کاربرد پلیمرها در صنعت راهسازی

1- مقدمه
امروزه صنعت راهسازی یکی از مهمترین شاخه های مهندسی می‌باشد که به سرعت در حال رشد است. گسترش سریع شبکه راهها، افزایش ترافیک و بار محوری ناشی از آن، همچنین افزایش تقاضا برای بهبود کیفیت خدمات، سبب تلاش بیشتر مهندسان به منظور بالا بردن کیفیت راهها و نگهداری آنها گشته است.
تا اوایل قرن بیستم جاده ها عمدتا خاکی بودند و راههای داخل شهری سنگفرش می‌شدند، امروزه، با پیشرفت تکنولوژی به روسازی راه بسیار اهمیت داده می‌شود.
در این میان مناسبترین ماده ای که برای روسازی راه به کار می‌رود، آسفالت است. زیرا از مواد دیگری ارزانتر است، در برابر تغییرات شرایط جوی پایدار می‌باشد، خاصیت ارتجاعی دارد، به فراوانی و در همه جا در دسترس است و می‌توان آن را (با اصلاحات لازم) در هر آب و هوایی به کار برد.
تا چندین دهه قبل آسفالت به صورت معمول خود (مخلوطی از قیر و سنگدانه) به کار می‌رفت. ولی امروزه مهندسان بنا به دلایل زیر سعی در بهبود خواص آسفالت دارند:
آسفالت با مشکلاتی نظیر ترک خوردن، شیار شیار شدند (Rutting) فرسوده شده بر اثر نمکها، جمع شدن بر اثر گرما یا شکننده شدن بر اثر سرما و … روبروست.
توجه به ایمنی و راحتی جاده ها از مهمترین اصول راهسازی مدرن است. مثلا سطح جاده باید طوری باشد که اصطکاک لازم را ایجاد کرده از لیز خوردن اتومیبلها جلوگیری نماید. همچنین صدای ناهنجار ایجاد ننماید. یعنی دارای سطحی هموار باشد نیز از جمع شدن آب روی جاده جلوگیری شود.
طراحان و مهندسان در پی یافتن روشها و مواد مناسبی برای اصلاح آسفالت هستند. از جمله مهمترین موادی که تا کنون برای این منظور به کار رفته اند و نتایج بسیار رضایت بخشی به همراه داشته اند. پلیمرها می‌باشند.
در این مقاله سعی شده است به دو کاربرد عمده پلیمر در بهبود خواص آسفالت اشاره شود:
1- استفاده از پلیمر برای اصلح خواص قیر.
2- استفاده از شبکه های (Mesh) پلیمری برای تسلیح آسفالت.
3- استفاده از پلیمر برای اصلاح قیر PMB2
قیر به عنوان چسبنده ای ایده آل برای ساخت آسفالت به کار می‌رود. این ماده در دمای بالا مایع شده می‌تواند با سنگدانه ها مخلوط شود آنها را به هم بچسباند و تشکیل آسفالت دهد. در دمای معمول، قیر به صورت یک ماده ویسکو الاستیک عمل می‌کند به علاوه چسبندگی خوبی داشته، در برابر نفوذ آب مقاوم می‌باشد. با این همه، برخی از مشکلات راهها نظیر خرد شدن آسفالت بر اثر خستگی، ایجاد شیار بر روی آسفالت بر اثر افزایش بار محوری، روان شدن آسفالت در اثر گرما، کنده شدن و خرد شدن سنگدانه ها و … مربوط به قیر مصرفی می‌باشند. بنابراین شیمیدانها سعی زیادی در بهبود خواص قیر دارند.
یکی از راههای اصلاح یک ماده اضافه کردن مواد دیگر به آن می‌باشد مثل ساخت آلیاژهای گوناگون.
پلیمرها از اولین مواد اصلاح کننده ای بودند که برای افزودن به قیر پیشنهاد شدند زیرا:
منشا پلیمرها وقیر هر دو ماده خام واحدی می‌باشد (نفت). بنابراین ساختار اصلی آنها قابل مقایسه است.
با استفاده از فرآیندهای شیمیایی می‌توان پلیمرهای جدید با خواص مطلوب تهیه کرد (تنوع).
پلیمرها موادی پایدار و قابل بازیافت هستند (توجیه اقتصادی).
اواسط دهه 70 میلادی یک شرکت نفتی توانسته با اضافه کردن EVA3 ، به قیری با انعطاف پذیری بهتر دست یابد کمی‌بعد با کشف 4SBS ها شیمیدانها توانستند خواص قیر را باز هم بهبود بخشند.
EVA ها پلاستیک5 و SBS ها الاستومر6 هستند، امروزه، برای اصلاح قیر از هر دو گروه EVA و SBS ها بهره گرفته می‌شود.
اولین آزمایش موفقیت آمیز PMB ها در اواخر دهه 70 میلادی در جاده های انگلستان انجام شد.

