نانو الكترونیك

نانو الكترونیك

در سال ۱۹۵۶ گوردون مور بنیان‌گذار اینتل تحلیلی ارایه كرد كه بر طبق آن هر ۱۸ ماه تعداد ترانزیستورهای بكار رفته در ریزپردازهای اینتل دو برابر می شود كه نصف شدن ابعاد گیت ترانزیستورها با شرط ثابت بودن اندازه تراشه سیلیكونی در آن می‌تواند نتیجه این قوانین باشد. این قاعده به قانون مور موسوم شد. این نصف شدن در واقع پیام‌آور ابعاد اقتصادی بود یعنی هر چه گیت كوچكتر می‌شد ترانزیستور می‌توانست سریعتر سوئیچ كند و درنتیجه انرژی كمتری مصرف می‌شد و تعداد بیشتری ترانزیستور در یك تراشه سیلیكون جای می‌گرفت.

افزایش تعداد ترانزیستورها و بازدهی آنها، هزینه را كاهش می‌دهد بنابراین مقرون به صرفه‌تر این بود كه هر ترانزیستور تا حد امكان كوچكتر شود، این كوچك‌سازی بالاخره در نقطه‌ای متوقف می‌شد بنابراین برای ادامه رشد صنعت الكترونیك باید به فكر فناوریهای جایگزین بود، فناوری كه مشكلات گذشته را حل كرده و توجیه اقتصادی داشته باشد و اینبار نانو تكنولوژی بود كه توانست به كمك الكترونیك بیاید و فناوری الكترونیك مولكولی یا همان نانو‌الكترونیك بنا نهاده شد. نانو تكنولوژی یك رشته وابسته به ابزار است ابزارهایی كه به مرور در حال بهتر شدن است نانو تكنولوژی و شاخه‌های كاربردی آن مانند نانوالكترونیك درواقع تولید كارآمد دستگاهها و سیستم‌ها با كنترل ماده در مقیاس طولی نانو است و بهره‌برداری از خواص و پدیده‌های نوظهوری است كه در این مقیاس توسعه یافته است. صنعت الكترونیك امروزی مبتنی بر سیلیكون است سن این صنعت به حدود ۵۰ سال می‌رسد و اكنون به مرحله‌ای رسیده است كه از لحاظ تكنولوژیكی، صنعتی و تجاری به بلوغ رسیده است. در مقابل این فناوری، الكترونیك مولكولی قرار ارد كه در مراحل كاملاً ابتدایی است و قرار است این فناوری به عنوان آینده و نسل بعدی صنعت الكترونیك سیلیكونی مطرح شود. الكترونیك مولكولی دانشی است كه مبتنی بر فناوری نانو بوده و كاربردهای وسیعی در صنعت الكترونیك دارد. با توجه به كاربردهای وسیع الكترونیك در محصولات تجاری بازار می‌توان با سرمایه‌گذاری و تامل بیشتر در فناوری نانو الكترونیك در آینده‌ای نه چندان دور شاهد سود‌دهی كلان محصولاتی بود كه جایگزین فناوری الكترونیك سیلیكونی شده‌اند. میل، اشتیاق و علاقه مصرف‌كنندگان و نیاز بازار به محصولات جدید با قابلیتهای بالا سازندگان و صنعتگران را بر آن می‌دارد كه با سرمایه‌گذاری در این فناوری شاهد رشد و شكوفایی اقتصادی هر چه بیشتر باشند، ولیكن با توجه به اهمیت نانوتكنولوژی و نیز نانو الكترونیك كه به عنوان یك شاخه كاربردی از نانو تكنولوژی مطرح است لزوم سرمایه‌گذاری كلان در درازمدت و ریسك‌پذیری و تشكیل مراكز R&D توسط دولتمردان پیش از پیش احساس می‌شود.

برای پیشبرد فناوری نانو الكترونیك و نتیجه رساندن آن سه مرحله راهبردی پیشنهاد می‌شود كه با پیاده‌سازی این سه‌مرحله می‌توان نانو الكترونیك را جایگزین فناوری الكترونیك سیلیكونی كرد ونسل جدیدی از محصولات الكترونیكی را وارد بازار ساخت.

