مقدمه

مواد نانو به عنوان موادی که حداقل یکی از ابعاد آن ( طول ، عرض ، ضخامت ) زیر nm100 باشد تعریف شده اند. یک نانومتر یک هزارم میکرون یا حدود 100000 برابر کوچکتر از موی انسان است. به طور کلی در یک تقسیم بندی عمومی ، محصولات نانو مواد را می توان به صورت های زیر بیان کرد :

- فیلم های نانو لایه برای کاربردهای عمدتا" الکترونیکی – نانو پوشش های حفاظتی برای افزایش مقاومت در برابر خوردگی ، حفاظت در برابر عوامل مخرب محیطی – نانو ذرات به عنوان پیش سازنده یا اصلاح ساز پدیده های شیمیایی و فیزیکی – نانو لوله ها منظور از یک ماده نانو ساختار یا واضح تر یک بدنه نانو ساختار جامدی است که در آن انتظام اتمی ، اندازه کریستالهای تشکیل دهنده و ترکیب شیمیایی در سراسر بدنه در مقیاس چند نانو متری گسترده شده باشد.

خواص فیزیکی و شیمیایی مواد نانو ( در شکل و فرم های متعددی که وجود دارند از جمله ذرات ، الیاف ، گلوله و ... ) در مقایسه با مواد میکروسکپی تفاوت اساسی دارند. تغییرات اصولی که وجود دارند نه تنها از نظر کوچکی اندازه بلکه از نظر خواص جدید آنها در سطح مقیاس نانو می باشد .

هدف نهایی از بررسی مواد در مقیاس نانو ، یافتن طبقه جدیدی از مصالح ساختمانی با عملکرد بالا می باشد ، که آنها را می توان به عنوان مصالحی با عملکرد بالا و چند منظوره اطلاق نمود. منظور از عملکرد چند منظوره با ظهور خواص جدید و متفاوت نسبت به خواص مواد معمولی می باشد به گونه ای که مصالح بتوانند کاربدهای گوناگونی را ارائه نمایند. در مطلب بعدی که خواهد آمد مواد نانو ساختاری معرفی خواهند شد که با توجه به نوظهور بودن چنین موادی می توانند تحولی شگرف در صنعت ساختمان سازی و صنایع وابسته به آن ایجاد کنند.

1-     مواد نانو کمپوزیت

  مواد نانو کمپوزیت بر پایه پلیمر ( ماتریس پلیمری ) اولین بار در سالهای 70 معرفی شده اند که از تکنولوژی سول – ژل ( Sol-Gel ) جهت انتشار دادن ذرات نانو کانی درون ماتریس پلیمر استفاده شده است . هرچند تحقیقات انجام شده در دو دهه گذشته برای توسعه تجاری این مواد توسط شرکت تویوتا در ژاپن در اواخر سالهای 80 صورت گرفته است ، ملی رشته نانو کمپوزیت پلیمر هنوز در مرحله جنینی و در آغاز راه است. در این شرایط نانو آلومینا ، بهترین ساختار نانوئی است که افق جدیدی را در صنعت سرامیک نوید می دهد. زیرا کاربرد این مواد پدیده ای است که از نظر مکانیکی ، الکتریکی و خواص حرارتی بطور مناسب دارای تعادل بوده و در رشته های مختلف کاربرد دارد. از جمله می توان به چند نمونه اشاره کرد : تکنولوژی نانو فلز آرتوناید که اخیرا" بطور تجاری ، الیاف نانویی آلومینا ، انقلابی در رشته سرمیک بوجود آورده است . ذرات نانویی غیر فلز مانند سیلیکا ، نانو زیرکونیا و مواد دیگر اصلاح کننده سرامیک ها می باشد.

2-     بتن با عملکرد بالا  HPC

  یکی از چالشهایی که در رشته مصالح ساختمانی بوجود آمده است ، بتن با عملکرد بالا می باشد. این نوع بتن مقاوم یکی اانواع مصالح کامپوزیت بوده و از نظر دوام جزو مصالح کامپوزیت و چند فلز مرکب و پیچیده می باشد. خواص ، رفتار و عملکرد بتن بستگی به نانو ساختار ماده زمینه بتن و سیمانی دارد که چسبندگی ، پیوستگی و یکپارچگی را بوجود می آورد.

بنابراین مطالعات بتن و خمیر سیمان در مقیاس نانو برای توسعه مصالح ساختمانی جدید و کاربرد آنها بسیار حائز اهمیت می باشد.

روش معمولی برای توسعه بتن با عملکرد بالا اغلب شامل پارامترهای مختلفی اتز جمله طرح اختلاط بتن معمولی و بتن مسلح با انواع الیاف می باشد . در مورد بتن به طور خاص ، علاوه بر عملکرد با دوام و خواص مکانیکی بهتر ، بتن با عملکرد بالای چند منظوره خواص اضافه دیگری را  دارا می باشد. از جمله می توان به خاصیت الکترومغناطیسی، قابلیت به کارگیری در سازه های اتمی ( محافظت از تشعشعات ) و افزایش موثر بودن آن در حفظ انرژی ساختمانها و ... را نام برد.

3-    نانو سیلیس آمورف

         در صنعت بتن ، سیلیس یکی از معروفترین موادی است که نقش مهمی در چسبندگی و پرکنندگی بتن با عملکرد بالا ایفا می کند.

