*تحقیق درباره خواص بتن*

تاریخچه:

استفاده از مواد شیمیایی از زمانهای بسیار دور متداول بوده است. مصریان قدیم گچ تکلیس شده ناخالص را بکار می‌بردند یونانیان و رومی‌ها سنگ آهک تکلنیس شده را مصرف می‌کردند و بعداَ آموختند که به مخلوط آهک و آب، ماسه،سنگ خردشده یا آجر و سفال‌های شکسته نیز اضافه کنند این اولین نوع بتن در تاریخ بود. ملات آهک درزیر آب سخت نمی‌شود و رومی‌ها برای ساختمان‌سازی در زیر آب، سنگ و آهک و خاکستر آتشفشانی با پودر بسیار نرم سفال‌های سوخته شده را با هم آسیاب می‌نمودند و بکار می‌بردند سیلیس و آلومین فعال موجود در خاکستر و سفال با آهک ترکیب شده و آنچه به اسم سیمان پوزولانی (پوزولان از اسم دهکده pozzuli که در نزدیکی آتشفشان وزو قرار دارد و برای اولین بار خاکستر آتشفشانی را در این محل پیدا نمودند گرفته شده است). شناخته شده است را تولید می‌نماید نام «سیمان پوزولانی» را تا به امروز برای توصیف سیمانهایی که بآسانی از آسیاب نمودن مواد طبیعی در دمای معمولی بدست می‌آیند بکار برده‌اند بعضی از ساختمانهای رومی که در آنها آجرها بوسیله ملات به یکدیگر چسبانده شده‌اند مانند

Coliseum در روم و pont du Gard در نزدیکی Nimes و سازه‌های بتنی مانند ساختمان pantheon در روم تا امروز باقی مانده‌اند و مواد سیمانی آنها هنوز سخت و محکم است در خرابه‌های نزدیک pompeii اغلب ملات بهم چسباننده سنگها کمتر از خود سنگها که نسبتاَ سست می‌باشد هوازده شده است.

در قرون وسطی انحطاطی در کیفیت و کاربرد سیمان بوجود آمد و فقط در قرن 18 بود که پیشرفتی در دانش سیمانها حاصل شد در سال 1756 که john Smeaton مأمور بازسازی برج چراغ دریایی Eddystone د رفرا ساحل جنوب غربی انگلستان شده بود به این نتیجه رسید که بهترین ملات وقتی بدست می‌آید که مواد پوزولانی با سنگ آهک حاوی نسبت قابل توجهی از مواد رسی مخلوط شود با تشخیص اینکه نقش خاک رس که قبلاً نامناسب در نظر گرفته می‌شد. Smeaton اولین شخصی بود که خواص شیمیایی آهک آبی یعنی ماده‌ای که از پخت مخلوطی از سنگ و خاک رس بدست می‌آید پی برد. متعاقباً سیمانهای آبی دیگر مانند سیمان رومی که james parker از کلسینه نمودن گلوله‌های سنگ آهک رسی آن را بدست آورده بوجود آمد. بالاخره در 1824 Joseph Aspdin که معماری در شهر لیدز بود سیمان پرتلند را به ثبت رساند این سیمان را از حرارت دادن مخلوطی از پودر نرم خاک رس و سنگ آهک سخت در کوره تاحدودی که CO₂ آن بخارج رانده وشد بدست آورند دمای کوره خیلی پائین‌تر از حد لازم برای تولید کلینکر نخستین نمونه از سیمانی که امروزه آن را به نام سیمان پرتلند می‌شناسیم در سال 1845 بوسیله Isaac Johnson از حرارت دادن مخلوط خاک رس و سنگ آهک کیفیت تا حد کلینکر شدن و صورت پذیرفتن واکنش‌های لازم برای تشکیل ترکیبات چسباننده‌ی پرقدرت تهیه گردید.

نام سیمان پرتلند که در ابتدا به علت تشابه رنگ و سیمان حاصل کرده با سنگ پرتلند – سنگ آهکی که در Dorset انگلستان استخراج می‌شود به آن داده شد تا امروز در سراسر دنیا برای توصیف سیمانی که از در هم آمیختن کامل و حرارت دادن مواد آهکی و رسی، یا سایر مواد حاوی سیلیس، آلومین، و اکسید آهن تا دمای کلینکر شدن و آسیاب نمودن کلینکر حاصل شده باقی مانده است و تعریف سیمان پرتلند در استانداردهای مختلف با توجه به اینکه از پخت سنگ گچ به آن افزوده می‌شود بر این راستا قرار دارد امروزه ممکن است مواد دیگری نیز افزوده یا آمیخته شوند.

