جستجو در تالارهای گفتگو

تنش تنش مقدار نیروئی است كه بر واحد سطح وارد می شود و بر حسب پوند بر اینچ مربعی اندازه گیری می گردد. تنشی كه باعث می شود تا جسم كشیده شود به تنش كششی موسوم است. تنشی كه موجب كوتاهتر شدن طول جسم می شود، به تنش فشاری و تنشی كه جسم را به لایه های متناوب تقسیم می كند، به تنش برشی مشهور می باشد. نیروهای خمشی و نیروهای پیچشی تنشهائی ایجاد می كنند كه تركیبی از سه تنش فوق می باشد. كشش (تغییر بعد) تغییر طول نسبی، مقدار درصد تغییراتی است كه در واحد طول به هنگام ازدیاد یا كاهش طول نمونه رخ می دهد و اندازه ی تغییر شكل حاصل از اثر نیرو را نشان می دهد. الاستیسیته (قابلیت ارتجاعی) الاستیسیته در سال 1678 بوسیله رابرت هوك دانشمند معروف انگلیسی بر اساس آزمایشهائی بصورت یك تئوری بیان گردید. امروزه این تئوری به قانون هوك معروف است. این قانون را بدین صورت می توان بیان كرد: مقداری كه یك جسم الاستیك خم و یا كشیده می شود. ازدیاد طول جسم (تغییر طول نسبی) با نیروی وارد بر آن (تنش) نسبت مستقیم دارد. بعداً دریافتند كه این قانون فقط در حدود مشخص از تنشها صادق است. بالاتر از این تنش نقطه ای وجود دارد كه حد الاستیك موسوم است. اگر میزان بار از این نقطه تجاوز كند جسم به طور دائم تغییر شكل می دهد. در حقیقت حتی بارهای كم نیز كاملاً اسلاستیك نیستند لذا بایستی از یك روش دلخواه برای تعیین حد الاستیك تجارتی استفاده كرد. استحكام (تاو) Strength استحكام همواره با قابلیت پلاستیكی شاید مهمترین تركیب خواص یك فلز باشد. استحكام عبارتست از مقاومت جسم در برابر تغییر شكل ولی قابلیت پلاستیكی به قابلیت تغییر شكل جسم بدون آنكه بشكند گفته می شود. برای این كه كاملاً به ویژگی های استحكام فلز واقف باشیم، بایستی تعدادی از انواع استحكام یك فلز را بشناسیم. از انواع استحكام می توان مقاومت كششی، مقاومت فشاری، مقاومت خستگی و مقاومت تسلیم (روانی) را نام برد. استحكام كششی (تاوكششی) Tensie strength مقاومت كششی بیشترین نیروی كششی است كه جسم قبل از شكست تحمل خواهد كرد. این مقدارمعمولاً برای استحكام یك ماده داده می شود و واحد آن بر حسب پوند بر اینچ مربعن بیان می شود. مقاومت كششی ماده را می توان با آلیاژی كاری، سردكاری، و گاهی اوقات بوسیبله ی عملیات حرارتی، افزایش داد. استحكام تراكمی (مقاومت فشاری) Compressive strength مقاومت فشاری، بیشتریین فشاری است كه یك ماده قبل از مقدار فشار تعیین شده جهت تغییر شكل تحمل می كند. مقاومت های فشاری چدن و بتون بزرگتر از مقاومت های كششی شان هستند در صورتی برای اكثر مواد، این موضوع كاملاً برعكس است. مقاومت (تاو) خستگی Fatigue strength مقاومت خستگی بیشترین باری است كه یك جسم می تواند بدون شكست در برابر ضربه های متعدد برگشت بار تحمل كند. مثلاً یك میله ی چرخان كه وزنه ای را نگهداری می كند، نیروهای كششی روی قسمت بالائی میله و نیروهای فشاری روی قسمت پائینی اش وارد می شوند. وقتی میله می چرخد، تنش های كششی و فشاری بطور متناوب تغییر می كنند. از مقاومت خستگی در طرح بالهای هواپیما و سایر