VIP همه چیز درباره مواد و مصالح «مصالح معماری چه هستند؟»

[☾♔TALAYEH_A♔☽]

آکریلونیتریل بوتادین استایرن

آکریلونیتریل بوتادین استایرن

تک‌پار in ABS polymer

ABS polymer grains
شناساگرها
شماره ثبت سی‌ای‌اس 9003-56-9

کم‌اسپایدر 23143

جی‌مول-تصاویر سه بعدی Image 1
SMILES
[نمایش]
InChI
[نمایش]
خصوصیات
فرمول مولکولی (C8H8·C4H6·C3H3N)n
چگالی 1.060-1.080 g·cm−3 [۱]
انحلال‌پذیری در آب Insoluble in water
ترکیبات مرتبط
ترکیبات مرتبط اکریلونیتریل butadiene and styrene (monomers)
به استثنای جایی که اشاره شده‌است در غیر این صورت، داده‌ها برای مواد به وضعیت استانداردشان داده شده‌اند (در 25 °C (۷۷ °F)، ۱۰۰ kPa)

(بررسی) (چیست:

/

؟)
Infobox references



آکریلونیتریل بوتادین استایرن [۲] (به انگلیسی: Acrylonitrile butadiene styrene و به اختصار: ABS) (با فرمول شمیایی (C8H8)x· (C4H6)y·(C3H3N)z)) که به اختصار ای‌بی‌اس خوانده می‌شود، نوعی پلیمر گرمانرم است که از از پلیمریزاسیون استایرن و اکریلونیتریل در حضور پلی بوتادین به دست می‌آید و دارای ساختاری آمورف می‌باشد. ای‌بی‌اس به دلیل قیمت مناسب و همچنین خواص متعادل مکانیکی، حرارتی و شیمیایی در زمره پر مصرف‌ترین مواد اولیه پلاستیکی محسوب می‌شود. ای‌بی‌اس دارای استحکام ابعادی و مقاومت حرارتی خوب و نیز مقاومت به ضربه بالا میباشد. این پلیمر بسیار مقاوم به خراشیدگی است. این ماده عمدتاً در لوله‌های حمل مواد نفتی، لوله‌ها، وسایل خانه، اثاثیه، مبلمان، ترکیبات وسایل خودرو، تلفن و تجهیزات الکتریکی مورد استفاده قرار می‌گیرد.

 

[☾♔TALAYEH_A♔☽]

رده:مصالح ساختمانی

زیررده‌ها
این ۳۴ زیررده در این رده قرار دارند؛ این رده در کل حاوی ۳۴ زیررده است.

آ

• آجرها‏ (۲ ر، ۸ ص)

• آجری‏ (۱ ر، ۹ ص)

• آسفالت‏ (۱ ر، ۶ ص)

ب

• بتن‏ (۸ ر، ۷۱ ص)

پ

• پلاستیک‌ها‏ (۹ ر، ۳۶ ص)

ت

• ترموپلاستیک‌ها‏ (۲۹ ص)

• تیرچه‏ (۲ ص)

چ

• چوب‏ (۶ ر، ۳۵ ص)

خ

• خاک کوبیده‏ (۱ ر، ۲ ص)

• خودکارسازی ساختمان‏ (۲ ر، ۱۹ ص)

د

• درها‏ (۲ ر، ۱۳ ص)

ر

• روکش جاده‏ (۱ ر، ۳۱ ص)

س

• ساختمان‌ها و سازه‌ها بر پایه مصالح ساختمانی‏ (۸ ر، ۴ ص)

• ساختمان‌های خاکی‏ (۳ ر، ۱۵ ص)

• سنگ ساختمان‏ (۱ ر، ۱۵ ص)

• سنگ مصنوعی‏ (۱ ص)

• سیستم‌های الکتریکی‏ (۳ ر، ۶ ص)

• سیمان‏ (۳ ر، ۴۱ ص)

ش

• شرکت‌های مصالح ساختمانی‏ (۳ ر، ۱ ص)

ف

• فلزها‏ (۱۲ ر، ۲۰ ص)

• فولاد ضد زنگ‏ (۱ ص)

ک

• کاشی بام‏ (۲ ص)

• کامپوزیت‌ها‏ (۵ ر، ۴۱ ص)

گ

• گچ‌کاری‏ (۹ ص)

ل

• لوله‌کشی‏ (۴ ر، ۳۶ ص)

م

• ماسه‏ (۵ ر، ۳ ص)

• مصالح جاده‌سازی‏ (۲ ص)

• مصالح ساختمانی بازیافتی‏ (۹ ص)

• معماری شیشه‏ (۳ ر، ۶ ص)

• ملات‌ها‏ (۲ ص)

• مواد طبیعی‏ (۱۴ ر، ۲۲ ص)

• مواد عایق ساختمانی‏ (۲۲ ص)

ن

• نورپردازی‏ (۲۰ ر، ۴۲ ص)

و

• وسایل بستن‏ (۵ ر، ۲۵ ص)

صفحه‌ها
این ۱۱۹ صفحه در این رده قرار دارند؛ این رده در کل حاوی ۱۱۹ صفحه است.

آ

• آجر
• آجر سرباره
• آسفالت
• آهک
• آهک شکفته
• آهن

ا

• اتاق سنتی (معماری بوشهر)
• اتصالات (سازه)
• اندود گچ و سیمان
• ای‌تی‌اف‌ای
• ایرانیت
• ایزوگام

ب

• بامبو (گیاه)
• بتن
• بتن آسفالتی
• بتن اسفنجی اتوکلاوی
• بتن پیش‌تنیده
• بتن ضد آب
• بتن غلطکی
• بتن فوم
• بتن کریستالی
• بتن مسلح با عایق ماندگار
• بسته‌بندی
• بلوک سیمانی
• بنایی

پ

• پارکت
• پانل عایق سازه‌ای
• پنجره عایق
• پنل ساندویچی
• پوشش نفوذگر کریستال‌شونده

ت

• تخته سیمان
• تخریب (ساختمان)
• تراورتن
• تورسنگ
• تهویه (معماری)
• تیر (سازه)

چ

• چندل
• چوب
• چوب تصدیق‌شده
• چوب صنعتی

خ

• خاک
• خاک کوبیده
• خشت
• خشکه‌چین
• خیزران

د

• دال‌های مجوف دوپوش
• دوغاب
• دیوار خشک

ر

• رزین ملامین
• روفیکس

ز

• زبره

ژ

• ژئوتکستایل
• ژئوممبران

س

• ساختمان یکپارچه فتوولتائیک
• ساختمان‌سازی طبیعی
• ساروج
• سامانه تهویه طبیعی
• ستاره انبار
• سرامیک
• سقف کامپوزیت بیگت
• سقف L.C.P
• سنگ
• سنگ آهک
• سنگ لوح
• سنگ مصنوعی
• سیستم ساختمان‌سازی آی‌سی‌اف
• سیمان
• سیمان زیست‌محیطی
• سیمکاخانه

ش

• شن و ماسه
• شناخت مصالح آکوستیکی
• شیشه گرم‌شونده

ص

• صفحات زیست محیطی

ض

• ضدآب سازی مصالح ساختمانی

ع

• عایق سبز
• عایق سلولوزی
• عایق‌بندی ساختمان

ف

• فرش کردن
• فضاساز میل‌گرد
• فولاد
• فولاد سرد
• فولاد ضد زنگ
• فوم بتون
• فیبر چوبی سیمانی

ق

• قالب‌بندی (بتن‌ریزی)
• قفس
• قیرگونی

ک

• کاشی
• کاشی بام
• کاشی هفت‌رنگ
• کامپوزیت سیمانی مهندسی
• کاهگل
• کف‌پوش
• کفپوش برجسته
• کلسیم هیدروکسید
• کلینکر
• کوره آجرپزی سنتی

گ

• گچ
• گچ پلیمری
• گچ‌بری
• گرمایش
• گروت

ل

• لوازم نرم و سخت فضای باز
• لیکا

م

• محاسبه انرژی ازدست رفته ساختمان
• مش (توری)
• مصالح آکوستیکی
• مصالح ساختمانی
• مصالح طبیعی جایگزین
• ملات
• ملات آهک
• ملات خشک
• مومینه
• میل‌گرد

ن

• نخاله ساختمانی
• نریشت
• نسوزها
• نمد

و

• واکنش آلکالی-سیلیکا

 

[☾♔TALAYEH_A♔☽]

مصالح طبیعی جایگزین

مواد طبیعی جایگزین، یک اصطلاح کلی است که به توصیف مواد طبیعی مانند سنگ یا خشت می‌پردازد که به طور رایج مانند چوب یا آهن مورد استفاده قرار نمی‌گیرند. مواد طبیعی جایگزین، کاربردهای عملی بسیاری در زمینه‌هایی مانند معماری پایدار و مهندسی دارد. هدف اصلی استفاده از چنین موادی، به حداقل رساندن اثرات منفی ای که محیط ساخت و ساز می‌تواند در این سیاره ایجاد کند و در عین حال افزایش بهره‌وری و سازگاری سازه‌ها می‌باشد.


تاریخچه
مواد طبیعی جایگزین، مدتی است که موجود هستند اما اغلب در فرم‌های اساسی یا تنها به عنوان مواد تشکیل دهنده مواد خاص در گذشته. به عنوان مثال، زمین به عنوان یک ماده ساختمانی برای ساخت دیوار خانه‌ها برای هزاران سال وجود داشته است. اخیراً، در دهه ۱۹۲۰، دولت ایالات متحده، استفاده از زمین صاف را به عنوان یک روش ساخت و ساز مقاوم در برابر آتش برای ساختن خانه‌های روستایی مورد ترویج قرار داد.[۱] یک مثال رایج تر، ادوبی یاهمان خشت است. خانه‌های خشتی، در جنوب غربی ایالات متحده و چند کشور اسپانیایی زبان به چشم می‌خورند.[۲]

ساخت و ساز «بیل نی» یک مفهوم مدرن تر است، اما شواهدی وجود دارد که نشان می‌دهد نی را در خانه‌هایی در چمن زارهای آفریقایی در دورهٔ پارینه سنگی مورد استفاده قرار می‌دادند. مواد طبیعی جایگزین، به خصوص برنامه‌های کاربردی آن، به تازگی رایج تر شده است. ایده‌های سبز بودن و پایدار بودن در پاسخ به گرم شدن کلی هوا و تغییرات آب و هوا، از تمرکز بر روی مواد و روش‌های مورد استفاده برای ایجاد منظره و خانه‌های ما پا را فرا تر گذاشته است. همچنان که تصمیم‌گیری آگاهانه دربارهٔ محیط زیست به امری عادی تبدیل شد، استفاده از مواد جایگزین طبیعی نیز به جای مواد طبیعی معمولی یا مواد ساخته دست بشر که به شدت متکی به منابع طبیعی هستند، بیشتر شایع شد.

مواد
سنگ
سنگ راه بسیار خوبی است برای دور بودن از مواد سنتی که به محیط زیست آسیب می‌رسانند. سنگ دو ویژگی مهم دارد: جرم حرارتی خوب و عایق حرارتی خوب. این ویژگی سنگ را به یک ایدهٔ عالی تبدیل می‌کند به این دلیل که حرارت در خانه ثابت باقی می‌ماند بنابراین نیاز به تهویه مطبوع و دیگر سیستم‌های خنک‌کننده، کمتر می‌شود. انواع سنگ هاییکه می‌توانند به کار آیند عبارتند از: رد سنگ (تکه‌هایی از سنگ است که نمی‌توان آنها را برای کار دیگری مورد استفاده قرار داد)، سنگ آهک، و سنگ‌فرش.