بتن تازه:

گواینکه بتن تازه فقط بصورت گذرا مورد توجه واقع می‌شود باید توجه نمود که مقاومت بتن با نسبتهای مخلوط معین بصورت خیلی جدی تحت تأثیر درجه‌ی تراکم آن واقع می‌شود و بنابراین بسیار مهم است که روانی مخلوط بتن تازه در حدی باشد که بتوان آنرا با سهولت کافی حمل نمود درجاریخت، متراکم کرد و سطح آن را پرداخت نمود بدون آنکه در خلال این مراحل جداشدگی صورت گیرد.

عوامل مؤثر بر کارآیی:

عامل اصلی مقدار آب مخلوط است که بر حسب کیلوگرم( یا لیتر) آب، بر متر مکعب بتن، بیان می‌شود از نظر سهولت( گواینکه تقریبی است) فرض می‌شود که برای یک نوع سنگدانه بخصوص با دانه‌بندی معین و کارآیی مشخص بتن، مقدار آب مستقل از نسبت سنگدانه‌ها به سیمان و یا از مقدار سیمان مخلوط باشد براساس این فرض می‌توان نسبت‌های مخلوط بین بتن‌های بامقدار سیمان مختلف را تخمین زد. جدول A مقادیر نمونه آب را برای اسلامب‌های مختلف بتن و حداکثر اندازه‌های مختلف سنگدانه‌ها می‌دهد این مقادیر فقط در مورد بتن بدون حباب هوا صدق می‌کند.

*تحقیق درباره بتن*

over view (نظر اجمالی)

مواد ساختمانی و اینکه چگونه آنها استخراج، تولید، انتقال، بهره‌برداری و بازیافت می‌شوند، تأثیر بسیار مهمی بر روی بهره‌وری اقتصادی، تأثیرات محیطی و دوام و ایمنی محیط ساختمان می‌گذارد. از قدیم مقدار زیادی از توجهات به استفاده از مواد نوآورانه به منظور تقویت صرفة اقتصادی،‌ ایمنی و دوام‌پذیری محیطی از ساختار زیربنایی محیطی، مبذول شده است مثلاً جاده‌های ما، پلها و تونلها و غیره. بهرحال، زیر ساختهای صنعتی، یک عامل اصلی از ظرفیت تولید صنعتی و کارآمدی و کیفیت امکانات مرتبط با آن می‌باشد و دارای اهمیت حیاتی است. زیربنای صنعتی که اشاره به زیربنای مالکیت خصوصی دارد و تنها برای استفاده از استخراج مواد و تولدی محصولات صنعتی می‌باشد، از موضوعات پیچیده این تحقیق بوده و ترسیم کنندة تمام حوضه‌های اصلی طراحی، مهندسی و ترکیب‌بندی می‌باشد. هرحال بواسطة حجم پایة تولید صنعتی آمریکا، انتخابهای متفاوتی در مواد و روشهای مورد استفاده وجود دارد که تأثیرات مهم و برجستة اقتصادی و محیطی را بر جای می‌گارد. بنابراین علاوه بر حفاظت صنعت زیربنای، توانایی ایجاد محیطی صمیمانه، گزینشهای پایدار بدن کارآیی مواد، ادغام ساختاری، بادوامی، هزینه و بهره‌وری صنعتی، اهمیت ویژه‌ای دارد. این مقاله قصد دارد یک نظر اجمالی در خصوص انواع مختلف مواد جدید و تکنولوژیهایی که وجود دارد، ارائه دهد ما قصد نداریم یک نگاه جامع به نوآوریهای جدید در مواد و تکنولوژیها داشته باشیم. همچنین قصد ما این نیست که یک گفتگو را در خصوص مکان تحقیق و گسترش آن ارائه دهیم زیرا در این راه موانعی وجود دارد این مقاله در دو بخش اصلی تنظیم گردیده است. بخش اول که یک نظر اجمالی در خصوص دسته‌های مختلف و متعددی از تکنولوژیها و یا روشهای پروسه شده می‌باشد که یا گسترش‌یافته‌اند و یا در حال کاربری هستند. هر کدام از اینها بعنوان یک نمونه از مواد تکنولوژیها و روشهایی است که برای بکارگیری در زیر ساختهای صنعتی وجود دارد و همچنین بحث در خصوص ابتکارات آنها و مزایای انرژی، محیطی، اقتصادی‌ای که آنها ارائه می‌دهند می‌بشد. این بخش همچنین ویژگیهای این مواد را مورد بررسی قرار می‌دهد این ویژگیها شامل استقامت، انعطاف‌پذیری، مقاومت در برابر ترک، مقاومت در برابر فرسودگی، دوام در برابر انعطاف پذیری مقاومت در برابر سایش و پوسیدگی می‌باشد. بخش دوم نگاهی دارد به موانعی که این مواد و تکنولوژیها برای ورود به بازارهای بزرگتر تجاری با آنها روبرو هستند.

