل حرارتي با فضاي بيروني اتاق، دماي اتاق را به 24 درجه سانتيگراد رسانده و خاموش مي شوند. ترموستات رطوبتي نيز کارکردي مشابه ترموستات حرارتي دارد. در رطوبت هاي کمتر از 48 درصد دستگاه رطوبت ساز شروع به کارکرده و رطوبت اتاق را تا 52 درصد بالا مي برد. در رطوبت هاي بيشتر از 52 درصد نيز فن هاي اتاق شروع به کار کرده و رطوبت اتاق را از طريق تهويه هواي اتاق با هواي بيرون اتاق به 48 درصد رسانده و خاموش مي شوند. دستگاه رطوبت سازي که براي بالا بردن درصد رطوبت نسبي اتاق استفاده شده است، از نوع رطوبت ساز سرد بوده و تاثيري در ميزان حرارت اتاق ايجاد نمي کند. ظرفيت اتاق براي آزمايش جمع شدگي بتن وخزش خمشي تير هاي بتني که در ادامه توضيح داده خواهد شد، به ترتيب 50 و12عدد مي باشد. در ساخت اين اتاق سعي شده است تا کمترين تبادل حرارتي و رطوبتي با فضاي بيرون از اتاق داشته باشد براي اين منظور يک لايه پشم شيشه ضخيم به ديواره ها، سقف و در اتاق کشيده شده است.

شکل 1- نحوه نگهداري، اندازه‌گيري ميزان جمع شدگي نمونه هاي بتني و نمايي از اتاق اندازه گيري جمع شدگي و خزش بتن (آزمايشگاه انستيتو مصالح ساختماني دانشکده فني)

2- خزش خمشي

يکي از پارامترهاي موثر در پايداري ابعادي بتن هاي ترميمي، رفتار خزشي بتن هاي ترميمي در المان هاي مختلف سازه اي است و مي‌تواند در پايايي و يا عدم پايايي ترميم‌هاي انجام شده تاثيرگذار باشد.

محيط حرارتي و رطوبتي اتاق براي نمونه‌هاي خزشي مانند نمونه‌هاي جمع‌شدگي که در قسمت قبل توضيح داده شد، مي‌باشد. دهانه تير mm 1200 بوده و قابليت تبديل به دهانه mm1600 را نيز دارد. براي بارگذاري از وزنه‌هاي چدني در فاصلهmm 350 از هر تکيه‌گاه استفاده شده است. وزن اين بارها در هر طرف به اندازه kg 35 بوده و بيشترين تنش خمشي را که در وسط دهانه ايجاد مي‌کنند در حدود MPa 1 مي‌باشد. شکل وزنه‌ها طوري انتخاب شده است که امکان باربرداري استاتيکي را براي نمونه‌ها ايجاد کنند. براي بررسي رفتار خزشي تيرهاي بتني، خيز وسط دهانه به صورت پيوسته با استفاده از سنسورهاي LVDT قرائت شده و اين قرائت ها توسط دستگاه ثبت داده‌ها در يک رايانه ذخيره مي‌شوند. شکل (2) نمونه هاي تيرهاي خمشي تحت خزش و نحوه بارگذاري را نشان مي‌دهد. مقادير خيز بدست آمده براي نمونه‌هاي خزشي مجموع خيز ناشي از بارگذاري و خيز وزن خود تير است.

 

شکل 2- نمونه هاي تيرهاي خزشي تحت خمش و نحوه بارگذاري نمونه ها

3- آزمایش تعیین زمان گیرش بتن

زمان گیرش اولیه تعیین کننده محدوده زمانی جابجا کردن بتن و نشان دهنده حدود زمانی است که بتن تازه بیشتر از آن نمی تواند به خوبی مخلوط، جای دهی و متراکم گردد و زمان گیرش نهایی تعیین کننده شروع توسعه مقاومت مکانیکی آن است. تعیین زمانهای گیرش اولیه و نهایی در برنامه زمان بندی عملیات ساخت بتن، از ارزش قابل ملاحظه ای برخوردار است. همچنین داده های آزمایشی می تواند در مقایسه مؤثر بودن نسبی مواد افزودنی کنترل کننده گیرش مفید باشد.

این آزمایش مطابق استاندارد ASTM C 403بر روی ملاتی که از مخلوط بتن الک شده فراهم می شود صورت گرفته است. در این روش برای تعیین گیرش از نفوذ میله استاندارد می شود. به این صورت که نیروی کافی برای نفوذ میله های با قطرهای استاندارد به میزان مشخص در زمان های مختلف اندازه گیری می شود و بر اساس آن منحنی مقاومت-زمان بتن بدست می آید. و زمان مربوط به مقاومت گیرش اولیه و ثانویه از نمودار بدست می آید.