فهرست مطالب

1- مقدمه 1
2-1 بهبود خواص قیر با اضافه کردن پلیمر 3
2-2 مواردی از کاربرد آسفالت پلیمری 5
2-3 مشکلات استفاده از قیر پلیمری 7
3 - استفاده از پلیمرها در تسلیح آسفالت 8
3-1 چگونه مشهای انعطاف پذیر از ترک خوردن آسفالت جلوگیری می‌کنند؟ 9
3-2 مشخصات فیزیکی مشهای تسیلح 10
3-3- موارد استفاده 11
3-4 نحوه استفاده از مشهای تسلیح 12
4- نتیجه گیری 12مراجع 13
ژوتکستایل 14
1- مقدمه 14
2- کاربرد ژئوتکستایلها در جداسازی لایه های خاک (separation) 17
3- کاربرد ژئوتکستایلها در تسلیح خاک 18
3-1 تسلیح دیوارهای حائل به وسیله ژئوتکستایل 19
3-2 پایداری شیروانیهای خاکی توسط ژئوتکستایل 22
3-3- تسیلح جاده ها به وسیله ژئوتکستایل 24
3-4 افزایش شیب مجاز شیروانیها 25
3-5 پایداری شیروانیهای خاکی بوسیله ژئوتکستایل 26
4- کاربرد ژئوتکستایلها به عنوان فیلتر 27
5- کاربرد به عنوان قالب انعطاف پذیر 28
6- کاربرد ژئوتکستایلها به عنوان زهکشی 31

آشنایی با زبان s7

آشنایی با زبان S7
مدل‌های مختلف PCL های سری S7 دارای شباهت‌ها و تفاوتهائی هستند، مثلا تعداد یکتائی های BIT ورودی یا خروجی، تعداد یکتائی های مخصوص حافظه (special memory bits) یعنی همان یکتایی های پرچم، شماره و نوع وقایع قطع (interrupt events) و ... از یک مدل به مدل دیگر تفاوت هائی دارد. همچنین بعضی دستورها ممکناست برای مدلی معتبر و برای مدلی دیگر نامعتبر باشد. با این وجود کار کردن با یک مدل خاص توانائی های لازم برای کار کردن با مدل های دیگر را فراهم می‌آورد. در اینجا PLC های مدل S702xx ساخت زیمنس بعنوان نمونه مورد بررسی قرار می‌گیرد. این PLC ساده ترین مدل از این سری می‌باشد و آشنائی با آن زمینه خوبی را برای کار کردن با انواع پیشرفته تر ایجاد می‌کند.
اجزاء یک دستور
برنامه نویسی به زبان S7 بسیار شبیه به برنامه نویسی برای هر سیستم ریزپردازنده دیگری است .
در این شکل دستور A11.3 شامل عمل (operation) و منطقی (AND) است که با حورف A نشان داده می‌شود. این عمل بر روی عملوند (Operand) یعنی 11.3 انجام می‌گردد. جنس عملوند ورودی (input) است که با حرف I نشان داده می‌شود. نشانی این ورودی 1.3 می‌باشد.
منظور از نشانی 1.3 بیت 3( یکتایی 3) از بایت 1(هشتائی 1) از مجموعه ورودی ها به PLC می‌باشد. پاره ای از حروف اختصاری برای نشان دادن عملوند ها در زبان S7 در جدول آمده است.
با اضافه نمدن حروف B,W یا D به سمت راست هر یک از علامات اختصاری در جدول می‌توان اندازه آنها را به هشتائی ، دو هشتایی word یا چهار هشتائی (double word) افزایش داد. مثلا IB یعنی هشتایی ورودی و IB0 یعنی هشتایی ورودی 0. به همین ترتیب AIW یعنی دو هشتایی آنالوگ ورودی و VD یعنی چهار هشایی حافظه متغیر.

