کد مطلب 44

ژئوسنتیک ها موادی هستند که همگام با پیشرفت صنعت پتروشیمی با استفاده از انواع مختلف پلیمر ها ساخته شده و استفاده از آن ها به عنوان مصالحی جدید در رابطه با طرح های آب و خاک مورد استقبال مهندسین و کارشناسان در بسیاری از کشور های جهان قرار گرفته است.

---

 

بطور کلی ژئوسنتیک عنوانی فراگیر برای توصیف صفحات نازک و انعطاف پذیری است که در داخل توده خاک و یا در ارتباط با مصالح خاکی با اهداف مختلفی همچون مسلح سازی، جداسازی، عایق بندی رطوبتی،مهار فرسایش، ایفای نقش صافی (فیلتر)، زه کشی و غیره مورد استفاده قرار می گیرند. در بسیاری از موارد، این ورقه ها ممکن است ترکیبی از وظایف مذکور را به عهده داشته باشند. در این تحقیق امکان استفاده از این ماده با هدف ایفای نقش فیلتر و زهکش در زیر پوشش کانال ها به عنوان جایگزینی برای مصالح معدنی (شن و ماسه) مورد بررسی قرار می گیرد.

به طور کلی مواد ژئوسنتیک را می توان به دو گروه عمده نفوذپذیر و نفوذناپذیر تقسیم نمود که در مجموع در چند زیرگروه شامل:ژئوتکستایل ها، ژئوگرید ها، ژئوممبران ها، ژئونت ها، ژئوفوم ها، ژئوسل ها، ژئوکمپزیت ها، ژئواستریپ ها، رس ژئوسنتیک ها و لوله های ژئوسنتیک (ژئوپایپ) قابل تقسیم می باشند.

مواد ژئوسنتیک مورد استفاده در زه کشی، و از جمله زه کش زیر پوشش کانال ها باید دارای نفوذناپذیری قابل توجه بوده و به سهولت بتواند حجم آب ورودی به سیستم را تخلیه نماید و در عین حال بتواند از مهاجرت ذرات خاک مجاور و فرسایش آن جلوگیری نماید. با توجه به مطالبی که فوقا به آنها اشاره شد، سیستم های فیلتر  زه کش باید متشکل از یک سیستم ژئوکمپوزیت مرکب از یک یا دو لایه ژئوتکستایل (به عنوان فیلتر) و یک لایه ضخیم ژئوتکستایل درشت بافت یا ژئومت اصولا طرح و بررسی مساله زمین لغزه ها در پاره ای از کشورها حائز اهمیت است. چرا که خرابیها و تلفات ناشی از آن در بساری از موارد قابل توجه می باشد. در کشور هایی چون ایران، ژاپن، مکزیک، یوگسلاوی، نروژ، سوئیس، ایتالیا، چک و اسلواکی و شیلی خسارت ناشی از زمین لغزه ها تقریبا به طور دائمی و هر ساله می باشد.

مثلا در ژاپن سالیانه حدود 2000 گسیختگی ناشی از زمین لغزه ها فقط در خاکریزه های مسیر خطوط راه آهن این کشور اتفاق می افتد. همچنین در فاصله سالهای 1961 تا 1962 بیش از 9000 زمین لغزه در چک و اسلواکی اتفاق افتاده است. در ایران نیز این مسئله به طور دایمی و هر ساله در نقاط مختلف آن اتفاق می افتد و امنیت سازه های مختلف آن اتفاق می افتد و امنیت سازه های مختلف در پایین دست خود و جان ساکنین آن را به خطر می اندازد.

نمونه بارز این زمین لغزه ها در زلزله منجیل و رودبار می باشد که در اثر فعال شدن آن ها دهکده ای در زیر 30 متر خاک مدفون گردید. در کشور های پیشرفته، خطر زمین لغزه ها پهنه بندی شده اند و در بعضی از کشورها به محض فعال شدن یکی از آن ها، سیستم های الکترونیکی وقوع و محل آن را دقیقا نشان می دهد. به وسیله پهنه بندی خطر زمین لغزه ها به راحتی می توان دریافت که هر شیب چه وضعیتی است و در صورت نیاز می توان آن را توسط یکی یا ترکیبی از روش های پایدار کننده، پایدار کرد.

یکی از روش های پایدار سازی شیب های طبیعی استفاده از ژئوتکستایل در سطح شیب است این روش یکی از روش هایی است که تا به حال کمتر به وسیله محققین مورد پژوهش قرار گرفته است و جا دارد که در زمینه تحقیقات وسیعتری به عمل آید. ژئوتکستایل نیز که از الیاف مصنوعی ساخته می شود برای اولین بار در کشور هلند توسعه یافته است. به طور کلی این کار از سال 1953 پس از وقوع سیل مخربی که در فوریه 1953، 150000 هکتار از اراضی قسمت جنوب غربی هلند را فرا گرفت، شروع گردید. در اثر وقوع این سیل حدود 2000 نفر کشته شدند و 72000 نفر خسارت دیدند. این موضوع موجب شد تا مهندسین عمران به کاربردن مصالح جدید را مورد بررسی قرار دهند که در بین این مصالح جدید، فابریک های مصنوعی ساخته شده از الیاف مصنوعی وجود داشت. این نوع بافته ها علاوه بر اینکه مقاومت اصطکاکی سازه خاکی را افزایش می دهد نفوذ پذیری رضایت بخشی داشته و هیچ گونه ممانعتی در برابر حرکت آب در درون خاک ندارد. همچنین در محل هایی که نمی توان از مصالح مناسب ساختمانی محکم، جامد و وزین استفاده نمود، به کار بردن تولیداتی از الیاف مصنوعی سبک وزن می تواند راه حل بیشتری از مسائل گردد. از طرفی سهولت اجرای این فابریک ها و قیمت مناسب آن ها نسبت به سایر روش ها و کاربرد در کمترین زمان باعث شده که تمامی توجه ها به این سمت معطوف شده و تحقیقاتی در این زمینه به وسیله افراد مختلف انجام شود. با توجه به خصوصیات مختلفی که این فابریکهای مصنوعی دارن، از قبیل : قابلیت زه کشی، مقاومت کششی زیاد، لایه جداکننده، عدم قابلیت تجزیه شیمیایی، انعطاف پذیری، اقتصادی بودن، وزن کم و ... کاربرد وسیعی را در مهندسی عمران پیدا کرده است. کرنر (Koerner) در سال 1984 روشی ارائه کرد که در این روش از ژئوتکستایل به عنوان یک شبکه مسلح مقاوم در برابر کشش استفاده می کرد. او توسط این لایه، شیب را به طور کامل پوشش می داد و در نقاطی از شیب، به وسیله مهار های فولادی قطعه لغزنده را به سطح زیرین محکم می نمود و به این طریق مقاومت برشی خاک را افزایش می داد. در سال های بعد از او افراد دیگری از ژئوتکستایل به عنوان یک لایه فیلتر و زهکش کننده استفاده کردند. در این طریقه با ایجاد کانال هایی در روی شیب و قرار دادن ژئوتکستایل، دور مصالح دانه ای، خروج آب سطحی از شیب را سریعتر می کردند.

کلمه ژئوسنتتیک از دو بخش ژئو (Geo) و سنتتیک (Synthetic) ساخته شده‌است. از کلمه « ژئو » در مواردی استفاده می‌شود که مربوط به زمین باشد و قسمت دوم، « سنتتیک »، در مورد موادی استفاده می‌ شود که ساخته دست بشر باشند یا به عبارت دیگر موادی که مصنوعی اند و به صورت آزاد در طبیعت یافت نمی‌ شوند.

ویژگی های مواد ژئوسنتتیک :

ژئو ممبران ها :

ورقه های انعطاف پذیری بسیار کم (در حدود صفر) هستند که عموما جهت آب بندی مخازن، کانال ها، حوضچه ها و سایر سازه های مشابه مورد استفاده قرار می گیرند. در ابتدا برای ساخت این ماده از رزین ها استفاده می شد اما امروزه پی وی سی و پلی اتیلن بیشترین کاربرد را برای تولید آن دارند.

ژئوگرید ها:

از رشته های به هم پیوسته یکپارچه قابل انبساط با شبکه روزنه های منظم تشکیل و معمولا از  پلی اتیلن، پلی پروپلین یا پلی استر ساخته می شوند. این ماده عموما برای مسلح سازی خاک های ناپایدار مورد استفاده قرار می گیرد.

ژئوتکستایل ها:

صفحات نفوذ پذیری هستند که از الیاف پلی پروپلین و یا پلی استر و به دو صورت کلی بافته شده (تک رشته ای و چند رشته ای) و بافته نشده ساخته می شوند. در ژئوتکستایل های بافته شده رشته های الیاف با تکنولوژی بافت منسوجات به شکل های مختلف بافته می شوند در حالی که در نوع بافته نشده توده ای از الیاف با استفاده از حرارت، چسب های شیمیایی یا فشار مکانیکی به هم اتصال یافته و بدین ترتیب انواع مختلف ژئوتکستایل ها تولید می گردند. این مواد به علت نفوذناپذیری مناسب و بافت ری قابل کنترل، عموما به عنوان فیلتر مورد استفاده قرار می گیرند.

کاربرد های ژئوتکستایل :

الف)  تسلیح خاک

زمین لغزه: در ایران و دیگر کشور ها این مسئله به طور دایمی و هر ساله در نقاط مختلف آن اتفاق می افتد و امنیت سازه های مختلف و ساکنین آن ها در قسمت پایین دست خود را به خطر می اندازد نمونه آن در زلزله منجیل و رودبار می باشد که در اثر فعال شدن آنها دهکده ای در زیر 30 متر خاک مدفون گردید که بایستی از روش های پایدار کننده آن را پایدار کرد.

1. استفاده از بست های فولادی

روش بست های فولادی

به طور کلی یک ورق فولادی گالوانیزه به ضخامت 5 میلی متر برای پایداری دیواری به ارتفاع 14 تا 15 متر کافی است در بعضی اوقات از قطعات پیش ساخته بتنی استفاده می شود این قطعات پیش ساخته با اتصالات کام در زبانه با یکدیگر قفل و بست می شوند به طوری که از جریان خاک از بین درز ها به سمت پایین جلوگیری می شود در صورت استفاده از پوسته های فولادی، قطعات مختلف به یکدیگر پیچ شده و بسته های فولادی بین دو لبه قطعات قرار داده می شوند.

1. استفاده از ژئوتکستایل ها

در این روش با به کار بردن لایه های ژئوتکستایل در خاکریز می توان حجم مصرفی مصالح خاکی را کاهش داده و خاکریز را در برابر تمامی بار های اعمالی مسلح کرد همچنین می توان با شیب دلخواه تا 90 درجه ایجاد کرد این دیوار ها انعطاف پذیر بوده و در مقابل لغزش دورانی ضریب اطمینان بالایی خواهند داشت از خاکریز های مسلح می توان در جلوگیری از رانش زمین، دیوار های حایل وزنی که به نحوی محدودیت بعد دارند در ریزش گیر ها و در بستر جاده ها به کار رود.

ب)     زه کشی

آب زیرزمینی در روی ژئوتکستایل به خوبی جریان پیدا کرده و می تواند به سمت نقاط خروجی هدایت شود. یعنی با افزایش نفوذپذیری خاک باعث شود آب درون آن ها زه کشی شود.

ج)      جداسازی

با استفاده از ژئوتکستایل می توان لایه های مختلف خاک را از هم جدا کرد به عنوان مثال در احداث شاه راه ها، بستر رسی را می توان به کمک ژئوتکستایل از زیراساس شنی جدا کرد (در لایه های روسازی راه)

د)       فیلتر در سد ها

در صورتی که یک لایه ژئوتکستایل بین دو لایه خاک دانه ای درشت دانه و ریز دانه قرار داده شود زه کشی به راحتی از لایه های ریز به لایه درشت انجام شده و از نفوذ دانه های ریز به لایه دانه های درشت جلوگیری می شود. به طور کلی در طراحی فیلتر های ژئوتکستایل از دو معیار زیر استفاده می شود:

1)      محدوده نگهداری: ژئوتکستایل باید در برابر ذرات خاک مقاومت کند.

2)      محدوده نفوذپذیری: ژئوتکستایل باید توان گذردهی آب اضافی و آزاد از خود را داشته باشد.

مزیت و عیب ژئوتکستایل ها

مزیت: کاربرد آنها سریع و راحت است و مهارت خاصی لازم ندارد، دوام آنها در مقابل عوامل طبیعی زیاد است، توانایی آنها در نگهداری ذرات خاک در محل خود، مقاومت الکتریکی بالا.

عیب: تغییر شکل در دراز مدت ایجاد می کنند.

ژئونت ها:

از ردیف شبکه های موازی تشکیل می شوند که برای افزایش توان زه کشی مورد استفاده قرار می گیرند. این مواد عموما از پلی اتیلن با دانسیته بالا ساخته می شوند.

ژئوسل ها:

این مواد به صورت شبکه سه بعدی با ابعاد مختلف و برای تثبیت خاک یا کنترل فرسایش سواحل مورد استفاده قرار می گیرند.

رس -  ژئوسنتیک ها:

متشکل از ورقه های ژئوسنتیک با میان لایه های رسی (بنتونیتی) بوده و برای جلوگیری از نشت آب و آب بندی مخازن مورد استفاده قرار می گیرند. نوع متداول آن متشکل از یک لایه بنتونیت در میان دو ورقه ژئوتکستایل یا ژئوممبران می باشد.

ژئوکمپزیت ها:

ترکیبی از ورقه های مختلف ژئوسنتیک مانند ژئوتکستایل ژئونت، ژئوتکستایل ژئوگرید، ژئوتکستایل ژئوسل و غیره ساخته شده و در بسیاری از موارد به عنوان فیلتر زه کش مورد استفاده قرا می گیرند که این ویژگی موضوع اصلی بحث دراین مقاله می باشد.

ژئوفوم ها:

عموما با استفاده از پلی استر و به صورت قطعات یا بلوک هایی به شکل هندسی معین ساخته می شوند. این مواد بسیار نرم و سبک بوده و با هدف کنترل فشار خاک در پشت دیوار های حایل، جذب تورم، عایق بندی و غیره مود استفاده قرار می گیرند.

ژئوپایپ ها:

لوله های مشبک یا متخلخل ساخته شده از پلی وینیل کلاید یا پلی اتیلن با دانستیه بالا می باشند که به عنوان زه کش مورد استفاده قرار می گیرند. جدار این لوله ها ممکن است صاف یا موج دار باشد. در حال حاضر استفاده از ژئوپایپ های موجدار ساخته شده از پلی اتیلن دانسیته بالا بسیار متداول شده است.