 

اندازه ­گیری کارایی مخلوط با استفاده از میز وب (VeBE)

1- مقدمه

بتن غلتکی را بتنی خشک با اسلامپ صفر تعریف می کنند که در کاربری آن برای ساخت سدهای بتنی، همچون سدهای خاکی بصورت لایه لایه پخش متراکم می گردد. بتن غلتکی RCC روشی جدید در اجرای بتن ریزیهای حجیم بویژه در سدهای انحرافی و مخزنی می باشد که با توجه به توجیه اقتصادی همچنین سرعت اجرای این روش، گرایش جهانی به آن صورت گرفته است. نظر به این رویکرد روز افزون، بررسی خصوصیات اینگونه مصالح امری اجتناب ناپذیر است. با توجه به اهمیت روش اجرای RCC تأثیر عوامل مختلف اجرایی بر خصوصیات مکانیکی این مصالح از جمله موارد قابل توجه است. همچنین با توجه به قابلیت RCC در جذب موتد زائد صنعت و مزایای زیست محیطی، تأثیر موادی چون دوده سیلیس و روباره کوره آهنگدازی ر ویژگیهای مکانیکی RCC قابل دسترسی می باشد.

همانطور که گفته شد بتن غلتکی را بتنی با اسلامپ صفر تعریف می­کنند از این رو آزمایش­های متداولی که برای تعیین روانی و کارایی بتن کاربرد دارند را نمی­توان برای بتن غلتکی بکار برد. همچنین با توجه به نوع تراکم خاص این نوع بتن می­بایست تعیین میزان روانی آن نیز بصورتی اندازه­گیری شود که این پارامتر را نیز در نظر بگیرد از این رو از روش اندازه ­گیری کارایی مخلوط با استفاده از میز وب (VeBE) استفاده می­گردد.

2- روش انجام پروژه

2-1-قالب

قالب مورد استفاده در این روش استوانه­ای به قطر داخلی 2±241 میلیمتر و ارتفاع 2±197 میلیمتر و ضخامت جدار 2±6 میلیمتر است.

2-2-میز لرزه وب (VeBe)

این میز یک الکتروموتور را در خود جای داده است، ارتعاشی با حرکت سینوسی با فرکانس HZ60 و با دامنه 08/0±43/0 میلیمتر را ایجاد می­کند. وزن تقریبی دستگاه باید در حدود 95 کیلوگرم باشد.

2-3-بازوی نگهدارنده سربار

این بازو جهت هدایت سربار روی نمونه در نظر گرفته شده است. نقش این بازو، قائم نگهداشتن سربار روی نمونه است. این بازو فلزی قابلیت چرخش آزاد دارد.

2-4-سربار

سربار یک استوانه فلزی به همراه یک میله فلزی به طول 460 میلیمتر و به قطر 2±16 میلیمتر می­باشد. قطر سربار 2±146میلیمتر و وزن آن 7/0±7/22کیلوگرم می­باشد که شامل وزن میله نیز می­شود.

2-5-روش انجام آزمایش

پس از ثابت کردن قالب روی دستگاه مقدار 7/0±4/13کیلوگرم از بتن را یکجا درون قالب ریخته و با میله فلزی پیش تراکم در آن ایجاد می­کنیم. سپس سربار را روی آن قرار داده و دستگاه را روشن می­کنیم. زمان تشکیل یک حلقه از شیره بتن در قالب معرف کارایی مخلوط می­باشد.

 

انجام آزمایش تعیین روانی بتن غلتکی در آزمایشگاه توسط میز وب

آزمايش تعيين پتانسيل واکنش قليايي-سيليسي سنگدانه

 

خرابي بتن به‏ دليل واكنش انبساطي بين اجزاي سيليسي برخي از سنگدانه‏ ها و اكسيدهاي سديم و پتاسيم سيمان در مناطق مختلفي از جهان رخ داده است. انبساط، بسته شدن درزها، جابجايي اعضاي سازه‏اي و ماشين‏آلات، ترك‏خوردگي ، ترشح ژل قليايي- سيليكاتي از تركها يا حفره‏ها كه پس از مدتي به شكل رسوب ژلي يا سخت برروي سطح بتن به‌وجودمي‏آيد و بيرون‏پريدگي، از نشانه‏هاي معمول واكنش قليايي- سيليسي هستند. بايستي توجه داشت. اين واكنش بين اجزاي سيليسي فعال سنگدانه‏ ها و قليايي‏هاي موجود در سيمان اتفاق مي‏افتد. شكل‏هاي فعال سيليس عبارتند از: اوپال (بي‏شكل)، كلسدوني (بلورهاي اليافي) و تريديميت (Tridymite). اين مواد واكنش‏زا در چرت‏هاي اوپاليني يا چرت‏هاي كلسدونيك، سنگ آهك سيليسي، ريوليت و توف‏هاي ريوليتي، داسيت و توف‏هاي داسيتي، آندزيت و توف‏هاي آندزيتي و فيليت‏ها وجود دارند. شيشه مصنوعي (ساخت انسان) مانند شيشه بطري هنگامي كه به‌عنوان يك ماده آلاينده در سنگدانه ‏هاي مرغوب وجود داشته باشد، ممكن است واكنش‏زا باشد. سنگدانه‌هاي بازيافت شده که محتوي خرده شيشه مي‌باشند،نبايد در بتن سازه‌اي به‌كار رود.