کاه
کاه را می‌توان به جای تیغه به عنوان پایه‌ای برای دیوارها استفاده کرد. در یک ساختمان سنتی، که در آن یک قاب چوبی خانه را نگه می‌دارد، کاه عایقی بسیار عالی و مقاوم در برابر آتش می‌باشد. این دیوارهای ساخته شده از کاه، از لحاظ نگهداری انرژی حدود ۵۷٪ کارآمد تر از تیغه‌های استاندارد هستند. زیرا به هیچ وجه اکسیژن نمی‌تواند به دیواره‌ها نفوذ کند، پس آتش نمی‌تواند گسترش پیدا کند و هیچ شانسی برای احتراق وجود دارد.

این مقاله یک دیوار کاه در دست ساخت را نشان می‌دهد
بامبو
در کشورهای آسیایی، بامبو در سازه‌هایی مانند پل‌ها و خانه‌ها استفاده می‌شود. بامبو به طور خارق‌العاده‌ای محکم است و دارای انعطاف‌پذیری خوبی است و فوق‌العاده سریع رشد می‌کند، و به همین دلیل به فراوانی یافت می‌شود. هر چند که قرار دادن گوشه‌های بامبو در کنار هم کار سختی است، اما در ساخت بناهای محکم می‌توانیم روی قدرت و استحکام آن حساب کنیم.

این تصویر یک خانه مقاوم در برابر زلزله که به طور کامل از بامبو ساخته شده است را نشان می‌دهد
Cordwood
Cordwood، ترکیبی از بقایای کوچک هیزم و سایر چوبهایی که معمولاً به هدر می‌روند است. این بلوکهای کوچک از چوب به راحتی می‌توانند در کنار یکدیگر قرار داده شوند و یک ساختمان را مانند بناهای سنگی، از لحاظ عایق بودن تأمین کنند درست مانند توده‌های حرارتی. این مواد نگاهی روستایی از کابین ورود بدون استفاده از چوب را فراهم می‌کند. می‌توانید یک ساختمان کامل را تنها با استفاده از Cordwood بسازید یا نهایتاً از سنگ برای پر کردن در و دیوارهایش استفاده کنید.

زمین کوبیده
زمین کوبیده شده یک ماده بسیار فراوان است که می‌تواند به جای بتن و آجر استفاده شود. خاک کاملاً در قالب دیوار کوبیده می‌شود و بسیار سخت است که یک دیوار با دوام را از خاک، سنگ، و چوب ایجاد کنیم. زمین کوبیده شده همچنین یک توده بزرگ حرارتی را که به معنی صرفه جویی در مصرف انرژی می‌باشد، فراهم می‌کند. علاوه بر این، بسیار مقاوم در برابر نفوذ آب و به اندازه‌ای با دوام است که آن را در دیوار بزرگ چین مورد استفاده قرار داده‌اند.

Earth-sheltered
Earth-sheltered، یک تکنیک ساختمانی منحصر به فرد است که در آن، ساختمان به طور کامل اما در حداقل یک طرف به شکلی از زمین ساخته می‌شود که ممکن است یک سقف چمنی، دیوارهای گلی، یا هر دو باشد. این سیستم منحصر به فرد معمولاً به دلیل مشکل درگیری در استفاده بیش از حد از برق در چنین خانه‌هایی، شامل مقدار زیادی پنجره است. این مورد بوسیله کاهش هزینه‌های روشنایی، بهره‌وری انرژی در خانه‌ها را افزایش می‌دهد. یک تکنیک ساختمانی منحصر به فرد است که در آن، ساختمان به طور کامل اما در حداقل یک طرف به شکلی از زمین ساخته می‌شود که ممکن است یک سقف چمنی، دیوارهای گلی، یا هر دو باشد. این سیستم منحصر به فرد معمولاً به دلیل مشکل درگیری در استفاده بیش از حد از برق در چنین خانه‌هایی، شامل مقدار زیادی پنجره است. این مورد بوسیله کاهش هزینه‌های روشنایی، بهره‌وری انرژی در خانه‌ها را افزایش می‌دهد.

Papercrete
Papercrete، ماده جالب و بسیار جدیدی است که می‌تواند جایگزین خوبی برای بتن باشد. Papercrete، ترکیبی از کاغذ خرد شده، شن و ماسه و سیمان است که با هم مخلوط شده‌اند و به شکل یک ماده مانند آجر بسیار با دوام درآمده‌اند. ساختمان‌هایی که از Papercrete استفاده می‌کنند، دارای دیوارهای عایق گرمایی و مقاوم در برابر آتش می‌باشند.Papercrete بسیار ارزان قیمت می‌باشد و هزینه هر فوت مربع آن حدوداً معادل ۱۳۳۷ دلار می‌باشد.

خشت
خشت یک روش قدیمی است که در عین حال ارزان قیمت است، آسان به دست می‌آید، و ایده‌آل برای محیط‌های گرم است. مخلوطی از شن و ماسه، خاک رس، و آب است در یک قالب ریخته شده و در معرض آفتاب نگهداری می‌شود تا خشک شود. هنگامی که خشک شد، به ماده‌ای فوق‌العاده قوی و مقاوم در برابر حرارت تبدیل می‌شود. ادوبی اجازه نفوذ گرما را به داخل ساختمان نمی‌دهد، بنابراین در طول تابستان عایق بسیار خوبی برای کاهش هزینه‌های انرژی است. اگر چه این مخلوط خاک رس عایق بسیار خوبی از گرما را فراهم می‌کند، با این حال به اندازه کافی ضد آب نیست و می‌تواند در مناطق مستعد زمین لرزه به خاطر تمایلش به ترک خوردن، خطرناک باشد.

خاک اره
خاک اره ماده خوبی برای ترکیب شدن با مخلوط‌های خاک رس یا سیمان است و در دیوارها از آن استفاده می‌شود. این دیوارها فوق‌العاده محکم هستند. بسته به این که کدام نوع خاک اره (چوب جنگلی بهترین است) در تراشه‌های چوب در دیوار استفاده می‌شود، باعث جذب رطوبت شده و به جلوگیری از ترک خوردگی در طول یخبندان چرخه ذوب کمک می‌کند. خاک اره ممکن است با آب ترکیب شده و منجمد شود و موادی را تحت عنوان pykrete تولید کند که بسیار با استحکام است، و نسبت به یخ کمتر در معرض ذوب قرار می‌گیرد.

نمونه‌ها
اگر چه این یک تکنولوژی جدیدتر می‌باشد، اما ساختمان‌هایی وجود دارند که در حال حاضر این مواد را به خوبی هرچه تمام تر به کار گرفته‌اند تا به عنوان ساختمان‌های سبز شناخته شوند.

یکی از نمونه‌های طراحی شده، طرح پیشنهادی ساختمان Dubiotech headquarters در دبی در امارات متحده عربی است. در این طرح از پانل‌های خورشیدی و پنجره استفاده شده است، تا علاوه بر دریافت مقدار زیادی نور طبیعی، حداکثر استفاده از نور خورشید را داشته باشد. این ساختمان (که به خاطر بحران مالی ۹۱۱۲ با تأخیر ساخته شد) از نوعی فولاد جایگزین استفاده می‌کند که طی فرآیندی تولید شده است که مواد شیمیایی نامطلوب را در اتمسفر آزاد نکند. مثال دیگر دانشکده هنر، رسانه، و طراحی می‌باشد که در سنگاپور واقع شده است. این مدرسه دارای سقفی است که به طور کامل از چمن ساخته شده است. (نمونه‌ای از Earth-sheltering 4 این باعث می‌شود تا کمتر از بتن و سایر مواد) در سقف استفاده شود، همچنین ساختمان دارای تعداد زیادی پنجره برای استفاده از نور طبیعی می‌باشد.

 

[☾♔TALAYEH_A♔☽]

مصالح منبسط‌شونده

مصالح دما واکنشی(Thermal expansion): انبساط حرارتی تمایلی است که ماده به تغییر در حجم در پاسخ به یک تغییر در درجه حرارت از طریق انتقال حرارت دارد.[۱] هنگامی که یک ماده گرم است، انرژی جنبشی مولکولهای آن را افزایش می‌یابد بنابراین، مولکول شروع به حرکت بیشتر و معمولاً به‌طور متوسط تفکیک و جدایی بیشتری را حفظ می‌کند. مصالحی که بر اثر افزایش حرارت منقبض می‌شوند عمومی هستند؛ این تأثیر در اندازه محدود می‌شود و تنها در محدوده درجه حرارت رخ می‌دهد. نوعی ویژگی ذاتی دارند که آن‌ها را قادر می‌سازد تا در برابر تغییرات دمای محیط پیرامون به‌طور برگشت‌پذیر واکنش نشان دهند. تغییرات دمایی ممکن است تأثیر غیر فعال داشته باشد به‌طوری‌که مصالح به‌طور مداوم وضعیت دمای داخلی خود را باوضعیت طبیعی پیرامونش از طریق پوسته بیرونی تنظیم کند و اگر تأثیرات آن به صورت فعال باشد، نوعی گرمایش فعال با بکار بردن یک میدان الکتریکی از طریق تماس ایجاد می‌شود.

کاربرد مصالح دما واکنشی
مصالح دما واکنشی به نوبه خود انواع و اقسام متنوعی از متریالها را شامل می‌شوند اما تعداد محدودی از آن‌ها در معماری کاربرد دارند. در زیر نمونه‌ای از آن‌ها و کاربرد آن در یک پروژه ساختمانی ارائه می‌شود. مصالح منبسط شونده (مخفف انگلیسی: TEM) نمونه‌ای از مصالح دما واکنشی هستند که دارای ضریب انبساط گرمایی‌اند. گرماسنج‌ها از اولین سیستم‌هایی بودند که با بکارگیری چنین مصالحی ساخته شد. اما مهمترین کاربرد آن‌ها در معماری در ترموستات‌های گرمایشی برای سرویس‌های خدماتی ساختمان و همچنین به عنوان محرکهای ویژه‌ای در گلخانه‌ها و در نمای ساختمانها برای کنترل و مدیریت انرژی به کار می‌روند. کاربرد دیگر آن‌ها در سیستم تهویه اتاق‌های ساختمان می‌باشد. با وجود اینکه مصالح منبسط شونده در دهه‌های اخیر به عنوان اجزای ترموستاتها بکار می رفته‌اند اما استفاده از آن‌ها برای تهویه اتوماتیک ساختمان مربوط به چند سال اخیر می‌شود. طرز کار این سیستم نیز به گونه‌ای است که در دماهای مشخص سیستم باز یا بسته می‌شود تا شرایط تهویه مناسب فضا را فراهم سازد. آن‌ها همچنین می‌توانند با بالا بردن یا پایین آوردن بخشهایی از پوشش بام به صورت اتوماتیک، به عنوان اجزای سیستم تهویه در نمای ساختمانها طراحی شوند.[۲]

نمونه
در سال ۲۰۰۴ میلادی یک مسابقه معماری برای طراحی و روش ساخت مرکز گردهمایی و اسناد در محل کمپ سابق در شهر هینزرت آلمان برگزار شد. ایده معمار برای طراحی این بنا فرم مدور موجود در طرح پیشین این بنا بوده‌است که از آن به عنوان عنصر پایه طراحی و اصل ساختاری متحرک خود استفاده نمود. دیوارهایی که این سرسرا را شکل می‌دهند ساختاری مدور با نمای شیشه‌ای بدون قاب دارند که دارای یک روکش فلزی از قسمت خارجی است. این نما حالت متحرک و پویا دارد و می‌تواند مقادیر متغیری از نور خورشید را به داخل ساختمان بفرستد. این نما به پانلهای دوگانه‌ای تقسیم شد؛ که بر روی یک محور قادر به چرخش براساس زوایای متغیر هستند (زاویای چرخش بستگی به زاویه تابش خورشید دارد) استفاده از لایه نازک سلولهای خورشیدی در کنار مصالح دما واکنشی (TEM)ین امکان را فراهم، می‌کند تا به صورت خودکار میزان اشعه نور ورودی به ساختمان کنترل شود. برای محدود نمودن تأثیرات انرژی گرمایی و برای اطمینان از اینکه اشعه نور تنها محرک کنترل‌کننده می‌باشد، اجزای (TEM) به این سیستم عایق گرمایی، اضافه شده‌اند. هم‌زمان ورقه‌های مستقر در گوشه‌های نما نیز به سمت بخش بیرونی که بیشترین میزان تابش وجود دارد حرکت نموده و سلولهای خورشیدی و کلکتورهای موجود در بام، ایده انرژی محوری این پروژه را تکمیل می‌نمایند.