مواد ژئوسنتیک مورد استفاده در زه کشی، و از جمله زه کش زیر پوشش کانال ها باید دارای نفوذناپذیری قابل توجه بوده و به سهولت بتواند حجم آب ورودی به سیستم را تخلیه نماید و در عین حال بتواند از مهاجرت ذرات خاک مجاور و فرسایش آن جلوگیری نماید. با توجه به مطالبی که به آن ها اشاره شد، سیستم های فیلتر زه کش باید متشکل از یک سیستم ژئوکمپوزیت مرکب از یک یا دو لایه ژئوتکستایل (به عنوان فیلتر) و یک لایه ضخیم ژئوتکستایل درشت بافت یا ژئومت اصولا طرح و بررسی مساله زمین لغزه ها در پاره ای از کشور ها حائز اهمیت است. چرا که خرابی ها و تلفات ناشی از آن در بساری از موارد قابل توجه می باشد. در کشور هایی چون ایران، ژاپن، مکزیک، یوگسلاوی، نروژ، سوئیس، ایتالیا، چک و اسلواکی و شیلی خسارت ناشی از زمین لغزه ها تقریبا به طور دایمی و هر ساله می باشد. مثلا در ژاپن سالیانه حدود 2000 گسیختگی ناشی از زمین لغزه ها فقط در خاکریزه های مسیر خطوط راه آهن این کشور اتفاق می افتد. همچنین در فاصله سالهای 1961 تا 1962 بیش از 9000 زمین لغزه در چک و اسلواکی اتفاق افتاده است. در ایران نیز این مسئله به طور دایمی و هر ساله در نقاط مختلف آن اتفاق می افتد و امنیت سازه های مختلف آن اتفاق می افتد و امنیت سازه های مختلف در پایین دست خود و جان ساکنین آن را به خطر می اندازد. نمونه بارز این زمین لغزه ها در زلزله منجیل و رودبار می باشد که در اثر فعال شدن آنها دهکده ای در زیر 30 متر خاک مدفون گردید. در کشور های پیشرفته، خطر زمین لغزه ها پهنه بندی شده اند و در بعضی از کشور ها به محض فعال شدن یکی از آنها، سیستم های الکترونیکی وقوع و محل آن را دقیقا نشان می دهد. به وسیله پهنه بندی خطر زمین لغزه ها به راحتی می توان دریافت که هر شیب چه وضعیتی است و در صورت نیاز می توان آن را توسط یکی یا ترکیبی از روش های پایدار کننده، پایدار کرد. یکی از روش های پایدار سازی شیبهای طبیعی استفاده از ژئوتکستایل در سطح شیب است این روش یکی از روش هایی است که تا به حال کمتر به وسیله محققین مورد پژوهش قرار گرفته است و جا دارد که در زمینه تحقیقات وسیع تری به عمل آید. ژئوتکستایل نیز که از الیاف مصنوعی ساخته می شود برای اولین بار در کشور هلند توسعه یافته است. به طور کلی این کار از سال 1953 پس از وقوع سیل مخربی که در فوریه 1953، 150000 هکتار از اراضی قسمت جنوب غربی هلند را فرا گرفت، شروع گردید. در اثر وقوع این سیل حدود 2000 نفر کشته شدند و 72000 نفر خسارت دیدند. این موضوع موجب شد تا مهندسین عمران به کاربردن مصالح جدید را مورد بررسی قرار دهند که در بین این مصالح جدید، فابریک های مصنوعی ساخته شده از الیاف مصنوعی وجود داشت. این نوع بافته ها علاوه بر اینکه مقاومت اصطکاکی سازه خاکی را افزایش می دهد نفوذ پذیری رضایت بخشی داشته و هیچ گونه ممانعتی در برابر حرکت آب در درون خاک ندارد. همچنین در محل هایی که نمی توان از مصالح مناسب ساختمانی محکم، جامد و وزین استفاده نمود، بکاربردن تولیداتی از الیاف مصنوعی سبک وزن می تواند راه حل بیشتری از مسائل گردد. از طرفی سهولت اجرای این فابریک ها و قیمت مناسب آن ها نسبت به سایر روش ها و کاربرد در کمترین زمان باعث شده که تمامی توجه ها به این سمت معطوف شده و تحقیقاتی در این زمینه به وسیله افراد مختلف انجام شود. با توجه به خصوصیات مختلفی که این فابریک های مصنوعی دارن، از قبیل: قابلیت زه کشی، مقاومت کششی زیاد، لایه جداکننده، عدم قابلیت تجزیه شیمیایی، انعطاف پذیری، اقتصادی بودن، وزن کم و ... کاربرد وسیعی را در مهندسی عمران پیدا کرده است. کرنر(Koerner) در سال 1984 روشی ارائه کرد که در این روش از ژئوتکستایل به عنوان یک شبکه مسلح مقاوم در برابر کشش استفاده می کرد. او توسط این لایه، شیب را به طور کامل پوشش می داد و در نقاطی از شیب، به وسیله مهارهای فولادی قطعه لغزنده را به سطح زیرین محکم می نمود و به این طریق مقاومت برشی خاک را افزایش می داد. در سالهای بعد از او افراد دیگری از ژئوتکستایل به عنوان یک لایه فیلتر و زهکش کننده استفاده کردند. در این طریقه با ایجاد کانال هایی در روی شیب و قرار دادن ژئوتکستایل، دور مصالح دانه ای، خروج آب سطحی از شیب را سریعتر می کردند.

یکی دیگر از موارد استفاده از ژئوتکستایل ها، مسلح نمودن خاکریز هاست. با بکار بردن لایه های ژئوتکستایل در خاکریز می توان حجم مصرفی مصالح خاکی را کاهش داده و خاکریز را در مقابل تمامی بار های اعمالی مسلح کرد. همچنین می توان دیواری با شیب دلخواه تا 90 درجه ایجاد کرد. این دیوار ها انعطاف پذیر بوده و در مقابل لغزش دورانی ضریب اطمینان بالایی خواهند داشت. از خاکریزه های مسلح می توان در جلوگیری از رانش زمین، دیوار های حایل وزنی که به نحوی محدودیت بعد دارند، در ریزش گیر ها، در بستر جاده و ... استفاده کرد.

:: بازدید از این مطلب : 63

|

امتیاز مطلب : 0

|

تعداد امتیازدهندگان : 0

|

مجموع امتیاز : 0

کد مطلب 43

ژئوتکستایل کاربرد های زیادی در زمینه های مختلف دارد که به آن می پردازیم.

---

 

ژئوتکستایل به‌ خاطر ایفای نقش‌ های متنوع، دارای زمینه های کاربردی فراوانی می ‌باشد که در زیر چند کاربرد عمده آن آمده است:

1) نقش جدا سازی در جاده

عامل عمده شکست جاده تزریق مواد لایه های مجاور به درون پی سنگریزه‌ ای و پیامد نزول استحکام در لایه سنگریزه‌ ای می ‌باشد وقتی لایه سنگریزه ‌ای روی لایه Subgrade قرار می ‌گیرد. لایه زیرین آلوده به خاک گشته و به مرور بار ترافیکی و ارتعاش، لایه سنگریزه‌ای پی (Aggregate) را به درون خاک تزریق می ‌کند و موجب حرکت لایه به طرف بالا می ‌گردد. در محل‌ های مرطوب ترافیک موجب پمپ خاک ‌‌های Subgrade ضعیف به درون سنگریزه گردیده و تمامی این شرایط باعث کاهش ضخامت موثر لایه سنگریزه ‌ای می گردند در نتیجه لایه حمایتی جاده تخریب شده و عمر مفید جاده کاهش می ‌یابد. استفاده از ژئوتکستایل‌ های بافته و نبافته برای بهبود عملکرد بزرگراه ‌ها، جاده‌ های غیر فرشی، محل‌ های پارکینگ، فرودگاه ‌ها، بارانداز ها و مناطق نگهداری اجناس استفاده می گردد.

2) زیرسازی جاده

ژئوتکستایل در این کاربرد با توجه به شرایط محل در یک یا چند نقش اصلی به کار می ‌رود در جداسازی Subgrade و مواد سنگی و دانه‌ای واقع می ‌گردد، در فیلتراسیون، ژئوتکستایل آب، چه جریان تحت فشار در اثر نیرو های دینامی کی و چه جریان ثابت را با فیلتر از خود عبور داده و از ورود خاک نرم به درون لایه سنگی پی (Aggregate) و لایه‌ های زهکش جلوگیری می ‌کند. در نقش مستحکم سازی، موجب استحکام مواد نرم Subgrade (خصوص CBR3) می ‌شود و می زان CBR را تا حد مطلوبی افزایش می ‌دهد و با توزیع فشار منطقه‌ای و موضعی از فرو رفتن مواد سنگی و دانه ‌ای پی به درون Subgrade نرم و مرطوب جلوگیری می ‌کند و نیز نقش زهکشی در جاده را بهبود می بخشد.

3) روکش جاده

منبع اصلی تخریب در فرش جاده تزریق آب ناخواسته به درون ساختار از طریق ترک موجود در سطح فرش است. هنگام ساخت یا تجدید فرش بزرگراه، جاده، باند فرودگاه محل ‌های پارکنیگ الحاق پارچه بین اندود اتصال (tack coat) و لایه جدید آسفالت یک سد رطوبت مؤثری را ایجاد کرده و زیر پی را در مقابل نفوذ آب سطحی حمایت می کند.

در این کاربرد، ژئوتکستایل دارای دو مکانیزم برای بهبود عملکرد روکش می باشد. اول این‌که، به‌عنوان لایه می انی با جذب تنش و فشار، از انتشار ترک خوردگی بازتابی (Reflective) از روکش قدیمی به روکش جدید جلوگیری کرده و یا به تعویق می ‌اندازد و دوم، به ‌عنوان لایه ضد رطوبت از ورود نزولات آسمانی و مایعات سطحی از طریق ترک‌ های آسفالت به درون لایه زیرین و مرطوب ‌سازی Subgrade و متعاقب آن، از گسیختگی و ضعف Subgrade جلوگیری می ‌کند.

روشی که اغلب برای بازسازی (مرمت) جاده ترک خورده و گسیخته به کار می ‌رود، روکش AC می ‌باشد این عمل موقتا ترک‌ ها را می ‌پوشاند و بعد از این‌که روکش جایگزین شد، هر حرکت جانبی یا طولی جاده موجب انتشار ترک‌ های روکش قبلی به روکش جدید می ‌گردد و ترک ‌های بازتابی رخ می ‌دهد. این حرکت موجب ورقه و ریش شدن و بریدگی در طول ترک ‌های بازتابی گشته و راهی برای نفوذ آب‌ های سطحی به لایه پی و Subgrade می گردد.

در زیر روکش جدید AC، ژئوتکستایل می ‌تواند برای دفع فشار های وارده ناشی از حرکت روکش قبلی، استحکام کششی ایجاد کند. ژئوتکستایل به‌عنوان لایه می انی در دفع فشار ناشی از ترک ‌های افقی و عمودی عمل می ‌کند.

آغشته‌ سازی ژئوتکستایل با قیر و آسفالت، یک لایه غیر قابل نفوذ را نسبت به آب‌ های سطحی به وجود می ‌آورد. به‌خاطر سنخیت و قرابت الیاف پلیمری با مواد نفتی، جذب قیر و مواد اتصال Tack coat به لایه ژئوتکستایل به خوبی صورت می ‌گیرد.

4) زیرسازی خط آهن

ژئوتکستایل در این کاربرد موجب تثبیت خط آهن می ‌گردد و با توجه به شرایط محل، یک یا چند نقش اصلی را ایفا می ‌کند: حفظ هندسه بستر خط آهن برای عملکرد مؤثر ریل، حیاتی می ‌باشد. ژئوتکستایل در نقش جداسازی، بین مواد پی (Ballast) و زیر پی (Subballast) ریل واقع می ‌گردد. وقتی مواد Subgrade در اثر حرکت قطار و نیروی کوبش آن به درون لایه پی و زیرین پمپاژ می ‌شود، می ‌تواند بستر غیر سطحی را براین خط آهن به وجود آورد و باعث کاهش سرعت و یا حتی خارج شدن قطار از ریل گردد، یک ژئوتکستایل جداساز می ‌تواند این مشکل را رفع نمایید. ژئوتکستایل در نقش مستحکم‌سازی در خطوط جدید و یا خطوط تعمیری، با توزیع فشار وارده به Subgrade، موجب افزایش تحمل آن می ‌گردد. ژئوتکستایل به مهارسازی مواد پی و زیر پی در مقابل حرکات جانبی کمک می ‌کند و از این طریق خواص انسجامی و تحمل فشار را حفظ می ‌کند. ژئوتکستایل هم‌چنین مکانیزمی را برای زهکشی جانبی (حاشیه ‌ها) ایجاد می ‌کند و عملکرد زهکشی را بهبود می ‌بخشد.

5) سد سازی

کاربرد ژئوتکستایل در زمی نه سد سازی برای ضد آب ‌سازی و جلوگیری از نشت آب از بدنه سد شده و از تخریب تدریجی آن جلوگیری می ‌نماید. در این کاربرد، از ژئوتکستایل سنگین (معمولاً 16OZ/yd) به‌عنوان لایه محافظ غشا ژئوممبرین (که نقش لایه غیرقابل نفوذ را نسبت به آن بازی می ‌کند) استفاده می ‌شود. ژئوتکستایل هم‌چنین به‌عنوان زهکشی سطحی دیواره سد و انتقال رطوبت به زهکش‌های پایین سد عمل می ‌کند.

6) کنترل فرسایش

ژئوتکستایل ‌ها جایگزین فیلتر های دانه‌ای و تفکیک شده سنگریزه ‌ای در زیر سنگ چینی‌ها (Rip Rap) یا بلوک‌ های بتن آرمه می ‌گردند و در مواردی از جمله کانال‌ های زهکشی، سواحل، سیستم ‌های حفاظتی و اسکله و سد های خاکی به کار می ‌روند. بدون یک فیلتر ژئوتکستایل، عمل موج و حرکات آب، خاک‌ های Subgrade را در زیر مجموعه سنگریزه ‌ای یا لایه آرمه فرسایش می ‌دهد تحلیل لایه Subgrade مزیت آرمه یا مجموعه قلوه سنگ‌ ها (Rip Rap) را تنزل می ‌بخشد و موجب لزوم تعمی رات اساسی می ‌گردد. انتخاب ژئوتکستایل برای کنترل دائمی فرسایش شبیه زهکشی زیر زمینی می ‌باشد. با این همه کاربردهای کنترل فرسایش معمولا نیاز به ژئوتکستایل ‌هایی با خواص استحکامی بالا هست. کانال ‌های زهکش، سواحل، پل و سیستم‌ های حفاظت از خوردگی سازه ‌ها در اثر آب (آب‌ خوردگی) از مواد کاربردی این نقش از ژئوتکستایل می ‌باشد.

بدون حضور ژئوتکستایل فیلتری، ضربات موج آب، مواد Subgrade را از زیر پوشش سنگی (Rip Rap) یا بتن آرمه فرسایش می ‌دهد. تخریب و فرسایش Subgrade، مزایا و عمکرد حفاظ سنگی یا آرمه را خنثی می ‌سازد و موجب نیاز به تعمیر اساسی و جایگزین پر هزینه می ‌گردد.

7) دیوار های محافظ

دیوار های محافظ به مالکان خود این اجازه را می ‌دهند تا کاربرد زمین خود را به حداکثر برسانند با این وجود ساخت یک دیوار سیمانی ثقلی، اغلب به‌ خاطر سنگینی و گرانی غیر عملی می ‌باشد. ژئوتکستایل ‌ها به‌طور وسیع جهت استحکام بخشیدن به خاکریز ها روی خاک ‌های نرم، سیل ‌بند و دیوار های نگهدارنده به کار می ‌روند ژئوتکستایل‌ ها از نظر بودجه ‌ای، ساخت دیوار های نگهدارنده را عملی می ‌سازند در حقیقت یک ژئوتکستایل به کار رفته جهت دیوار نگهدارنده می ‌تواند تقریبا با کمتر از نیمی از هزینه یک دیوار نگهدارنده سنتی ساخته شود. ژئوتکستایل ‌های بافته مزایای چشم گیری نسبت به روش سنتی مانند نصب آسان، ساخت راحت و توانایی استفاده از مواد خاکبرداری شده محل پروژه را دارا می ‌باشند و هم چنین ژئوتکستایل‌ های پلی پروپیلنی تقریبا نصف ژئوگرید ها هزینه دارند و به ‌طور قابل ملاحظه‌ای نیروی کمتری را برای نصب نیازمند هستند.