محصول معمولی همان سیلیکافیوم یا میکروسیلیکا می باشد که دارای قطری در حدود 0.1 تا 1 میلی متر می باشد و دارای اکسید سیلیس حدود 90% می باشد. می توان گفت که میکروسیلیکا محصولی است که در محدوده بالای اشل اندازه نانومتر جهت افزایش عملکرد کامپوزیت مواد سیمانی به کاربرده می شود.

محصول نانو سیلیس متشکل از ذراتی هستند که دارای شکل گلوله ای بوده و با قطر کمتر از nm 100 یا بصورت ذرات خشک پودر یا به صورت معلق در مایع محلول قابل انتشار می باشد ، که مایع آن معمول ترین نوع محلول نانو سیلیس می باشد ، این نوع محلول در آزمایشات مشخص در بتن خود تراکم SCC به کارگرفته شده است . نانو سیلیس معلق کاربردهای چند منظوره از خود نشان می دهد مانند : خاصیت ضد سایش – ضد لغزش – ضد حریق – ضد انعکاس سطوح

آزمایشات نشان داده اند که واکنش مواد نانو سیلیس با هیدرواکسیدکلسیم در مقایسه با میکروسیلیکا بسیار سریع تر انجام گرفته و مقدار بسیار کم این مواد همان تاثیر پوزولانی مقدار بالای میکروسیلیکا را در سنین اولیه دارا می باشد. تمام کارهای انجام یافته برروی کاربرد مواد نانو سیلیس کلوئیدی در بخش اصلاح خواص ریولوژی ، کارپذیری و مکانیکی خمیر سیمان بوده است . آنچه که در اینجا مطرح است نتایج اولیه محصولات نانو سیلیس با قطری در محدوده 5 تا 10 نانومتر می باشد.

4-    نانو لوله ها

   همانگونه که در مقدمه مقاله مطرح شد معمولا" الیاف برای مسلح کردن و اصلاح عملکرد مکانیکی بتن بکار برده می شود. امروزه از الیاف فلزی ، شیشه ای ، پلی پروپلین ، کربن و ... در بتن برای مسلح کردن استفاده می شود ولیکن تحقیقات روی بتن مسلح شده توسط نانو لوله کربنی انتشار نیافته است تا بتوان از نتایج آن برای مسلح کردن بوسیله نانو لوله ها استفاده کرد.

نانو لوله کربنی توسط LUIMA در سال 1991 کشف شده است و کارهای بسیاری بر روی ساختار نانو در بخش فیزیک کوانتوم انجام یافته است بطوریکه تحقیقات نوین بر روی تکنولوژی و مهندسی نانو در سطح جهانی نقش اساسی و اصلی بازی می کند. کربن 60 و نانو لوله های نوین دارای ساختاری هستند که آنها را از فولاد قوی تر و بسیار سبک می کند بطوریکه می توانند خمیدگی و کشش را بدون شکستن تحمل نمایند و در آینده جایگزین الیاف کربن خواهند شد که در کامپوزیت ها به کار برده می شوند.

نانو لوله ها با توجه به تحقیقات انجام شده در مرکز تحقیقات بتن ( وابسته به موسسه ACI شاخه ایران ) ، دارای مقاومت کششی بیش از هر نوع الیاف بتنی شناخته شده می باشند و نیز نانو لوله ها خواص ویژه قابل ملاحظه حرارتی و الکتریکی از خود نشان می دهند. بطوریکه هادی بودن  حرارت آنها بیش از دو برابر الماس و هادی بودن الکتریکی آنها در حدود 1000 برابر فلز مس می باشد.

نانو لوله ها طبقه بندی جدیدی از محصولات می باشند که انقلابی جدید در زمینه مصالح و مواد پیشرفته را بوجود آورده اند. یک نسل جدید از نانو کامپوزیت های چند منظوره می توانند به عنوان نانو لوله های کربنی در نقش الیاف مسلح کننده مناسب آن مواد مورد استفاده قرار گیرند. بنابرین نانو لوله های کربنی از اجزای کلیدی بدست آوردن هدف اصلی ذکر شده در فوق بهنوان مصالح ساختمانی با عملکرد بالای چند منظوره را بازی می کنند.

منبع : سایت علمی واطلاع رسانی عمران ایران

 

گروهي از دانشمندان فيليپيني موفق شده اند با استفاده از پر پرندگان مصالح ساختماني توليد کنند.