● مرحله اول:
مولكولی در نظر گرفته می‌شود باید كاربردهایی ساده ارزان و غیر پیچیده‌ای باشند تا اطمینان نسبی به الكترونیك مولكولی ایجاد شده و سرمایه‌گذاری‌ها به سمت آن هدایت شود و از طرفی كارایی این فناوری ثابت شود. به بیان ساده وشفاف و مقایسه نسل جدید محصولات كه بر پایه این فناوری جایگزین شده‌اند، توجیه كاربرد این محصولات و ایجاد اطمینان در مصرف‌كنندگان می‌تواند به عنوان بهترین حامی اقتصادی در این مرحله باشد.
● مرحله دوم: تولیدات اولیه الكترونیك مولكولی (نانو الكترونیك) باید مكملی برای فناوری سیلیكون باشند اینگونه نباشد كه انقلابی رااز همان آغاز و ابتدا شروع كرده و این ادوات و فناوریهای جدید تافته جدا بافته باشد و هیچ ربطی به فناوری سیلیكونی نداشته باشد زیرا فناوری سیلیكونی یك صنعت جا افتاده است. پس اگر نانوالكترونیك را بتوان مكملی برای فناوری سیلیكونی بكار برد شاهد پیشرفت قابل ملاحظه‌ای در این فناوری نوپا بوده و جایگزین مناسبی برای نسل آینده محصولات الكترونیكی در نظر گرفته شده است.
● مرحله سوم: مرحله سوم مبحث كاملاً جدیدی است كه اصلاً در دسترس فناوری سیلیكون نبوده و نانوالكترونیك می‌تواند بعد از طی مراحل اول و دوم به آن بپردازد، یك مثال ساده وروشن این موضوع، نمایشگرها هستند، نمایشگرهای متداول كاملاً سخت و غیرقابل انعطاف هستند ولی با استفاده از الكترونیك مولكولی ومولكول‌هایی كه در صفحه نمایش استفاده داشته باشد بنابر این كابرد‌هایی وجود دارد كه از دسترس فناوری سیلیكون، آن هم بخاطر جامد و كریستالی بودن ذاتی‌اش دور بوده و برای الكترونیك مولكولی قابل دستیابی است. وقتی كه نانو الكترونیك جا افتاد و وارد بازار محصولات الكترونیك شد آنگاه می‌توان نسل جدیدی از محصولات را به دست آورد كه شامل پردازندهایی ۱۰۰۰ مرتبه سریعتر از نوع امروزی باشند. اگر این مرحله با موفقیت طی شود حدوداً یك دهه طول خواهد كشید تا نسل جدید محصولات الكترونیكی مبتنی بر الكترونیك مولكولی یا الكترونیك در ابعاد نانومتر (نانو الكترونیك) ظهور یابد.
● بررسی امكانات موجود: برای ساخت ابزارهای مولكولی باید دید از چه چیزهایی می‌توان استفاده كرد،‌وسایلی كه در اختیار است و تاكنون مدنظر بوده است به شرح ذیل هستند: ـ نانو لوله‌ها ـ حلقه‌های بنزنی ـ پلیمرها ـ DNA
● نانو لوله‌ها: اگر یك صفحه تخت گرافیكی مدنظر باشد و به شكلی بتوان آن را به صورت نواری در نظر گرفت و لوله كرد یك نانو لوله مفروض به دست می‌آید كه ساختار آن همان ساختار گرافیت بوده و یك هگزاگونال است. این ماده در سال ۱۹۹۱ در ژاپن كشف شده و به علت خصوصیات جالب آن مورد توجه قرار گرفت. یك خاصیت جالب این مواد آن است كه بر حسب اینكه در چه جهتی خم شود دارای خاصیت نیمه‌هادی و یا فلزی می‌شود. قطر یك نانو لوله كمتر از ۲ نانومتر است و از این نانو لوله می‌توان به عنوان یك سیم كوانتومی یا یك سیم غیرفعال استفاده كرد به عنوان مثال این لوله می‌تواند به عنوان یك سیم انتقال هنگام اعمال اختلاف پتانسیل از یك الكترود به الكترود دیگر عمل كند كه این موضوع مثالی از اتصالات غیرفعال می‌تواند باشد. نانو لوله دارای خاصیت فلزی است این خاصیت رسانش نه فقط در طول بلكه در عرض نانو لوله نیز وجود دارد برای حالت سیمهای مولكولی غیرفعال، بهتر است كه نانو لوله دارای خاصیت رسانش باشد، اگر باشد، نانو لوله دارای گاف انرژی خواهد بود كه شبیه نیمه هادی خواهد شد. اگر نانو لوله كربنی روی سطحی قرار داده شود و نوك STM (مولكول نانو لوله‌های كربنی) رابه سطح آن نزدیك شود، چنانچه ولتاژی را بین بستری كه نانو لوله روی آن قرار دارد و نوك STM اعمال شود جریانی عبور خواهد كرد، بر حسب مقدار جریانی كه عبور می‌كند، می‌توان تشخیص داد كه گاف انرژی چقدر است.
● حلقه بنزنی:
حلقه‌های بنزنی به خاطر چگالی حالت بالا كه بر روی حلقه‌های خود دارند جانشینی برای سیمهای كوانتومی در نظر گرفته می‌شود.
● پلیمرها: از نمونه‌هایی كه به عنوالن سیمهای مولكولی فعال یا غیرفعال می‌توان نام برد پلی‌تیوفن (PT) یا پلی‌انیلین است كه داخل یك سیكلود كسترین۱ (CD) قرار گرفته باشد این دو ماده در اصل پلیمرهایی هستند كه به عنوان قسمتهای هادی سیم بكار می‌روند این پلیمرها شبیه حلقه‌ بنزنی است كه به همدیگر چسبیده‌اند و دو سر آن به دو الكترود طلا وصل شده است. اتصالات سیمهای مولكلولی به الكترودهایش توسط اتم‌های گوگرد برقرار می‌شود سطحی كه این پلیمر بر روی آن قرار می‌گیرد ممكن است قسمتی از جریان را بكشد یعنی اینكه یك جریان اتلافی داشته باشد برای اینكه مانع از این جریان اتلافی شد باید این سیم را داخل یك حفاظ مولكولی قرار داد این حفاظ نیز شبیه نانو لوله كربنی است اما دارای قطر بسیار بزرگتر و ساختار پیچیده‌تری است لذا این لوله مولكولی مانع عبور جریان اتلافی از دیواره‌های سیم و انتقال آن به سطح تماس می‌شود.