8) زهکشی زیرزمینی

ژئوتکستایل، جایگزین فیلتر های خاکی متداول برای زهکشی تقریبا تمام ساختار ها از جمله سیستم‌ های کنترل آب زیرزمینی، فرش جاده ‌ها، زیرساخت ‌های ساختمان، سد ها و دیوار ها می ‌باشند. در مقایسه با فیلتر های خاکی سنتی، ژئوتکستایل‌ ها علاوه بر ایجاد یک زهکش پیوسته و مناسب، خاکبرداری و تاثیرات زیست محیطی را کاهش داده و موجب کاهش عمده هزینه ‌ها می ‌گردد.

ژئوتکستایل ‌های بی ‌بافت سبک وزن تا وزن متوسط مناسب کاربرد فیلتر زهکش بوده و اجازه می ‌دهند که آب زیرزمینی از هسته های زهکشی بگذرند و در عین حال از بسته شدن و گیر کردن سیستم زهکشی، با خاک مجاور جلوگیری می ‌کند. ژئوتکستایل‌ های نیمه سنگین بی ‌بافت وقتی در تماس نزدیک با یک ژئونت یا سنگ زهکش قرار می ‌گیرد می ‌تواند ضایعات و خاک را فیلتر نماید و در عین حال به آب و مایعات شیمیایی اجازه عبور دهد.

9) کنترل نگهداری ضایعات

کنترل ضایعات و طرح‌ های پاکیزه‌ سازی زمین نیاز به ژئوتکستایل ‌هایی با خواص فیزیکی پایدار و کیفیت تولید مناسب دارد در کاربردهای زیست محیطی، ژئوتکستایل باید خواص مهم و حیاتی را در حالی ‌که در معرض محیط‌ های شدیدا شیمیایی هستند، حفظ نماید. کاربرد ژئوتکستایل در فیلتراسیون مایعات و سیستم‌های جمع‌آوری گاز و نیز محافظت از لایه ژئوممبرین، پوشش‌های ضایعات می ‌باشد. ژئوتکستایل‌ها برای ضایعات شهری و محل دفن زباله ‌ها و ضایعاتی مضر و خطرناک، تالاب ‌های تصفیه پساب، هم‌چنین مخازن نگهداری و کنترل ضایعات و دیگر سیستم‌ های نگهداری سطحی توصیه شده‌اند.

10) سیستم جمع آوری مایعات و گاز

ژئوتکستایل‌ های نبافته و بافته شده برای مایعات محلول و سیستم ‌های جمع‌ آوری گاز استفاده می ‌شوند این محصولات کارایی سیستم را برای دفن زباله ‌ها و هم برای طرح پاکیزه ‌سازی آب زیر زمینی افزایش می ‌دهند. انتخاب ژئوتکستایل های فیلتری برای پاکیزه ‌سازی محیط و کنترل ضایعات همانند انتخاب برای سیستم‌ های زهکشی زیرزمینی است. لایه ‌های نبافته سنگین وزن عموما جهت این امر مناسب می ‌باشند.

11) حفاظت ژئوممبرین

ژئوتکستایل‌ ها به‌طور مؤثر به‌عنوان بالشتک حفاظتی از لایه ‌های کنترل ضایعات در مقابل سوراخ شدگی و صدمات دیگر حفاظت می ‌کند. لایه‌ های ژئوممبرین، سازه‌ های پوشش ‌دار و بی‌ پوشش نبافته بسیار محکم برای تقویت سیستم ‌های لایه‌ای و حفاظت از لایه‌ های ژئوممبرین در مقابل فشارهای شدید ناشی از اختلافات سطح به کار می ‌روند. بدون لایه‌های محافظ، لبه های تیز مواد زیرزمینی و مواد زائد موجب آسیب‌ دیدگی ممبرین شده و نهایتا از کیفیت و کارایی لایه ‌ها می ‌کاهد. لایه‌ های نبافته و لایه‌ های ترکیبی به‌عنوان حفاظ در مقابل صدمات مکانیکی به کار می ‌روند. لایه‌ های نبافته سنگین وزن با وزن حدود 600 ژئوممبرین ‌ها را محافظت می ‌کند.

12) ثبات و تحکیم خط‌ های آهن

با استفاده از ژئوتکستایل ‌های نبافته روی لایه زیرین نرم و مرطوب طول عمر جاده و خط آهن افزایش می ‌یابد این عمل با جلوگیری از ورود مخلوظ یگ و سنگ و شن و ماسه به درون لایه زیرین ایجاد می ‌شود. بی‌بافت‌ های سنگین وزن برای ثبات خط آهن مناسب می ‌باشند.

استفاده از ژئوتکستایل و زیر بستر خط آهن این اطمینان را می ‌دهد که خاکریز خط آهن، بار هایی را که برای آن پیش‌بینی شده را تحمل کند.

:: بازدید از این مطلب : 455

|

امتیاز مطلب : 0

|

تعداد امتیازدهندگان : 0

|

مجموع امتیاز : 0

کد مطلب 42

ژئوتکستایل به خاطر ایفای نقش های متنوع دارای زمینه های کاربردی فراوانی می باشد که در زیر چند کاربرد عمده آن آمده است.

---

 

کاربرد ها:

ژئوتکستایل به خاطر ایفای نقش های متنوع دارای زمینه های کاربردی فراوانی می باشد که در زیر چند کاربرد عمده آن آمده است:

1. فیلتراسیون

2. زیرسازی جاده

3. روکش جاده

4. کنترل فرسایش

5. دیوار های محافظ

6. کنترل فرسایش

7. کنترل نگهداری ضایعات

8. سیستم جمع آوری مایعات و گاز

9. حفاظت ژئوممبرین

10. ثبات و تحکیم خط های آهن

11. احداث مخازن ذخیره آب و مواد شیمیایی

12. مخازن فاضلاب و لندفیل ها در ایزولاسیون تونل ها

13. کانال های آب رسانی

14. در احداث و فونداسیون سازی ساختمان

15. جلوگیری از فرسایش سواحل

16. در اجرای انواع خطوط آهن

17. در زیر سازی و روکش اسفالت

18. تحکیم بستر خاکریزه ها

19. استفاده در خطوط انتقال اب

20. زیر سازی چمن مصنوعی

21. احداث باند فرودگاه

22. انواع زهکشی ها از جمله سطحی و زیر زمینی

23. محل های دفن زباله

24. سیستم جمع آوری مایعات و گاز ها و غیره

25. تقویت (استحکام) و تثبیت سازی

کاربرد ژئوتکستایل در مهندسی:

1. زهکشی: آب زیرزمینی در روی ژئوتکستایل به خوبی جریان پیدا کرده و می تواند به سمت نقاط خروجی هدایت شود.

2. فیلتریزاسیون: در صورتی که لایه ژئوتکستایل نفوذ پذیر بین دو لایه خاک دانه ای درشت و ریز قرار گیرد، زهکشی به راحتی از لایه ریز به لایه درشت انجام شده و از نفوذ دانه های ریز به لایه درشت جلوگیری می شود.

3. جداسازی: با استفاده از ژئوتکستایل می توان لایه های مختلف خاک را از هم جدا کرد. به عنوان مثال در احداث شاه راه ها، بستر رسی را می توان به کمک ژئوتکستایل از زیر اساس شنی جدا نمود.

4. تسلیح: مقاومت کششی زیاد ژئوتکستایل باعث افزایش ظرفیت باروری زمین می شود.

کاربرد های ژئوتکستایل در پروژه های عمرانی :

1. کاهش هزینه های مصالح مصرفی در زمان ساخت

2. تقویت بستر

3. کاهش ضخامت لایه های گوناگون خاک

4. جلوگیری از ایجاد ترک در روکش های آسفالت

5. جداکننده بین لایه های گوناگون خاک جهت جلوگیری از تداخل دانه بندی ها به یکدیگر

6. فیلتراسیون

7. سیستم های زهکشی

8. عمر فراوان آن در خاک

9. افزایش عمر سیستم های طراحی شده

کاربری ژئوتکستایل به عنوان فیلتر در سد های خاکی:

1. حفاظت شیب پایاب نسبت به فرسایش

2. هدایت روان آب های سطحی و نشت در پایین دست

3. حفاظت شیب سرآب

4. ایجاد زهکشی داخلی در سد

5. ایجاد فیلتر در زیر پوشش ریپ رپ برای جلوگیری از فرسایش داخلی و شسته شدن مصالح در پایاب و سرآب

اهمیت ژئوتکستایل ها:

بار ها، موج ها و گاهی یخ ها عمده منابع بارگذاری بر سازه های آبی و دریایی است. از بین عوامل فوق امواج ضمن اعمال فرسایش در بستر رودخانه یا کف دریا می تواند نیروهای ضربه ای به سازه وارد نماید. اغلب تجارت های جهانی بوسیله کشتی ها و از طریق ورود وخروج به بنادر صورت می گیرد، این امر نیازمند تثبیت و نگهداری راه های آبی است، ضمن آنکه مسایل توریستی در کنار سواحل نیز یکی از عوامل درآمد زا برای کشورهاست و این امر بحث پایداری و تثبیت سواحل را مهمتر می سازد. مهندسی سواحل شروع نقطه ای برای استفاده از الیاف مصنوعی در دهه 1950 میلادی بوده است و در ابتدا الیاف مصنوعی برای ساختن کیسه های بزرگ شنی و ماسه ای به منظور استفاده درموج شکن ها بوده است، ازاین مواد به دلیل داشتن خصوصیاتی مانند وزن کم، مقاومت بالا و طولانی مدت استفاده بیشتری گردید طوری که امروزه دو نوع الیاف مصنوعی بافته شده و بافته نشده برای پروژه های سد سازی، جاده سازی، ساخت راه آهن و تونل و دیگر کار های مهندسی ژئو تکنیک استفاده می شود.

همچنین این مصنوعات جهت حفاظت سواحل دریا و رود ها کاربری ایده آلی دارد. گونه های مختلف بافته نشده ژئو تکستایل می توانند جانشین برتری برای ریزدانه های زیرین (RIP RAP) و به طورکلی نقاطی که درمعرض فرسایش وجذر و مدر قراردارد باشد. به طورکلی اجرای بسیارسریع و راحت، مقاومت بالا، هزینه کم، پایداری ده ها ساله، تخریب کمتر طبیعت، یکنواختی در اجرا وسایر ویژگی های آن باعث شده که در اکثر کشور ها مورد استفاده قرارگیرد.

نقش تقویت کنندگی

ژئو تکستایل ها به طور کلی در توده خاک می توانند بوسیله توسعه نیروهای کششی نقش تقویت کنندگی داشته باشند. در واقع یک ژئوتکستایل استحکامی باعث تغییر واکنش آسفالت جاده نسبت به نیرو های وارده می شود. در این مکانیزم، کرنش های موجود در توده خاک منجر به کرنش هایی در ژئو تکستایل کردیده که موجب بسیج نمودن نیرو های کششی در استحکامات می شود. و این نیرو ها در جهت محدود سازی حرکات خاک عمل کرده و موجب توزیع استخکام برشی اضافی می گردند. این فرایند موجب می شود تا سیستم خاک ژئوتکستایل، استحکام برشی بزرگتری در توده خاک ایجاد کند. به بیان ساده تر منسوج با استحکام بالا کمبود استحکام توده خاک ضعیف را نموده و در کل مجموع آن دو در مقابل تنش های برشی کقاومت می کنند. پس این منسوج باید دارای مدول تنش - کرنشی اولیه بالایی باشد تا تنش ها را تحمل نموده و آنها را در محدوده بزرگتری پخش نماید. این کاهش فشار ها می تواند موجب کاهش قابل توجهی در ضخامت مورد نیاز لایه پی سنگی می شود.

ساخت شیب های با دوام و دیواره های حائل و سایر سازه های خاکی با ساختار های نگه دارنده همگی از موارد استفاده از این مصنوعات می باشد. از طرفی مقرون به صرفه بودن استفاده از این مصنوعات نسبت به روش های سنتی (برای مثال دیوار های عمودی خاک تقویت شده نسبت به دیوار های بتونی سنتی هزینه احداث کمتری دارد) موجب شده که استفاده از این مصنوعات امروزه در پروژه های ژئوتکنیکی دارای اهمیت خاصی باشند.

نتیجه گیری کلی و نگاهی به آینده

بیش از 30 سال از مصرف ژئوتکستایل ها در سازه ها و ساختمان می گذرد. با توجه به قدمت استفاده از ژئوتکستایل ها در صنعت راه و ساختمان تجارب ارزنده‏ای در کشور های مختلف در این زمینه کسب شده و علاوه بر این در هزینه‏ های ساختمان و بهینه سازی انرژی صرفه‏جویی‏ هایی صورت گرفته ‏است.

امروزه علی ‏رغم رکود در فعالیت های ساختمانی کشور شاهد افزایش مصرف ژئوتکستایل در این صنعت می‏ باشیم. علت امر را می‏توان به موارد زیر نسبت داد:

1. آمادگی صنعت ساختمان برای استفاده از فناوری ‏های نو در این زمینه.

2. افزایش آگاهی و اطلاعات علمی و فنی در زمینه تولید ژئوتکستایل ‏ها.

3. نتایج مثبت و تجربیات ارزنده از مصرف ژئوتکستایل ها در مدت سه دهه گذشته در کشور های مختلف.

4. وجود دستور‏العمل‏ ها و استاندارد های موجود و در حال تهیه و تدوین.

5. تنوع کاربرد های جدید این محصولات.

:: بازدید از این مطلب : 84

|

امتیاز مطلب : 24

|

تعداد امتیازدهندگان : 8

|

مجموع امتیاز : 8

کد مطلب 41

پیچیدگی رفتار سازه ای در برابر بار های تصادفی، سازه های بلند و سازه های خاص در محیط های دریایی و غیره موجب شده نگرش جدید در بکار بردن مواد و مصالح و فرآورده های جدید ساختمانی با رفتار و خواص متفاوت از آنچه تاکنون در ساخت سازه ها بکار می رفته است بوجود آید.

---

 

در این تحقیق به بررسی نقش انواع رزین ها، الیاف و مواد کامپوزیت در مقاوم سازی سازه های بتنیپرداخته شده است. تقویت کننده ها الزاما به شکل الیاف بلند نیستند، بلکه ممکن است بشکل ذره، پولک، موی ‏‎(Whisker)‎‏ و الیاف غیر مداوم، الیاف مداوم و ورقه باشند. اکثر مواد در شکل لیفی خود محکمتر و سفت تر از دیگر اشکال هستند و به این دلیل تقویت کننده های لیفی مصرف بیشتری دارند. ‏

‏در دهه اخیر مواد کامپوزیت ها، پیشرفت شایانی کرده اند این به دلیل ویژگی های منحصر به فردی است که در این مواد به چشم می خورد. امکان بکارگیری کامپوزیت ها در بسیاری از زمینه های صنعتی فراهم شده است.

در این میان می توان به موارد ذیل اشاره کرد: استفاده از کامپوزیت ها در صنعت هوا فضا بخاطر خواص استثنایی از قبیل مقاومت، سختی، سبکی، پایداری حرارتی و غیره ای است که این مواد از خود نشان می دهند و این امکان را فراهم می سازند که بتوان به افزایش کارایی و عملکرد ساختار هوا فضا کمک کرد ‏‎]‎‏1‏‎[‎‏.