به نوشته روزنامه اينترنتي روسي ايزوستيا کارشناسان اعلام کردند اين ماده ترکيبي از سيمان فشرده و پر و کرک پرندگان است و براي استفاده در کشوري مانند فيليپين که با حملات دائمي موريانه ها و تخريب خانه هاي چوبي مواجه است و مقادير فراواني پر پرنده در ان يافت مي شود بسيار مناسب به نظر مي رسد.
به گفته دانشمندان مويانه ها از سلولز موجود در چوب درختان تغذيه مي کنند ولي اصلا با پر پرندگان کاري ندارند و اين يکي از مزاياي مصالح ساختماني جديد است و تنها ايراد ان استحکام ناکافي براي ساخت ديوارهاي بلند مي باشد

استفاده از مصالح جديد به جاي فولاد

استفاده از مصالح جديد و به خصوص كامپوزيت‌ها به جاي فولاد در دهة اخير در دنيا به شدت مورد علاقه بوده است. كامپوزيت‌ها از يك مادة چسباننده (اكثراً اپوكسي) و مقدار مناسبي الياف تشكيل يافته است. اين الياف ممكن است از نوع كربن، شيشه، آراميد و ... باشند، كه كامپوزيت حاصله به ترتيب، به نام
AFRP, GFRP, CFRP خوانده مي‌شود. مهمترين حسن كامپوزيت‌ها، مقاومت بسيار عالي آنها در مقابل خوردگي است. به همين دليل كاربرد كامپوزيت‌هاي FRP در بتن‌آرمه به جاي ميلگردهاي فولادي، بسيار مورد توجه قرار گرفته است

لازم به ذكر است كه خوردگي ميلگرد در بتن مسلح به فولاد به عنوان يك مسئلة بسيار جدي تلقي مي‌گردد. تاكنون بسياري از سازه‌هاي بتن‌آرمه در اثر تماس و مجاورت با سولفاتها، كلرورها و ساير عوامل خورنده دچار آسيب جدي گرديده‌اند، چنانچه فولاد به كار رفته در بتن تحت تنش‌هاي بالاتر در شرايط بارهاي سرويس قرار گيرند، اين مسئله به مراتب بحراني‌تر خواهد بود. يك سازة بتن‌آرمة معمولي كه به ميلگردهاي فولادي مسلح است، چنانچه در زمان طولاني در مجاورت عوامل خورنده نظير نمك‌ها، اسيدها و كلرورها قرار مي‌گيرد، قسمتي از مقاومت خود را از دست خواهد داد. به علاوه فولادي كه در داخل بتن زنگ مي‌زند، بر بتن اطراف خود فشار آورده و باعث خرد شدن آن و ريختن پوستة بتن مي‌گردد.

تاكنون تكنيك‌هايي جهت جلوگيري از خوردگي فولاد در بتن‌آرمه توسعه داده شده و به كار رفته است كه در اين ارتباط مي‌توان به پوشش ميلگردها توسط اپوكسي، تزريق پليمر به سطح بتن و يا حفاظت كاتديك اشاره نمود. با اين وجود هر يك از اين روش‌ها تا حدودي و فقط در بعضي از زمينه‌ها موفق بوده‌اند. به همين جهت به منظور حذف كامل خوردگي ميلگردها، توجه محققين و متخصصين بتن‌آرمه به حذف كامل فولاد و جايگزيني آن با مواد مقاوم در مقابل خوردگي معطوف گرديده است. در همين راستا كامپوزيت‌هاي FRP (پلاستيك‌هاي مسلح به الياف) از آنجا كه به شدت در محيط‌هاي نمكي و قليايي در مقابل خوردگي مقاوم هستند، موضوع تحقيقات گسترده‌اي به عنوان يك جانشين مناسب براي فولاد در بتن‌آرمه، به خصوص در سازه‌هاي ساحلي و دريايي گرديده‌اند.

لازم به ذكر است كه اگر چه مزيت اصلي ميلگردهاي از جنس FRP مقاومت آنها در مقابل خوردگي است، با اين وجود خواص ديگر كامپوزيت‌هاي FRP نظير مقاومت كششي بسيار زياد (تا 7 برابر فولاد)، مدول الاستيسيتة قابل قبول، وزن كم ، مقاومت خوب در مقابل خستگي و خزش، عايق بودن در مقابل امواج مغناطيسي و چسبندگي خوب با بتن، مجموعه‌اي از خواص مطلوب را تشكيل مي‌دهد كه به جذابيت كاربرد FRP در بتن‌آرمه افزوده‌اند. اگر چه بعضي از مشكلات نظير مشكلات مربوط به خم كردن آنها و نيز رفتار كاملاً خطي آنها تا نقطة شكست، مشكلاتي از نظر كاربرد آنها فراهم نموده‌اند كه امروزه موضوع تحقيقات گسترده‌‌اي به عنوان يك جانشين مناسب براي فولاد در بتن‌آرمه، به خصوص در سازه‌هاي ساحلي و دريايي گرديده‌اند.

با توجه به آنچه كه ذكر شد ، بسيار به جاست كه در ارتباط با كاربرد كامپوزيت‌هاي FRP در بتن‌ سازه‌هاي ساحلي و دريايي مناطق جنوبي ايران و به خصوص منطقة خليج‌فارس، تحقيقات گسترده‌اي صورت پذيرد. در همين راستا مناسب است كه تحقيقات مناسبي بر انواع كامپوزيت‌هاي FRP (AFRP, CFRP, GFRP) و ميزان مناسب بودن آنها براي سازه‌هاي دريايي كه در منطقة خليج‌فارس احداث شده است، صورت پذيرد. اين تحقيقات شامل پژوهش‌هاي گستردة تئوريك بر رفتار سازه‌هاي بتن‌آرمة متداول در مناطق دريايي (به شرط آنكه با كامپوزيت‌هاي FRP مسلح شده باشند) خواهد بود. در همين ارتباط لازم است كارهاي تجربي مناسبي نيز بر رفتار خمشي، كششي و فشاري قطعات بتن‌آرمة مسلح به كامپوزيت‌هاي FRP صورت پذيرد.