فهرست مطالب

آشنایی با زبان S7 1
اجزاء یک دستور 1
نشانه گذاری (آدرس گذاری) عملوندها: 3
روش‌های نشانی دهی (آدرس‌دهی): 4
مکان حافظه مخصوص (Special memory areas): 5
بیان اتصال (contacts) در S7: 6
دستورهای منطقی پشته‌ای: 7
اتصال لحظه‌ای (Immediate Contacts): 8
دستور منفی (NOT): 9
دستور تغییر مثبت، منفی (Transition-negative-Transition) 9
دستور تنظیم و خواندن وقت حقیقی (read, set real-time clock) 10
دستورهای خواندن و نوشتن در شبکه (Network reed, Write) 10
گرد کردن Truncate 11
دستور دکود decode 11
دستورانکود ENCODE 12
دستور های شمارش 12
شمارش به بالا (UP counter) 13
شمارش به پائین (DOWN-COUTER) 14

آشنایی با زبان اسمبلی

قسمت های تشکیل دهنده واحد پردازش مرکزی:
1) خطوط ورودی خروجی داده ( گذرگاه مشترک) Data Bus.
2) خطوط آدرس(گذرگاه آدرس) Adress Bus.
3) واحد محاسبه و منطق Alu.
4) واحد حافظه Memory Unit.

1) کار خطوط مشترک داده انتقال داده از بخشی به بخش دیگر است بنابراین در یک زمان واحد تمام واحدها به خطوط مشترک داده متصل هستند ولی تمام بخش ها از اطلاعات روی آن استفاده نمی کنند.
1) این خطوط مشخص می کنند که اطلاعات دقیقا از چه دستگاهی وارد یا خارج شوند این خطوط نیز به تمام واحدها متصل هستند.
2) وظیفه این واحد انجام محاسبات و عملیات منطقی پایه است این اعمال منطقی and,or,xor,not هستند و اعمال محاسبات پایه شامل تمام جمع کننده (Full Adder) و معکوس کننده (Inverter) هستند که به طور سخت افزاری در Cpu قرار دارند.
3) برای اینکه Cpu بتواند کاری انجام دهد باید اطلاعات خود را در جایی ذخیره کند این کار را واحد حافظه در Cpu انجام می هد و داده های مورد نیاز Cpu را به طور موقت در خود ذخیره می کند و واحد آن ثبات یا Register است .
نکته:
تعداد آدرس = دو به توان تعداد خطوط آدرس
خانواده های Cpu هایی که در PC مورد استفاده قرار می گیرند عبارتند از:
خانواده های X86

8086: PC XT,JR A:20bit D:16bit
8088: PC XT,JR A:20bit D:8bit
80286: PC AT A:24bit D:16bit
80386: PC AT A:24bit D:16bit
80486: PC AT A:24bit D:32bit
80586: PC AT A:24bit D:64bit