یکی دیگر از کاربرد های الیاف در ساخت فضاپیما های شاتل است. همانطور که می دانیم شاتل در پروازهای خود متحمل انواع شوک های حرارتی می شود، بویژه هنگام ورود به اتمسفر تفاضل دما در دماغه مخروطی شکل آن در صورت بکارگیری هر نوع فلز سبب ذوب شدن آن می شود. اما بکارگیری الیاف کربن (گرافیت) در کنار رزین گرما سخت از نوع اپوکسی نه تنها موجب حل مشکل فوق گردید بلکه منجر به کاهش وزن شاتل به میزان 400 کیلوگرم نیز شد که این خود به تنهایی موفقیت بزرگی بود. از کاربرد های دیگر کامپوزیت ها می‌توان به ساخت بدنه قطارها و لوکوموتیو ها اشاره نمود.

بسیاری از انواع مواد مهندسی، نوعی کامپوزیت محسوب می ‌شوند. هم مواد ترموست (گرما سخت) و هم مواد ترموپلاستیک (گرما نرم) جهت فراهم نمودن خواص فیزیکی بهتر برای کامپوزیت های حاصل مورد مصرف در صنایع شیمیایی قابل تقویت شدن می ‌باشند.

پلی استر ها ترکیبات فنولیک، اپوکسی ها، وینیل استر ها و فوران ها بعنوان رزین دامنه وسیعی از کاربرد ها را بخود اختصاص می دهند. از مواد تقویت کننده متداول نیز می‌توان به شیشه، آزبست، گرافیت، الیاف آلی و فلزی اشاره نمود. اصولاً هدف از استفاده کامپوزیت ها در صنایع شیمیایی را می‌توان بطور خلاصه بصورت دستیابی به موادی با خواص فیزیکی و شیمیایی بهتر خلاصه نمود. از متداول ترین و پرمصرف ‌ترین تقویت کننده های این صنعت (شیمیایی) می‌توان به شیشه اشاره نمود. مهمترین ماتریس های مورد استفاده نیز عبارتند از: پلی استر های با مصرف عمومی، پلی استرهای ایزوفتالیک، پلی استرهای بیس فنل، پلی استر های مقاوم شیمیایی هالوژنه، رزینهای وینیل استر، اپوکسی ها و فوران ها. ‏

‏ ‏

کاربرد مواد کامپوزیت در صنعت ساختمان

کاربرد کامپوزیت را می‌توان در محیط زیست، هیدرولیک، سازه و حتی ژئوتکنیک مشاهده کرد. مواد کامپوزیت استفاده شده در مهندسی ساختمان را می ‌توان به سه دسته تقسیم کرد :

الف) ملات ‏‎-‎‏ الیاف

ب ) بتن ‏‎-‎‏ الیاف

ج ) سیمان ‏‎-‎‏ الیاف‏

امروزه در مهندسی ساختمان استفاده از آرماتور ها و کابل های غیرفلزی ‏F R P‏ تهیه شده از مواد کامپوزیت جهت مسلح کردن سازه ها مطرح شده است. این مواد جهت سازه های بتنی به خصوص پل ها، سازه های دریایی و ... کاربرد دارند ‏‎]‎‏2‏‎[‎‏.

کامپوزیت ترکیبی از دو ماده الیاف و ماتریس می ‌باشد. الیاف می‌تواند از جنس های گوناگون بوده و به صورت منظم و یکنواخت و یا به صورت غیرمنظم و پراکنده در محیط ماتریس قرار گیرد.

در واقع سه نوع از الیاف در مهندسی ساختمان متداول ترند که عبارتند از:‌ الیاف شیشه ای، آرامید و الیاف کربن. ماتریس های معمول در کاربردهای مهندسی ساختمان عموما از خانواده ماتریس های پلیمری بوده که مهمترین آن ها اپوکسی و پلی استر می باشند. در ضمن مواد کامپوزیت جهت مقاوم سازی سازه های بتون مسلح نیز کاربرد دارند که با استفاده از ورق های کامپوزیت که در سطح خارجیسازه بتنی اتصال داده می‌ شود عمل مقاوم سازی انجام می گیرد. این ورقه ها از جنس الیاف شیشه، آرامید، و یا کربن هستند.

اصولا عمل مقاوم سازی به منظور بهبود رفتار مکانیکی دال ها، شاه تیر ها، تیر ها و ستون ها که میزان آن بستگی به نوع الیاف و مقدار لایه پوششی دارد. که این عمل با استفاده از ماسه پاشی جهت زبر کردن سطح و برداشتن لایه غیرمقاوم و سپس اتصال به دو صورت پلیمریزاسیون پس ازآغشته شدن در محل و یا استفاده از چند لایه کامپوزیتی که با رزین واسط به سطح چسبانده می‌شود صورت می گیرد. این روش جهت مقاوم سازی سازه در مناطق زلزله خیز شناخته شده است و هم اکنون در کشور های صنعتی جهت مسلح کردن تیر ها و ستون ها و ... استفاده می‌ شود.

در اینجا بیشتر به بحث پیرامون انواع رزین ها و تقویت کننده های مورد مصرف در صنعت فوق می پردازیم.

‏

الف) تقویت کننده های لیفی

در صنایع ساختمانی به منظور بالا بردن میزان مقاومت و سختی سازه ها، تقویت کننده های مختلفی استفاده می شود.

تقویت کننده ها الزاما به شکل الیاف بلند نیستند ممکن است بشکل ذره، پولک، موی ‏‎(Whisker)‎‏ و الیاف کوتاه، الیاف پیوسته و ورقه باشند. اکثر مواد در شکل لیفی خود محکمتر و سفت تر از دیگر اشکال خود هستند و به این دلیل تقویت کننده های لیفی مصرف بیشتری دارند.

در حقیقت نباتات بزرگترین مواد اولیه الیاف هستند. مثلا الیاف سلولزی به شکل پنبه، کتان و کنف در صنعت نساجی به کار می روند و چوب و کاه در صنعت کاغذسازی مصرف می‌شوند. سایر الیاف طبیعی مانند مو، پشم و ابریشم شامل اشکال مختلفی از پروتئین هستند ‏‎]‎‏3‏‎[‎‏. الیاف شیشه در اشکال مختلف خود، معمولی ترین تقویت کننده برای ماتریس های پلیمری اند، الیاف کولار (نوعی آرامید) که توسط شرکت دوپونت در سال 1960 ساخته شد بسیارسفت تر و سبکتر از الیاف شیشه هستند. سایر الیاف که ترکیبی از استحکام بالا و سفتی زیاد در آنها وجود دارد عبارتند از الیاف بور، سیلیکون کاربید، کربن و آلومینا (‏Al2O3‎‏) تمام این الیاف در نیمه دوم قرن بیستم توسعه یافتند از طرفی الیاف سرامیکی بین سال های 1970 تا 1980 به روش های جدید تکامل یافته است.

کاربرد الیاف به عنوان یک ماده مؤثر مهندسی مبتنی بر سه خصوصیت مهم است:

1 ‏‎-‎‏ قطر کوچک نسبت اندازه دانه ها یا واحدهای ساختاری ریز (‏Microstructueral‏)، این امر باعث می‌شود که پخش بیشتری از استحکام نسبت به حالتی که به شکل توده ای است به دست آید.

این نتیجه مستقیم اثر اندازه است، بدین معنی که اندازه کوچکتر عامل نقص کمتر در ماده می‌شود.‏

‏2 ‏‎-‎‏ نسبت طول به قطر زیاد، که این امر سبب می‌شود که بخش بسیار زیادی از بار به کار رفته از طریق ماتریس به الیاف قوی و سفت منتقل شود.

3 ‏‎-‎‏ درجه انعطاف پذیری بسیار بالا که مشخصه مدول بالای ماده و قطر کوچک آن است. این انعطاف پذیری کاربرد روشهای مختلف برای ساخت کامپوزیت ها با الیاف را امکان پذیر می سازد.

متداولترین انواع تقویت کننده هایی که در ساخت این کامپوزیت ها بکار می روند. شیشه می‌باشد که بدلیل خواص ویژه ای که دارد در اغلب سازه ها از آن به اشکال گوناگون استفاده می شود.

به هر حال کامپوزیت های تقویت شده با الیاف شیشه ای بزرگترین گروه را در بین کامپوزیت های با ماتریس پلیمری به خود اختصاص داده اند.

ب) رزین ها

تقریبا کلیه پلاستیک ها میتوانند بعنوان ماتریس سازه های کامپوزیتی مورد استفاده واقع شوند از متداولترین و پرمصرف ترین آنها در صنایع ساختمانی بعلت ارزان قیمت بودن و سهولت ساخت می‌توان به رزین های پلی استر غیر اشباع، اپوکسی ها و تا حدی آکریلیک ها اشاره نمود. از گروه های اتصال دهنده اکریلیک می‌توان جهت بالا بردن مقاومت محیطی سازه استفاده نمود.

‏

نتیجه گیری

وجود الیاف در ماتریس سیمانی شکننده سبب کاهش عرض ترک خوردگی و افزایش مقاومت های خمشی و کششی می شود و در نتیجه طاقت شکست افزایش می یابد. آگاهی از ویژگی های الیاف اهمیت زیادی در طراحی سازه ها دارد.

عوامل مهمتر انتخاب الیاف عبارتند از مقاومت کششی، بالا بودن نسبت ضریب ارتجاعی الیاف به ضریب ارتجاعی ماتریس که انتقال تنش را از ماتریس ممکن می سازد. ‏

:: بازدید از این مطلب : 112

|

امتیاز مطلب : 12

|

تعداد امتیازدهندگان : 4

|

مجموع امتیاز : 4

کد مطلب 40

آب جاری یا آبی که از چشمه ها خارج می‌شود، نباید از روی یک ناحیه ناپایدار حرکت کند. وجود آب در سطح دامنه، علاوه بر نقش فرسایشی، به راحتی می تواند به داخل دامنه نفوذ کرده و به سرعت بر ناپایداری آن بیافزاید.

---

 

دور نمودن آب از سطح دامنه و جلوگیری از نفوذ آن، مخصوصا در مورد دامنه‌ هایی که بطور بالقوه ناپایدارند، از مهمترین روش های مهندسی دستیابی به پایداری است.

انواع روکش های زهکشی آب های سطحی

شبکه زهکشی بسطی

برای آن که آب به داخل دامنه نفوذ نکند باید ترتیبی داد تا هرچه زودتر سطح دامنه را ترک کند. احداث آبرو های مناسب در سطح دامنه، یا در روی پلکان ها، یکی از مهمترین تمهیدات در این مورد است. این آبرو ها باید ضمن دارا بودن گنجایش و شیب کافی، بسترشان نیز غیر قابل نفوذ باشد. برای جلوگیری از تخریب و پر شدن این جوی ها در طول زمان، می‌توان آن ها را با قطعات سنگ پر نمود.

این روش در مورد دامنه های خاکی یا دامنه های متشکل از سنگهای تجزیه شده، مفید واقع می‌شود و می‌تواند علاوه بر پیشگیری، در مراحل اولیه حرکت دامنه نیز نقش ترمیمی داشته باشد. نقش مهم دیگر شبکه زهکشی سطحی جلوگیری از فرسایش سطح دامنه توسط آب های جاری است.

مسدود کردن شکاف ها

ترک ها و شکاف های سطحی محل های مناسبی را برای نفوذ آب به داخل دامنه فراهم می‌کند. وجود این شکاف ها، مخصوصا در مراحل آغازین توسعه یک ناپایداری جدید، مشکل آفرین تر می‌شود. پر کردن این شکاف ها توسط مواد غیر قابل نفوذی مثل رس، بتن یا مواد نفتی می‌ تواند تا حدود زیادی از انباشته شدن آب و نفوذ آن به داخل دامنه جلوگیری کند. این روش هم در مورد دامنه‌ های خاکی و هم سنگی قابل اجراست و می‌ تواند هم در پیشگیری بکار رود و هم در مراحل اولیه ایجاد یک زمین لغره، پیشرفت آن را کند یا متوقف نماید.

غیر قابل نفوذ کردن بخش دامنه

یکی از رایج ترین روش های غیر قابل نفوذ کردن سطح زمین، پاشیدن مواد نفتی (مالج) به سطح دامنه است. مالج به انواعی از مواد نفتی سنگین مایع اطلاق می‌شود که معمولا جز محصولات زاید پالایشگاه یا کارخانه های پتروشیمی است. این روش ضمن جلوگیری از نفوذ آب به داخل دامنه، با چسباندن ذرات خاک به یکدیگر، سطح دامنه را در برابر آثار فرسایشی باد و تا حدی آب جاری محفوظ نگاه می‌دارد.

انواع روش های زهکشی آب های داخل دامنه

با وجود کوششی که برای جلوگیری از نفوذ آب به داخل دامنه صورت می‌گیرد باز هم ممکن است قسمتی از آب ها از سطح دامنه نفوذ از محلی دورتر توسط آب زیرزمینی به داخل دامنه حمل شود. این آب ها قبل از هر چیز با افزودن به وزن نیرو های رانشی را زیاد می‌کنند.

زهکشی ثقلی افقی

زهکشی

ایجاد زهکش های تقریبا افقی می‌تواند نقش موثری در کاهش فشار آب داخل دامنه‌ های سنگی و خاکی داشته باشد. از این رو می‌توان از این روش هم برای پیشگیری از حرکت و هم جلوگیری از تحرک یک زمین لغزه در حال تشکیل استفاده کرد. به این منظور در بخش های پایینی دامنه افقی، با شیب ناچیزی به سمت خارج برای ایجاد جریان ثقلی آب، حفر می ‌شود.

گالری های زهکش

حفر نقب یا گالری های زهکش در دامنه‌های سنگی و خاکی، مخصوصا در جا هایی که زهکشی عمیق بخش های داخلی دامنه مورد نظر است، مفید واقع می‌شود. چنین گالری هایی می‌توانند هم نقش پیش گیرنده داشته و هم در مراحل اولیه حرکت دامنه جهت جلوگیری از حرکات بیشتر آن بکار روند. کارایی گالری های زهکش را می‌توان با حفر گمانه ‌های شعاعی از داخل گالری افزایش داد.

زهکش ثقلی قایم

این نوع زهکشی بیش از همه برای تخلیه آب سفره‌ های معلق که بر روی یک بخش غیر قابل نفوذ تشکیل شده و در زیر آن لایه‌ های نفوذپذیر و بازکشی آزاد وجود دارد، بکار برده می‌شود.

پمپاژ

حفر چاه های عمیق و پمپاژ آن ها می‌تواند بطور موقت در بهبود وضعیت دامنه ناپایدار موثر باشد. این روش عمدتا در مورد دامنه ‌های سنگی بکار می‌ رود.

زهکش های فشار شکن

حفر چاه، چاهک یا خندق (تراشه) در پای دامنه، برای جلوگیری از افزایش بیش از حد فشار آب و بالا راندگی های ناشی از آن در بخش های مجاور پای دامنه، اغلب مفید واقع می‌شود. این روش منحصرا در مورد دامنه‌ های خاکی و معمولا در مجاورت دامنه پایاب سد های خاکی ایجاد می‌ شود.

خندق در بالای خاکریز

این روش، در مورد دامنه ‌های خاکی حفاری شده و یا خاکریز ها، مخصوصا خاکریز هایی که در دامنه ایجاد می‌شود، به کارگرفته می‌شود و علاوه بر پیشگیری از تفرش می‌تواند در مراحل اولیه ناپایداری نقش ترمیمی نیز داشته باشد.