لازم به ذكر است كه چنين تحقيقاتي در 10 سال اخير در دنيا صورت گرفته كه نتيجة اين تحقيقات منجمله آئين‌نامة ACI-440 است كه در چند سال اخير انتشار يافته است. با اين وجود كامپوزيت‌هاي FRP در ايران كماكان ناشناخته باقي مانده است و به خصوص كاربرد آنها در بتن‌آرمه در سازه‌هاي ساحلي و دريايي كاملاً دور از چشم متخصصين و مهندسين ايراني بوده است. تحقيقاتي كه در اين ارتباط صورت خواهد گرفت، مي‌تواند منجر به تهية دستورالعمل و يا حتي آئين‌نامه‌اي جهت كاربرد FRP در بتن‌آرمه به عنوان يك جسم مقاوم در مقابل خوردگي در سازه‌هاي بندري و دريايي ايران گردد. اين حركت مي‌تواند فرهنگ كاربرد اين مادة جديد در بتن‌آرمة ايران را بنيان گذارد و از طرفي منجر به صرفه‌جويي‌ ميلياردها ريال سرمايه‌اي ‌شود كه متأسفانه همه ساله در سازه‌هاي بتن‌آرمة احداث شده در مناطق جنوبي ايران (به خصوص در مناطق بندري و دريايي)، به جهت خوردگي ميلگردها و تخريب و انهدام سازة بتني، به‌هدر مي‌رود.

بتن سبک هوادار

پیشینه
توليد بتن سبك در ايران تا سالهای اخیر به صورت سنتی با استفاده از دانه‌های سبكی چون رس شكفته، سنگ پا، پوكه معدنی و يا بتن‌های گازی توليد می گردید كه هرکدام معايبی از نظر جذب رطوبت، تخريب طبيعت و محدودیت عرصه كاربرد، دارا می ‌باشند. اما امروزه با تزريق هوا در داخل اختلاط ماسه و سيمان، امکان سبک نمودن وزن آن هرچه بيشتر فراهم و اختلاط‌های كم‌ وزن (300 تا 1700 كيلوگرم بر مترمكعب) تحت نام بتن سبك هوادار Foamed Concrete توليد می‌گردد.

بتن سبك هوادار (فوم‌بتن) از سال 1923 ميلادی در آمريكا و هلند و بعدها در آلمان مورد توجه قرار گرفته و توسعه وسيع آن از سال 1980 توسط شركت Voton با همكاری دانشگاه‌های آلمان و دپارتمان‌های مربوطه انجام یافته است. آقای كريستوفر الكساندر از جامعه آكسفورد‌پرس در كتاب “A Pattern Language” متذكر می شود: «ما مطمئن هستيم كه بتن سبك هوادار بتن آينده جهان خواهد بود.»

در حالیکه در کشورمان ايران، استفاده از محصولات سنتی (آجر فشاری، بتن معمولی، چوب و ...) ، بدون توجه به تخريب طبيعت زیبا (تبديل خاك رس ،به مثابه طلای قرمز، به مصالح ساختمانی) و بلايای طبيعی همچون زمين‌لرزه، آتش‌سوزی، اتلاف منابع انرژی پایان پذیر و ... صورت می گیرد، جامعه مهندسی جهان به اين مهم دست یافته است كه برای داشتن نگاهی دقيق به پايداری سازه‌ها - با عمر مفيد حداقل 500 سال- باید از مصالح مرغوب ديگری استفاده نموده و مسكنی كه دارای خصوصيات ضد آتش، ضد پوسيدگی و حشرات، عدم جذب رطوبت، جذب صوت، عايق حرارت، مقاوم در برابر يخ‌ زدگی و راحت و مدرن با عمر قرن‌ها تولید نماید. در این راستا اغراق نیست اگر ادعا شود که تفکر حاضر با شناسايی بتن سبك هوادار “Foamed Light Weight Concrete” به واقعيت پيوسته است.

بتن سبك هوادار
عمده بتن معمولی توليد شده در وزن kg/m32400 می‌باشد كه با داشتن وزن سنگين، اجرای سخت، عدم هماهنگی با سيستم‌های تأسيسات حرارتی و برودتی و از همه مهمتر با خاصيت جذب بسيار بالای آب، هميشه سرد و نمدار بوده و دارای معايب بسيار دیگری می‌باشد. مقاومت در مقابل يخ‌زدگی و عدم جذب رطوبت این نوع بتن، در صورت افزودن مقدار 7% هوا بدان، تقويت شده، اما هرگز نمی تواند به جای بتن سبك هوادار استفاده گردد.

بتن سبك هوادار ماده‌ای هماهنگ و سازگار با طبيعت است كه تنها با مواد سنگی و سيمان توليد می گردد؛ بطوریکه با 1 مترمكعب از مواد فوق، 2 مترمكعب بتن بدست می‌آيد و از اين طريق، توان صنعت ساخت و ساز 2 برابر می‌گردد که این ویژگی موجب توجه اغلب متخصصين عرصه ساختمان به سوی آن شده است. اين محصول در حالتی كه هنوز گيرش نكرده به صورت مايع و به رنگ سيمان بوده و پس از خودگيری به رنگ خاكستری در می آيد.