در 80286 از تکنولوژی ISA استفاده می کنند در 80386 از تکنولوژی EISA استفاده می کنند در 80486 از تکنولوژی EISA,VESA استفاده می کنند در 80586 از تکنولوژی PCI استفاده می کنند .
تکنولوژی جدیدی که در X586 استفاده می شود تکنولوژی AGP نامیده می شود.
ثبات یا Register:
محلی است که در CPU قرار دارد و اطلاعات را به طور موقت در خود ذخیره می کند ثبات از سلول های حافظه به نام فلیپ فلاپ (flipflap) تشکیل شده است یک فلیپ فلاپ می تواند دارای مقدادیر صفر یا یک باشد یعنی کار یک بیت را انجام میدهد.
خواص ثبات:
1) قابلیت Load داشته باشد. یعنی بتوانیم به ثبات مقدار اولیه بدهیم.
2) قابلیت Regist داشته باشد. یعنی بتوانیم داده ها را در آن ذخیره کنیم.
3) قبلیت Change داشته باشد. یعنی بتوانیم مقدار آن را تغییر بدهیم این تغییرات عبارتند از:
الف) بتواند setشود. یعنی تمام بیت هایش به یک تبدیل شود.
ب) بتواند clear شود . یعنی تمام بیت هایش به صفر تبدیل شود.
ج) بتواند complement شود. یعنی بتواند یک واحد از آن کم شود.
د) بتواند incerement شود. یعنی بتواند یک واحد به آن اضافه شود.
ه) بتواند shift شود. یعنی قابلیت انتقال داشته باشد.
انواع ثبات:
1) ثبات های عمومی (general- pwpose register).
2) ثبات های خاص (special-pwpose register).
ثبات های عمومی ثبات هایی هستند که برای آن ها کار خاصی در نظر نمی گیریم و در همه ی کار های cpu قرار می گیرند. این ثبات ها قابلیت و توانایی تمام ثبات های دیگر را نیز دارد و می توان به جای هم مورد استفاده قرار گیرند.
ثبات های خاص ثبات هایی هستند که یک کاربر با وظیفه ی خاص دارند یعنی بسته به نوع کاری که انجام می دهیم ممکن است اجازه استفاده از آن ثبات را داشته باشیم یا خیر . ثبات های این خانواده دارای وضعیت بحرانی (critical) می باشند.
انواع ثبات های عمومی:
8bit: AL,AH,BL,BH,CL,CH,DL,DH
16bit: AX,BX,CX,DX
32bit: EAX,EBX,ECX,DX

eax یا accumulator یا ثبات انباره:
این ثباتی همه کاره است یعنی تمام دستور العمل هایی که درزبان اسمبلی داریم روی این ثبات می تواند انجام شود eax تنها ثباتی است که با فضای بیرون از cpu ارتباط مستقیم دارد و به طور مستقیم به خطوط داده متصل است پس eax می تواند به طور مستقیم اطلاعات را بگیرد یا به طور مستقیم اطلاعات را بفرستد. مبدا و مقصد بسیاری از دستورات اسمبلی این ثبات است.
ثبات ebx یا base register یا ثبات پایه:
این ثبات امکان انجام برخی از محاسبات را دارد و در نقل و انتقال اطلاعات شرکت می کند مهمترین وظیفه ی آن این است که نقش مرکز پایه را برای دسترسی به بخش یا بخش هایی خاص از سیستم فراهم کند.
ثبات ecx یا conter register یا ثبات شمارنده:
یک ثبات عمومی است که می تواند در عمل نقل و انتقال اطلاعات و یا برخی اعمال محاسباتی شرکت کند و از آنجایی که توانایی انجام اعمال شمارشی را دارد به آن ثبات شمارنده می گویند هر جا در اسمبلی به شمارنده نیاز داشته باشیم از این ثبات استفاده می کنیم.
ثبات edx یا ثبات data regisret یا ثبات داده:
این ثبات یک ثبات عمومی است که می تواند در عمل نقل و انتقال اطلاعات و یا برخی از اعمال محاسباتی شرکت کند وظیفه اصلی این ثبات دریافت و ارسال اطلاعات است این ثبات همچنین می تواند با عنوان ثبات کمکی در کنار دیگر ثباتها قرار گیرد.