زهکش ورقه‌ای

این روش، همان گونه که از نام آن پیداست، به صورت یک لایه زهکش عمل می‌کند. در خاکریز ها، مخصوصا خاکریز هایی که در دامنه ایجاد می‌شود، وجود لایه‌ای از مواد نفوذپذیر در زیر خاکریز، ضمن زهکشی آب های محلی دامنه و داخل خاکریز، از افزایش بیش از حد فشار آب در خاکریز، جلوگیری به عمل می آورد.

الکترواسمز

این روش عمدتا در دامنه های خاکی که از لای درست شده باشند بکار گرفته می‌شود و ضمن تسهیل تخلیه آب بر مقاومت خاک می افزاید. به این منظور الکترودهایی را در عمقی که مایلیم آب آن تخلیه شود، قرار می‌دهیم و جریان مستقیم به آنها وصل می‌کنیم. جریان باعث می‌گردد که آب بین ذره‌ای از قطب مثبت به سمت قطب منفی حرکت کرده و در آنجا توسط پمپاژ به خارج هدایت شود.

مواد شیمیایی

مواد شمیایی عمدتا در مورد دامنه های خاکی رسی بکار گرفته شده و وظیفه اصلی آنها بالا بردن مقاومت رسوب هاست. این روش می‌تواند به عنوان پیشگیری، یا در مراحل اولیه ناپایداری، به منظور تصحیح و ترمیم بکار رود.

:: بازدید از این مطلب : 68

|

امتیاز مطلب : 0

|

تعداد امتیازدهندگان : 0

|

مجموع امتیاز : 0

کد مطلب 39

در این مقاله کلیاتی در مورد اجرای کف پوش های اپوکسی را حضورتان معرفی می کنیم.

---

 

• دوام بالای کفپوش اپوکسی

• زیبایی ظاهری کفپوش اپوکسی

• یک دست بودن کفپوش اپوکسی

• قابلیت نظافت آسان کفپوش اپوکسی

مراحل اجرا

• تمیزکاری اولیه سطح

• اجرای ساب برای تمام سطوح و در صورت لزوم اجرا اسکراچر

• اجرای پرایمر مخصوص بتن

• اجرای ماستیک کاری

• اجرای بتونه کاری

• اجرای تاپ کوت به روش شانه ای

مواد اولیه

1. مواد اولیه مورد استفاده از جمله رزین و هاردنر موادی هستند که مستقیما از اروپا وارد شده اند.

2. مواد اولیه مورد استفاده از جمله رزین و هاردنر موادی هستند که کلیه مراحل ساخت و ترکیب مواد و ساخت اپوکسی در کارخانهشرکت کلینیک فنی و تخصصی بتن ایران انجام می گیرد.

:: بازدید از این مطلب : 54

|

امتیاز مطلب : 27

|

تعداد امتیازدهندگان : 7

|

مجموع امتیاز : 7

کد مطلب 38

روغن قالب بتن یک نوع روغن شیمیایی رها کننده ی قالب بتن است که بر پایه مواد نفتی با استفاده از ترکیب روغن های مخصوص و مواد شیمیایى ساخته می شود بطوری که محلول در آب بوده و خواص برترى نسبت به روغن های قالب معمولى دارد.

---

 

روغن قالب بتن یک نوع روغن شیمیایی رها کننده قالب بتن است که بر پایه مواد نفتی با استفاده از ترکیب روغن های مخصوص و مواد شیمیایى ساخته می شود بطوری که محلول در آب بوده و خواص برترى نسبت به روغنهاى قالب معمولى دارد. این روغن در واکنش با مواد شیمیایى موجود در بتون یک لایه نازک دافع آب در سطح قالب تشکیل می دهد و باعث جدا سازی آسان قالب از بتن مى شود و از قالب هاى چوبى و فلزى محافظت می کند. برای جلوگیری از چسبندگی قالب به بتن و کنده شدن بتن باید از روغن قالب استفاده کرد.

روغن، امولسیونی است که با ایجاد یک لایه نازک روی سطح قالب باعث سهولت جدا شدن قالب از بتن می شود. به همین منظور به هیچ وجه از روغن سوخته استفاده نمی شود.

خواص روغن قالب بتن: روغن قالب بتن باعث صاف و صیقلی شدن سطح بتن می شود. برای صرفه جویی در هزینه و زمان قالب بندی بتن از روغن قالب بتن استفاده می کنند. برای عدم نیاز به اعمال ضربات مکانیکی و افزایش عمر مفید قالب های بتن از روغن قالب بتن استفاده می کنند. روغن قالب بتن باعث قابلیت پوشش دهندگی مطلوب روی سطح قالب بتن می شود.

مزایا روغن قالب بتن: امکان استفاده از روغن قالب بتن برای انواع قالب های بتنی وقالب فلزی و قالب چوبی و قالب پلاستیکی وقالب فایبر گلاس. تمیز سازی سریع و آسان قالب های بتن با استفاده از روغن قالب بتن. روغن قالب بتن بر پایه آبی نیست چون باعث زنگ زدگی قالب ها خواهد شد و با بتن به سادگی ممزوج نیست.

مشخصات روغن قالب بتن: وزن روغن قالب بتن 83/0کیلوگرم است. رنگ روغن قالب بتن قهوه ای تیره است. شکل روغن قالب بتن به شکل مایع با ویسکوزیته پایین است.

مقدار مصرف روغن قالب بتن: 20 الی40 متر مربع به ازای هر لیتر روغن قالب بتن بسته به سطح قالب بتن است.

طریقه مصرف روغن قالب بتن: سطح قالب ها را می توان به وسیله پیستوله یا برس یا غلطک به وسیله روغن قالب بتن اندود کرد.

نکته ایمنی روغن قالب بتن

روغن قالب بتن قابلیت اشتعال دارد، پس حتما باید نکات ایمنی در مورد نگهداری روغن قالب رعایت شود. و در زمان مصرف روغن قالب بتن از دستکش و عینک ایمنی استفاده شود.

طریقه نگهداری روغن قالب بتن: روغن قالب بتن در ظروف در بسته و شرایط محیطی مناسب به دور از هر نوع آلودگی مخصوصا ورود هر گونه گرد وغبار حداقل تا 18 ماه از تاریخ تولید قابل نگهداری است.

نکات ایمنی روغن قالب بتن: روغن قالب بتن قابلیت اشتعال دارد، می باید نکات ایمنی را در مورد مواد قابل اشتعال رعایت کرد. در هنگام استفاده از روغن قالب بتن از دستکش و عینک ایمنی استفاده فرمایید.

:: بازدید از این مطلب : 48

|

امتیاز مطلب : 0

|

تعداد امتیازدهندگان : 0

|

مجموع امتیاز : 0

کد مطلب 37

آزمایش بر اساساین اصل است که بازتاب یک جرم ارتجاعی به سختی سطح در مقابل جرمی که به آن برخورد می کند وابسته است.

---

 

آزمایش بر اساس این اصل است که بازتاب یک جرم ارتجاعی به سختی سطح در مقابل جرمی که به آن برخورد می کند وابسته است. در چکش اشمیت جرم متصل شده به فنر وجود دارد که با کشیدن فنر تا نقطه مشخصی، مقدار انرژی ثابتی به آن داده می شود. این کار با فشار دادن چکش به سطح صاف بتن انجام می شود. بعد از آزاد کردن، جرم تحت اثر بازتاب میله چکش (که هنوز در تماس با سطح بتن است) قرار می گیرد و مسافتی که توسط جرم طی می شود و برحسب درصدی از انبساط اولیه فنر بیان می شود، عدد بازتاب نامیده می شود. این مقدار توسط یک نشانه که در طول یک مقیاس مدرج است حرکت می کند، نشان داده می شود. عدد بازتاب یک اندازه مطلق است، چون به انرژی ذخیره شده در فنر و به اندازه جرم وابسته می باشد.

مطالعات نشان داده است که سختی سنگ ها با مقاومت فشاری تک محوری و مدول کشسانی سنگ ها در ارتباط است در واقع سختی یکی از مفاهیم رایج است که برای توصیف رفتاری سنگ‌ها بکار می رود. سختی تابعی از عوامل ذاتی چون نوع کانی ها، ابعاد دانه ها، چسبندگی مرزی کانی ها، مقاومت و رفتار الاستیک و پلاستیک سنگ می باشد. ترکیب و اندرکنش این عوامل، تعیین کننده سختی یک سنگ است. روش های متعددی برای تعیین سختی سنگ پیشنهاد شده است که یکی از این روش ها بکارگیری وسیله ای به نامچکش اشمیت است. که معروف به آزمایشهای واجهشی یا دینامیکی است. در این دسته از آزمایش ها از یک چکش یا وزنه برای ضربه زدن به سطح سنگ استفاده می شود و ارتفاع واجهش وزنه مقیاسی برای سنجش سختی است. هرگونه رفتار پلاستیک یا تغییر شکل بر اثر ضربه، انرژی الاستیک واجهش چکش را کاهش می دهد. این آزمایش برای تعیین سختی سنگ و بتون با استفاده از چکش اشمیتدر صحرا و یا آزمایشگاه بکار می رود. با استفاده از این سختی می توان خصوصیات دیگر سنگ و بتن را مانند مقاومت فشاری آن، تخمین کرد. این روش که توسط انجمن بین المللی مکانیک سنگ ISRM به صورت استاندارد در آمده است. در مورد سنگ های خیلی نرم یا خیلی سخت دارای محدودیت هایی بوده است و نتایج قابل اطمینانی ارائه نمی دهد. چکش های اشمیتی که جهت تخمین مقاومت فشاری بتن بکار می رودانرژی ضربه فنر در حدود 207.2 ژول دارند که برای سازه های بتنی که مقاومتی بین 10 تا 70 مگا پاسکال دارند مناسب است.

نکاتی که در انجام این آزمایش می بایست مد نظر قرار داد. عبارتند از:

1. این تخمین عدد بازگشتی آزمایش بتن سخت شده توسط چکش فولادی با نیروی محرکه فنر می‌باشد.

2. از این تست می توان در تعیین یکنواختی بتن درجا استفاده کرد برای تشخیص مناطقی از سازه که بتن ضعیف یا خراب دارد. همچنین برای روند افزایش مقاومت بتن کاربرد دارد.

3. برای تخمین مقاومت بتن لازم است بین مقاومت بتن و عدد بازتاب رابطه ای بدست آورد. این رابطه برای هر طرح اختلاط بتن متفاوت خواهد بود. برای تخمین مقاومت در حین ساخت باید مقاومت نمونه های مکعبی در آزمایشگاه تعیین گردد و با استفاده از آن رابطه مذکور بدست آید. برای تخمین در بتن های ساخته شده باید رابطه فوق براساس تعیین مقاومت نمونه های کر بدست آمده از سازه تعیین شود. (ACI-228 R) روش های تعیین مقاومت درجا بتن

4. برای یک طرح اختلاط مشخص عدد بازتاب تحت تاثیر عوامل مختلفی از جمله رطوبت سطحی بتن، روش بدست آوردن سطح نمونه و عمق کربناتاسیون بتن تاثیر می گذارد. این عوامل بایستی در رابطه ای که برای تخمین مقاومت بدست می آید و تفسیر نتایج تاثیر خودش را نشان دهد.

5. با توجه به تخمینی بودن این آزمایش نمی تواند تعیین کننده در رد یا قبول بتن باشد.

6. براساس موارد مندرج در استاندارد ASTM-C805 و نشریه 72 و همچنین 283-ک مرکز تحقیقات ساختمان و مسکن، نتایج حاصل از این روش تنها محدود به کیفیت لایه سطحی بتن (عمق حدود 30 میلیمتر) بوده و تعیین مقاومت فشاری واقعی بتن با آزمایش شکستن (جک مقاومت فشاری) بتن امکانذیر می باشد. علاوه بر ان از این وسیله بیشتر به منظور مقایسه نسبت اختلاط و میزان رطوبت بتن ها ی یکسان استفاده می شود.

وسایل آزمایش :

- چکش بازتاب (اشمیت)

- سنگ سنباده جهت سائیدن سطح بتن هوازده و همچنین مسطح کردن سطح بتن

- سندان یا صفحه فولادی از جنس فولاد بسیار سخت با قطر 15 سانتیمتر جهت کالیبراسیون

انتخاب سطح آزمایش :

- حداقل ضخامت عضو مورد آزمایش 100 میلیمتر می باشد.

- مناطق متخلخل و دارای ترک و پوسته شده و هوازده نباشد.

- در مناطق ماله کشیده شده و زبر اعداد بزرگتری نسبت به مناطق قالب بندی شده می دهد.

آماده کردن سطح :

- سطح انتخابی حداقل 150 میلیمتر

- ساییدن محل مذکور درصورتی که زبر یا ناصاف یا پوسته شده است و مسطح کردن آن

- سطح خیس عدد کمتری می دهد. و سطح زبر عدد بیشتر. سطوح کربناته باید قبل از آزمایش به مدت 24 ساعت خیسانده شود. یا سطح کربناته برداشته شود.

- بتن های روی سطح زمین با سایر بتن های قسمت های سازه ای نبایستی با هم مقایسه شوند.

مواردی که در جوابها تاثیر می گذارد.

- بتن یخ زده عدد بسیار بیشتر می دهد.

- دمای چکش اشمیت تاثیر دارد (دمای کمتر از 18- سانتی گراد)

- جهت ضربه (عمودی، افقی)

- چکش های مختلف حتی از یک کارخانه از یک تا سه واحد اختلاف دارند.

- عدم کالیبراسیون و سرویس کردن دستگاه

- جواب های یکسان در روی صفحه کالیبره تائید کننده جوابهای صحیح برای نمونه های دیگر نمی باشد.

روش آزمایش :

1) چکش اشمیت : پلانژر (میله چکش) روی نمونه قرار گرفته و با فشار دادن چکش به سنگ، به داخل بدنه فرو می رود. این عمل باعث فشرده شدن فنر داخل چکش می گردد. ضامن فنر در سطح انرژی تراکمی مشخصی آزاد شده و به وزنه ای که بالای پلانژر قرار دارد ضربه وارد می کند. ارتفاع واجهش وزنه از روی خط کش قرائت می شود و به عنوان مقیاسی برای تعیین سختی استفاده می شود. این وسیله قابل حمل بوده و در همه جا قابل استفاده است. مدلهای گوناگونی از چکش اشمیت با سطوح انرژی متفاوتی ساخته شده است. برای مثال چکش نوع L انرژی ضربه ای معادل 74/0 نیوتن متر تولید می کند.

2) قاعده فولادی : قاعده فولادی به وزن حدودی 20 کیلوگرم که نمونه را محکم در داخل خود نگه می دارد. نمونه های استوانه ای شکل داخل یک غلاف V شکل یا استوانه ای شکل با شعاعی برابر شعاع مغزه قرار می گیرند.

3) آنویل (سندان) فولادی استاندارد برای کالیبره کردن چکش: نمونه مورد آزمایش باید معرف سنگ مورد مطالعه باشد. در صورت امکان بهتر است که از قطعات بزرگتر برای آزمایش استفاده شود. چکش اشمیت نوع باید روی مغزه های (54 میلی متر) یا بزرگتر و یا نمونه های بلوکی شکل که هر ضلع آنها حداقل 6 سانتی متر باشد مورد استفاده قرار گیرد.

مراحل انجام آزمایش:

الف) چکش اشمیت قبل از هر آزمایش توسط یک آنویل (سندان) استاندارد، کالیبره می شود. میانگین ده قرائت روی آنویل استاندارد محاسبه شده و از آن برای تعیین ضریب تصحیح استفاده می شود.