وجود هوای فشرده به شكل حباب‌های كوچك، همگن و يكنواخت در داخل بتن هوادار و دهها مزايای مختلف دیگر در اين محصول، توسعه استفاده از آن را در صنعت ساختمان بسيار مورد توجه قرار داده است؛ بطوریکه این محصول بدلیل ویژگیهای بی مانندی در عرصه معماری، تنوع اختلاط، خصوصيات شيميايی، مهندسی سازه و تكنولوژی اجرا، اغلب استانداردهای مصالح ساختمانی مورد توجه دنيا را دارا می باشد. خصوصياتی از قبيل مقاومت در مقابل آتش، کاهش مصرف مواد اولیه، همسازی با طبيعت، بازيافت ضايعات و پاكسازی محيط زيست، موجب کسب جايگاه بسيار مناسبی در صنعت ساختمان برای بتن سبك هوادار با تركيباتی از آب و تيپ‌های مختلف سيمان، مواد سنگی سيليسی و مواد كف‌زای غيرپروتئينی -همگی مطابق با استانداردهای ويژه صنعتی- می‌باشند.

شركت پاسارگاد سبک سازه
شركت پاسارگاد سبک سازه، با درك نيازمندی‌های صنعت ساختمان كشور، اقدام به راه‌اندازی خط توليد قطعات پيش‌ساخته بتن سبك هوادار ،ملقب به بتن آينده جهان، تحت نام تجاری PSS نموده و مفتخر است برای اولين بار، قطعات پيش‌ساخته بتن سبك را بصورت سيستم های منطبق با روشهای اجرايی، نماسازی و اندودكاری در ايران توليد نماید. در معرفی بتن سبك هوادار تولیدی این شرکت متذكر می‌گردد که محصول حاضر دارای بافتی بسيار زیبا و کارا ،بدون شباهت به بافت بتن ساخته شده با مواد پروتئينی، بوده و با دانسيته و مقاومت‌های فشاری متفاوت دارای دامنه كاربرد وسيعی چون بلوك‌‌های ديواری، پانل‌های ديواری، پانلهای كف و سقف، پوشش معابر، پوشش سطوح فرودگاهها، جاده‌ها و كانالها، پوشش لوله‌های آب، گاز و فاضلاب، پركننده هر نوع بلوك ديواری و سقفی، پل‌سازی و سدسازی، ديوارهای حائل، پركننده ديواری 2 جداره و سازه‌های زيرزمينی و ... می‌باشد.

نظر به اينكه بتن سبك هوادار ماده ای ايده‌آل برای توليد مصالح ساختمانی است؛ شركت پاسارگاد سبک سازه در اولين گام، خط توليد قطعات ديواری، سقفی و كفی را برای ساختمان راه‌اندازی نموده و اميد فراوان دارد تا گام حاضر در پيشبرد صنعت ساختمان كشور مؤثر واقع شود.
 

مزایای استفاده از سیستم های ساختمانی PSS
شرکت پاسارگاد سبک سازه مفتخر است در راستای اهداف خود، سیستم هایی را در اختیار جامعه مهندسی قرار می دهد که واجد ویژگیهای مقبول عموم می باشد. اهم این ویژگیها در 5 بخش زیر، به تفکیک عنوان می گردد:

 ارزان‌سازی
براساس مدارک موجود، بكارگيری سيستم پی.‌اس‌. اس در ديوار، سقف و كف‌، به ميزان 4/30% ميلگرد مصرفی در ساختمان و نیز 15% هزينه ساخت اسكلت ،تا پايان سفت‌كاری را، كاهش می دهد. بدین ترتیب اولین و مهمترین فاکتور در گزینش سیستم های PSS را می توان صرفه جویی در هزینه ها و ارزان سازی ساختمان دانست.

 سبك‌سازی
با كاهش ضخامت ديوار خارجی و داخلی، حذف اندودهای اضافی و نیز كاهش دانسيته كف‌سازی، بار مرده ساختمان به ميزان 370 كيلوگرم بر مترمربع، كاهش می یابد. این تقلیل بار، معادل اختلاف بارمرده ساختمان در كشور ژاپن نسبت به سيستم ساختمان‌سازی سنتی ايران است. همچنین در سیستم های ساختمانی PSS، با ايجاد سطوح صاف در ساختمان، هرگونه نماسازی با كمترين ضخامت و وزن قابل اجرا می‌باشد؛ بدین منظور توصيه می‌گردد از اندودهایی با‌ ضخامت کم برای نمای ساختمان استفاده گردد.

 مقاوم‌ سازی
نظر به اينكه مقاومت ميدان قابها به هنگام زلزله، تأثير منفی در حركت آزاد سازه دارد؛ لذا استفاده از مصالح خردشونده در مقابل فشار از طريق آيين‌نامه 2800 زلزله ايران توصيه می‌گردد. بدین منظور، بتن سبك توليدی اين شركت، در ردیف مصالح خردشونده در مقابل فشار، جای گرفته و می تواند نقش بسیار بالایی در مقاوم سازی بنا برعهده گیرد.
از سویی دیگر، با توجه به این اصل که نيروی ناشی از زلزله، ارتباط مستقيم با وزن ساختمان دارد؛ لذا با كاهش چشم‌گير آن در سيستم پی.اس.اس مقاومت سازه بنا به هنگام وقوع زلزله افزایش می یابد.