 

[☾♔TALAYEH_A♔☽]

علم مواد

شبیه‌سازی پروفایل دمایی بدنهٔ شاتل بعد از ورود دوباره به جو زمین.
علم مواد (به انگلیسی: Materials Science) یا مهندسی و علم مواد یک حوزهٔ میان رشته‌ای است که در آن رابـ ـطهٔ بین ساختار و خواص مواد به منظور طراحی مواد جدید برای پاسخگویی به نیازهای روزافزون فناوری مواد مورد بررسی قرار می‌گیرد. امروزه با افزایش تحقیقات در زمینهٔ نانو، مهندسی مواد به یکی از رشته‌های پیشرو در عرصه دانش بدل شده‌است. به‌طور خلاصه یک مهندس مواد در نخستین گام به‌کمک میکروسکوپ الکترونی روبشی، میکروسکوپ الکترونی عبوری، پراش پرتوهای ایکس یا روش‌ها و تجهیزات مشابه به شناسایی و بررسی ساختار میکروسکوپی مواد گوناگون می‌پردازد. در گام بعدی خواص مختلف مواد مورد اندازه‌گیری قرار می‌گیرند تا روش‌های تولید مواد جدید یا بهبود خواص مواد قبلی فرا گرفته شود.[۱][۲]

علم مواد یا مهندسی مواد یکی از اصلی‌ترین رشته‌های مهندسی است زیرا دیگر رشته‌های مهندسی بدون مواد صنعتی ساخته شده توسط مهندسین مواد کارایی ندارند به عنوان مثال همه قطعات یک سیستم کامپیوتر با علم مواد ساخته می‌شود یا همه مصالح مورد نیاز ساختمان‌سازی برای رشته عمران را مهندسین مواد میسازند برای آشنایی بیشتر درباره یکی از گرایش‌های مهندسی مواد به کتاب 'آنچه هر مهندسی درباره سرامیک‌ها باید بداند' رجوع گردد.


حوزه‌های پژوهشی در مهندسی مواد
در یک دسته‌بندی کلی، مواد مورد مطالعه در مهندسی مواد به شش گروه اصلی فلز (متالورژی)، سرامیک‌ها، پلیمرها، مواد مرکب (کامپوزیت‌ها)، بیومتریال (مواد زنده) و نیمه‌هادی‌ها تقسیم می‌شوند.

گرایش‌های اصلی

• متالورژی (Metallurgy)
• نانو مواد (Nano material)
• بیومتریال (Bio material)
• شناسایی و انتخاب مواد مهندسی (Materials selection for engineering design)
• سرامیک (Ceramics)
• شکل‌دهی فلزات (Metalworking)
• ریخته‌گری (Casting)
• جوشکاری (Welding)
• استخراج فلزات (Extraction of metals)
• حفاظت و خوردگی (Corrosion and protection)
• مهندسی مواد مرکب (Composite material engineering)
• مهندسی سطح (Surface engineering)

نگارخانه

• Please, ورود or عضویت to view URLs content!
  
  
  
• Please, ورود or عضویت to view URLs content!
  
  
  
• Please, ورود or عضویت to view URLs content!
  
  

دانلود رمان و کتاب های جدید

 

[☾♔TALAYEH_A♔☽]

مواد ارتوتروپیک

چوب نمونهای از مواد ارتوتروپیک. چوب دارای خواص مکانیکی متفاوت در ۳ جهت عمود بر هم (شعاعی، محوری و محیطی) می‌باشد.
ارثوتروپی یک حالت خاص از ناهمسانگردی است. به این معنا که خواص آنها به جهتی که در آن اندازه‌گیری می‌شوند، بستگی دارند. مواد ارتوتروپیک دارای دو یا سه محور تقارن عمود بر هم هستند و در حالت کلی، خواص مکانیکی ماده در طول هر کدام از این محورها با محور دیگر متفاوت است.

پلیمر مقاوم شده با فایبر گلاس یا فیبرهای گرافیتی نمونه‌ای از مواد ارتوتروپیک با دو محور تقارن می‌باشد.

اهمیت در طراحی
مواد و مصالح ساختمانی با مدول الاستیسیته متفاوت، گونه‌ای از مواد ارتوتروپیک هستند. مزیت مواد ارتوتروپیک نسبت به مواد کاملاً ناهمسانگرد این است که مدول کشسانی شان بدون این که دچار کوپل کرنشی شوند، از یک نقطه به نقطهٔ دیگر متفاوت است. در عمل، مواد کاملاً ناهمسانگرد به ندرت مورد استفاده قرار می‌گیرند.

دانلود رمان و کتاب های جدید

 

[☾♔TALAYEH_A♔☽]

شناخت مصالح آکوستیکی

پیشنهاد شده است که این مقاله با مصالح آکوستیکی ادغام شود. (بحث)
مصالح آکوستیکی، مصالحی اند که به منظور مقابله و تعدیل سر و صدای مزاحم در ساختمان به کار می‌روند.

اندودهای لیسه‌ای تا ۹۸ درصد از انرژی صوتی را که با آن‌ها برخورد می‌کنند منعکس می‌سازند، تیغه‌های جدا کننده گچی نازک سبب انتقال سر و صدا از اتاقی به اتاق دیگر می‌شوند. با گسترش آپارتمان نشینی این مشکل افزایش می‌یابد. مصالح ساختمانی جدید و روش‌های نوین ساخت و ساز می‌توانند این مشکل را کاهش دهند. در انتخاب مصالح به منظور کنترل سر و صدا، طراح ساختمان دو جنبه متفاوت صوت را باید در نظر بگیرد:اول جذب صوت و بعد انتقال آن. مصالحی که جاذب سرو صدا هستند ممکن است به آسانی صدا را از محلی به محل دیگر عبور دهند و مصالحی که در برابر عبور صوت از میان دیوارها و سقف پایداری می‌کنند، می‌توانند موجب ایجاد پدیده‌های آزاردهنده انعکاس و پژواک شوند.

صداهایی که به فضای زندگی و کار می‌رسند به دو طریق منتقل شده‌اند:

به صورت امواج هوایی و از راه بازشوها یا توسط ارتعاش دیواره‌ها و سقف به فضا.

به صورت امواج کوبه‌ای یا ضربه‌ای که بر اثر ضربه تولید می‌شوند، این صداها مستقیماً یا از راه لرزاندن مصالح سخت به فضاها راه می‌یابند.

مصالح آکوستیکی سبب استحاله انرژی صوت به حرارت می‌شود.[۱]

این مصالح قادرند امواج صوتی را که با سطح آن‌ها برخورد می‌کنند به میزان کمتر از ۵۰ درصد منعکس سازند. این مصالح همانند یک ضربه گیر در مقابله با آثار امواج صوتی عمل می‌کنند. مقدار صوتی که توسط مصالح جذب می‌شود بستگی به عمق، مشخصات و مقدار حفره‌های مصالح و فرکانس صوت دارد. هوای مرتعش شده که به داخل حفره‌ها می‌رود و از آن‌ها خارج می‌شود، اصطکاک ایجاد می‌کند، بخشی از انرژی صوتی به این ترتیب مستهلک و به گرما مبدل می‌شود. بخشی از صوت نیز از موانع عبور کرده در فضا منعکس می‌شود. مصالح آکوستیکی دامنه وسیعی از مواد را در بر می‌گیرد که تحت نام‌ها و عناوین تجاری مختلف تولید می‌شوند. گرچه ویژگی جذب صوت آن‌ها مشابه است، طراح باید مصالحی را انتخاب نماید که متناسب با شرایط خاص طرح باشد. مصالح آکوستیکی ممکن است به صورت پیش ساخته یا در محل اجرا شوند. ابعاد تایل‌ها و صفحات پیش ساخته از (۳۰۰*۳۰۰) تا (۱۲۰۰ *۱۲۰۰) میلی‌متر مربع متغیر است. بسیاری از آن‌ها از الیاف چوب، نی، فیبرهای معدنی یا شیشه‌ای ساخته شده‌اند، که آن‌ها را مخلوط و یکپارچه می‌کنند و به صورت تخته‌هایی با ضخامت‌های متفاوت برای عرضه آماده می‌کنند. مصرف تایل‌های آکوستیکی پیش ساخته محدود به سقف می‌شود؛ آن‌ها را مستقیماً زیر سقف اصلی نصب می‌نمایند ویا به کمک اجزای سقف کاذب آویزان می‌شوند.[۱]

اندود اکوستیکی
اندودهای آکوستیکی دو نوعند:

• اندودهای گچی با دانه‌های سبک مانند پرلیت و ورمیکولیت منبسط
• اندودهای مشتمل بر فیبرهای معدنی به همراه چسب