ب) سطحی از نمونه که زیر پلانژر قرار می گیرد باید کاملا صاف و پرداخته شده باشد (چه در صحرا و چه در آزمایشگاه). این سطح و همچنین ماده سنگی زیر آن از هر گونه ناپیوستگی موضعی مربوط به توده سنگ باشد.

پ) قطعات مجزا و سنگ را باید محکم به یک پایه صلب بست تا نمونه در طی آزمایش از هرگونه تکان یا لرزش محفوظ باشد.

ت) مقدار سختی بدست آمده بستگی به راستای قرار گیری چکش دارد. طبق پیشنهاد ISRM بهتر است که چکش در یکی از سه وضعیت قائم به سمت بالا، افقی و یا قائم به سمت پایین قرار بگیرد.

- در هر سطح آزمایش 10 بار انجام شود و فاصله هرکدام از هم 2. 5 سانتیمتر کمتر نباشد و چنانچه سطح بتن خرد و شکسته شود آن نتیجه قابل قبول نیست.

- اعدادی که بیش از 6 واحد با میانگین فاصله دارند حذف گردد.

- اگر بیش از 2 نمونه حذف شود کل آزمایش باطل است.

در هر حالت مقدار انحراف چکش نباید بیشتر از مثبت و منفی 5 درجه باشد. در صورتی که امکان انجام آزمایش در هیچ یک از جهات ذکر شده نباشد می توان آزمایش را با زاویه ای دلخواه انجام داد و سپس نتایج را برای حالات قائم و یا افقی تصحیح نمود. منحنی تصحیح معمولا توسط کارخانه سازنده چکش ارائه می شود. زاویه قرارگیری چکش و هرگونه تصحیح انجام شده روی نتایج باید یادداشت و گزارش گردد.

ث) دست کم 20 آزمایش مجزا باید روی هر نمونه سنگ انجام گیرد. نقاط مورد آزمایش باید حداقل به اندازه قطر پلانژر از هم فاصله داشته باشند. درصورت ایجاد هرگونه درزه و ترک بر اثر ضربه وارده، نتایج آزمایش باطل و نمونه مربوطه برای آزمایش های بعدی غیر قابل استفاده خواهد بود. وجود هرگونه خطا در آماده سازی نمونه و روش آزمایش باعث ایجاد مقادیر پایین تر سختی می شود.

◄ محاسبات:

ضریب تصحیح قرائت ها با توجه به کالیبراسیون چکش از رابطه زیر بدست می آید:

مقدار سختی استاندارد ویژه سندان

------------------------------------- = ضریب تصحیح

میانگین 10 قرائت انجام شده روی سندان کالیبراسیون

برای تعیین سختی اشمیت با توجه به اینکه احتمال وجود خطا در مقادیر پایین بیشتر است، ابتدا نیمی از داده ها که کمترین مقدار را دارند حذف شده و از بقیه داده ها میانگین گرفته می شود. این میانگین در ضریب تصحیح ضرب شده و عدد حاصل به عنوان سختی واجهشی اشمیت در نظر گرفته می شود. با استفاده از سختی واجهشی اشمیت، می توان بر اساس جداول ارائه شده توسط کارخانه سازنده و زاویه برخورد چکش به نمونه، مقاومت فشاری سنگ را تخمین زد.

دقت و خطا :

فاصله بزرگترین و کوچکترین اعداد قرائت شده نباید بیش از 12 واحد اختلاف داشته باشند. تخمین میزان خطا ممکن نیست.

گزارش نتایج :

- تاریخ و زمان آزمایش

- توضیح دقیق مکانهای انجام آزمایش و ابعاد عضو مورد بررسی

- توصیف اختلاط بتن و ابعاد درشت دانه

- مقاومت مشخصه بتن

- مشخصات سطح : سطح پودر شده یا ترک دار، پشت بند بودن سطح آزمایش، نحوه قالب گیری، نحوه آماده کردن سطح، نحوه تماس با هوا و محیط اطراف

- مشخصات چکش : شماره سریال و ...

- دمای هوا

- زاویه چکش حین آزمایش

- میانگین اعداد قرائت شده

- نکات مهم از جمله اعداد حذف شده و شرایط غیر عادی

◄ منابع:

1. اورت هوک؛ ترجمه‌ی طاهریان؛ "مهندسی سنگ کاربردی" ، انتشارات دهخدا، چاپ اول

2. وتوکوری؛ ترجمه ی محمد فاروق حسینی؛ "در آمدی بر مکانیک سنگ"، نشر کتاب دانشگاهی، چاپ چهارم.

3. سید رحمان ترابی؛ "مقدمه‌‌ای بر مکانیک سنگ"، انتشارات دانشگاه شاهرود، چاپ اول.

:: بازدید از این مطلب : 141

|

امتیاز مطلب : 19

|

تعداد امتیازدهندگان : 6

|

مجموع امتیاز : 6

کد مطلب 36

تست های غیر مخرب (NDT) روش های غیر تهاجمی در تشخیص درستی از اجزا ی یک ماده یا ساختار یا اندازه گیری برخی کمیت های تجسمی از یک شی است.

---

 

در مقایسه با تست های مخرب، NDT روش تشخیص بدون وارد کردن آسیب، تنش یا خرابی در آزمایش است. معمولا در آزمایش خراب کردن یک جسم هزینه زیادی صرف می شود و همچنین در عین حال در بسیاری اوضاع نا مناسب است.

NDT بازیگر یک نقش مهم در تضمین هزینه موثر عملیات ایمنی و قابلیت اطمینان از کارخانه با استفاده از نتیجه گیری در انجمن است. NDT در اندازه های بزرگ از فضا های صنعتی قابل استفاده است و در تقریبا هر مرحله در تولید یا سیکل عمر بسیاری از اجزا ی مورد استفاده است. کاربرد اصلی ان در جو زمین، تولید نیروی قوی، قطعات خودرو، راه آهن، پتروشیمی و بازار های خط لوله است. NDT بیشترین استفاده کاربردی را در جوشکاری دارد. آن در جوشکاری یا قالب یک ماده یا شیی جامد خیلی سخت گیر است، برای آن که هیچگونه ریسکی در انجام ندادن وظیفه اش، همچنین در آزمایش ساخت و تولید و هنگام استفاده در اغلب موارد ضروری ندارد.

NDT اصلی فقط برای ایمنی عملی است. علت این است که امروزه هزینه های زیادی را برای حفظ شیوه هایی که در آن از کیفیت فرآیند اطمینان حاصل می شود قبول کرده اند. مایه تاسف است که NDT بی حرکت مانده و در خیلی فضا هایی که وابسته به حیات انسان یا بوم شناسی است نمی تواند استفاده شود زیرا برای این ها خطر ناک است. شاید در کم بودن هزینه پرداختی کمی برتری داشته باشد. از ادعا های پی در پی که از حوادث ناشی از بکار گیری NDT می شود، این یک شکل از مدیریت ریسک غیر قابل قبول است. حادثه بدی شبیه به حادثه راه آهن در Eschede آلمان در سال 1998 فقط یک نمونه از این قبیل است، خیلی نمونه های دیگر نیز از این قبیل وجود دارند.

برای انجام دادن تست NDT این خیلی مهم است که شرح دهیم کدام باید مورد قبول باشد و کدام را باید رد کنیم. یک تولید کاملا بی عیب تقریبا شدنی نیست، به این دلیل مشخصات آزمایش ها ضروری هستند. امروزه تعداد زیادی از استاندارد ها و تنظیمات قابل قبول وجود دارد. آنها توصیف حدود بین وضعیت های خوب وبد هستند، به استثنا ی اغلب اوقاتی که روش های مخصوص NDT مورد استفاده است.

قابل اطمینان بودن یک روشNDT، پی آمدی بسیار ضروری است، اما یکی از روش های مقایسه قابل توجه است، اگر به برخی از وظیفه های آن مراجعه شود.

هر روش NDT دارای مجموعه ای از فواید و ضرر ها است و از این رو برخی از آنها بهتر از دیگری برای یک کاربرد خاص هستند. توسط استفاده از عیبدار کردن مصنوعی، ابتدا حساسیت یک آزمایش سیستم را مشخص می کنند. اگر حساسیت آن کم باشد آزمایش شی دارای ضعف است و مورد تایید همیشگی نیست. اگر که همچنین حساسیت ان بالا باشد، اجزایی با عیوب کوچک رد شده اند، که انها تمایل دارند باشند اگر در قابلیت استفاده مجدد اجزاء اهمیت داشته باشند. با روش های آماری این ممکن است که از یک میدان مشکوک چشم پوشی کرد.

روش هایی از قبیل احتمال کشف (POD) یا روش (ROC) عملیات وابسته به خصوصیات مثال هایی از تحلیل استاتیکی روش ها هستند. همچنین صورتی از خطاهای انسانی وجود دارد که ما را در محاسبه نمودن هنگامی که قابلیت اطمینان کلی را تعیین می کنیم، متحیر می سازند.

مهارت فنی کارکنان نیز صورت مهمی از ارزیابی غیر مخرب می باشد. NDT روش های فنی سخت اعتماد کردن در مهارت های انسانی و شناسایی برای تعیین کردن ارزیابی و تفسیری از نتایج آزمایش است. اموزش درست و مناسب و مورد تایید کارکنان NDT برای آن است که یک ضرورتی در تضمین کردن مقدورات روش های کاملا استثمار شده هستند. در انجا یک تعداد از انتشارات بین المللی است و شامل استاندارد های منطقه ای در تائید کردن صلاحیت کارکنان می باشد. در EN473 اصول کلی صلاحیت و تایید کارکنان (NDT) اتحادیه اروپا رشد یافتگی بخصوصی دارد برای این که با SNT-TC-1A آمریکا برابری کند.

بیشتر از 9 روش مشترک NDT مهم در زیر نشان داده شده اند که از مرجع گرفته شده اند.

در استفاده های زیادی که از آنها داریم، عبارتند از:

- ET, ECT, AE, RT, UT بعلاوه روش های اصلی NDT، روش های فنی دیگر آن قابل استفاده اند. ازقبیل ترسیم تصویر لیزری، امواج کوچک الکترومغناطیسی و خیلی بیشتر از آن و روش های جدید تغییرات بوجود آمده دایمی و پیشرفته.

کاربرد ها و محدودیت های NDT

1. روش مایع نافذ: (Liquid penetrant)

کاربرد ها:

• در مواد پر منفذ استفاده می شود.

• می تواند در جوشکاری، لوله سلزی، جوشکاری برنج، ریخته گری، ورق کاری، فورج و قسمت های آلمینیومی پره های توربین و دیسک و چرخ دنده ها کاربرد داشته باشد.

محدودیت ها:

• نیاز درستی به تست سطح دارد.

• بیشتر سطوح شکننده را معیوب می سازد.

• برای تست سطح امکان دارد نیاز به پیش پاک سازی و تمیز کردن آلودگی ها داشته باشیم.

• خطر بخار شدن وجود دارد.

• عیوب کم عمق و خیلی سفت به سختی پیدا می شوند.

• عمق درز ها (عیوب) نشان داده نمی شود.

2. ذرات آهن ربایی :(Magnetic particle)

کاربرد ها:

• مواد فرو مغناطیسی

• درز های (عیوب) سطوح بزرگ و کوچک می تواند نشان داده شود.

• می تواند در جوش کاری ها، لوله کشی گاز، میله ها، ریخته گری ها، ورق کاری ها، فورج، اکستروزن، قطعات موتور، شافت ها و چرخ دنده ها کاربرد داشته باشد.

محدودیت ها:

• پیدا کردن عیوب، محدود به میدان توانایی و رهبری است.

• نیاز به تمیز کاری و سطوح نسبتا صاف دارد.

• به مقداری لوازم نصبی نگهداری شده (جانبی) برای تعدادی از شیوه های مغناطیس کننده نیاز دارد.

• توانایی آزمایش قطعات به مغناطیس زدایی نیاز دارد که می تواند برای برخی اشکال سخت باشد.

• عمق عیوب نمی تواند مشخص شود.

3. جریان مخالف :(Eddy current)

کاربرد ها:

• فلزات، الیاز ها و رسانا های الکتریکی.

• مواد طبقه بندی شده.

• درز های سطوح بزرگ و کوچک می تواند نشان داده شود.

• در لوله کشی گاز، سیم، گیره ها، ریل ها، روکش های غیر فلزی، اجزا ی الکتریکی هواپیما، پره های توربین، دیسک ها و شافت های انتقال دهنده نیرو در خودرو استفاده می شود.

محدودیت ها :

• پراب (میله بازرسی) مخصوصی نیاز دارد.

• بایستی پراب روبروی قطعه بسته شود، هرچند که محل تماسی ندارد.

• نفوذ کمی دارد (به طور مثال 5 میلی متر)

• به علت متغییر ها ی پارامتری کنترل نشده، نشانه های معیوبی دارد.

4. ما فوق صوت :(Ultrasonics)

کاربرد ها:

• فلزات، غیر فلزات و کامپوزیت ها.

• درزهای زیر سطحی کوچک سطوح می توانند کشف شوند.

• در جوشکاری، لوله کشی گاز، مفصل ها، ریخته گری ها، ورق کاری ها، فورج محور ها، اجزاء بنیادی بتن، لوله ها یا مجراهای سنگین، هواپیما و قطعات موتور می تواند بکار رود.

• در تعیین ضخامت و خواص مکانیکی استفاده می شود.

• نظارت تعمیراتی بر خوردگی ها و خرابی ها دارد.

محدودیت ها :

• معمولا محل تماس آن مستقیم یا با واسطه است. (مانند تست غوطه وری)

• پرآب های مخصوصی برای کاربرد ها مورد نیاز است.

• حساسیت محدودی توسط فرکانس بکار رفته دارد و مقدار مواد علت قابل توجه پراکندگی ان است.

• پراکندگی توسط آزمایش ساختار فلز می تواند دلیلی بر معیوب بودن نشانه ها شود.

• کاربرد ان در خیلی از مواد اسان نیست.

5. پرتو نگاری نوترون :(Radiography neutron)

کاربرد ها :

• فلزات، غیر فلزات، کامپوزیت ها و فلزات الیازی

• در مواد آتش زا، رزین ها، پلاستیک ها، مواد الی، ساختار های لانه زنبوری، مواد رادیو اکتیو، مواد با چگالی الی و فلزات حاوی هیدروژن کار ایی دارد.

محدودیت ها:

• دستیابی برای قرار دادن نمونه آزمایش در میان منبع و کشف کننده

• اندازه قسمت ساکن دستگاه منبع نوترون (راکتور) برای منبع نیرو های معقول خیلی بزرگ است.

• موازی قرار می گیرد، صاف می کند یا در غیر اینصورت تغییر دادن پرتو دشوار است.

• اتفاقات تشعشعی

• بیشتر شکاف ها می توانند جهت یابی موازی در پرتو افکندن برای کشف داشته باشند.

• کاهش حساسیت با افزایش ضخامت.

6. رادیو گرافی اشعه: (Radiography x-ray )

کاربرد ها :

• فلزات، غیر فلزات، کامپوزیت ها و فلزات الیاژی

• در همه اشکال و صورت ها استفاده می شود:ریخته گری، جوشکاری، سوار کردن های الکترونیکی، جو زمین، وسایل دریایی و قطعات اتومبیل.