● DND:
DNA نمونه‌ای از سیم‌های فعال است. ساختمان DNA كاملاً شناخته شده است و به طور خودكار این ساختمان ایجاد می‌شود، برای تولید آن مانند پلیمرها مشكلی وجود ندارد فقط باید خواص آن مورد بررسی قرار گیرد تا متوجه چگونگی تغییرات آن شد برای این منظور به ذكر مثالی پرداخته می‌شود: به منظور استفاده از DNA برای محاسبه جریان بر حسب ولتاژ، یك فاصله ۸ نانومتری بین دو الكترود پلاتین مفروض می‌شود، پس با اعمال یك ولتاژ می‌توان جریان را محاسبه كرد. نكته‌ای كه از شكل بالا برداشت می‌شود این است كه نمودار جریان بر حسب ولتاژ نموداری نامتقارن است، یعنی اینكه جریان برای ولتاژی مثلاً بین ۱- و ۲ ولت اجازه عبور ندارد در حالی كه برای ۲- و ۱- جریان می‌تواند عبور كند و این یعنی اینكه DNA می‌تواند عمل یكسوسازی را انجام دهد. در مورد هدایت از داخل DNA سه نظریه مد نظر است، یكی اینكه DNA یك نیمه هادی با گاف خیلی بزرگ است. دیگر اینكه DNA یك نیمه هادی با گاف كوچك ونیز اینكه DNA دارای خاصیت فلزی است. موضوع در اصل این است كه DNA ماده بسیار پیچیده‌ای است كه شرایط محیطی به شكل بسیار زیادی می‌تواند بر روی خواص آن تاثیر بگذارد یكی از این شرایط محیطی موثر حضور آب است، DNA‌یی كه در محیط خشك باشد با DNAیی كه در محیط مرطوب باشد بسیار متفاوت است. لذا با توجه به شرایط محلی حاكم بر DNA نمی‌توان یك نتیجه قطعی در مورد اینكه DNA فلز است یا نیمه فلز بیان كرد اما آنچه كه مسلم است این است كه DNA یك نیمه هادی با گاف بزرگ است. در حالت عادی یونهایی وجود دارد كه با دستكاری آنها می‌توان خواص هدایتی DNA را تغییر داد یعنی می‌توان امید داشت كه با افزودن یونهایی بتوان حتی آن را به فلز تبدیل كرد یك نكته جالب دیگر این است كه می‌توان از DNA به عنوان قالب استفاده كرد و در مكانهای مشخصی روی DNA یكسری فلزات را قرار داد تا یك سیم فلزی دور DNA ایجاد شود. در این حالت DNA به عنوان قالبی برای پایدار نگه داشتن سیم مورد نظر استفاده قرار گیرد. بررسی پایداری DNA با توجه به شرایط محلی حاكم بر سیستم نیز امكان‌پذیر است. هدایت DNA در دو مسیر مشخص صورت می‌گیرد. وقتی DNA را به عنوان هدایت‌كننده جریان در نظر گرفته شده یك بار می‌تواند در جهت موازی محورش جریان را عبور دهد و یك بار نیز می‌تواند عمود بر محورش جریان را عبور دهد، حال برای هدایت در جهت عمود بر محور می‌توان اینگونه فرض كرد كه وقتی نوك STM (مولكول نانو لوله‌های كربنی) در بالای DNA قرار می‌گیرد جریان به شكل عمود از جفت‌های بازی كه وجود دارد وارد نوك STM می‌شود این كار می‌تواند هم به عنوان آزمایشی برای دیدن تصویر DNA و هم برای اندازه‌گیری عبور جریان جفت‌های بازی به كار رود ومی‌توان بدین شكل رسانش AT و CG (جفت‌های بازهایی كه در مارپیچ DNA وجود دارند) را محاسبه كرد.
DNA می‌تواند یك ابزار در تولید محصولات نانو‌الكترونیك كاربرد‌های فراوانی داشته باشد، با توجه به اینكه DNA به طور طبیعی در طبیعت و سلولهای موجودات زنده وجود دارد می‌توان از آن در تولید دیگر محصولات نانوتكنولوژی همانند نانوموتورها سود جست. كنترل و پایداری DNA نیز با توجه به خواص ذاتی و محلی آن امكان‌پذیر بوده و جای تامل و بحث دارد.
● نتیجه‌گیری: ۱ـ آنچه كه مسلم است، الكترونیك مولكولی دارای آینده‌ای درخشان است و با آهنگ بسیار سریعی در حال رشد و تكامل است. از این رو توجه خاصی را می‌طلبد.
۲ـ نتایج عملی رشد و توسعه شاخه‌های نانوتكنولوژی مانند نانوالكترونیك سبب ساخت تجهیزاتی خواهد شد كه در مقایسه با گذشته اختلاف فاحش داشته و نسل كاملاً جدیدی با قابلیت‌های منحصر به فرد خواهد بود.
۳- نانو لوله‌ها و DNA به عنوان دو ابزار كارآمد در تولید محصولات نانوالكترونیك از اهمیت خاصی برخوردارند، ولیكن در این میان DNA به دلیل داشتن خواص محلی و وجود آن در بدن موجودات زنده از اهمیت بیشتری برخوردار است.
۴- با توجه به دو شاخص تعداد مقالات علمی و اختراعات ثبت‌شده، در نانو تكنولوژی می‌توان نتیجه گرفت كه این شاخصها می‌توانند اطلاعاتی مفید در مورد تكامل این فناوری را نشان دهند و برای طرح برنامه‌ها و استراتژیها مناسب باشند.
۵- نانوتكنولوژی و شاخه‌های كاربردی آن در علوم مختلف مانند نانوالكترونیك به عنوان پدیده‌هایی نوظهور هنوز قبل از تجاری سازی محصولاتشان، احتیاج به پیشرفت در هر دو زمینه علمی و تكنولوژیكی را دارد. با توجه به اینكه هم‌اكنون برخی از محصولات این فناوری در بازار وجود دارد پیش‌بینی اینكه كدامیك از محصولات آینده بهتری دارند (از نظر رقابتی) نیاز به بررسی بیشتر شاخصهای این فناروی در بخشهای صنعت و زیرمجموعه‌های این فناوری دارد.
۶- با توجه به اهمیت فناری نانو و كاربردهای روزافزون آن در دنیا باید تحقیقات دانشگاهی و دولتی تواماً صورت گیرد و به علت اینكه اهداف تحقیقاتی این فناوری پایه‌ای و درازمدت است بخش صنعت توان سرمایه‌گذاری بر روی تحقیقات درازمدت و مخاطره‌آمیز را نداشته، از این رو حمایت دولتمردان به عنوان پشتوانه‌ای مهم در این فناوری خواهد بود علاوه بر این ایجاد ساختارهای جدید در دانشگاهها و آزمایشگاههای ملی برای توسعه این فناوری لازم است نیازمندیها و انتظارات فناوری نانو و شاخه‌های كاربردی آن در علوم مختلف مانند نانوالكترونیك فراتر از تمامی چیزهایی است كه مقررات سنتی دانشگاهی، آزمایشگاهی ملی و یا حتی تمام صنعت می‌تواند فراهم كند و به خاطر همین مشكلات است كه یك حركت و اندیشه ملی پایه‌ریزی و با حمایت دولتی در زمینه این فناوری حیاتی به نظر می‌رسد. با توجه به پتانسیل‌های موجود ایران در زمینه مهندسی الكترونیك، لزوم یك مركز R&D دولتی كه به حمایت محصولات تولیدی الكترونیكی صنایع پرداخته و بتواند در آینده بازار تجاری محصولات نانو‌الكترونیك را به دست بگیرد به شدت حس می‌شود و اگر تدبیری اندیشیده نشود متاسفانه باید گفت كه همانند گذشته باید مصرف‌كننده خوبی بوده و شاهد سودهای كلان تجاری دیگر كشورها و سرمایه‌گذاران بود.

 

مرمّت خطوط نسخه هاي خطّي

سلام

چکيده

در اين مقاله علل تخريب ، تثبيت و ترميم ريختگي مرکّب ، بازسازي مرکّب ها ، سنجش ميزان آهن مرکّب و تثبيت کننده‌هاي مرکب همراه با توضيحات لازم درباره پرداختن به ترميم خطوط نسخه‌هاي خطي بحث شده است .

مقدمه

در برخي از اوراق کتب و اسناد ، مکرر مشاهده شده است که قسمتي از کاغذ به دلايلي از بين رفته است . دربارة تکميل نسخه ها يا اسناد خطّي ، بحث‌هاي زيادي صورت گرفته که منتج به نتيجة زير شده است :

در صورتي که بتوان از ترکيبات کاغذ و مرکب نگارشي مورد نظر آگاهي دقيق بدست آورد ، مي‌توان کاغذ به شيوه دست‌ ساز و مرکب مناسب به شيوة سنتي توليد کرد . سپس به شيوة وصالي لبه به لبه ، کاغذ تهيه شده را به کاغذ متن وصل کرد . آنگاه با مرکب ساخته شده و توسط خوشنويسي که قادر به خوشنويسي مشابه خط متن باشد ، نوشته‌ها را از روي نسخه مکرر موجود نگارش کرد . در مرحلة ساخت و تهية کاغذ و مرکب بايد متوجه رنگ‌ها بود . قاعدتاً رنگ کاغذ وصّالي ، طبق آيين نامه‌هاي موجود مي‌بايست قدري با رنگ کاغذ متن متفاوت باشد و در ساخت رنگ مرکب بايد دقت لازم مبذول گردد تا از پايداري لازم برخوردار باشد . علي‌رغم دقّت زياد ، در دراز مدت با گذشت زمان ، تغيير رنگ احتمالي نسخه به وضوح روشن خواهد شد .