قطعات اسكلتی كه در معرض بارهای نوسانی قرار دارند، استفاده می كنند مقاومت خستگی به عواملی نظیر ساختمان میكروسكپی، حالت سطحی، محیط خورنده، كار سرد و غیره بستگی دارد. استحكامل تسلیم (مقاومت روانی) Yield strength مقاومت تسلیم حداكثر باری است ماده تغییر فرم معینی را از خود بروز می دهد. اكثر محاسبات مهندسی ساختمانها براساس مقادیر مقاومت تسلیم استوارند تا مقادیر مقاومت كششی. استحكام یك فلز به ساختمان داخلی آن، تركیب، عملیات حرارتی و درجه ی كار سرد مربوط می شود. سختی Hardness سختی خاصیت اصلی یك ماده نیست ولی به خواص الاستیك و پلاستیك آن مربوط می شود. بطور كلی، سختی جسم عبارتست از مقاومت به نفوذ آن. هر چه سختی بیشتر باشد مقاومت نفوذ نیز بیشتر می شود. این آزمایش سختی به سبب سادگی آن و نیز به این علت كه چون می توان آن را به سهولت به مقاومت كششی و تسلیم فولادها ارتباط داد كاربرد وسیعی پیدا كرده است. آزمایشهای سختی خراشی و یا سایشی گاهی اوقات برای موارد بخصوصی مانند آزمایش های سختی الاستیكی و یا ارتجاعی بكار می روند. سفتی (چقرمگی) Toughness اگرچه روش مستقیم و صحیحی برای اندازه گیری سفتی فلزات وجود ندارد، ولی سفتی هر دو خاصیت قابلیت كشش (قابلیت مفتول شدن) و استحكام را در بر دارد و می توان تعریف كرد كه سفتی عبارتست از قابلیت یك فلز به جذب انرژی بدن آنكه بشكند. سفتی را می توان بصورت سطح زیر منحنی تنش- تغییر طول نسبی بیان كرد. غالباً مقاومت به ضربه ای یك ماده را بعنوان نشانه ای از سفتی آن بحساب می آورند. قابلیت پلاستیكیPlasticity یكی از خواص بسیار مهم فلزات پلاستیكی آنها است. قابلیت پلاستیكی عبارتست از قابلیت تغییر شكل بسیار زیاد یك فلز بدون آنكه بكشند. قابلیت مفتول شدن یا انعطاف پذیری Ductility قابلیت مفتول شدن عبارتست از قابلیت پلاستیكی كه بوسیله ی یك ماده تحت نیروی كششی نمایش داده می شود. این خاصیت را با مقداری كه ماده می تواند بطور دائم ازدیاد طول پیدا كند، اندازه گیری می كنند. این قابلیت به ازدیاد طول موجب می شود تا بتوان یك فلز را از یك اندازه ی بزرگتر بصورت یك سیم با اندازه ی كوچكتر كشید. مس و آلومینیم قابلیت كشش زیادی دارند. قابلیت چكشخواری (چكش كاری) Malleability قابلیت چكش كاری كه شكل دیگری از قابلیت پلاستیكی است به قابلیت تغییر شكل دائم یك فلز تحت نیروی فشاری بدون آنكه گسیخته شود، گفته می شود. بخاط همین خاصیت است كه می توان فلزات را به صورت ورقهای نازك چكش كاری و نورد كرد. طلا، نقره، قلع و سرب از جمله فلزاتی هستند كه قابلیت چكش خواری بالائی از خود نشان می دهند. طلا قابلیت چكشخواری استثنائی دارد و می تواند بصورت ورقهای نازكی كه برای عبور نور كافی است نورد شود. شكنندگی Brittleness شكنندگی خاصیتی است كه بر عكس قابلیت پلاستیكی می باشد یك فلز شكننده فلزی است كه نمی تواند بنحو قابل ملاحظه ای تغییر شكل دادئم بدهد، بعبارت دیگر، فاقد قابلیت پلاستیكی است. فلزات شكننده، مانند فولاد كاملاً سخت شده، ممكن است قابلیت پلاستیكی بسیار اندكی را از خود نشان دهند، لذا می توان آنها را جزو