نشریه مطالعات مهندسی انتظامی
پیاپی 11 (تابستان 1390)

سالهای زیادی است که بتن به عنوان یک ماده ساختمانی مهم در ساخت و ساز های بتنی چون ساختمان ها، سدها، پل ها، تونل ها، راه ها، اسکله ها و برج ها و سازه های خاص دیگر کاربرد دارد. در اکثر موارد به بتن به عنوان ماده ای مقاوم در برابر نیروهای فشاری نگریسته می شده و شاید مقاومت فشاری تنها خاصیت مهم و تعیین کننده در نظر گرفته می شده است. انجام پروژه های وسیع تحقیقاتی بر روی مواد مختلف تشکیل دهنده بتن و آزمایش بتن های مختلف با مواد جدید در سال های آخر قرن اخیر منجر به پیدایش بتن هایی شده است که علاوه بر تامین مقاومت خواص دیگری از این ماده نظیر دوام، کارآیی، سبکی، نرمی و مقاومت در برابر عواملی چون آتش و محیط و هوازدگی را نیز دست خوش تغییرات اساسی نموده است.

آهن به عنوان یک عنصر شیمیایی در طبیعت به ندرت به صورت خالص یافت می شود. این عنصر بعد از آلومینیوم فراوان ترین عناصر است و در حدود 5 درصد از قشر جامد کره زمین را تشکیل می دهد. آهن اغلب به صورت اکسید در معادن وجود دارد ولی به صورت کربنات، سیلیکات و سولفید آهن نیز در طبیعت یافت می شود. آهن خالص به علت نرم بودن و نداشتن استحکام کافی در صنایع مورد استفاده ندارد و معمولا آن را همراه با عناصر دیگری مانند غیر فلزات (کربن، گوگرد، فسفر، سیلیسیم) و در بعضی موارد با فلزات (کرم، نیکل، مولیبدن و غیره) به صورت آلیاژ به کار می برند.

باتوجه به کنترل دستی میزان درجه حرارت آب گرم ارسالی به ساختمان در سیستمهای حرارت مرکزی موجود به وسیله تنظیم درجه حرارت دیگها و پمپهای سیرکولاسیون، دمای آب گرمایش ارسالی به ساختمان بدون پاسخ دهی مناسب به تغییرات دمای هوای محیط، در محدوده ترموستاتیک باقی مانده و در نتیجه در بسیاری از ساعات دوره سرد سال دمای داخل ساختمان از محدوده آسایش تجاوز می کند که در مواقع بسیاری پنجره های ساختمان جهت تثبیت دمای داخل توسط ساکنین باز می گردند، که این امر موجب مصرف بیهوده سوخت و انرژی در ساختمان می گردد. با هوشمند سازی کنترل سیستم های حرارت مرکزی، آبگرم ارسالی به ساختمان هماهنگ با تغییرات دمای هوای محیط، با دمای مقتضی و در زمانهای مناسب به ساختمان ارسال می گردد که این امر علاوه بر صرفه جویی در مصرف سوخت و انرژی ساختمان، موجب تثبیت دمای داخل ساختمان در حد آسایش ساکنین می گردد. علاوه بر این با تنظیم جداول زمانی نرم افزاری موجود در سیستم های کنترل هوشمند، می توان برای مصارف گرمایشی ساختمان، کنترل زمانی بهینه اعمال نمود، که یکی از کاربردهای مهم آن اعمال گرمایش در ساختمانهای با کارکرد زمانی منقطع بر مبنای جدول زمانی تنظیمی می باشد.

در این مقاله به بررسی تاثیر اندازه سنگدانه های مصرفی ریز دانه و درشت دانه و حدود اندازه آنها بر مقاومت فشاری بتن مقاومت بالا پرداخته می شود. برای این منظور با انتخاب یک روش هدفمند، 84 سری نمونه با دو حالت مختلف برای اندازه سنگدانه ها ساخته شد. در حالت اول سنگدانه ها با نسبت 60 درصد ریز دانه (در محدوده اندازه mm 75/4- 0) و 40 درصد درشت دانه (در محدوده اندازه mm 5/12- 75/4) و 30 درصد سنگدانه درشت (mm 19- 5/12) انتخاب شد. به منظور نظم در بررسی نتایج، سایر متغیر ها سیستماتیک انتخاب شده تا تاثیرات یکسانی بر خواص بتن ها در درصدهای مختلف سنگدانه داشته باشند. از هر حالت سنگدانه مصرفی 42 سری نمونه ساخته شد و مقاومت7، 28 و 90 روزه آنها مورد مطالعه قرار گرفت. برای ساخت نمونه ها از قالب استوانه ای mm 150× 300 استفاده شد. نتایج نشان دادند که استفاده از ریز دانه بیشتر موجب افزایش مقاومت فشاری بتن می شود. علت این امر را می توان افزایش مساحت سطحی سنگدانه ها و کاهش تنش در سطح تماس سنگدانه و خمیر سیمان حدس زد که منجر به کاهش ترک های پیوستگی برشی در نزدیکی سنگدانه های درشت می شود.