دليل اقدام به اين عمل ، احياء قسمت‌هاي از بين رفته است . در واقع با اين عمل نه تنها از نظر کاغذ قسمتهاي از بين رفته ، مرمت گرديده است ، بلکه نوشته‌ها نيز تکميل شده و نسخة مورد نظر قابل استفاده شده است و هيچگونه تغييري در هويت نسخه صورت نگرفته و خدشه‌اي به نوشته‌هاي موجود وارد نشده است . در صورت تغييرات فيزيکي و واکنشهاي احتمالي شيميايي ، اگر با خطر از بين رفتن نسخه يا نوشته‌ها مواجه شديم مي‌توان قسمتهاي اضافه شده را به راحتي جدا کرد . اعتقاد ما در رابطه با اين عمليات تکميل شدن اثر است در غيراينصورت نسخة مرمت نشده ، با توجّه به در دست بودن نسخة مکرر ، از اعتبار و کيفيت چنداني برخوردار نيست .

دربارة مرمت خطوط نوشته شده بر پوست حيوانات نيز ، نظرات متعددي وجود دارد .

مهمترين نکته‌اي که بايد در نظر داشت تأثير منفي مواد شيميايي بر پوست مي‌باشد . قبل از هر اقدامي ، بايد از سالم ماندن نسخه درصورت استفاده از اين مواد اطمينان حاصل کرد .

تخريب خطوط در نسخ پوستي بر دو گونه است : 1) در تعدادي از نسخ ذرات مرکب تا حد 50% ريزش کرده است که براي جلوگيري از ريزش مابقي ذرات ، بايد آنها را تثبيت کرد . تثبيت کردن بايد به صورت موضعي و به صورت قلم‌مو کشيدن انجام شود . 2) در برخي ديگر از اين نسخ ، ذرات مرکّب به کلي ريزش کرده و فقط آثار خط باقي مانده است که اغلب تا حدودي خوانا مي‌باشد . دراين نوع تخريب ، با تجزية مرکّب و آگاهي يافتن از مواد تشکيل يافته آن ، مرکّب ساخته مي‌شود و با استفاده از ميکروسکوپ ، قسمتهاي ريزش کرده پُر مي‌شود . بايد در نظر داشت قسمتهايي ، با مرکبِ ساختهِ شدة همگن ، پرگردد که ريزش صورت گرفته است و ساير قسمتهاي نوشته شده ، براي جلوگيري از ريزش مجدد تثبيت شود . مشاهده شده است که بعضي از کلمات يا حروف در روي پوست سوراخ شده است . به علّت مشکلات وصّالي پوست ، آن قسمتها به صورت فضاي خالي باقي مي ماند . البته اگر پرکردن قسمتهاي سوراخ شده ممکن باشد بهتر است قبل از تثبيت ، فضاي سوراخ شده ، مرمت شود . در اين مورد نيز نظر کارشناسان و صاحبنظران مربوطه حائز اهميّت و قابل توجّه است . اين نوع تخريب به دليل آنکه احتمال گسترش دارد با اهميّت است و شايسته است از تخريب و پيشرفت ضايعه جلوگيري و سپس اقدام به تثبيت آن کرد .

. . . عمل مداد که به فارسي مرکّب نامند ، يک جزو مازو را کوبيده ، در آب خيسانده ، بجوشانند ، تا مُهرّا گردد ( يعني خوب و کامل ، پخته شود ) . سپس صاف نموده ، يک جزء زاج سياه ، يک جزء دودة روغن تخم کتان و مساوي مجموع ، صمغ عربي اضافه نموده ، بجوشانند تا يکسان شود و بسيار بايد برهم زد ، به حدّي که بسيار غليظ گردد . پس بقدر احتياج به آب رقيق کنند و اگر با مازو بجوشانند و بعد از آنکه به حدّ لايق رسد ، صاف نمايند بهتر است . دودة روغن تخم کتان و نفت و روغن بيد ، انجير و امثال آن ، بدل يکديگرند .

. . . و بايد دوده را در کيسة کاغذي پهن ، تو بر تو کرده ، کيسه را به خمير گرفته ، در تنور خبّازي يا در زير خاکستر گرم گذراند تا خمير پخته شود و به حدّ نيم سوز رسد و چربي دوده در کاغذ نفوذ نموده ، خالص گردد . چه اندک چربي ، مفسد مداد است .

در رسالة ضياء الدّين محمّد يوسف ، درباب ساختن مرکّب چنين آمده است :

. . . در مداد ساختن 3 ملاحظه لازم است : يکي چربي گرفتن از دوده و آن چنانست که دوده را در ميان کاغذ گذارد و کاغذ را در خمير گرفته ، در تنور گرم بر روي خشت پخته نهد تا خمير بسته شود . دوّم ، مازو را بايد در آب جوشانيده و چند گاه به حال خود گذاشت و هر روز از آنچه بر روي آن بسته شود ، بايد برداشت ، چندانکه ديگر نبندد و صاف شود . سوّم صلايه کردن بسيار ، که گفته‌اند از صد ساعت کمتر نباشد . بايد متصل سَحق کنند و اين عمل در هاونِ روئين کنند ، نه هاون سنگين (سنگي ) که مداد ، روشن و برّاق نمي‌آيد و البته تيره و غليظ مي‌شود و اين ممنوع است[1][4] .

علّت ريزش مرکّب

خُرد شدنِ مواد ، به دليل از دست دادن آب يا از دست رفتن حالتِ سيّالي آن مواد است . در مرکّب خوشنويسي که ترکيبي از دوده و صمغ و مواد تثبيت کننده مي باشد . خاصيّت سيّالي صمغ ، از دست رفته و به همراه دوده و ساير موادِ موجود ، سخت مي‌گردد . اين سخت شدن تا از دست رفتن آب ، ادامه مي‌يابد . در نتيجه کاغذي که بر روي آن مرکّب بکار گرفته شده ، جمع مي‌شود و اگر اين کاغذ مجدداً در فضاي مرطوب قرار گيرد ، عکس العمل نشان داده و ازدياد حجم پيدا مي‌کند . از آنجا که اين ازدياد و انبساط حجم ، هم سنگ و هم اندازه با برگشت حالت يا پلاستيسيتة مرکب نيست ، موجب ترک خوردگي مرکّب مي‌گردد . دفعات مکررِ اين عمل ، موجب ريختگي مرکّب از روي کاغذ ، در نقاطي که مقدار مرکب مصرف شده ، زياد باشد مي‌گردد .