زمانیکه به مسائل پیرامون تأثیر گزینش مواد برای زیربنایی صنعتی نگاهی می‌اندازیم، درک محیط بزرگتری که در آن آنها مورد استفاده خواهند بود، مه می‌شود. بیش از تحقیقات عادی به منظور تقویت و دوام، یک سؤال باید در خصوص تأثیرات محیطی آنها و همچنین پتانسیل آنها برای پاسخگویی به بلایای طبیعی و ساخته بشر مطرح گردد. تکنولوژیهای جدید و عملکرد بالای مواد برای برآورده کردن ای نازها گسترش یافته است. همچنین راه‌حلهای پایدار و خلاق برای مشکلات پایدار ارائه گردیده است. این مواد و تکنولوژیها، از آلیاژهای مقاوم در برابر پوسیدگی تا محصولات ترمیمی بتنی برای عایق‌بندی در مقابل لرزش ر در بر می‌گیرد. همگی آنها مزایایی را ارائه می‌دهند. چه از نظر پایداری ساختاری، محیطی و یا از نظر نگهداری و فرآیند تعمیرات.

ساختار یک بنا، که می‌تواند مستقیماً انرژی را مصرف کند، تأثیر بسیار مهمی بر کل انرژی مورد استفاده در اقتصاد را از طریق بنا و امکاناتی که ایجاد می‌کند، داشته باشد و ارائه‌کنندة فرصتی مهم برای بهره‌برداری از مواد جنبی و بی‌استفادة سایر صنایع و فرآیند‌های تغییر انرژی می‌باشد. دلیل این عوامل، صنعت پتانسیل بسیار بالایی را در تغییر الگوها و سطوح مصرف انرژی در کاهش اسراف مواد و ایجاد زیربنای بادوام، در حوزة عمومی و صنعتی، دارد.

بعبارت دیگر، زیر ساخت ایجاد شده می‌تواند تقویت‌کننده بهره‌وری در کل صنعت گردد اگر بطور کارآمدی طراحی و اجرا شود. برعکس آن می‌تواند بعنوان یک تباهی برای آن محصول گردد اگر طرح و ساختش ضعیف باشد.

بهمین دلیل، مفاهیم،‌ ابزارها و روشهای جدید در طراحی و ساختار صنعتی می‌تواند سهم بسزایی را در کارآیی انرژی، تغییر متعادل جو جهانی و ایجاد توسعة پایدار داشته باشد. این سطح‌بندی بطور خاص مرتبط با آن چیزی است که ما آنرا بعنوان مسائل گسترده و جدیدی از ایمنی زیر ساخت مورد توجه قرار می‌دهیم. جامعه ما بدرستی نمی‌تواند بدون الحاق پایدار، کارآمدی انرژی و بهره‌وری اقتصادی در داخل آن طرح، طرحی دقیق ارائه دهد.

تکنولوژی Road maps (نقشه‌های جاده‌ای) برای صنایع متنوع تولید انرژی متمرکز تحت عناوین زیر تولید شده است. تحت حمایت ادارة امور انرژی و انرژی جایگزین شونده (DOE-EERE) صنایع برنامه‌ریزی تکنولوژیکی برای استراتژی آینده (IOF). این Road map یک پهنة وسیع از زمینة مشترک را نشان می‌دهد و نظرت بسیاری را که ممکن است در حوزة ساختار صنعتی قابل اجرا باشد، ارائه می‌دهد. ظهور مجدد چنین اهدافی نظیر افزایش حساسیت محیطی افزایش کارآمدی اقتصادی، تأکید بیشتر بر روی همکاری و برداشتن موانع تحقیق و توسعه، همگی ممکن است بعنوان گواهی بر روندهای مؤثرتر، ارائه گردد. همچنانکه قبلاً ذکر شد، صنعت ساختمان نقش ممتازی را هم برای مصرف‌کننده و هم برای تهیه‌کنندة کالا و خدمات برای صنایع IOF دارد. ارتباط اختصاص یافته بین صنعت ساختمان و صنایع معدنی، الوار، آلومینیوم، شیشه،‌ استیل ریخته‌گری و سیمان باید پاسخگوی این روند باشد. از این رو معطوف داشتن توجه به نوآوریها در مواد و روشهای موجود ضرورت دارد و این در صورتی است که صنایع طراحی و ساختمانی، روابط هم زیستانة خود را با صنایع آتی به حداکثر برسانند.

What are the Criteria