ممعاری معرفت و عملی است که هدف آن به وجود آوردن یا سامان دادن به فضای زیستی انسان می باشد . به گونه ای که پاسخ گوی شرایط و واقعیات طبیعی و انسانی باشد و طراحی معماری ، فرآیندی است که از نیاز به فضا شروع شده و طی سیر از سوال به جواب ، در مرحله ی مطالعات ، یک سری از احکام و روابط معماری استخراج گردیده و مبنای برنامه ریزی طراحی واقع شده و در مرحله ی طراحی ، این برنامه ی مدون ، مصور و مجسم شده و به طرح کالبدی تبدیل می گردد ، که مبنای محاسبات سازه و تاسیسات برقی و مکانیکی قرار گرفته و مجموع آن منتج به نقشه های اجرایی وسپس ساختمان های مختلف با کاربری های متفاوت احداث می شوند . بنابراین کمترین صرفه جویی در متراژ نقشه های معماری و کمترین صرفه جویی در مواد و مصالح مصرفی ، در عین حفظ کیفیت و کارایی طرح های ساختمانی ، ارقام بسیار هنگفتی از صرفه جویی را در هزینه های عمرانی به همراه خواهد داشت . با توجه به گستره ی ماموریت ناجا در پهنه سرتاسر کشور و نیاز روزافزون ناجا به تامین و توسعه ساختمان و تاسیسات جدید ،ونوسازی ساختمانهای فرسوده بهینه سازی الگوی جامع مصرف در طراحی ساختمان های ناجا یک ضرورت راهبردی بوده، تا در عین ارتقاء کیفیت طراحی ساختمان ها ، حداکثر صرفه جویی لازم نیز صورت پذیرد . بر این اساس در این مجمل ، بهینه سازی الگوی جامع مصرف در طراحی ساختمان های ناجا در برابر نیازمندی های عوامل اقلیمی ، جغرافیایی ، حوادث طبیعی ، تهدیدات امنیتی و تهدیدات خارجی و ملاحظات اساسی در زمان احداث بهره برداری ، تعمیر و نگهداری و... ارایه گردیده و در انتها راهبردهای لازم پیشنهاد و نتیجه گیری لازم ارایه گردیده است .

برای سازه های بتنی، پدیده خوردگی بتن و ارماتور داخل آن از مهمترین عوامل تهدید کننده می باشد. بتن هرچند از ترکیب دانه های سنگی، سیمان و آب ناشی می شود، ولی اغلب مستعد خرابی با نفوذ آب و ترکیبات شیمیایی می باشد. مساله خوردگی فولاد در بتن از معضلات عمده کشورهای مختلف جهان است. این مساله حتی در کشورهای پیشرفته همچون آمریکا، کاندا، ژاپن و بعضی کشورهای اروپایی هزینه های زیادی را برای تعمیر آنها به دنبال داشته است. این مساله درکشورهای درحال توسعه و درکشورهای حاشیه خلیج فارس بسیار شدیدتر بوده و سازه های بتنی زیادی در زمانی نه چندان طولانی دچار خوردگی و خرابی گشته اند. در جامعه منابع فلزات محدود است و مسیر برگشت طوری نیست که دوباره آنها را بازگرداند. وقتی فلزی در اسید حل می شود و یا در و پنجره دچار خوردگی م شوند. دیگر قابل بازیابی نیستند. پس خوردگی یک پدیده مضر و ضربه زننده به اقتصاد است. با توجه به اهمیت موضوع خوردگی آرماتورهای فولادی در بتن، که رابطه مستقیم با طول عمر مفید سازه های بتنی داشته و نقش مهمی در حفظ و نگهداری سرمایه های کشور عزیزمان ایران را ایفا می کند، ضرورت مطالعه و تحقیق در این زمینه بیش از پیش مشخص می شود. یکی از راه کارهای جلوگیری از خوردگی، استفاده از مواد افزودنی بازدارنده خوردگی می باشد. مواد افزودنی بازدارنده خوردگی مانند نیتریت کلسیم و نیتریت سدیم بیش از دو دهه است که مورد استفاده قرار می گیرد. این مواد در هنگام ساخت مخلوط بتن به آن اضافه شده و با یون های آهن در سطح میلگرد وارد واکنش می شود و لایه خنثی تشکیل می دهد. این لایه خنثی قادر است حتی در برابر غلظت مشخصی از یون های کلر پایداری خود را حفظ کند. بازدارنده های خوردگی بدو صورت عمل می کنند. یا از طریق افزایش آستانه غلظت مواد مهاجم، برای ایجاد خوردگی یا از طریق کاهش نرخ خوردگی پس از آغاز خوردگی. این طرح به بررسی مواد افزودنی بازدارنده ای می پردازد که با کاهش نرخ نفوذ یون کلراید سبب کاهش خوردگی فولاد داخل بتن می شوند. آزمایشات انجام گرفته بر روی نمونه های حاوی مواد افزودنی بازدارنده خوردگی نشان از عملکرد مثبت این مواد در بتن مسلح می باشد.