در کتاب آفت‌ها و آسيب‌هاي مواد کتابخانه[2][5] در باب مرکب چنين اظهارنظر شده است :

. . . قديمي‌ترين مرکب که به مرکب هنري معروف است ، ترکيب ساده‌اي است از کربن    (دوده) ، روغن صمغِ يا سريش ، که حدوداً از سال 2500 قبل از ميلاد براي نوشتن به کار مي‌رفته است .

چون دوده (کربن ) در مقابل نور ثابت و در مقابل عوامل شيميايي مقاوم است ، بنابراين در ترکيب اين نوع مرکّب ، علايم تقريباً محو نشدني و دايمي روي سطوح پر خلل و فرج مخصوص نوشتن بجاي مي‌گذارد . زيرا صمغ و روغن و يا سريش در مادّة کاغذ نفوذ مي‌کند و فقط کربن جذب نمي‌شود و روي بافت‌ها باقي مي‌ماند . از اين نوع مرکب تا قرن نوزدهم ميلادي در مغرب زمين استفادة بسيار مي شده و هنوز هم خوشنويسان آن را بر ساير مرکب‌ها ترجيح مي دهند .

. . . در شرق ، اين مرکّب را با دوده‌هاي خاصي ، از سوختن ناقصِ چوب صنوبر با روغن تهيه مي‌کنند . دودة حاصل را با سريشم سگ ماهي ( مادة ژلاتيني که از سگ ماهي مي گيرند ) مخلوط کرده ، با کافور يا مشک ، معطّر مي‌کنند و سپس در قالب مي‌ريزند تا خشک شود . در موقع نوشتن ، اين مادة خشک را در آب حلّ کرده ، به کار مي‌برند .

. . . دوده و صمغ عربي هيچ يک براي کاغذ زيان‌آور نيست . براي تهية مرکبِ رسم ، بهتر است کمي روغن جلاء به مرکبِ سياه افزود ، تا خاصيت ضد آب پيدا کند و دراثر نفوذ آب ، پخش و محو نشود .

. . . ولي بعدها به تدريج دريافتند که تاننِ موجود در مازو با سولفات آهن ترکيب شده ، تنات فرّو توليد مي‌کند که محلول آن تقريباً بي‌رنگ است ، ولي پس از خشک شدنِ روي کاغذ‌ مرکّب اکسيد شده ، به تنات فرّيک تبديل مي‌شود که جسمي است سياهرنگ . مرکب مازو و آهن حتي پس از گذشت چندين قرن نيز واضح و خوانا باقي مي‌ماند ولي اغلب ، رنگهاي آن از سياه به قهوه‌اي تبديل مي‌شود .

خسارات نگارشي : مرکّب عنصر دروني ، جدا ناپذير از کاغذ و گاهي موجب زوال کاغذ مي‌باشد .

مرکّب‌ها اجزاء وابسته به نگارش هستند بدون اينکه ، کاغذ ارزش سندي يا تأليف داشته باشد .

اجزاء اسيد مانند يک لاية خيلي نازک ، براي ايجاد ثبات رنگ در مرکب‌ها ، بکار مي‌روند . نمک اجزاء فلزي ، مانند يک کاتاليست عمل مي‌کند و اسيد سولفوريک که بيشترين اثرات تخريبي را دارد ، آزاد مي‌شود . در نتيجه جوهر به کاغذ صدمه مي‌رساند و آن را تا مرز از بين بردن ، پيش مي‌برد . تمام خطوط و صفحه‌هاي کتاب بي‌رنگ و رو مي‌شوند . حتي به قسمتهاي سفيد مجاور هم سرايت مي‌کند .

همينطور در مورد خسارات نگارش چنين آمده است[3][6] :

. . . نوشته‌ها در اثر تماس با آب ، ممکن است شسته شده يا روي صفحه پخش شوند . ميزان خسارت وارده به نوشته‌ها ، به نوع مرکّب بستگي کامل دارد . در صورت ضرورت مي‌توان نوشته‌هاي کم‌رنگ شده يا مرکّب خورده را بازنويسي کرد . امّا اين کار نياز به استفاده از تشعشعات ماوراي بنفش دارد . همانند بازسازي اسناد نيم سوخته . اين اسناد را نيز بايد براي بازسازي به يک آزمايشگاه کاملاً مجهز منتقل کرد .

تثبيت کردن و ترميم ريختگي مرکّب

در مورد تثبيت و ترميم ريختگي مرکّب ، اظهار نظرهاي متفاوتي از سوي کارشناسان و صاحب نظران مطرح گرديده ، که هر کدام به جاي خود قابل بررسي است . شايد به دليل اين است که يک نسخة خطّي ، ارزش تاريخي و هنري دارد و قدمت نسخه براهميّت آن مي‌افزايد . لذا اکثر کارشناسان در اين مورد احتياط نموده و اظهار داشته‌اند که بازسازي و ترميم ريختگي‌هاي مرکّب ، در اصالت نسخه ترديد بوجود مي‌آورد و کار جديد روي نسخة خطّي قديمي نه تنها برارزش نسخه نخواهد افزود ، بلکه برعکس از اصالت و اهميّت نسخه مي‌کاهد. البته چنانچه ريختگي مرکب در حدّي باشد که بتدريج امکان استفاده از نسخه ميّسر نباشد ، لازم است که براي ترميم اقدام کرد و در اينصورت مي‌توان با تجزية مرکّب نگارشي ، جنس و مواد مرکّب مورد نظر را مشخص کرد و سپس از همان نوع مرکب و با همان عناصر و مواد ، محل ريختگي را پُر کرد . براي پُر کردن محل ريختگي ، بايد کمال دقّت و توجّه را نمود که فقط قسمت‌هاي خالي و ريخته ، پُر شده و به قسمتهاي ديگر نسخه ، لطمه‌اي وارد نيايد . براي جلوگيري از نفوذ مرکب در زمان پُر کردن محل ريختگي ، مي‌توان اطراف خط مورد نظر را با مواد تثبيت کننده ، تثبيت کرد .

اولين اقدام در اين مورد که ابتدايي‌ترين تجربه است ، تعيين ثبات مرکّب در روش مرمت خشک و تر مي‌باشد . انتخاب بين اين دو روش ، بعد از آزمايش‌هاي استحکام ، خصوصاً مايعات ، امکان‌پذير است . يعني اگر زوال کاغذ و کمرنگي يا انتشار مرکّب بوجود آيد ، بايد دست از مرمّت کشيد ، يا بعد از ارزيابي کامل از فوايد ، اثرات و نيروهاي نهاني مواد ثابت کننده ، مرکب را با آنها تقويت کرد .