اندودهای گچ و پرلیت را از اختلاط گرد گچ، پرلیت و آماده بسته بندی شده را با آب مخلوط می‌کنند و روی سطوح صاف زیرسازی که ممکن است بتنی، سیمانی، گچی یا فولادی باشد، می‌کشند یا با ماشین بر روی آن‌ها می‌پاشند. اندودهای ماله‌ای در دو قشر آستر به ضخامت حدود ۱۰ میلی‌متر و رویه به ضخامت حدود ۳ میلی‌متر اجرا می‌شوند و اندودهای ماشینی در دو، سه یا چهار قشر نازک پاشیده می‌شوند به قسمی که مجموع ضخامت به حدود ۱۲ میلی‌متر برسد. به موجب آزمایش‌های انجام شده ضریب کاهش سر و صدا برای اندود ۱۲ میلیمتری دستی حدود ۶۵٪ و برای اندود ۲۵ میلیمتری از همین نوع ۷۵٪ و برای اندود ماشینی به ضخامت ۱۲ میلی‌متر حدود ۵۵٪ است. اندودهای فیبری از پنبه کوهی یا پشم معدنی و یک چسب معدنی ساخته می‌شوند. در کشورهای صنعتی این اندودها به صورت آماده و بسته‌بندی شده عرضه می‌شود. نخست سطح مورد نظر را با قشر ضخیمی از چسب آغشته می‌کنند و سپس فیبر را روی آن می‌پاشند. اندودهای به ضخامت بیش از ۱۲ میلی‌متر دست کم در دو قشر باید انجام شوند و قشر رویه را می‌توان با سیلر و به صورت رنگی نیز اجرا کرد. اخیراً در بسیاری از کشورها محدودیت‌هایی برای مصرف پنبه کوهی به ویژه در اندودکاری اعمال شده‌است، ضریب کاهش سرو صدا در اندودهای آکوستیکی متفاوت است و بستگی به ضخامت اندود و زیرسازی آن دارد. این ضریب برای اندودهای رنگ نشده به ضخامت ۱۸ میلی‌متر بر روی زیرسازی سخت از ۶۰٪ تا ۷۰٪ و بر روی زیرسازی فلزی ۸۰٪ تا ۹۰٪ است، در حالی که ضریب اندود اخیر هنگامی که رنگ آمیزی شود به ۸۵٪ کاهش می‌یابد. ۳- ویژگی‌ها و حداقل حدود قابل قبول مصالح آکوستیکی باید از نظر شکل ظاهری یکنواخت، بدون عیب و عاری از مواد سست و کم دوام و مضر باشند تا در اثر عوامل محیطی خراب نشوند یا مورد حمله میکروارگانیسم‌ها و حشرات قرار نگیرند و به استحکام و کیفیت آن‌ها لطمه وارد نشود. تاب فشاری، برشی و کششی، وزن ویژه، جذب آب، تخلخل، پایداری در برابر هوازدگی، بخار آب و حمله موجودات زنده، ویژگی‌های آکوستیکی و قابلیت حمل مصالح آکوستیکی که در معرض عوامل گوناگون قرار می‌گیرند باید با استانداردهای مربوط سازگار باشد.[۱]

نتیجه‌گیری
توصیه‌هایی برای انتخاب مصالح هماهنگ با طراحی پایدار

• تایل‌های آکوستیکی که از حداقل ۶۵ درصد مواد بازیافتی تشکیل یافته‌اند را به ببرید. محصولات پشم معدنی از سرباره کوره آهن گدازی، که زباله تولید فولاد به حساب می‌آید، تشکیل می‌شوند. انواع سلولزی از بازیافت کاغذ روزنامه تهیه می‌شوند. تولید کنندگان معمولاً در مشخصات خود میزان مواد بازیافتی مصرفی در محصول را قید می‌کنند میزان این مواد در مورد هر خط تولید متفاوت است.
• از تایل‌های آکوستیکی که فاقد فرم آلدئیدند استفاده کنید. پشم شیشه و بعضی محصولات ساخته شده از پشم‌های معدنی از فنول فرم آلدئید برای چسباندن تارها مناسب اند، گرچه گزارش‌ها نشان دهنده پایین بودن میزان پخش آن می‌باشد.
• مشخصات فنی، رنگ اجرا شده بر روی تایل‌ها، از نوع آبی، با میزان مواد آلی فرار اندک (کمتر از ۱۰ میلی گرم در لیتر) و رنگ ویژه فضاهای داخل بنا را قید کنید.
• تایل‌های ساخته شده از الیاف چوبی که در ساخت پنل‌های آن از فرم آلدئید استفاده نشده‌است را در نظر بگیرید.
• برای مکان‌هایی که نیاز به شستشوی دوره‌ای دارند به جای استفاده از تایل‌های سقفی با روکش وینیل، از انواع رنگ شده رایج و قابل قبول شستشو استفاده کنید.(این نوع پنل‌ها قابلیت بازیافت بیشتری دارند).
• برای فضاهای آشپزخانه و مانند آن از پنل‌های مسلح شده با لاستیک یا الیاف استفاده کنید و میزان مواد بازیافتی آن را بررسی نمایید.
• از پنل‌های فلزی سقفی که قابل شستشو و بسیار بادوامند و الیافی به همراه ندارند، استفاده کنید.
• در موارد کلی و فضاهای خشک از زیرسازی فولادی استفاده کنید. در فضاهای مرطوب و جاهایی که مرتباً نیاز به شستشو دارند سیستم‌های آلومینیومی مناسب ترند.
• در پروژه‌های بازسازی از زیرسازی‌های موجود مجدداً استفاده کنید.
• تایل‌های آکوستیکی را پس از آن که نازک کاری‌های مرطوب خشک شدند و حلال‌ها تبخیر شدند نصب کنید. تایل‌ها می‌توانند مانند جاذب مواد آلی فرار عمل کرده آن‌ها را تا مدت‌ها در خود نگهداری کنند و کیفیت هوای داخلی را نقصان بخشند.
• هرگز از پشم شیشه فاقد روکش که به صورت آزاد بر روی پنل‌های سقف کاذب به عنوان آکوستیک صوتی-هنگامی که فضای بالای سقف کاذب به عنوان مسیر برگشت هوا در نظر گرفته شده‌است- استفاده نکنید. گرد و غبار هوا و رطوبت به داخل عایق نفوذ کرده و محیط مناسبی را برای رشد میکروب‌ها و قارچ‌ها فراهم می‌آورد.
• از کنترل رطوبت هوا در مکان‌هایی که سقف‌های آکوستیک به کار می‌روند اطمینان حاصل کنید. افزایش رطوبت هوا موجب قوس پیدا کردن پنل‌ها می‌شود و همچنین می‌توان محیط مناسبی را برای رشد میکروب‌ها در داخل پنل فراهم کرده موجب به خطر افتادن سلامت ساکنین شود.
• از پنل‌هایی که قابلیت بیشتر بازتاب نور را دارند به منظور تقویت انتشار نور طبیعی استفاده کنید.

دانلود رمان و کتاب های جدید

 

[☾♔TALAYEH_A♔☽]

رده:مواد مصنوعی


زیررده‌ها
این ۲۴ زیررده در این رده قرار دارند؛ این رده در کل حاوی ۲۴ زیررده است.

آ

• آلیاژها‏ (۱۰ ر، ۲۶ ص)

ا

• ابزارهای هنر‏ (۱۷ ر، ۳۶ ص)

پ

• پارچه‏ (۱۱ ر، ۳۱ ص)

• پوشش‌ها‏ (۶ ر، ۱۷ ص)

ت

• ترکیب‌های شیمیایی‏ (۳۳ ر، ۲۹ ص)

چ

• چسب‌ها‏ (۱ ر، ۱۶ ص)

ر

• روان‌سازها‏ (۲ ر، ۱۱ ص)

ژ

• ژل‌ها‏ (۱ ر، ۱۴ ص)

س

• سرامیک‌ها‏ (۸ ر، ۱۳ ص)

ع

• عایق‌ها‏ (۴ ر، ۱۴ ص)

ف

• فایبرگلاس‏ (۱ ص)

• فراموادها‏ (۷ ص)

• فوم‌ها‏ (۲ ر، ۹ ص)

• فیلم‌های نازک‏ (۳ ر، ۱ ص)

م

• مخلوط‌های ناهمگن شیمیایی‏ (۴ ص)

• مصالح ساختمانی‏ (۳۴ ر، ۱۱۹ ص)

• مصالح هوافضا‏ (۷ ص)

• مواد انرژی‌زا‏ (۳ ر)

• مواد ترکیبی‏ (۵ ر، ۳ ص)

• مواد سردکننده‏ (۴ ر، ۲۴ ص)

• مواد شفاف‏ (۷ ر، ۲۱ ص)

• مواد شیمیایی‏ (۳۹ ر، ۲۲ ص، ۱ پ)

• مواد هوشمند‏ (۱ ر، ۱۳ ص)

ن

• نانومواد‏ (۴ ر، ۲۶ ص)

صفحه‌ها
این ۳ صفحه در این رده قرار دارند؛ این رده در کل حاوی ۳ صفحه است.

گ

• گرد هوشمند

م

• ماده شیمیایی
• مصالح ساختمانی

دانلود رمان و کتاب های جدید

 

[☾♔TALAYEH_A♔☽]

مواد هوشمند

مواد هوشمند یا مصالح هوشمند (به انگلیسی: Smart Materials) یا ساختارهای هوشمند، مجموعه‌ای (یا جزئی از مجموعه) دارای کارکرد مهندسی هستند که در آن‌ها ساختار دارای توانایی درک و فعال‌شدن را به منظور انجام کار دارد. آلیاژهای حافظه‌دار نوعی از مواد هوشمند به‌شمار می‌آیند.[۱] "مواد هوشمند مصالحی هستند که با عملکردی هوشمندانه در مقابل تغییرات محیط می‌توانند مانند موجودات زنده خود را با شرایط محیطی منطبق سازند. برخی از این مواد، هر نوع خدشه و خرابی در ساختار خود را پیش‌بینی کرده و نقایص خود را برطرف می‌سازند. یک یا چند ویژگی این مصالح مانند شکل، میزان سختی، فرکانس و رنگ آن‌ها در یک حالت کنترل شده یا تحت اثر محرک نیروی الکتریسیته یا میدان‌های مغناطیسی به صورت قابل توجهی تغییر می‌کند. روند PH خارجی مانند فشار، دما، رطوبت که بر مصالح بیولوژیکی نیز Hyper- Functional پیشرفت این مواد از مصالح سازه‌ای و عملکردی آغاز شده به سمت ساخت مصالح برتری دارند پیش می‌رود.[۲]


تعریف هوشمندی
هوشمند(intelligent)، باهوش(Smart)، حساس(Adaptive) همه برای تعریف ساختارها ومصالحی به کارمی روند که شامل حسگرها ومحرک‌ها (Actuators) بوده وتوانایی سازگاری باتحریکات خارجی مانند بارها وتحریکات محیط رادارند.[۲] مصالح هوشمند یک اصطلاح جدید برای مصالح و فر آورده‌هایی است که توانایی درک و پردازش رویدادهای محیطی را داشته و نسبت به آن واکنش مناسب نشان می‌دهند. به بیان دیگر این مصالح قابلیت تغییرپذیری داشته و قادرند شکل، فرم، رنگ و انرژی درونی خود را به طرز برگشت‌پذیر در پاسخ به تأثیرات فیزیکی یا شیمیایی محیط اطراف تغییر دهند. اگر مصالح را به سه گروه مصالح غیر هوشمند، نیمه هوشمند و هوشمند طبقه‌بندی کنیم، گروه اول یعنی مصالح غیر هوشمند ویژگی خاص بالا را ندارند، نیمه هوشمندها تنها قادرند در پاسخ به تأثیرات محیطی شکل و فرم خود را برای یک بار یا مدت زمان اندکی تغییر دهند اما در مصالح هوشمند این تغییرات تکرارپذیر و قابل برگشت خواهد بود.[۳] معماری هوشمند پویا است؛ بدین معنا که پارامترهای عملکردی اصلی، خود را با توجه به نیاز، تقاضا و شرایط متغیر و پویا تغییر می‌دهند. یک معماری هوشمند همچنین مانند سامانه زنده‌ای قادر به تجربه اندوزی و استفاده از تجارب در شرایط جدید است و با این خصیصه پویایی و حود سازماندهی سامانه تضمین می‌گردد. مصالح و فراورده‌های نوین در حال حاضر طیف وسیعی از فراورده‌ها و مصالح، در دسترس قرار گرفته‌اند یا اینکه د ر حال عرضه به بازار هستند. برخی از آن‌ها به‌طور خاص برای استفاده در زمینه معماری تولید شده‌اند. مصالحی را که در ذیل به توضیح آن‌ها می‌پردازیم، مصالح و مواد خامی هستند که دارای پتانسیل‌های خاص و کاربردی در زمینه معماری و ساخت و ساز می‌باشند. این فهرست با توجه به ویژگی‌ها، ساختار و خصوصیات درونی این مواد تهیه شده‌است.