 سهولت اجرای سيستم تأسيسات مكانيكی و برقی
در سیستم های ساختمانی PSS، با وجود سوراخهايی به قطر 5/3 سانتی‌متر در داخل پانلهای ديواری، نيازی به لوله‌گذاری در ديوار نمی‌باشد. وجود حفره‌های بزرگ در سقف نیز جاسازی هرگونه تجهيزات و لوله‌های مكانيكی را میسر می سازد. همچنین با استفاده از فوم‌بتن در كف‌سازی، امكان طراحی سيستم گرمايش به طريق ازميری، حذف رادياتور و نتیجتاً كاهش هزينه به طور قابل ملاحظه‌ای فراهم می‌گردد.

 سرعت اجرا
نظر به اينكه، با شروع عمليات ساختمانی در پی‌سازی، امكان ساخت قطعات سقفی و ديواری در كارخانه تحت پوشش شركت پاسارگاد سبک سازه مقدور می‌باشد؛ بنابراین با كاهش 30% زمان اجرا، صرفه‌جويی قابل توجهی در زمان اجرا، امکانپذیر می باشد.
 

  حمایت کننده: شرکت پاسارگاد سبک سازه

وینیل

ـ قابلیت برگشت به چرخه محیط

تولید وینیل یک فرایند تولید بسته اتوماتیک با تکنولوژی بالا است و تقریبا تمام ضایعات آن به چرخه تولید بازمیگردد. مطالعات نشان داده است که تولیدات وینیل تنها یکدرصد آلودگی کل ناشی از مصارف گاز و نفت را تولید میکنند و انرژی مصرف شده برای تولید وینیل سه برابر کمتر از انرژی مصرف شده برای تولیدات آلومینیومی است. همچنین مطالعاتی که توسط Principia Partners انجام گرفته است، نشان میدهد که بیش از 98 درصد وینیل موجود میتواند به چرخه تولید بازگردد.

ـ مقاومت و دوام

وینیل در مقایسه با سایر مواد بهکار رفته در ساختمانسازی دوام قابل قبولی دارد. یک مثال ساده در این مورد، پوششهای بام وینیلی میباشد. این پوششهای تکلایه وینیلی، بیش از 30 سال عمر میکنند. وینیل بهترین انتخاب برای پوششکفها و پوشاندن دیوارهاست، بهخصوص در محلهای پر رفتوآمدی همچون مراکز بهداشتی. انتخاب لولههای PVC برای مواردی که لولهها زیر خاک قرار میگیرند بسیار بهصرفه است، چرا که بدون هرگونه نیازی به نوسازی، بدون ترک خوردن و زنگ زدن عمر میکنند.

ـ صرفه جویی در انرژی

باتوجه به هدردهی انرژی کمتری که وینیل نسبت به سایر مواد مشابه دارد، ازاین رو بیشترین مصرف را در زمینه ساخت درب و پنجره داشته است.

ـ مقاومت در برابر آتشسوزی

معمولا استفاده از محصولات ساختمانی وینیل کمترین درصد ریسک را در بر دارد. وینیل نسبت به سایر مواد از مقاومت فوقالعاده بیشتری در برابر آتش دارد.



سیستمهای جدید ساختمانی تولید شده از وینیل

ترکیبات جدیدی که از وینیل بهدست میآیند، امکان عرضه سازههای جدیدی را میدهد که میتوانند جای فلز و چوب را در بسیاری موارد بگیرند. Royal Building Systems یکی از این نوع سیستمهای سازهای جدید است که از پیوند وینیلهای توخالی تولید میشود. داخل آن را با بتن پرنمودهو به عنوان دیوار آماده عرضه میشود. این سیستم، قابلیت آن را دارد که انجام هرگونه عملیات اجرایی در سطح آن انجامپذیر باشد. این سیستم در تمام دنیا، برای ساخت خانههای یک یا دو خانواری، ساختمانهای اداری، صنعتی و تجاری به کار میرود. مزایایی که این سیستم دارد، باعث میشود که بتواند در کشورهایی که تغییرات دمای آنها در طی سال زیاد است و در معرض آسیبهای طبیعی مثل زمینلرزه، تندباد و سیلاب قرار دارند، بسیار مفید واقع شود. دیوارهای بهکار رفته در این سیستم، علاوه بر دارا بودن خاصیتهای وینیل، در برابر موریانه نیز مقاومند.

امروزه، تولید محصولات متنوعتر تشکیل یافته از وینیل و کاربردهای تازه و مختلف آنها، امکان انتخاب و گزینشبسیاری را در اختیار معماران و طراحان قرار میدهد.