اين واكنش با حمله هيدروكسيدهاي قليايي كه از قليايي‏هاي موجود در سيمان (Na₂O و K₂O) مشتق مي‏شوند بر كاني‏هاي سيليسي موجود در سنگدانه‏ ها آغاز مي‏گردد. در نتيجه يك ژل قليايي سيليسي در صفحات ضعيف يا در منافذ سنگدانه‏ ها (جايي كه سيليس فعال وجود دارد) يا بر سطح ذرات سنگدانه‏ ها ايجاد مي‏شود. در مورد اخير، يك منطقه سطحي تغيير يافته مشخص به وجود مي‏آيد كه مي‏تواند پيوستگي بين سنگدانه‏ها و خمير هيدراته شده اطراف خود را از بين برد.

اگرچه با مصالح معين مي‏توان احتمال وقوع واكنش قليايي سنگدانه‏ ها را پيش‌بيني نمود، اما معمولاً نمي‏توان ميزان خسارت را فقط از معلومات مقادير مواد واكنش‏زا تخمين زد. براي مثال واكنش‏زايي واقعي سنگدانه‏ ها تحت تأثير اندازه ذرات و تخلخل آنها قرار مي‏گيرد، زيرا اين عوامل بر سطوحي كه روي آن واكنش انجام‌پذير است اثر مي‏گذارند. از آنجا كه مقدار قليايي‏ها فقط بستگي به سيمان دارد، بنابراين تمركز آنها در سطح واكنش‏زاي سنگدانه‏ ها توسط وسعت اين سطح كنترل خواهد شد. در محدوده معين، هراندازه مقدار قليايي سيمان بيشتر باشد و همچنين براي تركيب معيني از سيمان هرچه ذرات سيمان نرم‏تر باشند، انبساط بتن ساخته‌شده با سنگدانه‏ هاي واكنش‏زا، بيشتر خواهد بود.

يكي از راهكارهاي جلوگيري از انبساط بتن در اثر واكنش قليايي- سيليسي، بكار نبردن سنگدانه‏هاي واكنش‌زا است. گاهي اين‌كار، يعني به‌كار نبردن اين‌گونه سنگدانه‏ها، از نظر اقتصادي توجيه‏پذير نمي‏باشد. براي كاهش پتانسيل واكنش مي‏توان مقدار قليايي‏هاي سيمان را به حد قابل قبولي محدود كرد، از يك پوزولان فعال يا روباره آسياب شده استفاده كرد و يا تركيبي از اين دو را به‌كار برد.

1-11-1- خلاصه روش آزمايش

در اين بررسي از روش آزمايش استاندارد شماره 8753 ايران و ASTM C1260 براي ارزيابي قابليت واكنش‌زايي مصالح سنگي استفاده شده است.

تهيه و تدارك سنگدانه : همه سنگدانه‏ها به‌نحوي كه در اين روش آزمايش مطابق با الزامات شرح داده شده در جدول زیر به‌كار مي‏رود، دانه بندي مي‌شود.

الزامات دانه‏ بندي
اندازه الك		درصد جرمي
رد شده از الك (ميليمتر)	مانده از الك (ميليمتر)
75/4 (نمره 4)	36/2 (نمره 8)	10
36/2 (نمره 8)	18/1 (نمره 16)	25
18/1 (نمره 16)	60/0(نمره 30)	25
60/0(نمره 30)	30/0 (نمره50)	25
30/0(نمره50)	15/0 (نمره 100)	15

براي دانه بندي شن بعد از شکستن آن‌ها به منظور تامين مصالح با اندازه هاي ذکر شده در جدول بالا آمده است، با توجه به طرح اختلاط ارائه گرديده 50 درصد از شن نخودي و 50 درصد از شن بادامي با هم مخلوط گرديده و آزمايش بر روي مخلوط شن نخودي و بادامي انجام مي شود.

بعد از اينكه سنگدانه‏ها در اندازه‏هاي مختلف الك جدا شدند، براي جدا كردن گرد و غبار و ذرات ريز چسبيده از روي سنگدانه‏هاي هرقسمت، بر روي محتويات هرالك آب افشانده شده و شسته مي‌شوند. هر يک از اين بخش‏ها به طور مجزا در محفظه تميزي كه داراي روكش ضد آب است، ذخيره مي‌شود.

انتخاب و تهيه سيمان

سيمان شاهد: از سيمان پرتلندي كه مطابق الزامات و مشخصات ASTM C150 است، استفاده مي‌شود. علاوه بر اين، انبساط اتوكلاو در روش آزمايش ASTM C151 بايستي كمتر از 2/0 درصد باشد. قبل از استفاده ازسيمان مورد نظر، به منظور جدا كردن كلوخه‏ها آن را از الك 850 (نمره 20) عبور مي‌دهند.

تهيه آزمونه ‏هاي آزمايش

تعداد آزمونه‏ها : براي هر تركيب سيمان- سنگدانه، حداقل سه آزمونه تهيه مي‌شود.

نسبت اختلاط ملات: مصالح خشك براي ملات آزمايش با استفاده از 1 بخش سيمان به 25/2 بخش سنگدانه دانه‏بندي شده بصورت جرمي، پيمانه مي‌شود. مقدار مصالح خشك كه بايد در يك زمان در بچ ملات براي ساخت 3 آزمونه مخلوط شوند، داراي 440 گرم سيمان و 990 گرم سنگدانه است كه با تركيب دوباره بخش‏هاي مانده روي الك‏هاي متفاوت در دانه‏بندي شرح داده شده در جدول 1-1، ساخته مي‌شوند. در اين اختلاط نسبت آب به سيمان برابر 47/0 وزني به‌كار مي‌رود.