• مصالح بازیافتی:این مصالح اساساً از مواددست دوم و زباله‌های تمیز، تهیه می‌شوند. برای تهیه مصالح بازیافتی، قسمت‌های ارزشمند مصالح دست دوم مورد استفاده قرار می‌گیرد ولی به هر حال فراورده حاصله معمولاً کیفیت پایین‌تری نسبت به مصالح اصلی دارد. امروزه استفاده از مصالح بازیافتی با توجه به اصول معماری پایدار بسیار مورد توجه ق رار گرفته‌است.
• مصالح تجزیه پذیر زیستی:ترکیبات تشکیل دهنده این مصالح به گونه‌ای است که پس از پا یان عمر و مدفون شدن در زیر خاک به‌طور کلی توسط جانوران میکروسکوپی موجود در خاک تجزیه می‌شوند؛ بنابراین تهدیدی برای آلودگی محیط زیست محسوب نمی‌شوند.
• زیست مواد:شامل پلاستیک‌ها و مصالح دیگری است که از منابع تجدیدپذیر ساخته می‌شوند. تحقیقی که در حال حاضر بر روی این مواد بسیار مورد توجه است، استفاده از باکتری خاصی است که گازco2مصرف می‌کند و قادر به متلاشی نمودن این پلاستیک هاست.
• مصالع تغییرناپذیر:مصالحی هستند که تأثیرات فیزیکی و شیمیایی بر آن‌ها اثر ندارد. مثالی از این نوع مصالح، آلیاژ فولاد می‌باشد.
• مصالح هوشمند:این مصالح مواد و فراورده‌هایی هستند که خاصیت تغییرپذیری دارند و قادرند مشخصه‌های ظاهری یا درونی خود را در پاسخ به تأثیرات فیزیکی و شیمیایی به صورت برگشت‌پذیر تغییر دهند.
• مصالح هیبرید یا پیوند ی:این مصالح با تلفیق حداقل دو ترکیب متفاوت ساخته می‌شوند. مثل تلفیق ترکیبات طبیعی و مصنوعی.
• مصالح با ساختار فسیل واره:این‌ها نوعی مصالح مرکب با لایه‌های ملحق شده تدریجی می‌باشند. این مصالح نتیجه یک تغییر پیوسته در ویژگی‌های مصالح است. مثالی از این نوع مصالح نفت خام می‌باشد که از قرار گرفتن لایه‌های متعدد در طول سالیان متمادی ایجاد می‌شود.
• نانو متریال (مصالح نانو):مصالحی هستند که نقاط اشتراک زیادی با مصالح هوشمند دارند. مواد با ساختار نانو به عنوان پوشش نهایی در ساخت فراورده‌ها به کار می‌روند. بهعنوان مثال در پوششهای هوشمند ضد خوردگی، تصفیه‌کننده هوا، تمیزکننده سطوح و پوشش‌های زیست فعال کاربرد دارند.[۴]

ویژگی‌های اصلی معماری هوشمند عبارتند از:

• "تطبیق پذیر "[۵]
• پویایی و فعال بودن؛
• انعطاف‌پذیری و سازگاری با محیط؛
• واکنش پذیری و پاسخ ده بودن[۶]

ساختمان هوشمند
استفاده ازسیستمهای ساختمانی هوشمند درساختمان‌های امروز و پاسخ به موقع نسبت به تغییرات در شرایط محیطی مانع از هدررفتن انرژی و نیز موجب دوام و افزایش عمر بیشتردر ساختمان‌ها می‌شودامروزه ساختمان‌ها خود گونه‌ای از تکنولوژی هستند. ما در حال حاضر در آستانه نسل بعدی ساختمان‌ها هستیم؛ ساختمان‌هایی با درجات متعددی از تکنولوژی جدید (High -Tech) که کاملاً رفتار اکولوژیکی دارند و قادرند با بهره‌گیری هوشمندانه از مصالح سازگار و عملکرد مناسب، در برابر تغییرات مستقیم و غیر مستقیم پیرامون خود واکنش نشان دهند و خود را با شرایط مناسب تطبیق دهند. آن‌ها خود را با تکنولوژی وفق می‌دهند و از آن بهره می‌گیرند. ساختمان‌ها به عنوان یک سازه به محض اینکه توانایی کامپیوتر را در اختیار بگیرند، هوشمند خواهند شد. نخستین بنای هوشمند از تکنولوژی در جهت مهیا ساختن محیطی امن و راحت و انرژی زا بهره می‌برد. ایده یک ساختمان هوشمند، ارتباط و پیوستگی میان دسترسی، نوردهی، امنیت، نظارت، مدیریت و ارتباط راه دور را پیش رو قرار می‌دهد. یک بنای هوشمند، بنایی است که کارایی و راندمان ساکنانش را افزایش داده و امکان مدیریت مؤثر را بر اساس مقتضیات خاص و با یک»: کمترین هزینه فراهم آورد.[۷]

خصوصیات
مواد هوشمند یا انطباق پذیر خود به دو گونه هوشمند و نیمه هوشمند قابل تقسیم می‌باشند. در مواد هوشمند در برابر محرک‌های فیزیکی یا شیمیایی تغییرات بازگشت‌پذیر فیزیکی و شیمیایی ایجاد می‌شود. این تغییرات در مواد کاملاً هوشمند به صورت نامتناهی بازگشت‌پذیر است. در صورتی که مواد نیمه هوشمند توانایی محدودی در تعداد دفعات تغییرات دارند، یک محرک می‌تواند چند تغییر در ماده ایجاد نماید یا چند محرک مختلف می‌توانند موجب تغییر خاصی در ماده گردند. محرک‌های عمده عبارتند از: تغییر محیط شیمیایی، میدان مغناطیسی و الکتریکی، فشار، حرارت، نور و اشعه ماورا بنفش. تغییرات حاصل، بازده وسیعی را پوشش می‌دهد. برخی از این تغییرات عبارتند از:

1. تغییر شکل، ابعاد، سطح و بافت به صورت همگن یا موضعی.
2. تغییر در جریان الکتریکی و تولید جریان الکتریسیته که به عنوان مثال در کفسازی امکان پر رفت‌وآمد برای تولید جریان برق استفاده می‌شود.
3. تغییر رنگ و شفافیت که در ایجاد محرمیت و بستن فضا کاربرد دارد.
4. تغییر نوفه و کنترل نوفه مزاحم
5. تولید بوی خوش بر اثر تحریکات خارجی
6. قابلیت اصلاح، ترمیم، تقویت و خود تمیزکنندگی که امروزه کاربرد وسیعی در آسمان خراش‌ها یافته‌اند.
7. قابلیت جذب یا انتشار نوعی مولکول، اتم یا ماده‌ای خاص که در سه حالت ماده که به ویژه برای کاهش آلودگی محیط و تولید مواد مطلوب و ضروری مانند تصفیه هوا یا آب کاربرد دارد.
8. امکان تبادل انرژی مانند مواد تغییر فاز دهنده که در پوسته بنا برای کنترل دمای محیط داخلی کاربرد دارند و این مواد حرارت را از محیط گرفته و با تغییر فاز به حالت مایع یا گاز، آن را به صورت نهان در خود ذخیره می‌کنند و در هنگام کاهش دمای محیط با تغییر فاز مجدد، حرارت را به محیط بازپس می‌دهند.[۶]

متغیرهای تأثیرگذار شیمیایی و فیزیکی که در زیر معرفی شده‌اند، محرک‌هایی هستند که مصالح هوشمند در برابر آن‌ها از خود عکس‌العمل نشان می‌دهند:

• نور، اشعهUV :بخش فرابنفش و مرئی اشعه الکترومغناطیسی.
• دما:تغییرات دمایی که یک سیستم فیزیکی مثل بدن انسان ایجاد می‌نماید.
• فشار:اختلاف فشار ایجاد شده در یک ناحیه.
• میدان الکتریکی:میدان ایجاد شده پیرامون یک بار الکتریکی.
• میدان مغناطیسی:میدان ایجاد شده پیرامون یک آهن‌ربا یا یک بار الکتریکی متحرک.
• محیط شیمیایی:حضور یک عنصر یا ترکیب شیمیایی خاص مثل آب.

طبقه‌بندی مصالح هوشمند
به‌طور کلی مصالح ساختمانی موجود اعم از سنتی، طبیعی و مصنوعی با توجه به خصوصیات آنها، از جمله: نمود ظاهری، بافت، ترکیب شیمیایی، خواص مکانیکی و فیزیکی، اثر محیطی و … طبقه‌بندی می‌شوند. اما در طبقه‌بندی مصالح هوشمند علاوه بر در نظر داشتن مشخصه‌های فوق، خواص دیگری که به‌طور ویژه به تمیز دادن مصالح هوشمند از مصالح سنتی مربوط می‌شود نیز لحاظ شده‌است. طبقه‌بندی پیشنهادی مصالح هوشمند بر پایه خواص زیر ارائه شده‌اند:

• مصالح هوشمند دارای قابلیت تغییر خواص درونی

مصالح هوشمند تغییر شکل دهنده/ مصالح هوشمند تغییر رنگ دهنده/ مصالح هوشمند تغییر پیوند دهنده

• مصالح هوشمند دارای قابلیت مبادله انرژی

مصالح هوشمند ساطع‌کننده نور/ مصالح هوشمند تولیدکننده الکتریسیته/ مصالح هوشمند ذخیره‌کننده انرژی

• مصالح هوشمند دارای قابلیت تغییر و مبادله مواد درونی

مصالح هوشمند تغییر شکل دهنده: این گروه از مصا لح هوشمند که دارای قابلیت تغییر خواص درونی خود هستند در پاسخ به محرکات خارجی تغییراتی در شکل و ابعاد خود ایجاد می‌کنند پرکاربردترین آن‌ها می‌توان به مصالح هوشمند دما واکنشی Thermostrictive پیزوالکتریک اثر فشاربرقی الکترو واکنشی Electroactive و شیمی واکنشیChemostrictive اشاره نمود.