گروه فلزات شكننده بحساب آورد، با وجود این سختی مقیاسی از قابلیت پلاستیكی نیست. فلزات شكننده مقاومت به برخورد یا ضربه ی بسیار كمی دارند و بدون هیچگونه اخطار و علائم قبلی می شكنند. ضریب انبساط خطی گرمایی Expansion Coefficient of Linear Thermal خواص فیزیكی فلزات خامی هستند كه به ساختمان اتم بستگی دارند و عبارتند از: وزن مخصوص، قابلیت هدایت الكتریكی و گرمائی، ذوب، قابلیت مغناطیسی، قابلیت انعكاس و ضریب انبساط خطی. به استثناء بعضی موارد، جامدات وقتی گرم می شوند، انبساط و وقتی سرد می شود انقباض حاص می كنند. جامدات نه تنها از لحاظ طول بلكه از لحاظ عرض و ضخامت نیز افزایش می یابند. هر گاه یك جامد را یك درجه گرم كنیم میزان افزایش واحد طول را ضریب انبساط خطی آن می گویند. وزن مخصوص Specific Gravity بعضی مواقع لازم است كه زون مخصوص یك فلز را با فلز دیگر مقایسه كنیم. برای این منظور، به یك استاندارد احیتاج داریم. آب استانداردی است كه فیزیكدانها برای مقایسه وزن مخصوص های جامدات و مایعات انتخاب كرده اند. بنابراین وزن یك ماده نسبت به وزن حجم مساوی از آب دانسیته ی مخصوص یا چگالی آن نامیده می شود. نقطه ذوب Melting Point نقطه ی ذوب درجه حرارتی است كه یك ماده از حالت جامد به حالت مایع تبدیل می شود. برای یخ، این نقطه 32 درجه ی فار نهایت است. موارد خالص نقطه ی مشخص دارند یعنی آنها از حالت جامد به حالت مایع، بدون تغییر درجه ی حرارت تبدیل می شوند، به هنگام ذوب مقداری گرما جذب و به هنگام انجماد مقداری گرما آزاد می كنند. وقتی ماده تغییر حالت می دهد، جذب یا آزادی گرما به گرمای نهان آن معروف است. تبدیل از یك مقیاس درجه حرارت به مقیاس دیگر بوسیله ی رابطه ی زیر امكان پذیر است. قابلیت رسانایی الكتریكی و گرمایی Electrical and Thermal Conductivity قابلیت یك فلز به سهولت هدایت الكتریسیته و گرما یكی از خصوصیات بارز آن محسوب می شود. مقاومت به جریان برق از درون یك سیم به مقاومت آن سیم معروف است. بایستی در نظر داشت كه چندین عامل وجود دارند كه می توانند مقاومت فلزات را اصلاح كنند. برخی از آنها عبارتند از: 1-مقاومت فلزات نسبت به جریان الكتریكی و گرمائی با درجه ی حرارت زیاد می شود. 2-مقاومت به جریان الكتریكی با ناخالصی ها و آلیاژ كردن افزایش می یابد. 3-سردكاری (تعییر شكل) فلز مقاومت الكتریكی را زیاد می كند. 4- رسوب از محلول جامد به هنگام عمل پیر سختی مقاومت الكتریكی را زیاد می كند. 5- فلزات یك ظرفیتی (مس، نقره، طلا) و فلزات قلیائی (لیتیم، سدیم، پتاسیم، روبیدیوم، سزیم) دارای مقاومت پائین و فلزات قلیایی خاكی دو ظرفیتی (بریلیوم، منیزیم، كلسیم، باریم، رادیم) دارای مقاومت بالاتر و فلزات انتقالی (واسطه)، (نظیر كبالت، نیكل، رادیوم، روبیدیم، سرب، اوسمیوم، اریدیوم و پلاتین) مقاومت بالائی دارند. هنگام عبور جریان از داخل یك هادی، مقاومت موجب آزاد شدن گرما می شود و هر چه مقاومت بزرگتر باشد، حرارت بیشتری به ازای عبور یك جریان معین آزاد می گردد. برای گرم كردن الكتریكی به فلزات با مقاومت الكتریكی بالا مانند آلیاژهای نیكل