اختلاط ملات : ملات مطابق الزامات استاندارد ASTM C305، مخلوط مي‌شود.

ذخيره سازي اوليه و خواندن

هر قالب بلافاصله بعد از پر شدن، در محفظه يا اتاق مرطوب قرار داده مي‌شود. آزمونه‏ها به مدت h2 24 در قالب باقي ‌مانده و سپس آزمونه‏ها از قالب خارج شده و قرائت مقايسه‏اي اوليه صورت مي‌گيرد. آزمونه‏ هاي ساخته شده با هر نمونه سنگدانه در محفظه نگهداري که حاوي محلول کافي است، قرار داده مي‌شوند. محفظه در اون يا حمام آب با دماي 2 80 ( 6/3 176) براي دوره 24 ساعته قرار داده شده و درزگيري مي‌گردد.

قرائت‏ هاي صفر

محفظه‏ها در يك لحظه از اون يا حمام آب خارج شده و محفظه‏ هاي ديگر تنها بعد از اينكه منشورهاي محفظه‏ اول اندازه‏ گيري شده‏اند و به اون يا حمام آب برگردانده شدند، خارج مي‌گردد.

منشور‏ها در يك لحظه از آب خارج شده و با توجه مخصوص به 2 شاخص فلزي، سطح آنها با حوله خشك مي‌شود. قرائت صفر هريك از منشور‏ها بلافاصله بعد از خشك شدن انجام مي‌شود. فرايند خشك كردن و خواندن، s5 15 بعد از خارج كردن آزمونه از آب انجام مي‌پذيرد. بعد از قرائت، آزمونه روي حوله قرار گرفته تا قرائت ‏هاي ساير منشورها انجام گيرد. همه آزمونه‏ هايي كه با يك نمونه سنگدانه ساخته شده‏اند در محفظه با NaOH يك‏ نرمال كافي در دماي 2 80 ( 6/3 176)، قرار داده مي‌شوند. محفظه درزگيري شده و به اون يا حمام آب برگردانده مي‌شود.

نگهداري و اندازه‏گيري بعدي

قرائت كمپراتور بعدي آزمونه‏ها در زمان‏هاي معين با حداقل 3 قرائت ميانه براي 14 روز بعد از قرائت صفر، تقريباً در ساعت مشابه هر روز انجام مي‌شود. اگر قرائت‏ها شامل دوره بعد از 14 روز باشد، حداقل يك قرائت در هر هفته انجام مي‌شود.

محاسبه مقدار انبساط

تفاوت بين قرائت صفر آزمونه و قرائت هر دوره با دقت 001/0 درصد طول گيج محاسبه شده و به عنوان انبساط آزمونه براي آن دوره ثبت مي‌گردد. متوسط انبساط سه آزمونه تركيب سيمان- سنگدانه مورد نظر تا نزديك 001/0 درصد به عنوان انبساط آن تركيب در دوره مورد نظر گزارش مي‌شود.

ارزيابي مصالح سنگي

با توجه به مطالب علمي منتشر شده و نتايج بدست آمده:

1- انبساط كمتر از 1/0 درصد در 16 روز بعد از قالب‏گيري، در اكثر موارد نشان دهنده رفتار بي‏خطر است. استاندارد ASTM ذکر مي‏کند كه بعضي از گنيس‏هاي گرانيتي و متابازالت‏ها، با آن كه اين داراي انبساط كمتر از 1/0 درصد در 16 روز بعد از قالب‏گيري بوده‌اند، داراي انبساط زيان آور مي‌باشند.در مواجهه با چنين سنگدانه‏هايي، توصيه مي‏شود كه كارآمدي در اين مورد، از قبل مورد تحقيق قرار گيرد.

2- انبساط بيشتر از 2/0 درصد در 16 روز بعد از قالب‏گيري، نشان دهنده پتانسيل انبساط زيان آور مي‏باشد.

3- انبساط بين 1/0 درصد و 2/0 درصد در 16 روز بعد از قالب‏گيري شامل سنگدانه‏ هايي مي‏باشد كه در زمينه كارايي، هم بي‏خطر و هم زيان آور است. در چنين وضعيتي، ممكن است انجام قرائت مقايسه‏اي تا 28 روز، مفيد باشد.