مصالح هوشمند دما واکنشی:این نوع از مصالح هوشمند نوعی ویژگی ذاتی دارند که آن‌ها را قادر می‌سازد تا در برابر تغییرات دمای محیط پیرامون به‌طور برگشت‌پذیر واکنش نشان دهند تغییرات دمایی ممکن است تأثیر غیرفعال داشته باشد به طوری که مصالح به‌طور مداوم وضعیت دمای داخلی خود را با وضعیت طبیعی پیرامونش از طریق پوسته بیرونی تنظیم کند و اگر تأثیرات آن به صورت فعال باشد نوعی گرمایش فعال با بکار بردن یک میدان الکتریکی از طریق تماس ایجاد می‌شود. مصالح منبسط شونده Thermal Expansion نمونه‌ای از مصالح دما واکنشی هستند.[۸]

انواع مصالح هوشمند
مصالح هوشمند از نظر کارکرد به انواع زیر تقسیم می‌شوند:

• مواد کروموژنیک
• مواد پیزوالکتریک
• آلیاژهای دارای مصالح هیبرید یا پیوندی
• مصالح با ساختار فسیل واره

مصالح کروموژنیک
مصالح کروموژنیک خاصیت نوری خود را در پاسخ به محرک‌های خارجی (میدان الکتریکی، تزریق یون، شدت نور و دما) تغییر می‌دهند. دامنه این تغییر از شفافیت کامل و انعکاس جزیی تا جذب یا پخش کل نور مریی گسترده‌است. به این ترتیب مصالح الکتروکرومیک، ترموکرومیک، فتوکرومیک، هالوکرومیک در زیر مجموعه این مواد قرار می‌گیرند. با در نظر گرفتن عامل محرک بین انواعAdaptive این مصالح (فتوکرومیک پاسخ گو به شدت نور و ترموکرومیک ترموتروپیک پاسخ گوبه دما) و مصالح Switchable کریستال‌های مایع(EC وGC) باید تفاوت قائل شد. به این ترتیب مزایای کنترل خودکار و کنترل انتخابی مصالح مشخص می‌شود. به عبارت دیگر برخی مصالح کرموژنیک قابلیت کنترل انتخابی داشته و از این نظر تفاوت عمده‌ای با مصالح فتوکرمیک و ترموکرومیک دارند. زیرا این تغییرات مصالح فتوکرومیک و ترموکرومیک هر چند ممکن است در برخی موارد مطلوب نباشد، به صورت خودکارانجام می‌شود. اما مصالح کروموژنیک Switchable توسط کاربر قابل کنترل هستند و به سیستم مدیریتی ساختمان BMS نیز می‌توانند متصل شوند. مصالح الکتروکرومیک موادی هستند که با استفاده از جریان الکتریکی تغییر رنگ یا شفافیت می‌دهند) مانند کریستال‌های مایع) شاید این مصالح مناسب‌ترین نوع برای کنترل انرژی در ساختمان‌ها باشند. شیشه‌های ساخته شده با این مصالح سریعاً از حالت شفاف به کدر تغییر یافته و نور را پراکنده‌می‌سازند. عملکرد اولیه آن‌ها ایجاد محرمیت وکنترل خیرگی است. تغیر رنگ مصالح تروکرومیک به تغییرات دما بستگی دارد. مصالح هالوکرومیک حساس به PH)) مصالحی هستند که در نتیجه تغییر میزان اسیدیته تغییر رنگ می‌دهند. یکی از موارد استفاده برای رنگ‌هایی است که می‌توانند برای تعیین خوردگی در فلز زیرین خود تغیر رنگ دهند.

مصالح فتوکرومیک: photochromic material با نام اختصاری (مخفف انگلیسی: PC) در حال حاضر بسیار مورد توجه معماران قرار دارند. این مصالح با قرارگیری در برابر نور (اشعه مرئی،UV نور (INFRARED) یا اشعه الکترومغناطیسی با تغییر رنگ از خود واکنش نشان می‌دهند. هم‌اکنون مصالح فتوکرومیک یا PCها بصورت رنگ‌دانه‌های فتوکرومیک، شیشه‌های فتوکرومیک و پلاستیکها یا پلیمرهای فتوکرومیک در دسترس هستند[۹] مصالح فتوکرومیک به تغییرات نور پاسخ می‌دهند بر خلاف مصالح الکتروکرومیک Switchable و به صورت دستی نمی‌توانند کنترل شوند. مثلاً در یک روز آفتابی سرد که کسب گرمای خورشیدی بیشتر محسوس است ممکن است یک پنجره فتوکرومیک تاریک شود. اگر عامل محرک تغییر رنگ، محرکی به صورت انرژی مکانیکی باشد، مواد تغییر رنگ دهنده را مکانوکرومیک و چنانچه این عامل محرک، به وسیله تغییر در محیط شیمیایی پیرامونی ایجاد شود، ماده تغییر رنگ دهنده راکموکرومیک می‌نامند.[۱۰] از میان اولین پروژه‌هایی که در آن‌ها از مصالح PC در پوشش ساختمان استفاده شده بود می‌توان «طرح ورودی موزه هنرهای مدرن مونیخ» را نام برد که دو معمار آلمانی در مسابقه‌ای در سال ۱۹۹۲ میلادی از این مصالح استفاده نمودند. از آن زمان به بعد استفاده از این مصالح در معماری و در پوشش نمای بناها باب شد. هر چند که در ابتدا بکارگیری این مصالح بخاطر جنبه زیبایی آن‌ها بود (بخاطر طیف رنگی که در برابر نور ایجاد می‌نمودند). اما پژوهشگران تحقیقات بسیاری بر روی این مصالح انجام دادند تا بتوانند از این فراورده برای عملکردهای دیگری مثل کاهش میزان مصرف انرژی یا تغییرات دمایی این پوششها استفاده نمایند. مصالح هوشمند ساطع‌کننده نور: مصالح و فراورده‌هایی هستند که مولکول‌های درون آن‌ها با تأثیر انرژی‌هایی مثل روشنایی یا میدان الکتریکی، برانگیخته شده و از خود نور تولید می‌کنند. این پدیده در واقع یک حالت موقتی برای مولکول‌ها می‌باشد که بر اثر تأثیر انرژی بالاتر اتفاق می‌افتد که دراین زمان بخشی از انرژی جذب شده توسط مولکول‌ها به شکل اشعه الکترومغناطیسی مرئی ساطع می‌شود بدون آنکه حرارت اشعه خارج شود. از این پدیده با عنوان تابناکی یاد می‌کنند. از مهم‌ترین و کاربردی‌ترین آن‌ها در زمینه معماری، مصالح فتولومینس و الکترولومینس می‌باشد.

مصالح هوشمند ذخیره‌کننده انرژی: این مصالح و فراورده‌ها قادرند انرژی را چه به صورت نمایان و چه نهانی در خو د ذخیره نمایند، مثلاً به شکل نور، گرما، هیدروژن یا الکتریسته. قابل ذکر است که این مصالح قابلیت برگشت‌پذیری نیز دارند؛ بنابراین این مصالح قادر به ذخیره انرژی بصورت‌های مختلفی می‌باشند. اما در این بین مصالح هوشمند ذخیره‌کننده حرارت (گرما) بیشتر مورد توجه بوده‌اند این مصالح نوعی ویژگی ذاتی دارند که آن‌ها را قادر می‌سازد که انرژی را بصورت گرما یا سرما (معکوس گرما) بصورت انرژی نهانی در خود ذخیره کنند.[۱۱] این مصالح در معماری دارای کاربرد و مورد توجه بسیار هستند. پرکاربردترین آن‌ها که با عنو ان مصالح تغییر حالت دهنده (Phase Changing Material) با نام اختصاری PCM مشهور است، به آن دسته از مصالح و فراورده‌هایی اطلاق می‌شود که می‌توانند به عنوان واسطه تنظیم دما عمل کنند مثلاً به عنوان عنصر واسطه ذخیره سرما یا گرمای نهانی تنظیمات دمای داخل اتاق. مصا لح PCM این ویژگی را دارند که وضعیت خود را از حالت مایع به جامد به وسیلهٔ کریستاله شدن (بلوره شدن) تغییر دهند و میزان مشخصی از انرژی گرمایی که قبلاً در درجه حرارت بالاتر ذخیره کرده بودند، از خود آزاد کنند و در حالت معکوس با تغییر وضعیت از جامد به مایع در زمان ورود انرژی گرمایی میزان حرارت یا دما را ثابت نگه دارند. ذکر این نکته ضروری است که مصالحی با ظرفیت ذخیره حرارتی بالا یا اتلاف حرارتی پایین در این دسته از مصالح هوشمند جای نمی‌گیرند. اولین استفاده‌کننده مصالح PCM سازمان NASA در سال ۱۹۶۰ میلادی بود که از این مصالح با توجه به کاربردهای ویژه آن در پروژه‌های فضایی استفاده نمود.

کاربرد موادهوشمند
یکی ازمهمترین مباحث درحوزه پایداری محیطی تقلیل مصرف منابع تجدید ناپذیر و بهینه‌سازی مصرف انرژیهای تجدید پذیر می‌باشد ازانجا که ساختمان‌ها مصرف بیش از۴۰درصد ازکل انرژی تولید شده در کشور را به خود اختصاص می‌دهند حوزه محیطی معماری پایداراهمیت بسزایی درتوسعه پایدار کشور دارد از طرف دیگر باتوجه به اهمیت پوسته‌های ساختمان درکنترل تبادل حرارتی بین درون و بیرون بنا مصالح بکاررفته درآنها دارای اهمیت بسیارزیادی درایجادشرایط آسایش حرارتی درساختمان می‌باشد بر این اساس یکی ازمهمترین راه کارها در جهت دستیابی به معماری پایدارمحیطی شناخت فناوری‌های نوین و مزایای استفاده ازآنها به منظور بکارگیری مواد و مصالحی است که موجب کاهش مصرف انرژی و همچنین تأمین شرایط آسایشی مطلوب برای ساکنان ساختمان گردد. اهمیت مواد هوشمند هنگامی مشخص می‌شود که نقش آن‌ها را در ایجاد سیستم‌های سازگارتر در نظر آوریم. این مصالح اساس کار سایر سیستم‌های حسگر، سازگار و کنترل شده را تشکیل می‌دهند. هدف نهایی، ساخت موادی با هوشمندی مواد موجود در طبیعت است. با ایجاد خواص مورد نظر در سطح مولکولی، می‌توان مواد ابر هوشمند ساخت که قادرند نقش نظام‌های هوشمند موجود را ایفا، کنند. یک سیستم ساختمانی هوشمند پیشرفته می‌تواند علاوه بر کنترل سیستم ایمنی، انتقال بار، گرمایش، تهویه مطبوع و HVAC اثر بارهای باد و زلزله را اندازه‌گیری نموده و سیستم‌های ضد ارتعاش را در مقابل نیروهای محرک خارجی به کار اندازد. با عرضه مواد هوشمند توانمندی‌ها و امکانات نو در اختیار مهندسان و طراحان قرار خواهد داد. با پیشرفت‌های اخیر در این زمینه برای ایجاد سازه‌های هوشمند مناسب نیازهای امروز و رو به رشد آینده باید چشم دوخت. از مهم‌ترین مصالح هوشمند موجود در صنعت ساختمان می‌توان به بتن و شیشه هوشمند مورد کاربرد در ساختمان‌ها اشاره کرد. در ادامه چند نمونه از مواد هوشمند رایج در نمای ساختمان به صورت موردی بررسی می‌گردد.[۱۲]

شیشه هوشمند
در سه دهه آخر قرن ۲۰ تغییرات وسیعی در صنعت شیشه ایجاد شد. در دهه ۶۰ و ۷۰ افزودن رنگ‌هایی برای کاهش اتلاف حرارتی و خیرگی مرسوم شد. این روند در سال‌های بعد به ایجاد فیلم‌های شفاف شیشه از اکسید فلزات، فیبر شیشه، واحدهای رزینی، تیوب‌های اکرلیک، کریستال‌های مایع، ائروژل‌ها و شیشه کاری کرموژنیک منجر شد. این شیشه‌ها به صورت دینامیکی با شرایط اقلیمی متغیر خارجی و نیازهای ساکنین تطبیق داده می‌شود. ایجاد این سیستم‌ها گام بلندی به سمت طراحی پوسته پایدار ساختمان است که نور در آن فاکتور اساسی بوده و علاوه بر کاهش مصرف انرژی، شفافیت و آسایش را به همراه دارد.[۱۲]

شیشه‌های ترموکرومیک
با استفاده از پوشش‌هایی از مصالح ترموکرومیک می‌توان نوعی شیشه هوشمند ساخت که بدون مسدود کردن نور، گرما را سد می‌کند. توانایی پوشش برای تغییر وضعیت بین جذب و انعکاس نور به معنی استفاده از مزایای گرمایش خورشید در شرایط زمستانی و انعکاس در دماهای بالاتر و جلوگیری از گداختگی فضاهاست. ضمن آنکه در هر دو حالت نور مریی مطلوب جهت روشنایی فضا وجود دارد.