و كروم نیاز داریم. یك هادی خوب حرارت، مانند مس، اغلب برای مبدل های گرمائی، سیم پیچیهای گرم كننده و آهن های لحیم كاری مصرف می شود. ظروف آشپزخانه را معمولاً از آلومینیم می سازند زیرا هدهایت گرمایی زیاد داشته و در مقابل خوردگی ناشی از مواد غذایی مقاومت می كند. حساسیت مغناطیسی Magnetic Susceptibility هر گاه جسمی را در میدان مغناطیسی قرار دهیم، نیرویی بر روی آن اعمال می شود. در این حالت می گویند كه جسم مغناطیسی می شود. شدت مغناطیسی شدن به حساسیت K بستگی دارد و آن خاصیتی از فلز است كه به جنس ماده وابسته می باشد. اكثراً مقدار K یك فلز با فلز دیگر فرق می كند و بر حسب علامت و مقدار K آنرا به سه دسته تقسیم می كنند: فلزات دیامانیتیك (دی مغناطیس) فلزهای دیامانیتیك، فلزهائی هستند كه در آنها K كوچك و منفی است بنابراین بوسیله ی یك مغناطیسی خیل ضعیف دفع می شود. نمونه هائی از این فلز عبارتند از: مس، نقره، طلا و بیسموت. فلزهای پارامانیتیك (فلزهای پارامغناطیس) فلزهای پارامغناطیس، فلزهائی هستند كه در آنها K كوچك و مثبت است. اكثر فلزها پارامغناطیس هستند كه از آن جمله می تونان لیتیم، سدیم، پتاسیم، كلسیم، استرنسیم، منیزیم، مولیبدن، و تانتالم را نام برد. فلزهای فرومانیتیك (فرومغناطیس) فلزهای فرومغناطیس، فلزهائی هستند كه در آنها K بزرگ و مثبت است و شامل آهن، كبالت، نیكل و گادولینیم می شوند. یكی از خصوصیات ویژه ی مواد فرومغناطیس این است كه بعد از آنكه میدان مغناطیسی برطرف شد، خاصیت مغناطیسی شان را حفظ می كنند، لذا این مواد قابلیت مغناطیسی دائم شدن را دارند. قابلیت بازتابش Reflectivity یكی زا خصوصیات برجسته ی فلز، جلای فلزی آن است. این رنگ سطحی ظاهراً به سبب انعكاس خاص نوری است كه به سطح آزاد فلز تابیده شده است. قابلیت انعكاس (نسبت نور منعكس شده به نور تابیده شده) یك سطح فلز نه فقط به نوع ماده بلكه به خشنی و صافی آن نیز بستگی دارد. قابلیت مقاومت اكسیداسیون عالی و خصوصیات ویژه ی انعكاس گرمائی آلومینیم و فولادهای باروكش آلومینیم، آنها را برای مصارفی نظیر آسترهای اجاق، بازتابنده حرارتی و المنت های حرارتی مطلوب ساخته اند. منبع

چكیده استفاده از آسفالت قیری با توجه به معایب آن از جمله: آلودگیهوا و محیط زیست خصوصاً هنگام تولید، عدم سازگاری با شرایط اقلیمی به ویژه در فصلسرما، تغییر شكل و عمر كوتاه، عدم دوام در برابر مواد شیمیایی. با توجه به قیمت آنلازم دیده شد كه طرحی مناسب و جایگزین با قابلیتهای مصالح موجود در كشور انتخابگردد كه پس از مطالعات اولیه و اجرای آزمایش با توجه به قابلیتهای فراوان رویه بتنیتوانمند زود سخت شونده RCCP COMPACTED CONCRETE PAVEMENTS) (ROLLER عبارتند از: دامنه كاربرد بسیار وسیع، مقاومت فشاری بیش از سه برابر ماكزیمم مقاومت فشاری ثبتشده برای آسفالت قیری، صلبیت و عدم تغییر شكل، سازگاری با شرایط اقلیمی سرد و گرم،سرعت بالای اجرا و امكان بهره‌برداری زود هنگام، سازگاری با محیط زیست پیشنهادگردید. بتن غلتكی RCCP برای اولین بار در ایران هم اجرا شد، آن هم توسط مجتمعتولیدی تحقیقاتی بتن ایران‌فریمكو در هشتگرد، نتایج آزمایشهای صورت گرفته نشانمي‌دهد كه این عملیات با موفقیت انجام گرفته است. كلید واژه‌ها بتن غلطكی،آسفالت قیری، مقاومت فشاری، محیط زیست، سیكل یخبندان‌، دوام وپایداری. 