آنالیز سیمان

اساس روش آنالیز تمامی ترکیبات سیمان به استثناء اکسید های آهن و سدیم وپتاسیم روش گراویمتری بوده که از طریق هضم کردن سیمان در اسید کلریدریک و رسوب گیری ترکیبات سیلیس -آلومینیوم -کلسیم و منیزیم طی فرایند شیمیایی صورت می پذیرد.(اکسید آهن از روش تیتراسیون و اکسیدهای سدیم وپتاسیم نیز به روش دستگاه فلیم فتومتر اندازه گیری می شود)

دستگاه تعیین ضریب نفوذپذیری بتن در برابر گاز اکسیژن

1- مقدمه

خاصیتی که میزان آسانی عبور سیال از ماده بخاطر وجود اختلاف فشار را نشان می­دهد نفوذپذیری می­گویند. ضریب نفوذپذیری مشخصه­ای از بتن است که بوسیله آن می­توان اطلاعات مناسبی از ریز ساخنار و کیفیت بتن بدست آورد. با توجه به اینکه در مطالعات دوام بتن نظیر بررسی دوام در برابر نفوذ یون کلر و حملات سولفاتی، در اغلب موارد سیال مهاجم از خارج به داخل بتن نفوذ می­کند، بنابراین ضریب نفوذپذیری بیان کننده قابلیت بتن برای سهولت و یا صعوبت ورود سیال به داخل محیط متخلخل بتن می­باشد. به همین دلیل در بسیاری از منابع معتبر نفوذپذیری به عنوان مهمترین عامل دوام بتن مطرح شده است.

2- گستره آزمایش

اين روش براي بتن هايي با طرح اختلاط معمولي مناسب مي‏باشد. ضريب نفوذپذيري ظاهری در برابر اكسيژن یا نیتروژن (K) براي بتن‏هاي با محدوده مقاومت بين 15 تا 55 مگاپاسکال در این روش آزمایش، در حدود^14-10 تا ^19-10 (متر مربع) انتظار می رود. اين روش براي نمونه‏ هاي قالب‏گيري شده و یا مغزه گیری شده‏اي قابل اجراست كه رواداري ابعادي تعيين شده براي دستگاه (که در ادامه می آید) را دارا باشند. عدم رعايت نكات توصيه شده، در مورد دستگاه و نحوه انجام آزمايش، لزوما نتايج قابل مقايسه‏اي با نتايج بدست آمده از اين روش نخواهد داشت.

3- اصول و روابط حاکم

مبنای آزمایش، رابطه Hagen-Poiseuille (رابطه اصلاح شده دارسی) که براي جريان خطي يك سيال تراكم پذیر درون يك جسم متخلخل با حفرات ریز تحت شرايط حالت پايدار می باشد. رابطه مذکور برای تعیین ضریب نفوذپذیری ذاتی، K، (مترمربع) به شکل زیر بیان می گردد.

كه در آن Q دبي جريان سيال (مترمکعب بر ثانیه)، A سطح مقطع نمونه (مترمربع)، L ضخامت نمونه در جهت جريان (متر)، h لزجت ديناميكي سيال در دماي آزمايش (پاسکال ثانیه)، P فشار مطلق ورودي (پاسکال)، P_a فشار مطلق خروجي یا فشار جو (پاسکال) و P₀ فشاري است كه در آن دبي جريان تعيين مي­گردد (برابر فشار جو).

در این آزمایش سیال مورد استفاده گاز اکسیژن می باشد که در دمای 20 درجه سانتیگراد دارای لزجت ديناميكي ^5-10´02/2 پاسکال ثانیه مي باشد. نمونه مرجع استاندارد در این روش، استوانه ای به قطر150 و ضخامت 50 میلیمتر انتخاب شده است. با توجه به این مقادیر معلوم، رابطه فوق به صورت زير ساده مي‏شود.

هر كدام از دو رابطه فوق بسته به شرايط مي‏تواند مورد استفاده قرار ‏گيرد.

3-3-دستگاه آزمایش

در ادامه مشخصات دستگاه برای دستیابی به دقت 1% در تعیین ضريب نفوذپذيري ظاهری، ارائه می­گردد. اين مشخصات براي بتن هاي معمولي مناسب و کافی می باشد، ولی با توجه به شرايط مي‏توان سخت‏گيري كمتر يا بيشتري را اعمال نمود.

– نمای کلی دستگاه در شكل 3-1 مشاهده می شود. اجزاي مورد نیاز آزمایش شامل كپسول اكسيژن همراه با شير فشارشکن، تنظيم كننده دقيق فشار، فشارسنج، محفظه نفوذپذيري، دبي سنج و زمان سنج می­باشد.

 

 

نمای کلی دستگاه نفوذ اکسیژن

– كپسول‏هاي اكسيژن موجود در بازار كه يك شير معمولي فشارشکن روي آن نصب شده باشد، مناسب است.

– تنظيم‏كننده فشار بايد توانایی كنترل فشار ورودي محفظه در محدوده فشار مطلق 10⁵´1 تا 10⁵´6 پاسکال (1 تا 6 بار) با درجات 10⁵´5/0پاسکال را داشته باشد. درضمن باید بتواند ميزان فشار را با دقت %1 فشار انتخاب شده به مدت حداقل 30 دقيقه ثابت نگه دارد.

– فشارسنج بايد فشار را با دقت حداقل 6/0% در محدوده فشار 10⁵´5 پاسکال نشان دهد. درجه‏بندي روي فشارسنج نبايد متجاوز از 10²´5 پاسکال باشد.