منبع:

http://iran-eng.com/showthread.php?t=16394

. مقدمه : مواد نانو به عنوان موادي كه حداقل يكي از ابعاد آن (طول ، عرض ، ضخامت ) زير 100nm باشد تعريف شده اند ، يك نانومتر يك هزارم ميكرون يا حدود 100000 برابر كوچكتر از موي انسان است . به طور كلي ،در يك تقسيم بندي عمومي ، محصولات نانو مواد را مي توان به صورت هاي زير بيان كرد :    · فيلمهاي نانو لايه ( Nano Layer Thin Films ) براي كاربردهاي عمدتاً الكترونيكي    · نانو پوششهاي حفاظتي (Nano Coating ) براي افزايش مقاومت در برابر خوردگي ، حفاظت در مقابل عوامل مخرب محيطي    · نانو ذرات به عنوان پيش سازنده (Precursor) يا اصلاح ساز (Modifier) پديده هاي شيميايي و فيزيكي    · نانو لوله ها (Nanotubes) منظور از يك ماده نانو ساختار يا واضح تر يك بدنه نانو ساختار ( Nanostructured Solid ) جامدي است كه در آن انتظام اتمي ، اندازه كريستالهاي تشكيل دهنده و تركيب شيميايي در سراسر بدنه در مقياس چند نانو متري گسترده شده باشد .    خواص فيزيكي و شيميايي مواد نانو (در شكل و فرمهاي متعددي كه وجود دارند از جمله ذرات ، الياف ، گلوله و . . . ) در مقايسه با مواد ميكروسكوپي تفاوت اساسي دارند . تغييرات اصولي كه وجود دارد نه تنها از نظر كوچكي اندازه بلكه از نظر خواص جديد آنها در سطح مقياس نانو مي باشد . هدف نهايي از بررسي مواد در مقياس نانو ، يافتن طبقه جديدي از مصالح ساختماني با عملكرد بالا مي باشد ، كه آنها را مي توان به عنوان مصالحي با عملكرد بالا و چند منظوره اطلاق نمود . منظور از عملكرد چند منظوره ، ظهور خواصي جديد و متفاوت نسبت به خواص مواد معمولي مي باشد به گونه اي كه مصالح بتوانند كاربردهاي گوناگوني را ارائه نمايند . در مطالب بعدي كه خواهد آمد مواد نانو ساختاري معرفي خواهند شد كه با توجه به نوظهور بودن چنين موادي مي توانند تحولي شگرف در صنعت ساختمان سازي و صنايع وابسته به آن ايجاد كنند . 2. مواد نانو كمپوزيت : مواد نانو كمپوزيت بر پايه پليمر (ماتريس پليمري ) اولين بار در سالهاي 70 معرفي شده اندكه از تكنولوژي سول- ژل(Sol-Gel) جهت انتشار (Disperse) دادن ذرات نانو كاني درون ماتريس پليمر استفاده شده است . هرچند تحقيقات انجام شده در دو دهه گذشته براي توسعه تجاري اين مواد توسط شركت تويوتا در ژاپن در اواخر سالهاي 80 صورت گرفته است ، ولي رشته نانو كمپوزيت پليمر هنوز در مرحله جنيني و در آغاز راه مي باشد . در اين شرايط نانو آلومينا ، بهترين ساختار نانوئي است كه افق جديدي را در صنعت سراميك نويد مي دهد . زيرا كاربرد اين مواد پديده اي است كه از نظر مكانيكي ، الكتريكي و خواص حرارتي به طور مناسب داراي تعادل بوده و در رشته هاي مختلف كاربرد دارد . از جمله مي توان به چند نمونه اشاره كرد : · تكنولوژي نانو فلز آرتونايد كه اخيراً به طور تجاري ، الياف نانويي آلومينا ، انقلابي در رشته سراميك بوجود آورده است . · ذرات نانويي غير فلز مانند : نانو سيليكا ، نانو زيركونيا و مواد ديگر اصلاح كننده سراميك ها مي باشد . 3. بتن با عملكرد بالا ([1]HPC) : يكي از چالشهايي كه در رشته مصالح ساختماني بوجود آمده است ، بتن با عملكرد بالا(HPC ) مي باشد . اين نوع بتن مقاوم از نوع مصالح كامپوزيت بوده و از نظر دوام جزو مصالح كامپوزيت و چند فازي مركب و پيچيده مي باشد . خواص ، رفتار و عملكرد بتن بستگي به نانو ساختار ماده زمينه بتن و سيماني دارد كه چسبندگي ، پيوستگي و يكپارچگي را بوجود مي آورد . بنابراين ، مطالعات بتن و خمير سيمان در مقياس نانو براي توسعه مصالح ساختماني جديد و كاربرد آنها بسيار حائز اهميت مي باشد . روش معمولي براي توسعه بتن با عملكرد بالا اغلب شامل پارامترهاي مختلفي از جمله طرح اختلاط بتن معمولي و بتن مسلح با انواع مختلف الياف مي باشد . در مورد بتن به طور خاص ، علاوه بر عملكرد با دوام و خواص مكانيكي بهتر ، بتن با عملكرد بالاي چند منظوره (MHPC) خواص اضافه ديگري را دارا مي باشد ، از جمله مي توان به خاصيت الكترو مغناطيسي ، و قابليت به كار گيري در سازه هاي اتمي (محافظت از تشعشعات ) و افزايش موثر بودن آن در حفظ انرژي ساختمانها و ... را نام برد . 