شیشه‌های الکتروکرومیک Electrochromic
در این سیستم (EC)، واحد شیشه با استفاده از فیلم‌های شفاف با ضخامت ۲۰۰ یا ۳۰۰ نانومتر با شدت‌های رنگی متفاوتی در طیف، مرئی از شفاف تا آبی تیره تغییر می‌کند. واحد شیشه برای تغییر میزان شفافیت مطلوب با توجه به مقادیر مختلف انتقال حرارتی به جریان برق متصل می‌شود. پس از قطع جریان، تغییر حالت نوری حفظ می‌شود و نیازی به جریان مداوم برق نیست. وقتی که رنگ شیشه تیره می‌شود تابش حرارتی کاهش یافته و بیشتر اشعه عبوری در طیف مادون قرمز فیـلتـ*ـر می‌شود.

شیشه‌های گازوکرومیک Gasochromic
سیستم گازوکرومیک GC از سه قسمت اصلی تشکیل شده‌است: یک واحد شیشه عایق شده گازوکرومیک IGU یک فیلم ازWO3است. با قرارگرفتن فیلم GC در معرض فشار ضعیف هیدروژن به رنگ آبی درمی آید و انتقال مرئی رااز۶۷تا۱۶وبه طورمشابه انتقال انرژی خورشیدی ۶۰تا۱۲ کاهش می‌دهد.[۲]

شیشه‌های خود شو یا Self Cleaning
پس از یک تحقیق ۴ ساله توسط محققان شرکت پیلینگتون و چندین شرکت بزرگ سازنده شیشه در نقاط مختلف دنیا ساخته شدند. شیشه‌های خود شستشو در سطوح پایین هوشمندی قرار می‌گیرند. در فرایند ساخت این شیشه بر روی سطوح آن پوششی شفاف از نوع سخت اعمال می‌شود که با انجام یک فرایند شیمیایی باعث عدم اتصال مواد آلی و ذرات آلودگی چسبنده به شیشه می‌شود. شیشه‌های خود شو با استفاده از دو فرایند همزمان باعث تمیز نگه داشتن سطح شیشه می‌شوند:

الف- به علت اینکه لایه روی سطح شیشه، خاصیت فوتوکاتالیک (استفاده از نور برای انجام واکنش (دارد، باعث از بین بردن اتصال آلودگی‌های موجود روی سطح شیشه با شیشه می‌شود.
ب- خاصیت دوم این روکش که همزمان با خاصیت فتوکاتالیک به وسیله نورUV فعال می‌شود. خاصیت هیدروفیلیک (آب دوستی) است. این ویژگی باعث می‌شود که آب روی سطح شیشه به صورت ورق پخش شود بنابراین به راحتی روی سطح شیشه جاری و پخش می‌شود و سطح شیشه را تمیز می‌کند.[۱۳]
پوشش خود تمیز شونده اتیلن تترافلوئور اتیلنETFE
بیش از بیست و پنج سال است که فویل‌ها برای مسقف کردن سازه‌ها مورد استفاده قرار گرفته‌اند. امروزه این سیستم ابتکاری که در آن شفافیت و وزنِ سبک با ویژگی‌های عایق کاری بسیار عالی و طول عمر زیاد ترکیب شده و در توسعهٔ معماری، پیشگام است.

دانلود رمان و کتاب های جدید

 

[☾♔TALAYEH_A♔☽]

شناخت مواد و مصالح ساختمانی
انواع مواد و مصالح ساختمانی :

مصالح ساختمانی گاهی به همان صورت که در بلند مدت یافت می شود فقط با شکل دادن مورد استفاده قرار می گیرند و گاهی از ترکیب آنها با یکدیگر مصالح جدیدی به دست می آید.مثل سیمان که از ترکیب آهک و خاک رس به کمک حرارت حاصل می شود.یا گچ و آهک که از پختن سنگ گچ و سنگ آهک به دست می آید. اخیرا مواد و مصالحی از ترکیبات شیمیایی و به روشهای صنعتی به دست آمده است مثل PVC و پلی اورتان که به مرور جای مصالح طبیعی را خواهند گرفت. چنانچه در بین موارد در قطعات پیش ساخته گچی یا بتونی از الیاف مصنوعی استفاده می گردد.


خواص عمومی مصالح ساختمانی:

به طور کلی مواد و مصالح ساختمانی دارای خواص فیزیکی از قبیل مقاومت و در مقابل نیروهای فشاری ، کششی ، برشی و سایشی هستند علاوه بر اینها می توانیم به هر شکل و اندازه ای که نیاز داشته باشیم از مواد و مصالح ساختمانی استفاده نماییم.

ترکیب مصالح ساختمانی با آب و هوا و عناصر دیگر نیز از جمله خواص شیمیایی این مواد هستند که از این ترکیبات نیز مواد و مصالح جدیدی حاصل میشود. از طرفی خواص مکانیکی و رفتاری مواد و مصالح ساختمانی از جهات مختلف در علم مهندسی ضروری و الزامی است.


خواص فیزیکی مصالح :

خواص فیزیکی مصالح عبارتنداز : الف : وضع ظاهری مصالح ساختمانی مانند رنگ ، بو ، شکل ظاهری ، وزن ، جرم ، وزن مخصوص،تخلخل،پوکی و...

ب: تاثیر حرارت ، دما بر مصالح ساختمانی و مواد اولیه آن نظیر قابلیت انتقال حرارت ، گرمای ویژه ، نقطه ذوب و ...


الف – 1- خواص ظاهری مصالح ساختمانی :

1-1 جرم

1-2 وزن

1-3 حجم : حجم جامد جسم شامل حجم مواد جامد مصالح. حجم کلی شامل حجم مواد جامد + فضای خالی داخل مصالح. حجم فضایی یا ظاهری شامل حجم کلی و فضایی بین قطعات مصالح (ماشین آجر).

1-4 وزن حجمی مصالح ساختمانی (وزن فضایی یا ظاهری)

1-5 وزن مخصوص مصالح ساختمانی

1-6 پوکی مصالح :عبارت است از مقدار حجم خالی در اجسام نسبت به حجم جامد مصالح

1-7 تخلخل مصالح : عبارت است از حجم کل حفره های داخل مصالح ساختمانی نسبت به حجم کل مصالح.


ب – 1- تاثیر حرارت بر مصالح ساختمانی :

2-1 قابلیت هدایت حرارتی که بستگی به موارد زیر دارد :

الف) مصالح ساختمانی از نظر کیفیت طبیعی و مواد اولیه آن.

ب) ساختمان مولکولی و حالت کریستالی مصالح.

ج) تخلخل ، که هرچه درصد آن بالاتر باشد حرارت کمتری انتقال می یابد.

د) چگونگی تشکیل پوکی در ساختمان مصالح پیش ساخته.

هـ) هرچه سوراخهای داخل مصالح درشتر و به هم پیوسته تر باشند قابلیت هدایت حرارتی آن بیشتر است.


ب- 2- گرمای ویژه مصالح ساختمانی :

که عبارت است از مقدار گرمایی که یک گرم از مصالح به خود می گیرد تا دمای آن یک درجه سانتیگراد افزایش یابد. گرمای ویژه مصالح ساختمانی و قابلیت هدایت حرارتی آنها کاربرد زیادی در تعیین ضخامت دیوارهای تیغه بندی ، خارجی و دیوارهای صنایع حرارتی و برودتی دارد.


ب- 3- مقاومت در برابر آتش :

مقدار درجه حرارتی است که مصالح می توانند قبل از ذوب شدن تحمل نمایند. مصالحی که برای مقاومت در برابر آتش استفاده می شوند عبارتند از :

1- مصالح نسوز که حرارت بالاتر از 1580 درجه سانتیگراد را تحمل می کنند.

2- مصالح دیرگدازکه حرارت بین 1350 تا 1580 درجه سانتیگراد را تحمل می کنند.

3- مصالح زودگداز که در حرارت پایین از 1350 درجه سانتیگراد ذوب می شوند.

ب- 4- دوام در برابر تغییرات شدید دما : بعضی مصالح بسته به موارد کاربردشان باید در برابر آب و بخار آب ، یخ زدگی ، ذوب شدن ، جذب آب ، رطوبت هوای مجاور و ... که عبارتنداز :

1) قابلیت جذب رطوبت هوا

2) قابلیت جذب آب – در بسیاری از مصالح خواص خشک آن با خواص اشباع شده آن تفاوتهای بسیاری دارد. خاصیت قابلیت هدایت حرارتی ، تغییرات طول نسبی ، دوام مکانیکی مصالح و کلیه خواص فیزیکی از جمله وزن واحد حجم و جرم فضائی جسم اشباع شده نسبت به جسم خشک تغییرات زیادی دارد.

3) ضریب نرمی یا ضریب سنتی مصالح ساختمانی : ضریب مقاومت فشاری مصالح در حالت اشباع را نسبت به مقاومت فشاری مصالح در حالت خشک ضریب نرمی مصالح می گویند.اگر این ضریب بزرگتر از 8/0 باشد مصالح ، نفوذ ناپذیر شناخته شده ، کاربرد آنها در رطوبت و آب اشکالی ایجاد نمی کند.

4) نفوذ ناپذیری مصالح در برابر آب : قابلیت نفوذ پذیری عبارت است از مقدار آبی که تحت فشار در حجم نفوذ کرده ، از آن عبور می کند.

5) مقاومت در برابر یخ زدگی : به مصالحی مقاوم گفته میشود که از یخ زدگی بیش از 15 تا 25 درصد مقاومت طبیعی خود را از دست ندهند و کاهش وزنی آنها بر اثر ترک خوردن و جدائی مصالح پس از 40 بار یخ زدگی بیش از 5 درصد حالت طبیعی نباشد.

6) نفوذ ناپذیری مصالح ساختمانی در برابر گازها


خواص مکانیکی مصالح ساختمانی :

چگونگی پایداری مصالح ساختمانی در برابر عوامل مکانیکی بستگی مستقیم با گنجایش پذیرش نیروها به وسیله مصالح ساختمانی دارد و بررسی این عوامل خواص مکانیکی مصالح را مشخص می کند. عواملی که با خواص مکانیکی مصالح ساختمانی سر و کار دارند شامل نیرو ، کار و انرژی می باشند.