1ـ مقدمه ازجمله مشكلات اساسی معابر سواره رو خیابانها و شبكه‌هایبزرگراهی و محوطه‌های صنعتی در كشور ما تخریب و تعویض‌های متوالی آسفالت مي‌باشد كهدر كنار تحمیل خسارات میلیاردی به اقتصاد ملی، ضریب ایمنی جاده‌ها و خیابانهای كشوررا نیز به شدت كاهش داده است و البته خسارات فراوانی نیز به خودروها وارد مي‌كند بهنحوی كه این وضعیت مورد اعتراض 100 درصد صاحبان اتومبیل‌ها و رانندگان مي‌باشد! اعتراض كه تكنولوژی فعلی ساخت معابر قادر به پاسخگویی و رفع این معضل نیست ونیازمند تغییر ساختاری و تكنیكی طراحی و ساخت معابر سواره رو و ترافیكی مي‌باشد. ازطرفی معضل زیست محیطی استفاده از مواد فعلی و هیدروكربن‌ها در تركیب آسفالت قیری دركنار پائین بودن قابلیت‌ها و آسفالت‌ قیری برای احراز بسیاری از مشخصات فنی موردلزوم در معابر ترافیكی بالاخص دوام و پایداری در برابر تغییرات جوی و سیكل‌هاییخبندان، گزینه‌ رویه‌های بتنی RCCP را پیش رو قرار داده است. 2ـ معایب آسفالت قیری آسفالت قیری كه در مقابل فشارهای فیزیكی مقاومت چندانی ندارد، این مقاومت درمرغوبترین آسفالت قیری ایران معادل 85ـ75 كیلوگرم بر سانتیمتر مربع است. و در برابرتغییرات جوی و تغییر دما تغییر شكل مي‌دهد و عمر مفید كوتاهی دارد. 2ـ1ـ آلودگی هوا ومحیط زیست برای تهیه آسفالت قیری به چیزیحدود 140 درجه سانتیگراد دما نیاز هست و در نتیجه برای تولید این نوع آسفالت مقادیرقابل توجهی سوخت به مصرف مي‌رسد و مي‌توان گفت به لحاظ زیست محیطی، اقتصادی وخصوصاً آلودگی هوا در كلان شهرها بسیار نامناسب است. 2ـ 2ـ عدم سازگاری با شرایط آب وهوایی بخش قابل توجهی از افت كیفیتآسفالت‌های قیری در عبور از فصل سرما و یخبندان اتفاق مي‌افتد و عواملی از قبیلپدیده جذب آب و یخ زدگی و آب شدگی، نفوذ آب به لایه‌های زیرین و یا استفاده از نمكبرای یخ‌زدائی از جمله عوامل اصلی، تخریب آسفالتهای قیری در عبور از فصل سرمامي‌باشد. در مناطق گرمسیر با مشكل تغییر شكل آسفالت قیری مواجههستیم. 2ـ3ـ عدم دوامدر برابر مواد شیمیایی آسفالت قیری دربرابر مواد نفتی مانند گازوئیل، نفت، بنزین و اسیدهایی كه در محوطه‌های صنعتی وجوددارند تخریب مي‌شوند 2ـ4ـ استفاده از قیر نامناسب قیر مورد مصرف در راه‌سازی به طور مستقیم در مقابل عوامل جوی بوده و بایدضربه‌های ناشی از حركت وسایل نقلیه را تحمل نماید [1] 3ـ خواص بتن غلطكی به طوركلی خواص بتن غلطكی سخت شونده بستگی به دانه‌بندی،‌ جنس و شكل سنگدانه‌ها، و موادسیمانی، نحوه ساخت مخلوط، درصد تراكم و كنترل اجرا دارد. مزیت این روش ساخت بتن،هزینه كمتر از انواع دیگر بتن و سرعت اجرایی بسیار زیاد آن بوده و در عین حال دارایخواص مكانیكی مورد نیاز بتن معمولی نیز مي‌‌باشد. [2] عموماً بتن غلطكی را بتنی سفتبا اسلامپ صفر تعریف مي‌كنند. [3] 3ـ1ـ كاربرد رویه بتنی RCCP زود سخت شونده دامنه كاربرد بسیار وسیع