اين اثرات مي‌توانند در بافت کاغذ ، رنگ‌ها و مواد مشابه ، در نتيجة ترکيب مواد رنگي و مرکّب‌ها مؤثر باشند . خصوصاً آنها مي‌توانند منجربه ايجاد هاله‌هايي که رنگ اصلي را تغيير مي‌دهند ، بشوند . پس با گذشت زمان ، آنها مي‌توانند موجبات زرد شدن سطح ، از طريق اکسيداسيون تدريجي را فراهم سازند . مقدار استفاده از مواد ثابت کننده در تشديد اين اثرات ، دخيل است . به اين دليل حداقل مقدار مواد ثابت کننده بايد بکار رود و در طول مدت زمان مرمّت ، فقط يک بار از آن استفاده شود .

مواد ثابت کننده بايد با روشها و اهداف خاصّي مورد استفاده قرار گيرد تا هيچ صدمه‌اي به هويت نسخه وارد نياورد . گاهي عدم استفاده از تثبيت کننده‌ها ، بهتر است ، خصوصاً زماني که مراقبت طولاني در جريان است . در اين مورد خطر تأثيرات جانبي کاهش خواهد يافت . در هر صورت اگر تثبيت کننده‌ها با مرکّب نگارش در دست مرمّت سازش و هماهنگي ندارند ، لازم است در استفاده از آنها در صورت لزوم ، دقّت بيشتري بعمل آيد .

اکثر مواد ثابت کنندة سنتي مانند مرکّب‌هاي جديد چسب‌دار يا مانند پوشش‌هاي جديد عمل مي‌کنند ، يعني عمل‌شان بي‌شباهت به عمل مکانيکي نيست .

مهمتر از همه انتخاب مواد تثبيت کننده مي‌باشد که از اثرات آنها در مراحل بعدي مرمت مطمئن باشيم که آثار اين مواد ثابت مي‌ماند يا سبب ايجاد لک‌هاي مختلفي مي‌گردد .

مواد ثابت کننده ، معمولاً به صورت موضعي يا مانند يک لاية حفاظتي در تمام سطح مورد نظر بکار مي‌رود اين مواد بهتر است SPRAY شود يا بر روي سطوح مورد نظر به وسيلة قلم مو کشيده شود .

درصد غلظت مواد تثبيت کننده به طور زيادي با يکديگر اختلاف دارند و ارتباط مستقيم با تعداد سوراخ‌هاي حفاظ و قدرت چسبندگي مورد نياز دارد . به همين دليل و چون ترکيبات مواد تثبيت کننده اغلب فرّار هستند ، محلول هايي با غلظت خاص تهيه مي‌گردد و به لحاظ سرعت تبخير ، بايد غلظت محلول را افزايش داد ، بنابراين کنترل عمل را مشکل‌تر مي‌کند . عمل رقيق‌سازي و افزايش غلظت محلول‌ها ، معمولاً در موارد خاص انجام مي‌شود .

  

بازسازي مرکّب‌ها

 

الف ـ معيارها :

معيارهاي قابل قبول براي مرمّت نوشته‌ها ، مستلزم رعايت بي‌عيب نگهداشتن اسناد و خصوصاً دست خط‌هايي که منحصر بفرد هستند ، مي‌باشد . هيچ کوششي براي بازسازي يا مرمت خطوط از بين رفته يا مخدوش شده ، بدون اراية دلايل مناسب منطقي و علمي ، نبايد انجام گيرد .

اولين اقدام عکسبرداري از قسمتهاي در دست مرمت مي‌باشد . در واقع عکسبرداري در طول پروسة مرمّت براي تمامي کارها يک اصل اجتناب‌ناپذير است . سپس در صورت بودن امکانات آزمايشگاهي ، بايد از ترکيب مرکّب دست نوشته مطلع شد . جمع‌آوري هر گونه اطلاعات دربارة کاغذ و نوشته‌ها به منظور ساخت و استفاده از مواد همگن ضروريست . اگر امکان ساختن مواد همگن ميسر باشد مي‌بايست مواد مورد نياز را به همان صورت سنتي‌اش تهيه کرد تا بازسازي متون از بين رفته يا مخدوش شده ، به طور دقيق انجام پذيرد و خطوط ، شرايط و کيفيت اولية خود را باز يابد . بخش‌هاي مرمّت شده بايد به روشي صورت گيرد که هيچ شکي در ماهيت بازسازي شده و اصل نوشته‌ها ، باقي نگذارد . شايان ذکر است که کارشناسان بازسازي‌هاي انجام شده بر روي خطوط را نمي‌پسندند ، چون معتقدند نبايد مرتکب اشتباه مجدد شد .

ب ـ متون بي‌رنگ شده :

اصولاً نبايد يک خط بي‌رنگ شده را به منظور افزايش رنگ ( پررنگ کردن ) دست کاري کرد ، چون اين عمل سبب صدمات جبران ناپذيري خواهد شد . در واقع هنگامي که نوشته‌اي خواناست ضرورتي براي تقويت و پررنگ شدن رنگ آن وجود ندارد .

سابقة پررنگ کردن خطوط در بعضي عمليات مرمتي ، حاکي از استفادة برخي معرفهاي شيميايي است . که مي‌تواند رنگ متون کم‌رنگ شده را پررنگ کند . اين معرف‌ها از طريق اکسيداسيون عمل مي‌کنند و اثر زياد آنها به لحاظ تعداد فراوان ذراتي که اکسيد مي‌شوند ، مي‌باشد . گرچه در ابتدا ، عمليات با موفقيت شروع و با کيفيت خوبي پايان يافته است ، ولي متأسفانه ، اين تأثير عمر کوتاهي داشته و ذرات اکسيد شده ، به سرعت از بين مي‌روند . به همين دليل استفاده از اين معرف‌ها ، اصولي نمي‌باشد .

در شرايطي که مجبور باشيم از اين معرف‌ها استفاده نماييم بايد شرايط زير را رعايت کنيم :

براي عکسبرداري ، استفاده از نور ماوراي بنفش در مرمت خطوط بسيار مؤثر است . عکسبرداري در نور U.V دقت اطّلاعات اوليه در زمينة تخريب را افزايش مي‌دهد . مؤلفان کتاب ترميم و نگهداري اسناد و مواد کاغذي[4][7] نيز اين روش عکسبرداري را براي مرمت خطوط توصيه کرده‌اند .

به منظور جلوگيري از کوتاهي عمر و بازگشت خطوط به حالت اوّل ، بايد از وسايل ايمني بر عليه تجزية احتمالي مرکب و کاغذ استفاده کرد .

بررسي مرکّب

هويت مرکّب از موارد مهم در جرم‌شناسي و موضوع تحقيق قابل ملاحظه‌اي است . قابليت حلّ شدن مرکّب را با ريختن يک قطره آب روي آن مي‌توان سنجيد . همچنين مي‌توان آن را از کاغذ صافي براي اين منظور عبور داد و يا اين قابليت را با الکل آزمايش کرد . وجود لکّه‌هاي رنگ ، خود دليل بر محلول بودن مرکّب است .