محدودیت ها :

• نیاز به دست یابی به هر دو طرف در آزمایش قطعه

• ولتاژ، اندازه نقطه وابستگی و زمان بحرانی اشکار

• اتفاقات تشعشعی

• بیشتر شکافها می توانند جهت یابی موازی در پرتو افکندن برای کشف داشته باشند.

• کاهش حساسیت با افزایش ضخامت.

7. پرتو نگاری گاما :(Radiography gamma)

کاربرد ها:

• معمولا در مواد کلفت و یا متراکم استفاده می شود.

• در همه اشکال و صورت ها استفاده می شود:ریخته گری، جوشکاری، سوار کردن های الکترونیکی، جو زمین، وسایل دریایی و قطعات اتومبیل.

• هر جا که ضخامت زیاد است یا دسترسی به مولد های تولید اشعه x محدود است استفاده می شود.

محدودیت ها :

• اتفاقات تشعشعی

• بیشتر شکاف ها می توانند جهت یابی موازی در پرتو افکندن برای کشف داشته باشند.

• کاهش حساسیت با افزایش ضخامت.

• نیاز به دستیابی به هر دو طرف در آزمایش قطعه.

• حساسیت اشعه x راندارد.

آزمایش پل

بار افزایشی روی پل های بزرگ راه بواسطه افزایش پیدا کردن ترافیک وسایل نقلیه سنگین، سالخوردگی و مشکلاتی با دوام ساختاری را به انسداد ترافیک با تعقیب کردن خسارات سخت اقتصادی ممکن است که رهبری بکنند. وسایل ارزیابی شرط موثر و قابل اعتماد یک قسمتی مهم از سعی های در حال پیشرفت برای ارزیابی کردن و نگهداری کردن ساختارهای پل هستند. در کشور های زیادی در دنیا پل ها و سازه های بتونی به طور عادی حداقل هر دو سال یک بار معاینه شده اند. بیشتر بازرسی های خارج، بصری انجام شده اند، بنابراین خسارات تنها موقعی شناخته شده اند که وخامت قابل رویت باشد. در المان فاصله یک تست ساده می بایستی، خارج هر 3 سال و یک بازرسی هر 6 سال بر طبق Din1076 انجام داده شده باشد. هر ساله پل های زیادی در جهان فرو می ریزند و این فقط نا مرغوب بودن یا عقب افتادگی کشور ها نیست. خیلی از مردم زندگی خودشان را در مصیبت های تازه در آگوست 2007 در Minneapolis و در سپتامبر 2006 در کانادا از دست دادند.

یک گروه آموزشی جدید از بررسی صنعت حمل و نقل دریافتند که 27% از خانواده پل ها دارای ساختار معیوبی هستند. ایالات متحده حدود 000/600 پل دارد که 000/17 ان رسیدگی شده اند. حدود 1500 تا در بین سالهای 1966 تا 2005 متلاشی شدند، بر طبق Jean-louis briaud بیشتر پل های قدیمی از خستگی، برخورد با کشتی یا طراحی اشتباه متلاشی شده اند.

تست غیر مخرب می تواند ابزار موثری در بازرسی و تشخیص وضعیت حساسیت هایی از یک پل باشد.

این می تواند آگاهی از غیر ممکن را تامین کند که بتوان نتیجه گیری از مشاهدات صرفا دیداری (بصری) نمود. جذری از هر دو روش های بصیری و بازرسی غیر مخرب می تواند راه حلی برای تشخیص وضعیت کلی پل و مدیریت ان باشد. برخی آزمایش های ساده غیر مخرب از قبیل صدا ی چکش، آزمایش برگشت چکش، رنگ نفوذ کننده و آزمایش ذرات مغناطیسی می تواند به اسانی در مجتمع بازرسی بصیری قرار گیرند.

نتیجه یک بازرسی خوب، بهتر شدن پرونده اطلاعاتی پل و توصیه های بنیادی قرار شده از لحاظ فنی خیلی بیشتری را برای بازرسی و نگهداری بیشتر حق تقدم خواهد داد و خیلی قدر دانی های دیگر از باقی ماندن زندگی های افراد. بار اول یک نمایش کامل شرایط پل روی هم رفته معلوم کرده شده است. تصمیمات مناسب و با صرفه در ارتباط با مرمت یا جایگزینی ممکن از عضو های پل یا ساختاری کامل می تواند درست کرده شود.

پیشرفتهای اخیر در فنون NDT ویژگی های کارکردی ان را از بسیاری از روش های NDT بهبود داده اند و قابل اعتماد بودن به سستم را رهبری کرده اند.

افزایش استفاده پیدا شده از روش های NDE به چندین عامل از قبیل توانایی سیستم ها برای با دقت شناسایی کردن میدانی که بدتر شده، قابلیت حمل و نقل و استفاده آسان تر از سیستم های بازرسی کننده بستگی خواهد داشت. بازرسی های بنیادی اولیه و کلی توسط NDE به اتمام رسیده است.

پلها تقریبا در صدها نوع متفاوت ساخته می شوند و همچنین از مواد مختلف زیادی در پشتیبانی اجزای استفاده می کنند. اما همه انها در یک روش NDT مورد استفاده نیستند. برای برخی ها میکروموج یا رادار نافذ زمین می تواند برای عرشه های بتن ارمه مورد استفاده قرار گیرد اما برای آزمایش کردن جوش اعضای فولادی مناسب نیست. هم انجا موارد بسیاری هستند که تحقیق بیشتر را برای درست کردن روش های NDT مناسب احتیاج دارند.

مقداری از گزارش های کاربرد روش های NDT برای آزمایش پل مکررا اعلام شده است. چندین روش قابل دسترسی هستند یا اینکه در دست تحقیق هستند ویا برای بازرسی بیشتر مورد استفاده هستند تا نیازشان را نشان دهند.

آنها عبارتند از:

• آزمایش انعکاس ضربه برای شناخت ماهیت بتن

• انعکاس ضربه برای معلوم کردن کلفتی بتن

• نشت شار مغناطیسی برای شناسایی کردن خوردگی در رشته ها و بار ها در ساختار های کشیده شده در بتن

• روش تشدید هسته ای مغناطیسی، که می تواند محل حضور اب را معلوم کند. این تعیین توزیع سوراخ و اندازه سوراخ مثل درمان کردن بتن فعال می شود.

• تکنولوژی های تصویر سازی مادون قرمز برای پیدا کردن عیب ها در قسمت های بتنی پل ها.

• استاندارد ASTM و E837 برای معلوم کردن استرس های واقع در محل طبیعی خرد شدن عضو های ساختار فولادی.

• مبدل ها را برای ضبط کردن کشیدگی های القا شده فشار بیاورید.

• نگاشت بلقوه ساده ترین فن الکتروشیمیایی استفاده شده برای بدست اوردن اطلاعات خوردگی جایگاه است. این فن به طور کیفی روی دیسک، خوردگی تقویت ساختار های بتن آرمه را به اطلاع می رساند. سطح شکستگی و یا لایه لایه شدگی می تواند به یک منطقه قابل توجه تبدیل شود و یا اینکه در همان محل باقی بماند.

• پخش صوتی نظارت کردن، یک نقش خیلی موثر را در افزایش دادن ایمنی می تواند اجرا کند. متقاعد کردن به قابلیت دسترسی و در حال ساده کردن هزینه های مرمت و تعمیر پل ها.

• یک کاربرد پذیرفته شده و خوب در GPR ارزیابی دقیق پل است که بخوبی ساختار های بتن آرمه دیگر را ارایش می کند. GPR توانایی استفاده کردن بدون نیازمندی به پوشش اسفالت را دارد.

• آزمایش کردن فرا صوتی اجازه می دهد که تصوری از تدارک دیدن بار های تقویت شده عمودی داشته باشیم (مجرای زرد پی)

• UT کسری ها را از روش رادار می تواند جبران کند.

• کاربرد های سر هم رادار، انعکاس ضربه و انعکاس فراصوتی برای ارزیابی ساختار های بتن پس از کشیده شدن است.

• آزمایش مایع بصیری که در باز بینی چشمی رنگ، شکستگی های مویی را می توان مشاهده کرد.

• فرا صوتی در حال آزمایش کردن جوش ها، عضو های فولادی پیچ ها و پرچ ها

• غواص ها اسکلت های زیر ابی بتن را معاینه می کنند که می باید توسط سایش صدمه دیده باشند.

• استقرایی ماگنت برای ارزیابی کابل ها و سیم ها استفاده شده است.

• تکنولوژی های لیزر اندازه گیر برای اندازه گیری مسافت بنیاد قرار داده شده، کاربردهای زیادی در زیر بنای شاهراه دارد. کاربردها برای این تکنولوژی، اندازه گرفتن انحرافات پل را زیر بارگیری مدرج (کالیبره) شامل می شود که رفتار ساختاری را ارزیابی می کند. شمردن تغییر شکل های دور از صفحه در تنیدگی نمایان در رگه های تیر اهن سازه ساخته شده چنانچه در ساختار های بزرگ مثل تکیه گاه ها باشد.

• سیستم های پل دیدبانی از حس گرهای حس کننده جریان گردابی یا پخش صوتی استفاده می کنند. عموما این ابزار ها وقف شده اند.

• سیستم های کسب داده های کنترل از راه دور که اطلاعات را روی رفتاری از یک ساختار با زمان زیاد جمع بکند. سیستم های شناسایی پخش های صوتی، صداهای صادر شده از ماده های شامل خرپاهای بتن و کابلهای فولادی در یک پل رامی توان ارزیابی کرد. شکافها می توانند ماهها قبل شناخته شوند قبل از اینکه روی سطح پدیدار شوند.

• روش های ترموگرافی برای ارزیابی کردن پلهای مرکب و تعمیر آن ها

• هر دو آزمایش فراصوتی و عکس رادیویی سابقا، پل های فولادی را در طی ساخت معاینه می کردند که کیفیت جوش را متقاعد بسازند.

• آزمایش فراصوتی دوتایی، یک ابزار بازرسی موثر می تواند باشد که می بایست در مکان پرتونگاری زیر شروط مطمئن استفاده شده باشد.

• اندازه سرعت فراصوتی می تواند بصورت یک ابزار کنترل کیفیت در طی سازه استفاده شود و همچنین آزمایش فراصوتی می تواند برای بازرسی ضمن خدمت پلهای شفته گرد واکنش پذیر، استفاده شود (RPC)

• مبدل های الکترو مغناطیسی صوتی، سیم های شکسته شده را در داخل یک رشته می تواند شناسایی کند.

• حس کننده خستگی الکتروشیمیایی می تواند در مشخص کردن عیوب مورد استفاده باشد اگر فعالانه بزرگ کردن شکاف های خستگی حاضر باشد. یک حس کننده EFS اول به محل حساس خستگی روی ساختار پل یا فلزی تقاضا داده شده است و سپس ان را به یک الکترولیت تزریق می کنند که نقطه یک ولتازکوچک تقاضا داده می شود تا یک الگوریتم به صورت خودکار، سطح فعالیت شکاف خستگی را در محل بازرسی نشان دهد.

• از هزاران رشته تکنولوژی حس کننده چشمی، یک تکنولوژی امید بخش برای تشکرات سلامت نظارت کردن بر سازه ها با مشخصه منحصر بفرد اندازه گیری کشیدگی و درجه حرارت توزیع شده در فیبرهای نوری بوسیله هزینه پایین است.

• اشعه ایکس، توموگرافی را برای تعیین تکثیر شکاف در بتن مورد استفاده قرار می دهد.

• اشعه ایکس، توموگرافی را برای تعیین در صد و توزیع نا معلوم در بتن به شمار می آورد.

• تحلیل فعال ساز جدیدتر و بیرنگ گاما برای تعیین شناسه های متمرکز و عمق کارید بتن

• فن اندازه گیری پراکندگی نوترون در ابپوشی سیمان مورد استفاده است.

• روش فرا صوتی برای اندازه گیری مستقیم قدرت بار اتصالات پیچ خورده بکار می رود این، یک فن ابتکاری برای اندازه گیری مستقیم استرس های واقعی پیچ است.

• سیستم اندازه گیری گیره ای رباتیک، این قابلیت را پیشنهاد می کند که مختصات فضایی نقاط جدا را در یک پل، بدون این که ساختاری را لمس بکند ان را اندازه گیری کند.

تکنولوژی باور نکردنی خارج انجاست که در نظارت کردن و تشخیص دادن مسائل را یاری کنند و تحقیق ادامه می یابد تا وقتی که تکنولوژی های جدید را توسعه دهند که زیر بنای پل ها را حفظ کنند.

پل های بزرگ نیاز بیشتری به یک بازرسی مقرر دارند. هنگامی که پل بزرگ را می گیرند، به آزمایش های بیشتری نیاز دارند.

چه چیزی ناپیداست؟ خبرها می گوید :

پول نقد کوتاه مدت و یک تعهد بلند مدت توسط دولت ها، برای سرمایه گذاری کردن در بیشتر تکنولوژی های جدید و نوآوری تحقیق است.

خوردگی ناشی از ترک مویی در چند لایه از فولاد می تواند صفحات را خم کند و یا میان بتن و فولاد خوردگی بوجود آورد. عیوب سطحی ممکن است که در بازرسی عادی نا معلوم باشند اما تست غیر مخرب فراصوتی می تواند از عیوب ناپیدا

تست غیر مخرب

فدراسیون اروپایی برای تست غیر مخرب

خلاصه:EFNDT

توصیف:

فدراسیون اروپایی برای آزمایش تست غیر مخرب در ماه مه 1998 در کوپنهاگن در هفتمین کنفرانس اروپایی برای تست غیر مخرب پایه گذاری شده بود. 27 جامعه ملی NDT موافقت کردند که یک سازمان قوی را روی سطح اروپایی نصب کنند. عضویت کامل در جامعه های NDT ملی در هر کشور باز است.

به عضویت بپیوندید، دنیای وسیعی باز می شود. شما فرم کاربر را از زیر مجموعه های کلیدی پیدا خواهید کرد.

اهداف اصلی EFNDT عبارتند از :

• گروه های کار قوی برای توسعه دادن نتایجی که بایستی توضیح مسائل NDT را به سازمانهای صنعتی و عمومی بدهند.

• برای تاسیس کردن یک سیستم اروپایی صلاحیت کارکنان مد نظر است.

• پایه گواهی دادن به کارکنان استانداردهای ISO9712 و EN473 است که بوسیله عضوهای EFNDT بنیاد قرار داده می شود.

• صلاحیت و گواهی پایه اختیار قرار دادن در ردیف ISO17024 را با EN45013 دو جانبه تاسیس کردند.

در نصب کردن یک برنامه گواهی اروپایی علاوه بر EFNDT وجود دارد:

• یک کمک برای دسته بندی قدرت های NDT متفاوت در اروپا

• یک ترفیع کیفیت جمعی در NDT برای بهره برداری تمام اعضاEFNDT ، کاربران NDT و جوامع پهن تر.

• یک نمایش کارایی برای قوی کردن اعتماد در NDT

• یک راهنما برای همکاری NDT عمومی در رابطه پایانی با فهمیدن آمریکایی، یک سیستم اروپایی صلاحیت کارکنان که بوسیله EFNDT معنی می دهد.

گواهی کارکنان در تست غیر مخرب

توصیف:

طرح PCN جهانی، یک طرح را برای کفایت گواهی کارکنان NDT شناخت. بطوریکه مقالات خواسته شده در استانداردهای اروپایی EN45013 و en473 و استاندارد بین المللی iso9712 قرارداده شده است.

طرح PCN در 98، در پاسخ به در خواست صنعت بریتانیا توسعه داده شده بود که یک برنامه گواهی ملی را برای کفایت کارکنان NDT پیاده سازی بکنند.