– محفظه بايد براي فشار به ميزان 10⁵´5 پاسکال طراحي شده باشد. سه نوع محفظه مختلف در شكل3-2 دیده می شود. محفظه ای که بیشتر مورد استفاده می باشد در شکل 3-3 دیده می شود. محفظه باید چهار ويژگي اساسی داشته باشد. اول اینکه، دارای يك دورگیر روي سطح جانبی نمونه بتني باشد و اطراف نمونه را عایق و آب بند نماید. جنس اين دورگیر مي‏تواند پلي وينيل كلرايد نرم (PVC)، لاستيك پلي‏ اورتان سرد قالب‏گيري شده و یا انواع ديگر باشد. دوم اینکه، بستي كه دورگیر را اطراف نمونه محكم می کند مي‏تواند يك حلقه صلب با اتصال پيچ و يا يك دستگاه تحت فشار مانند يك تيوب استاندارد باشد كه در يك فضاي محبوس واقع شده و تا فشار 5 تا 10⁵´15 پر شود. اين تيوب تحت فشار مي‏تواند با تغيير قطر نمونه تا 10 میلیمتر سازگاري داشته باشد. سومین مورد جنس بقیه اجزای محفظه است. جنس این اجزا فولاد، آلومینیوم و یا پلاستیک می باشد که باید با پیچ هایی محکم به هم بسته شوند. نکته چهارم جنس لوله و اتصالات سوراخ اعمال فشار است که جنس آن از مواد مقاوم در برابر فشار انتخاب می گردد.

 

جزئیات سه نوع مختلف محفظه آزمایش پیشنهادی

جزئیات سه نوع مختلف محفظه آزمایش پیشنهادی

 

محفظه آزمایش معمول

– دبي سنج حجمي گاز مي‏تواند از نوع حباب صابون استفاده گردد. لوله شيشه‏ اي با درجه‏ بندي حجمي بايد داراي سطح مقطعي باشد كه امكان اندازه‏گيري حجم معين گاز عبوری با يك حباب را در يك فاصله زماني معين با حداقل دقت 1% فراهم نمايد. انواعی از اين نوع لوله‏ ها كه دامنه تغييرات حجم كافي را فراهم كند، براي سازگاري با دامنه تغييرات نفوذپذيري‏ بتن ها مورد نياز خواهد بود. معمولا، حجم دبي سنج در محدوده 1 تا 100 میلی لیتر (پیشنهاد RILEM: 1، 5، 15 و 150 میلی لیتر) و قطر لوله در حدود 2 تا 20 میلیمتر می باشد. زمان بهينه عبور حباب داخل لوله از 20 تا 60 ثانيه است.

– يك زمان سنج براي اندازه‏گيري فاصله زماني با دقت 1/0 ثانیه کافی مي‏باشد.

– وسیله اندازه گیری ابعاد نمونه ها با دقت 5/0 میلیمتر (پیشنهاد RILEM 1/0 میلیمتر)

3-4- آماده سازی نمونه ها

نمونه ‏ها قالب‏گيري شده و يا مغزه گیري شده هستند.

3-4-1-نمونه‏هاي قالب‏گيري شده: اين روش مي‏تواند براي تعيين مشخصات يك بتن با مصالح، نسبت اختلاط، روش تراكم، شرايط عمل‏ آوري و شرایط در معرض مشخص بكار رود. با این شرايط، نمونه‏ هاي قرصي قالب‏ريزي مي‏شوند و نمونه‏ ها باید يكنواخت بوده و به درستي نشانگر متغيرهاي مورد بررسی باشد. بزرگترين بعد سنگدانه ها به 20 میلیمتر و يا 4/0 ضخامت قرص محدود مي‏شود. قالب ها براي قالب‏گيري قرص‏ها بايد داراي ساختمان مقاوم و ساخته شده از مصالح سخت باشند. فولاد و يا u-PVC سخت، مناسب مي‏باشند. قالب بايد ترجيحا دارای قطر150 و عمق 50 میلیمتر باشد. رواداري ابعادی نیز به 1میلیمتر محدود می شود تا بدون نياز به هرگونه تغییر و تنظيم، با مشخصات محفظه نفوذپذيري سازگار باشد. اتصالات بايد بمنظور جلوگيري از نشت آب اختلاط و يا دوغاب، آب بندي شوند. گریس براي اين منظور می تواند مناسب ‏باشد.

از آنجايي كه شرايط عمل ‏آوري تاثير زیادی بر نفوذپذيري بتن دارد، عمل‏ آوري بايد بدقت انجام شده و جزئیات كاملا رعایت گردد. اگر بيش از يك نمونه براي بررسي متغيرهاي معين قالب‏گيري شده باشد، بمنظور جلوگيري از پراكندگي زياد نتايج، باید مراقبت بود تا شرايط عمل آوری و آماده سازی یکسانی داشته باشند. استفاده از حداقل سه نمونه براي به‏دست آوردن نفوذپذيري بتن قالب‏گيري شده توصيه می گردد.

يك روش مرجع استاندارد براي آماده‏سازي نمونه‏ها مطابق زير مي‏باشد.

1) بتن در یک مرحله داخل قالب ریخته و روي ميز لرزان متراكم شود. سپس بتن اضافي با وسیله ای با لبه صاف، جدا شده و نمونه با يك ورقه پلاستيكي پوشانده شود.

2) عمل‏ آوري به مدت 24 ساعت در اتاق بخار با رطوبت بيش از 95% و دماي 2±20 انجام گيرد.