سنجش ميزان آهن مرکّب

1 ـ يک قطره اسيد استيک را بر روي نوشته ريخته ، پس از پنج دقيقه آن را با کاغذ خشک‌کن بر‌مي‌داريم .

2 ـ يک قطره فروسيانيد پتاسيم 1% را روي کاغذ خشک‌کن مي‌چکانيم .

3 ـ ظاهر شدن رنگ آبي بر روي کاغذ خشک‌کن دليل بر وجود آهن است ، براي اين کار از يک قطره سولفوسيانيد پتاسيم 1% در روي کاغذ خشک‌کن خيس مي‌توانيم استفاده کنيم . رنگ قرمز دليل وجود آهن در مرکّب است . يا اينکه مي‌توان با ريختن يک قطره محلول هيدروکسيد سديم 4% روي نوشته و برداشتن آن با کاغذ خشک‌کن ، اين آزمايش را انجام داد . ظهور رنگ قهوه‌اي دليل بر وجود آهن در مرکّب است .

تثبيت کننده‌ها ( ثبوت مرکّب )

اگر مرکب مستعد جذب رطوبت باشد ، بايد قبل از کاربرد آن ، به صورت مرکّب ثابت در آيد . رايج‌ترين ثابت کننده‌ها و محلول‌هاي مورد استفاده در ترميم خطوط نسخ و اسناد خطي به شرح زير است :

1 ـ پلي وينيل استات ( PVA ) 2% مخلوط با تولوئن به صورت موضعي ، توسط قلم موي ظريف روي نوشته‌ها کشيده مي‌شود . اين عمل را آنقدر تکرار مي‌کنيم تا ديگر اثري از لکّه‌اندازي مرکّب در روي پنبة خيس ديده نشود[5][8] .

2 ـ استات آميل 50% و استن 50% همراه با پنج گرم فيلم سلولوئيد به روش ذکر شده در بند يک[6][9] .

3 ـ ژلاتين يا سريشم آزمايشگاهي : که امروزه از آن استفاده نمي‌شود .

4 ـ ژلاتين آزمايشگاهي سفت شدة 3% مخلوط با فرمالدئيد 5/1% ، شايان ذکر است که گاهي اوقات گليسيرين يا گليکول به آن مي‌افزايند تا انعطاف پذيري کاغذ را افزايش دهند .

5 ـ پولارويد ( POLAROID ) : پولارويد درمحلول نيترات پتاسيم اکسيلين { XULENE به فرمول شيميايي ( C6H4CH3 )2 } يا تولوئن ( TOLUENE ) .

6 ـ نايلون حلّ شده : نايلون حل شده در الکل گرم را بايد در درجه حرارت ملايم مورد استفاده قرار داد .

7 ـ مويليت ( MOWILITH ) : مويليت در استون اکسيلين يا تولوئن حل شده باشد .

8 ـ بسياري از مواد ثابت کننده در بازار به صورت تجاري وجود دارد . موادي که کمترين زردي را روي سند ايجاد مي‌کند رايج‌ترين آنها ، گرد پليکان ( SPRAY PELICAN ) و تاکر (AKER REGNAL , KRILAC , KRYLAN  ) هستند .

9 ـ محلول استات سلولز در استون : اين مادة ثابت کننده ، يک پردة محافظ نازک را تشکيل مي‌دهد . وقتي که محيط بيش از حد مرطوب است يا استون داراي آب زياد مي‌باشد يا لفاف سفيد رنگي بوجود آيد نبايد از اين ماده استفاده کرد[7][10] .

لازم به تذکر است که در مورد حفاظت و مرمّت آثار و احياناً بازسازي آن ، نکاتي بايد مدّنظر قرار گرفته و به عنوان اصل کار حفاظت و نگهداري آثار هنري بايد مورد نظر و دقّت قرار گيرد . اين مواد بشرح زير مي‌باشند :

1 ـ مرمّت کردن آثار به منظور حفظ آنها و حفظ آنچه از آثار باقي مانده ، بايد در نظر گرفته شود .

2 ـ کمترين دخالت بايد در اثر هنري انجام و حداقل بازسازي بايد انجام پذيرد .

3 ـ نقاط حساس در اثر ( به عنوان مثال صورت ) يا محل‌هاي اصلي ، حتي‌الامکان دستکاري نشود .

4 ـ چنانچه مقرر گردد بخشي از اثر خطّي بازسازي شود ، دقيقاً بايد از همان مصالحي استفاده گردد که در آن اثر خطّي ، قبلاً بکار برده شده باشد .

5 ـ محل ترميم و بازسازي و محدودة عمليات مرمتي ، دقيقاً مشخص و ميزان کار در دست اقدام معين گردد .

6 ـ تمام اقداماتي که انجام مي‌پذيرد ، همراه عکسبرداري ، ثبت و ضبط گردد .

7 ـ هر گونه اقدامي که هويت اصلي اثر را مخدوش مي‌نمايد و يا به عبارت ديگر باعث از بين رفتن شخصيت اصلي اثر باشد يا به قدمت اثر لطمه وارد نمايد ، قابل قبول نيست و اصل عدم دخالت بايد رعايت شود .

بنابراين در مرمت بخشي از اثر هنري يا خطّي ، که ريختگي مرکب يا تخريب‌هاي نگارشي ديگر وجود دارد ، بايد حتماً مرمت و بازسازي ، محدود و منحصر به همان قسمتي باشد که از بين رفته ( طبق نظر کارشناسي ) و ثانياً جنس مرکّبي که براي بازسازي آن قسمت در نظر گرفته مي‌شود ، حتماً بايد از همان جنس مرکّب سنتي موجود در آن اثر هنري باشد . اين امر بايد همراه تجزية آزمايشگاهي مرکّب باشد و مرکّب مورد نظر ، بايد توسط مرمتگر بعمل آيد . در واقع اقدامات برنامه‌ريزي شده ، بايد جنبة پيش‌گيري داشته باشد تا بازسازي و مرمت . همانطور که قبلاً اظهار شده است حتي الامکان بايد اثر هنري و نسخة خطي در معرض بازسازي ، زير نظر کارشناس ، دستکاري و مرمت شود و مرمت در صورتي قابل قبول است که در کيفيت و ارزش نسخة خطي و اثر هنري تأثير منفي نداشته ، بلکه سعي شود که نسخه را از زوال و انهدام نجات بخشد .