با هدف جایگزین کردن طرح های خاص با شعاع زیاد که در ان زمان وجود داشت، که اغلب این طرح ها گران و نا کار امد بودند همان روش NDT نتیجه داد.

تست غیر مخرب NDT

تمرینات توصیه شده SNT-TC-1A

خلاصه: SNT-TC-1A

توصیف:

در سال1968، جامعه امریکایی برای آزمایش غیر مخرب اولین تمرینات توصیه شده SNT-TC-1A را منتشر کرد. سند توسعه داده شده بود که رهنمود ها را برای کارفرمایان تهیه کند که برای نصب کردن برنامه های NDT خودشان سه سطح فهرست شدة مرحله ای که دارای مراحل یک تا سه صلاحیت بودند را استفاده کنند. نام سند و تعداد کمیته های فنی که سند را توسعه داده بودند واقعیتی برای پایه قرار دادن ASNT در ان زمان بود.

از وقتی که ASNT، SNT-TC-1A را منتشر کرد خیلی از کارفرمایان به اشتباه فکر کردند که کار کنان انها زیر نظر SNT-TC-1A باید عهده دار وظایف باشند (ASNT تضمین شده) و در واقع انها طبق SNT-TC-1A تضمین شده اند. تنها کارکنانی که نشستند و امتحانات را پیگیری کردند و بوسیله ASNT کارشان را اداره کردند و گواهی ASNT دریافت کردند، امکان داشت که کارفرمایان از انها استفاده کنند.

کارکنان بنیاد قرار داده شده، کار فرمایانی در سطح NDT هستند که دارای مرحله های دو و سه هستند و یا اینکه اغلب انها یکی از مراحل دو یا سه را می توانند مکالمه کنند. اگر در سطح 3 امتحان نشدند، انها را معمولا در 2 گروه برای تشخیص دادن اینکه آیا گواهی را یاد گرفته اند یا نه فرا می خواندند.

بالاخره این یک ترم توهین آمیز نیست. همانگونه که قبل از 8819 منصوب کردن اجازه داده شده بود. هنوز کارکنانی در صنعت وجود دارند که در سطح 3 بدون امتحان منصوب شده اند، زیرا در رهنمود های انتشارات SNT-TC-1A قبل از 1988 این اجازه داده شده بود. کارفرمایان امروز می توانند سطوح 3 را مکالمه کنند یا اینکه گواهی 3 را دریافت کنند. (این اطلاعات از یک بند ارزیابی مواد در سال 2005 گرفته شده است).

:: بازدید از این مطلب : 89

|

امتیاز مطلب : 0

|

تعداد امتیازدهندگان : 0

|

مجموع امتیاز : 0

کد مطلب 35

چگالی بهترین معیار سنجش کیفیت یک سطح راه تمام شده است که به متخصصان و مهندسان این اطمینان را می دهد که راه احداث شده حداقل تا عمر طرح و یا بیشتر از آن دوام می آورد.

---

 

اندازه گیری چگالی مخلوط آسفالتی در حین عملیات تراکم، از این نظر که حاوی دو نکته مهم است، در نتیجه کار مؤثر است. اول اینکه این مطلب را مشخص می کند که درچه مرحله ای از عملیات تا رسیدن به چگالی تعیین شده، قرار داریم و از این نظر می تواند بعنوان نشانگری برای پیمانکار باشد که آیا نیاز به اقدامات تعدیلی برای رسیدن به چگالی نهایی می باشد یا نه.

دوم اینکه به پیمانکار اطلاع می دهد که چه زمانی عملیات تراکم متوقف شود و ادامه عملیات در مراحل دیگر دنبال شود.

در حال حاضر متداول ترین و البته دقیق ترین روش برای تعیین دانسیته در محل مخلوط آسفالتی در سطح کشور، روش مغزه گیری می باشد. روش معمول برای انجام این کار استفاده از مغزه گیر و آزمایش بر روی مغزه های بدست آمده است. اما این روش که بصورت سنتی سالیان متمادی است که در کشور اجرا می شود دارای معایب عمده ای است که چند مورد آن شامل:

• ایجاد خرابی در سطح روسازی

• هزینه نسبتا بالا

• عدم تکرار پذیری برای یک نقطه خاص

• عدم توانایی ثبت تغییرات متغیرهایی نظیر وزن مخصوص واقعی برای یک نقطه خاص

• صرف وقت زیاد است.

بنابر دلایل ذکر شده، انجام آزمایش بروش مغزه گیری با روش های دیگر جایگزین می شود. از جمله زمان بر بودن منجر به این مساله می شود که نقاط ضعف لایه اجرا شده به سرعت مشخص نشود و لذا اقدامات اصلاحی مربوط به رویه در زمان مناسب صورت نمی گیرد.

در راستای بهینه نمودن روند انجام آزمایش های بالا می توان از آزمایش های غیر مخرب (NDT) استفاده کرد. این نوع آزمایش ها در سطح روسازی ایجاد خرابی نمی کنند، هزینه انجام آنها کمتر می باشد، تکرار پذیرند و بعلت عدم ایجاد خرابی بوسیله آنها به راحتی می توان تغییرات متغیرهای دلخواه نقطه مورد نظر را نیز ثبت کرد، که در حال حاضر شامل دو روش هسته ای و غیر هسته ای می باشند.

تعیین چگالی مخلوط آسفالتی به روش هسته ای

یکی از آزمایش هایی که در تعیین دانسیته لایه های سنگدانه ای کاربرد دارند، آزمایش هسته ای می باشد که از آن می توان در تعیین چگالی و رطوبت خاک استفاده کرد. برای هر کدام از موارد مورد استفاده در روسازی یعنی اندازه گیری چگالی به روش هسته ای روش های خاصی وجود دارد که در چند دهه اخیر مورد تحقیق بوده اند و دستگاه های خاصی که ثمره این تحقیقات می باشند از فن آوری ویژه ای سود می برند. نکته مهم در این دستگاه ها آن است که رسیدن به دقت مورد نیاز آزمایش های روسازی، به این بستگی دارد که چشمه (source) رادیواکتیو از چه نوع باشد و در ضمن متغیرهای هندسی دستگاه باید تطبیق کافی با آزمایش های روسازی و شرایط انجام آنها داشته باشند.

اندازه گیری هسته ای ارزان تر و سریع تر از روش مغزه گیری (کر گیری) است، اما با این حال معایب زیادی نیز دارد. اولین و بارزترین ضرر آن استفاده از یک منبع رادیو اکتیو است که مسلما نیاز به تنظیمات زیاد و تعلیم تخصصی نیروی کار آزموده دارد.

عیب دیگر آن شامل کسب مجوز و نوسازی تجهیزات، آموزش تکنسین ها و کارکردن نه چندان ساده و جاسازی تجهیزات آن می باشد.

نقاط قوت دستگاه چگالی سنج هسته ای

1. بر اساس مقایسه های صورت گرفته توسط مراکز و موسسات، دقت دستگاه هسته ای از دستگاه های غیر هسته ای بیشتر است.

2. شرایط تغیرات دما و تغییرات رطوبت بر روی عملکرد دستگاه تأثیری نمی گذارد.

نقاط ضعف دستگاه چگالی سنج هسته ای

• کار با این دستگاه ها نیاز به آموزش ویژه کاربران دارد.

• خطر تشعشعات مضر به دلیل وجود منبع رادیو اکتیو همیشه وجود دارد و هیچگاه حتی سازنده در مورد بی خطر بودن دستگاه در این زمینه تاکیدی نداشته است و نیز ذکر این مطلب ضروری است که کاربر این دستگاه بعد از مدت زمان مشخصی کار با دستگاه، باید تعویض شود.

• برای کار با این دستگاه ها نیاز به مجوز کار با دستگاه می باشد

• وزن دستگاه هسته ای در مقایسه با دستگاه های دیگر غیر هسته ای بالاتر است (لااقل 2 برابر) و بدیهی است که این اختلاف وزنی هنگامی که روزانه صدها برداشت صورت می گیرد قابل توجه است.

• دستگاه های هسته ای نیاز به یک زمان گرم شدن اولیه (Warm up) برای شروع به کار دارند در حالیکه این زمان برای دیگر دستگاه های غیر هسته ای به اندازه زمان روشن شدن دستگاه است.

• زمان برداشت برای تکمیل یک آزمایش در محوطه کار برای این دستگاه بیشتر از زمان برداشت برای دستگاه های غیر هسته ای می باشد.

• عدم توانایی در سنجش چگالی مخلوط های بصورت مغزه (آزمایشگاهی یا برداشت از محل) از دیگر نکات منفی کار با این دستگاه است.

• صاحب نظران صنعت روسازی و کاربران دستگاه های تعیین چگالی مخلوط های آسفالتی، به دلائل فوق الذکر و مخصوصا خطر منبع رادیو اکتیو دستگاه علاقمند به استفاده از تجهیزات جایگزین برای این دستگاه می باشند.

تعیین دانسیته مخلوط آسفالتی به وسیله روش غیرهسته ای دستگاه (PQI)

نشانگر کیفیت روسازی (Pavement Quality Indicator) ابزاری است به منظور تعیین سریع درجه تراکم روسازی، که به کمک آن مشخص می شود آیا آسفالت اجرا شده به میزان تراکم مناسب رسیده است یا نه.

این وسیله برای مقایسه با تکنولوژی های حال حاضر در تعدادی از قراردادها مورد آزمایش واقع شده است.

این وسیله به دفعات زیاد در امریکا مورد استفاده قرار گرفته است و منابع زیادی تصدیق کرده اند که این دستگاه، در کنترل کیفیت مخلوط های آسفالتی بسیار موثر بوده است.

بر اساس اطلاعات موجود، این سیستم در 12 کشور و 145 ایالت به فروش رسیده است.

تجربیات حاصله راجع به این سیستم حاکی مطالب زیر است:

- کار کردن و استفاده از دستگاه ساده است.

- محدودیت حمل و نقل برای دستگاه وجود ندارد.

- کار با دستگاه نیاز به آموزش محدود و ساده ای دارد.

- سبک است.

- در مدت زمان کوتاهی چندین اندازه گیری صورت می گیرد.

- به سرعت به اطلاعات حاوی میزان و کیفیت تراکم دست یابی حاصل می شود.

- در مورد اینکه آیا لایه به صورت یکنواخت متراکم شده است، تشخیص حاصل می شود و امکان اصلاحات سریع فراهم می شود.

تکنولوژی اندازه گیری

دستگاه تعیین مقدار چگالی واقعی را با اندازه گیری مقاومت الکتریکی انجام می دهد. مقاومت الکتریکی آسفالت تابع ثابت دی الکتریک آن است. سیستم (PQI)، یک مدار الکتریکی فراهم می کند که این مدار یک ولتاژ فرکانس رادیویی تولید می کند که به یک الکترود حسی اعمال می شود و الکترود حسی یک میدان الکتریکی در مصالح روسازی ایجاد می کند. یک الکترود حسی دوم پاسخ های دی الکتریک از مصالح روسازی را اندازه گیری می کند. یک تحلیلگر داده، چگالی مصالح روسازی را بر اساس مقاومت جریان مختلط مصالح روسازی تعیین می نماید.

• ناحیه اتصال به زمین

• ناحیه دریافت الکتریکی

• ناحیه برداشت تغییرات چگالی

جمع بندی کلی از دیدگاه کاربران دستگاه های غیر مخرب غیر هستهای تعیین دانسیته روسازی

• در مورد دستگاه های الکترومغناطیسی استفاده از سیگنال های الکترو مغناطیسی این مزیت را نسبت به دستگاه های هسته ای دارد که نیاز به آموزش های ویژه کاربر، مدرک یا مجوز کار با دستگاه و خطر تشعشعات رادیو اکتیو را منتفی می سازد. اما با این حال قبل از پذیرفتن هر تکنولوژی جدیدی برای تعیین چگالی مخلوط آسفالتی، نیاز مبرم به ارزیابی آن در دو وضعیت آزمایشگاهی و میدانی تحت شرایط کنترل شده وجود دارد.

• گرچه هر دو دستگاه PQI و پیو تراکر دقت دستگاه چگالی سنج هسته ای مورد استفاده را نداشتند اما از طرف دیگر مزایای مرتبط نبودن با قواعد مربوط به منابع رادیواکتیو دستگاه هسته ای و نیز توانایی برداشت چند تایی در مدت زمان کوتاهی، آنها را برای کنترل کیفیت چگالی روسازی در طول دوره ساخت مورد توجه بیشتر قرار می دهد.

• کالیبراسیون این دستگاه ها برای مصالح شرایط محلی در رسیدن به نتایج صحیح بسیار مهم می باشد. در هر جای ممکن،کالیبراسیون با استفاده از یک مقطع آزمایش باید صورت گیرد. اما فرضیات موجود براساس اطلاعات و تجربیات در دسترس در مورد مصالح محلی و مصرفی می تواند به میزان قابل توجهی در افزایش دقت و صحت نتایج تاثیر گذار باشد.

• هر دو دستگاه PQI و پیوتراکر، تجهیزات مناسبی برای کنترل چگالی مخلوط آسفالتی (Hot Mix Asphalt) در طول دوره اجرا می باشند. هر دو دستگاه قابلیت برداشت نتایج سریع به منظور تعیین نقاط با چگالی کم و داده های پرت و همچنین انجام اقدامات اصلاحی را دارند.

• تغییرات در میزان رطوبت، دانه بندی، منبع تامین مصالح و اختلاف دمای بین مصالح مرجع و روسازی که مد نظر اندازه گیری است، بر روی درستی قرائت ها تاثیر می گذارند.

• سازندگان دستگاه PQI توصیه کرده اند در صورت بالا بودن درصد آب موجود در مخلوط، برداشت و قرائت صورت نگیرد. این در حالی است که عدد خاصی را برای میزان H2o بالا توصیه نکرده اند ولی بنابر نتایج و مشاهدات آزمایشگاهی این عدد بالاتر از 5 درصد بنظر می رسد.

• عدد H2o نشان داده شده در نمایشگر دستگاه شاخص خوبی برای تعیین حد رطوبت بنظر می رسد.

• در بیشتر موارد کاهش دما باعث افزایش در مقدار چگالی محاسبه شده توسط دستگاه PQI می شود و دال های سرد چگالی بالاتری داشتند.

• ضروری است که دستگاه با یک مقطع روسازی (یا دال) که چگالی آن مشخص است و از همان مصالحی که برای روسازی هدف، مدنظر ساخته شده، کالیبره شود. براساس نتایج مطالعات میدانی 2001، نتیجه گرفته شد که به منظور استفاده از دستگاه های اندازه گیری غیر هسته ای برای بدست آوردن چگالی روسازی، ضروری است تا کالیبراسیون تجهیزات بر مبنای مقادیر چگالی شناخته شده و مصالح مشابه بکار رفته در روسازی انجام شود. با توجه به اینکه، این عمل در عملیات میدانی مشکل می باشد، بنابراین کارایی و استفاده هر دو دستگاه PQI و پیوتراکر در مقوله سنجش چگالی روسازی برای پذیرش کیفیت QA) Quality Acceptance) خود را نمایان می کند.

بازخورد فوری بدست آمده توسط هر دو این تجهیزات، کمک به تشخیص مکان های با چگالی پایین در روسازی می باشد و سپس عملیات اصلاح به منظور روسازی یکنواخت انجام شود.

:: بازدید از این مطلب : 52

|

امتیاز مطلب : 0

|

تعداد امتیازدهندگان : 0

|

مجموع امتیاز : 0