3) نمونه از قالب خارج شده و سطوح خارجی استوانه‏اي آن بمنظور جلوگيري از تبخير سطحي در مراحل خشك کردن،‏ با يك ورق پلاستيكي كاملا چسبنده پوشانده شود.

4) نمونه با ورقه پلاستيكي پوشانده و آب بندي شده و بطور عمودي (مثلا با تكيه بر سطح استوانه‏اي) به مدت 28 روز در دماي 2±20 قرار داده مي‏شود.

5) پلاستيك را جدا کرده و نمونه تحت شرایط آماده سازی که در ادامه می آید، قرار مي‏گيرد.

3-4-2- نمونه هاي مغزه گیری شده: اين روش براي آزمايش نمونه مغزه گیری شده از بتن يك سازه بكار مي‏رود. در انتخاب مغزه براي اهداف اين آزمايش، نمونه ها نباید در عمليات برش و نمونه گیری ترك خورده و يا آسیب ببینند. مناسب‏ترين قطر مغزه براي اين آزمايش 150 میلیمتر مي‏باشد كه مي‏توان آن را به صورت نمونه هاي قرصي با ضخامت 50 میلیمتر برش داد. مغزه هاي با قطر كوچكتر و حتي نمونه با شكل‏هاي نامنظم مي‏تواند پس از قرارگيري در يك رزين مناسب و غيرقابل نفوذ، براي ايجاد نمونه هاي مركب با سطح نفوذ موثر كاهش يافته بكار برده شود. نمونه با ضخامت هاي كمتر از استاندارد 50 میلیمتر توسط فاصله دهنده هايي، در محفظه نفوذپذيري قرار داده مي‏شود. در موارد كم بودن قطر و يا ضخامت، كه از رزين استفاده ‏شده است، تفسير نتايج نفوذپذيري مشکل تر و همراه با عدم اطمينان بيشتر خواهد بود. در هر حال نتايج بدست آمده از نمونه‏هاي خارج از استاندارد نبايد مستقيما و بدون کالیبراسیون مناسب با نتايج نمونه‏هاي استاندارد مقايسه شوند.

3-4-3- شرايط آماده سازی نمونه: قبل از انجام آزمايش نفوذپذيري اكسيژن، بمنظور دستيابي به نتايج معني‏دار، بايد نمونه ‏هاي موجود را در شرايط رطوبتی يكسان قرار داد. اگر نمونه کاملا اشباع در این آزمایش تحت اختلاف فشار قرار گیرد، بدليل بسته شدن ارتباط منافذ براي عبور گاز اكسيژن، قرائت دبي سنج گاز ممكن نخواهد بود. رسیدن به شرايط رطوبتی اوليه استاندارد به دو روش زير قابل انجام خواهد بود.

روش A) نمونه ‏ها براي 28 روز در آزمايشگاه در دماي 2±20 درجه سانتیگراد و رطوبت نسبی 5±65% قرار می­گيرند. نمونه‏ ها بايد روي سطح استوانه‏اي تكيه داده شده و جريان هواي آزاد اطراف آنها وجود داشته باشد.

روش B) نمونه‏ ها به مدت 7 روز در يك اتاقك آزمايشگاهي در دماي 5±105 درجه سانتیگراد خشك می­شوند. سپس بمدت 3 روز در خشك کننده در دماي 2±20 درجه سانتیگراد قرار داده می شود.

روش A به علت شبیه سازی شرايط معمولي رويارويي با محيط، ترجيح داده مي‏شود. روش B نفوذپذيري هاي بزرگتري را نتيجه مي‏دهد.

بايد توجه داشت كه تغییرات نسبت به روش های آماده سازی فوق در صورتي قابل قبول است كه تمام نمونه‏هاي تحت بررسي در شرايط نگهداري يكسان قرار داشته و تنها عملكرد نسبي و مقایسه آنها مدنظر باشد.

3-5- روش آزمایش

آزمايش نفوذپذيري بايد در شرایط آزمايشگاهی كنترل شده در دماي 2±20 درجه سانتیگراد و رطوبت نسبی 5±65% انجام شود.

ضخامت و قطر نمونه‏ ها با دقت 5/0 (یا 1/0) میلیمتر اندازه‏گيري شده و ميانگين 5 (یا 4) بار اندازه‏گيري از هر بعد کافی مي‏باشد.

نمونه‏ ها بايد وزن شوند. اگرچه وزن نمونه در تعيين نفوذپذيري منظور نمي‏شود، اما تعيين وزن در مواردي كه شرايط رطوبت نمونه در يك دوره زماني طولاني دچار تغيير شده و يا جابجایی نمونه توسط افراد، مفيد خواهد بود.

فشار جو (P_a) با حداقل دقت 10²´5 پاسکال (5 میلی بار) قرائت شود. نمونه را در سلول قرار داده و دستگاه سوار گردد و دورگیر با فشار تقریبی 7بار باد شود. حال بايد از نبود درز بويژه ميان سطح استوانه‏اي نمونه و دورگیر آن و همچنین از وجود نداشتن حباب در تمام اتصالات حتي دبي سنج اطمينان حاصل نمود. تمام موانع احتمالی در راه لوله ورودی اكسيژن برطرف گردد و درضمن باید مطمئن شد که تمام اجزاي دستگاه به درستی قابل بهره‏برداري هستند.