4. نانو سيليس آمورف : در صنعت بتن ، سيليس يكي از معروفترين موادي است كه نقش مهمي در چسبندگي و پر كنندگي بتن با عملكرد بالا (HPC) ايفا مي كند . محصول معمولي همان سليكيافيوم يا ميكرو سيليكا مي باشد كه داراي قطري در حدود 1/0 تا 1 ميلي متر مي باشد و داراي اكسيد سيليس حدود 90% مي باشد . مي توان گفت كه ميكرو سيليكا محصولي است كه در محدوده بالاي اشل اندازه نانو متر جهت افزايش عملكرد كامپوزيت مواد سيماني به كار برده مي شود . محصول نانو سيليس متشكل از ذراتي هستند كه داراي شكل گلوله اي بوده و با قطر كمتر از 100nm يا بصورت ذرات خشك پودر يا بصورت معلق در مايع محلول قابل انتشار مي باشند ، كه مايع آن معمول ترين نوع محلول نانو سيليس مي باشد ، اين نوع محلول در آزمايشات مشخص در بتن خود تراكم([2]SCC) به كار گرفته شده است . نانو سيليس معلق كاربردهاي چند منظوره از خود نشان مي دهد مانند : خاصيت ضد سايش ضد لغزش ضد حريق ضد انعكاس سطوح   آزمايشات نشان داده اند كه واكنش مواد نانو سيليس (Colloidal Silica ) با هيدرواكسيد كلسيم در مقايسه با ميكرو سيليكا بسيار سريع تر انجام گرفته و مقدار بسيار كم اين مواد همان تاثير پوزالاني مقدار بسيار بالاي ميكرو سيليكا را در سنين اوليه دارا مي باشد . تمام كارهاي انجام يافته بر روي كاربرد مواد نانو سيليس كلوئيدي (Colloidal Nano Silica ) در بخش اصلاح خواص ريولوژي ، كار پذيري و مكانيكي خمير سيمان بوده است . آنچه كه در اينجا مطرح است نتايج اوليه محصولات نانو سيليس با قطري در محدوده 5 تا 100 نانومتر مي باشد . 5. نانو لوله ها : (NANOTUBES) همان گونه كه در مقدمه مقاله مطرح شد معمولاً الياف براي مسلح كردن و اصلاح عملكرد مكانيكي بتن بكار برده مي شوند . امروزه از الياف فلزي ، شيشه اي ، پلي پروپلين ، كربن و  . . . در بتن براي مسلح كردن استفاده مي شود و ليكن تحقيقات روي بتن مسلح شده توسط نانو لوله كربني (Carbon Nanotubes  ) انتشار نيافته است تا بتوان از نتايج آن براي مسلح كردن بوسيله نانو لوله ها استفاده كرد . نانو لوله كربني توسط LIJIMA در سال 1991 كشف شده است و كارهاي بسياري بر روي ساختار نانو در بخش فيزيك كوانتوم انجام يافته است بطوري كه تحقيقات نوين بر روي تكنولوژي و مهندسي نانو در سطح جهاني نقش اساسي و اصلي بازي مي كند . كربن 60 و نانو لوله هاي نوين داراي ساختاري هستند كه آنها را از فولاد قوي تر و بسيار سبك مي كند بطوريكه مي توانند خميدگي و كشش را بدون شكستن تحمل نمايند و در آينده جايگزين الياف كربن خواهند شد كه در كامپوزيت ها به كار برده مي شوند . نانو لوله ها با توجه به تحقيقات انجام شده در مركز تحقيقات بتن( وابسته به موسسه ACI شاخه ايران ) ، داراي مقاومت كششي بيش از هر نوع الياف بتني شناخته شده مي باشند و نيز نانو لوله ها خواص ويژه قابل ملاحظه حرارتي و الكتريكي از خود نشان مي دهند ، بطوريكه هادي بودن حرارت آنها بيش از دو برابر الماس و هادي بودن الكتريكي آنها در حدود 1000 برابر فلز مس مي باشد .  نانو لوله ها طبقه جديدي از محصولات مي باشند كه انقلابي جديد در زمينه مصالح و مواد پيشرفته را بوجود آورده اند . يك نسل جديد از نانو كامپوزيت هاي چند منظوره مي توانند به عنوان نانو لوله هاي كربني در نقش الياف مسلح كننده مناسب آن مواد مورد استفاده قرار گيرند . بنابراين نانو لوله هاي كربني از اجزاي كليدي بدست آوردن هدف اصلي ذكر شده در فوق به عنوان مصالح ساختماني با عملكرد بالاي چند منظوره , بازي مي كنند . 6. نتيجه گيري :    منظور از مقاله ارائه شده نشان دادن مصالح جديد ساختماني و بيان مزاياي استفاده از اين نوع مواد در صنعت ساختمان مي باشد ، البته به دليل نو بودن اين نوع مصالح زمينه هاي فراواني براي كارهاي نظري و عملي در دانشگاههاي كشور وجود دارد كه اميد است كه با معرفي مصالح با ساختار نانو راه براي گامهاي بلندتر در اين زمينه باز شود . منابع

منابع :

جله ACI ، شماره 3 ، آذر ماه 1382

مجله انجمن بتن ايران

. Nonmaterial ، Properties & Application ، Institute Of Physics

دفتر همكاري فناوري رياست جمهوري – كميته مطالعات سياست نانو تكنولوژي

www.tco.gov.ir

.

 

ادامه مطلب