در ساختجاده‌ها و خیابانهای اصلی و فرعی، آزاد راه‌ها، باند پرواز، آشیانه هواپیما، كفسالن‌های صنعتی، محوطه‌های صنعتی و انبارها، باراندازها، جاده معادن، پیاده روها،ورزشگاه‌ها، پیست اتومبیل‌رانی، كف نمایشگاه‌های صنعتی و تجاری، محوطه‌های تجاری،بنادر اسكله‌ها، دامداري‌ها، سردخانه‌ها، جاده‌های شیب‌دار، لوپ‌ها، میادین، دورها،پلها، كف ترمینال‌ها، ایستگاه‌های اتوبوس‌ و كامیون (گاراژ)‌ را مي‌توان نام برد. 3ـ2ـ مقاومت رویه بتنی RCCP زود سخت شونده مقاومت فشاری با نسبتآب به سیمان پایین و صفر بودن اسلامپ از 150 تا 300 كیلوگرم بر سانتي‌متر مربع كهدر شرایط عمل آوری و با مرغوبترین مصالح به دست آمده است كه تحمل بارهای سنگینترافیكی به ویژه در محل شیبها، دورها، بارهای ترافیكی و ایستگاه‌های سنگین را بهراحتی تحمل مي‌كند. 3ـ3ـ صلبیت صلب بودن و عدمتغییر شكل در برابر بارهای وارده و ضربات ناشی از سقوط اجسام سخت. 3ـ4ـ سازگاری با شرایط آب و هوایی دوام بلندمدت نسبت به آسفالتقیری در مناطق گرمسیر و معتدل با توجه به اینكه در برابر افزایش دما مقاوم بوده وهیچگونه تغییر شكلی در آنها ایجاد نمي‌شود. در مناطق سردسیر رویه بتنی (RCCP) بهخاطر جذب آب پایین و مقاوم بودن در برابر سیكل‌های یخبندان در مواجه با آسیبهایاحتمالی ایمن و مقاوم است. 3ـ5ـ اجرا و بهره‌برداری زود هنگام سرعت بالای اجرا و سهولت نگهداری و قابلیت بهره‌برداری زود هنگام حتی درمواقع اضطرار (دوازده ساعت پس از اجرا). 3ـ6ـ سازگاری با محیط زیست رویه بتنی RCCP به خاطر نفوذناپذیری موادمتشكله آن به بافت مصالح و طبیعت، به عنوان رویه سازگار هیچگونه مشكل زیست محیطی درمحدوده كاربردی خود ندارند. و تا پایان دوره دوام مواد و مصالح متشكله آن به عنوانبخشی از طبیعت تعریف مي‌شود. رنگ خاكستری و خنثی RCCP، ضریب جذب دمای مناسبی دارد واین به خاصیت پایین آوردن دمای محیط كمك مي‌كند. 3ـ7ـ گزارش فنی بتن توانمند زود سخت شونده RCCP پس از انجام مطالعات اولیه، بررسی وارزیابی قابلیت‌های مصالح موجود در كشور در نهایت طرحی مناسب با كشورمان تهیه وتدوین شد كه در ابتدای سال 1384 به ثمر نشست نتایج آزمایشهای ما كه پس از طی 28 روزبا عنوان دوره بلوغ بتن انجام شد، نشان داد كه همه چیز براساس پیش‌بینی ما و مطابقبا محاسبات و طراحي‌های اولیه جواب داده است كه مي‌توان به نمونة‌ اجرا شده درهشتگرد اشاره كرد. 4ـ نتیجه‌گیری پس از ذكر معایب آسفالت قیری ومزایای بتن غلطكی لازم است بدانیم كه اولین گام‌ها برای جایگزینی برداشته شده ونمونه‌ای برای ارزیابی و استناد اتفاق افتاده است. بیش از 40 سال است كه شیوهتولید، استفاده و مزایای بتن غلطكی در دانشگاه‌های ما تدریس مي‌شود، نیروی متخصص وآگاه در این باره در كشور تربیت شده است و همه شرایط و امكانات فراهم است، اما همچنان از آسفالت قیری استفاده مي‌شود. 5ـمنابع [1] سیاوش كواری« مصالح ساختمانیانتشارات دانش و فن » 1379 [2]. Acl Committee Report 210R-93, Erosion of Concrete in Hydraulic Structures. [3] Acl Committee Report 201.2R-92, Guide to Durable Concrete.