پنج (3 به پیشنهاد RILEM) مرحله فشار­مطلق ورودي را با توالي مثلا 5/1، 0/2، 5/2، 0/3 و 10⁵´5/3 پاسکال انتخاب نموده و در هر مرتبه، فشار با دقت حداقل 10²´5 پاسکال تعيين می گردد. در هر مرحله از فشار، بايد اجازه داد تا دبی جريان تثبيت شود كه معمولا اين زمان 5 تا 30 دقيقه مي‏باشد. دبی تقریبا هر 5 دقيقه قرائت شود تا زمانيكه اختلاف بين قرائت­هاي متوالي كمتر از3% باشد، بحالت پایدار رسیده­است (زمان عبور حباب داخل لوله دبی­سنج از ابتدا تا انتها اندازه گیری می­شود و سپس حجم لوله به زمان عبوری تقسیم می­گردد). در اين لحظه حداقل 2 بار با فاصله كم قرائت را انجام داده و دبي جريان (Q_i) براي آن مرحله از فشار ثبت می گردد. قبل از قرائت در دبی سنج، بهترست بدنه داخلی لوله ها با محلول آب صابون تر شود. حال فشار را در مرحله بعد افزايش داده و شيوه تثبيت دبی جريان تكرار می شود. تعيين دبي جريان (Q_i) بعد ازرسیدن به فشار حداکثر، یک بار دیگر ولی به صورت کاهش فشارتا رسیدن به حداقل فشار تكرار می گردد. سپس ميانگين دو دبي جريان برای هر فشار محاسبه می شود ( ) و نهايتا ضريب نفوذ پذیری هر فشار (K_i) بدست آمده و در انتها ضریب نفوذپذیری متوسط گیری 5 ضریب بدست آمده از فشارهای مختلف بدست می آید.

توصیه می شود که نمودار Q_i برحسب (P²-P_i²) رسم شود. اين نمودار تشخیص نتايجی که از حالت خطي بیرون هستند و همچنین يافتن نتايج غيرمعقول، به‏ طور مثال ناشي از رفتار غيرعادي دستگاه، را آسان مي‏نمايد. البته انحراف قاعده دار از حالت خطي و قوس محدب ملایم، طبيعي مي‏باشد. تحدب با افزايش مقدار نفوذپذيري متوسط، افزايش مي‏يابد. انحراف از حالت خطی عمدتا به علت دقت كم در فرض خطي بودن جريان اكسيژن درون بتن مي‏باشد.

 blogfa.com

آشنائی با دستگاه بتن ساز البا ELBA Batching
به درخواست دوستان مقاله بررسی بچینگ پلانت های البا مجددا در صفحه اول سایت ارائه میگردد تا دوستانی که دسترسی به دانلود ندارند بتوانند از این مطلب استفاده کنند

البا در سال 1948 تاسیس شد و از همان ابتدا هدف خود را تولید تجهیزات و ماشین آلات صنعت بتون با کیفیت و استانداردهای بالا قرار داد. دستگاههایی که از نظر کیفی، عملکرد و قیمت مناسب همیشه پیشرو بوده اند

. البا با داشتن بیش از 180 پرسنل مجرب همیشه در حال جستجوی راههای بهتری برای نیل به کیفیت بالاتر است. همه قطعات در اتلینگن آلمان (منطقه ای که البا در آن قرار دارد) طراحی و ساخته می شود. سپس قبل از تحویل به مشتری عملکرد همه دستگاهها و سیستمهای کنترل در البا تست می شود. مهندسی و طراحی پیشرفته یکی از شعارهای اصلی الباست. حتی در سال 1949 نیز البا اولین دراگلاین الکتریکی دنیا را با نام "Ettlinger hand scraper" تولید کرد. دیگر محصولات ابتکاری البا بدین شرح هستند:


اولین دستگاه تولید بتون فشرده فول متحرک، اولین دراگلاین فول اتوماتیک، اولین سیستم کنترل کامپیوتری.


DIN EN ISO 9001:2000 ضامن کیفیت خوب محصولات الباست.


این نوع بچینگ پلانت دارای ظرفیت 38 الی 105 متر مکعب در ساعت بوده، که معمولا ظرفیتهای پایین آن، 38 الی 60 متر مکعب، آن مورد استفاده قرار می گیرند.

استفاده از این نوع بچینگ پلانت نیاز به لودر جهت شارژ مصالح را از میان برداشته یا بسیار کم می کند. سیستم دراگلاین مصالح را به سمت بالای دپو می کشاند و مصالح به صورت ثقلی از زیر آن به باکت تخلیه شده و پس از توزین در باکت به سمت میکسر حرکت کرده و به همراه سایر مواد بتون مخلوط شده و بتون آماده را تشکیل می دهد.

از این بچینگ پلانت ها در موارد زیر استفاده می شود:


– بتون با دانه بندی حداکثر 37 میلی متر

– در مناطق معتدل یا سردسیر (با توجه به تابش آفتاب به مصالح)

 blogfa.com