مقاومت مصالح ساختمانی :

توانایی و گنجایش مصالح برای پذیرش شنها و نیروها را (( تاب یا مقاومت مصالح)) می نامند. این مقاومت را به صورت مقاومت فشاری ، کنشی ، پیچشی و ضربه ای ظاهر می شود.عواملی که با مقاومت مصالح ساختمانی سر و کار دارند شامل تنش ، کرنش ، و جدول الاستیته هستند.


خواص شیمیایی مصالح ساختمانی :

چگونگی پایداری مصالح ساختمانی در برابر عوامل شیمیایی مشخص کننده خواص و کاربرد شیمیایی مصالح است. اسیدها و بازهایی که در شرایط عادی با آب و گازهای موجود در هوا ترکیب می شوند با مواد تشکیل دهنده مصالح ترکیب شده و به مصالح آسیب می رسانند. وجود ترکها در مصالح یا اطراف آن باعث ترکاندن مصالح می شوند.


نام های مصالح پر کاربرد در ساختمان :

1- گچ 2- سیمان 3- آهک 4- شن و ماسه 5- خاک 6- کاشی – سرامیک 7- آجر-سفال 8- سنگ 9- ملات ها 10- قیر 11- چوب 12- شیشه 13- نسوزها 14- انواع مواد استحمالی

نماسازی آجری : طراحی نما : آجری

پیوند نیم نیم : در دیوارهای 10 سانتی

پیوند سره : در دیوار های 21 سانتی متری و 35 سانتی متری

پیوند بلوکی ، پیوند صلیبی ، پیوند هلندی ، پیوند بلوکی صلیبی ، پیوند کله راسته ، پیوندهای ویژه : در دیوارهای 21 سانتی متری

هشته گیر : الف) پنهان ب) آشکار

لغاز یا گوشواره ریشه پیوند


ابزارهای عمومی ساختمان :

1- شمشه 2- شاقول 3- ریسمانکار 4- تراز 5- گونیا 6- متر 7- کمچه – ماله 8- تیشه و انواع آن 9- چکش لاستیکی 10- پتک 11- گلنگ 12- بیل 13- فرغون 14- استانبلی 15- پیمانه


اصول آجرچینی ، دیوار چینی :

تعریف دیوار : عضوی از ساختمان است که از اصول تراز و شاقول بهره مند بوده و باید طبق نقشه مورد نظم و با پیوند کاملی ساخته شود.


تعریف پیوند :اتصال بین آجرها و شکل قرار گرفتن آنها نسبت به همدیگر را پیوند می گویند.


اصول پیوند : قرار دادن آجرها در کنار هم بند برشی ایجاد می کند و از مقاومت دیوار می کاهد و هرچه بیشتر از آجرهای درسته بدون شکستگی استفاده شود ، دیوار محکمتر خواهد شد.

مقدار بند برشی در رمهای اجرا شده با درصد اتصال نسبت عکس پیوند دارد.


انواع اشکال آجر :

الف) آجر تمام : به ابعاد 21 * 5/5 * 10 ب) آجر نیمه : به ابعاد 5/10 * 5/5 * 10

ج) آجر سه قدی : به ابعاد 5/15 * 5/5 * 10 د) آجر کلاک : به ابعاد 5/5 * 5/5 * 10

هـ) آجر دم کلاغی به ابعاد : 21 * 5/5 * 10 و) آجر کلاغ پر به ابعاد : 21 * 5/5 * 10

ض) آجر قلمدان به ابعاد : 21 * 5/5 * 5 ح) آجر لغازی به ابعاد : 21 * 5/5 * 10

ط) آجر نیم لایی به ابعاد : 21 * 75/2 *10


بتن و اختلاط آن :

بتن سنگی است مصنوعی که از مصالح سنگی به صورت شن و ماسه دانه بندی شده و به وسیله دوغاب سیمان به یکدیگر چسبیده اند ، وجهی یکپارچه را تشکیل می دهند. سعی می شود بتن هرچه توپر شود و به حداقل فضای خالی برسد. مقاومت یک بتن بستگی به تغییرات کمی و کیفی مواد تشکل آن به شرح زیر دارد :

1- سیمان از نظر مقدار مصرف در بتن و از نظر نوع و جنس آن

2- آب از نظر مقدار به کار رفته و کیفیت آب مصرفی

3- مصالح سنگی از نظر جنس و نوع دانه بندی آن ها

4- طرز ساختن و به کار بردن و عمل آوردن ( Curing ) و حفظ کردن بتن غیر از عوامل ذکر شده ولی باید دانست شیب منحنی (مقاومت زمان ) در ابتدا زیاد و به تدریج کم می شود.

مقاومت بتن 28 روزه : مقاومت نهائی

مقاومت بتن 70 روزه : حدود 70 درصد مقاومت نهائی

مقاومت بتن 90 روزه : حدود 120 درصد مقاومت نهائی

در بتن های زودگیر مقاومت 3 روزه و گاها 1 روزه هم حد نظر قرار می گیرد.

بعد از یکسال افزایش مقاومت بتن خیلی کند می شود و باید دانست هرچه مقاومت بتن بالاتر می رود الاستیته بتن هم افزایش می یابد.


اثر جنس و مقدار سیمان در بتن :

جنس و مقدار سیمان باید متناسب با نوع کار و حمل مصرف و درجه حرارت و فصل ، و طبق مشخصات فنی باشد. اما ازنظم مقدار سیمان بر حسب Kg تقسیم بر m3 بتن معرفی می شود. هرچه سیمان بیشتر مصرف شود مقاومت بتن اضافه می شود پس نتیجه می شود فقط تا حدی می توان مقدار سیمان را در بتن زیاد کرد و آن مقداری است که دوغاب سیمان بتواند دور تمام دانه های سنگ را اندود کند و فضای خالی بین دانه های سنگ را نیز پر نماید.

از لحاظ مقدار ، سیمان 3 جور بتن ساخته می شود:

الف) بتن کم مایه با 75 تا 150 کیلو گرم - بتن لاغر 75 سیمان

ب) بتن معمولی با 150 تا 250 کیلوگرم - 150 سیمان

ج) بتن پر مایه با 250 تا 350 کیلوگرم - 250 سیمان

برای کارهای مخصوص نظیر ساختمان های ............. و غیره تا 500 کیلوگرم هم سیمان مصرف می شود. برای آن که فولاد در بتن زنگ نزند در بتن فولادی (مسلح) مقدار سیمان از 250 کیلوگرم نباید کمتر باشد.

مقدار اختلاط ماسه و شن و سیمان برای ساخت بتن در ساختمانهایی که مقدار اختلاط معرفی شده و در مدارک فنی ارائه نشده است به این شرح می باشد. ( رطوبت بتنی ماسه تا 2% در نظر گرفته شده). و چنان چه ماسه مرطوب مورد استفاده قرار گیرد باید مقدار آن تا 20 درصد (بسته به رطوبت) تا افزایش یابد.

چنانچه نوع بتن و مشخصات فنی ارائه نشده باشد باید نکات زیر در انتخاب نوع بتن رعایت شود :

الف) بتن نوع 75 B فقط برای پر کردن و تهیه سطح صاف (بتن نظافتی) به کار می رود.

ب) بتن مسلح نباید ضعیف تر از نوع 200 B باشد.

ج) بتن قطعاتی که دارای تکیه گاه سراسری نیست مانند تیر ستون نباید ضعیف تر از نوع 250 B باشد.

مارک بتن مقاومت 28 روزه مقدار سیمان مقدار ماسه مقدار شن

150 150 200 58% 72%

250 250 300 56% 68%

350 350 400 53% 65%


اسلمپ بتن : روش تعیین قابلیت کارایی بتن در حقیقت تعیین مقدار روانی و چسبندگی بین دانه ها است. روش بسیار ساده ای جهت اندازه گیری آن موجود است( نشان دهنده میزان آب بتن)


اسلمپ گیری بتن : این آزمایش ساده ترین آزمایش جهت تعیین قابلیت کارایی بتن است و نشان دهنده میزان آب بتن.


روش و مقدار اسلمپ : مقداری بتن از خروجی میکسر گرفته و داخل قالب مخصوص مخروطی شکل با ابعاد استاندارد ریخته و با حیلسه با قطر 12 میلی متر در سه مرحله پر می کنیم و ضربه می زنیم.پس از پر شدن مخروط (قالب) و بعد از 3 دقیقه با دقت بسیار زیاد قالب را بند کرده و مقدار نشت را اندازه گیری می کنیم. این مقدار دارای حدودی به شرح زیر است :

الف) برای ساختمانهای عادی 2 تا 10 سانتی متر

ب) برای ساختمانهای مسلح با ضخامت کم می تواند بیشتر از 10 تا 15 سانتی متر باشد.

ج) برای ساختمانهایی که در قالب های آب بندی شده ریخته می شوند بین صفر تا 10 سانتی متر است.


ریختن بتن : اصل مهم در ریختن بتن به هم نخوردن دانه بندی آن است. بنابراین نباید بتن را از ارتفاع 1/5 متری به طور آزاد ریخت و بهترین راه پمپ بتن یا سطوح مورب می باشد.


تراکم بتن :با توجه به اینکه حباب های موجود در بتن مقاومت بتن را کاهش می دهد برای هر درصد هوای محبوس شده کاهش مقاومتی برابر 5 تا 6 درصد خواهد بود. برای 5 درصد هوا در روز 25 درصد از مقاومت بتن کاسته مب شود و هم چنین وجود هوا بتن را در مقابل مایعات زیان آور نفوذ پذیر خواهد نمود.

زمان لرزاندن برای بتن با اسلمپ 10 حدود 5 ثانیه می باشد.

نگهداری و عمل آوردن بتن : نگهداری بتن در حقیقت جلوگیری از خروج آب بتن و حفظ بتن بین 10 تا 20 درجه سانتیگراد می باشد که به روشهای زیر انجام می گیرد.آب داران بتن در تابستان هر دو عمل فوق را انجام می دهند ؛ یعنی هم از خروج آب بتن جلوگیری می کند و هم بتن را خنک نگه می دارد.

آزمایش نمونه های مکعبی بتن – بتن ریزی در هوای گرم.

مواد افزودنی در بتن : مواد ترصیح کننده – روان کننده – حباب زا – چسبنده – ضد رطوبت – پوز دادن


تاثیر زمان در مقاومت بتن :

طاقت بتن : عبارت است از مقاومت بتن در برابر ضربه که هرچه مقدار عیار سیمان بتن افزایش یابد طاقت بتن کمتر خواهد شد و بنابراین در ساخت پل ها و سایر سازه های بتنی که به آنها ضربه وارد می شود نباید از عیار 400 و بالاتر استفاده نمود. بلکه باید مصرف آب را پایین آورد.

سختی بتن : مقاومت بتن در مقابل سایش را می نامند.

دوام بتن : مقاومت بتن در برابر رویدادهای فیزیکی مانند یخ زدن و آب شدن را دوام بتن می گویند.

تغییر شکل الاستیک بتن : نمونه زیر فشار قسمت بالاتر پلاستیک و قسمت های پایین تر الاستیک می شود.

خزش یا تغییر شکل وابسته به زمان تابع عوامل زیر است :

1- نسبت آب به سیمان بتن. 2- نگهداری بتن. 3- سن بتن.4- اندازه تنش بتن. 5- اندازه و شکل بتن.

دانلود رمان و کتاب های جدید