 

 

---

 

 

 

 

 

 

 

روشهاي بهينه سازي در پروژه هاي عمراني

سلام:

روشهاي بهينه سازي در پروژه هاي عمراني

يكي از مهمتـرين مســائل و مشـكلات پروژه هاي عمراني در سطح كشور مبحث »طراحي دست بالا يا دست پايين« و معضلات ناشي از آنها يعني افزايش زمان و هزينه تكميل اينگونه پروژه هاست، به طوري كه براساس آمار سازمان مديريت و برنامه ريزي كشور متوسط زمان راه اندازي طرحهاي ملي و سرمايه بر، در حال حاضر هشت سال است. 54 درصد از طرحهاي عمراني داراي مشكلات طراحي هستند. 27 درصد از طرحهاي عمراني ناقص اجراء مي شوند و 28 درصد از طرحهاي عمراني در مرحله بهره برداري داراي مشكل هستند. طراحي دست بالا يا دست پايين در قاموس مهندسي عمران به مطالعه و طراحي طرحها به صورت غير بهينه اطلاق مي شود.

پروژه هايي دست بالا (OVER DESIGN) تلقي مي شوند كه در مرحله مطالعه و طراحي بالاتر از حد و ظرفيت مورد نياز مطالعه و طراحي شوند. در اين حالت ظرفيتهاي پروژه در مرحله بهره برداري مورد استفاده قرار نمي گيرند. به عنوان نمونه در هنگام مطالعه و طراحي مسير راه يا راه آهن بخشهايي نظير خاكريزي ، خاكبرداري و ابنيه فني نظير پلها و تونلها وجود دارند كه بايستي مدنظر قرار گيرند. اگر در مرحله مطالعه، كريدور مسير به خوبي انتخاب نشود، مطمئناً‌حجم عمليات خاكي و ابنيه فني افزايش چشمگيري مي يابد. در مرحله طراحي نيز اگر مشخصات فني و اجراي پروژه از قبيل ابنيه فني نظير پل ها و تونل ها براي بارهاي بالاتر از حد بهره برداري طراحي و محاسبه شوند؛ در مرحله اجرا شاهد هدر رفتن مصالح و نيروي انساني بوده و هزينه ها و زمان اجراي طرح افزايش خواهد يافت. در يك پروژه صنعتي نظير يك كارخانه توليدي نيز اگر مشخصات فني و ظرفيت كارخانه بالاتر از حد موردنظر طــرح شــود، در فــاز بهره برداري ظرفيت آن به طور كامل مورد استفاده قرار نمي گيرد.

بــر عكس پــروژه هايي دست پايين (Under design) تلقي مي شوند كه در فاز مطالعه و طراحي پايين تر از حد و ظرفيت مورد نياز (حداقل آيين نامه ها) مطالعه و طراحي شوند. در اين حالت پروژه پاسخگوي نيازهاي بهره بردار نيست. به عنوان نمونه اگر در مرحله مطالعه يك پروژه راهسازي به ظرفيت بار و مسافر عبوري از مسير توجه نشود، پس از احداث راه، پروژه پاسخگوي ظرفيت بار و مسافر نخواهد بود و يا در مهندسي سازه اگر ابنيه فني نظير پلها و تونلها كمتر از حد مورد نياز بهره برداري، مطالعه، طراحي و محاسبه شوند، در اين صورت سازه و اجزاي آن همواره بيش از توان و محدوده بهره برداري آن بارگذاري شده، در آن صورت، بايستي نسبت به ترميم و تقويت اينگونه سازه ها، به منظور رساندن مقاومت سازه و اجزاي آن به مقاومت مورد نياز اقدام كرد. اين حالت طراحي نيز موجب افزايش هزينه هاي ناشي از دوباره كاريها، مصرف مصالح اضــافي و به كـــارگيري مجدد نيروي انساني مي شود. مشابه شرحي كه در خصوص طراحي دست بالا و دست پايين از ديدگاه مهندسي عمران بيان گرديد، از ديدگاه ديگر تخصصها نيز قابل طرح است، مثلاً از ديدگاه معماري تناسب فضاها با كاربريها، تناسب هزينه هاي نماسازي و محوطه سازي با كاربرد پروژه مطرح مي شود يا از ديدگاه مهندسي تاسيسات متناسب بودن ميزان تجهيزات و مشخصات آنها با شرايط كاري پروژه داراي اهميت است.

باتوجه به حجم انبوه اعتبارات مالي كه ساليانه صرف مطالعات و اجراي پروژه هاي عمراني وزارت راه و ترابري مي گردد، و اثراتي كه پديده طراحيهاي غيربهينه در افزايش هزينه ها و اغلب افزايش زمان تكميل اينگونه پروژه ها در طول مراحل مطالعه، طراحي و اجراي آنها روي مي دهد و همچنين كمبـود كارايي كه در دوره بهره برداري در پروژه ها ظاهر مي شود، بررسي موضوع پيش گفته را ضروري مي سازد.

1 - علل غير بهينه شدن پروژه هاي عمراني

انجام مطالعات و طراحي به وسيله مشاوران صورت مي گيرد و كنترل پروژه هاي واگذار شده به آنها بر عهده كارفرماست كه نقص در هر مرحله بر پروژه و بهينه بودن آن اثر مي گذارد كه علل آن عبارتند از:

! نبود آمار و اطلاعات دقيق و مناسب مورد نياز طراحان و مشاوران كه موجب ضعف در مراحل مطالعات و طراحي پروژه هاي عمراني مي شود؛
! عدم مستندسازي در مراحل مختلف پروژه هاي عمـرانــي كه قبلا تكميل و به بهره برداري رسيده اند؛

! عدم توجه به مبحث »ارزيابي عملكرد« به منظور ارزيابي مراحل مختلف پروژه هاي عمراني به وسيله تيمي از كارشناسان مجرب؛

! ضعف بهره بردار به صورتي كه از پروژه ها به شكل بهينه بهره برداري به عمل نمي آيد؛

! نقــايص مـوجود در قوانين، مقررات و بخشنامه ها پيرامون امــور قراردادها، شرح خدمات قراردادهاي مطالعات، نظارت و اجرا و حق الزحمه هاي مشاوران و پيمانكاران؛

! ضعف و نقص در مراحل مطالعات مقدماتي كه مشاوران و طراحان مراحل بعدي را كه بر اطلاعات آنها اتكا مي كند، دچار اشتباه مي سازد.

! نبود استانداردها و آيين نامه هاي مناسب و مصوب كه با شرايط اقليمي، جغرافيايي و... كشور همخواني داشته باشند؛

! نقايص موجود در دستورالعملها و روشهاي ارزيابي، درجه بندي و انتخاب مشاوران و پيمانكاران پروژه هاي عمراني؛

! نبود چك ليست هاي مناسب به منظور كنترل و تصويب طرح هاي عمراني؛

! عدم بهره گيري مناسب از تيم هاي كارشناسي مجرب در مراحل مختلف مطالعه، طراحي و اجراي پروژه هاي عمراني؛

! كمبود رشته هاي تخصصي به ويژه در زمينه روشهاي اجرايي در كادرهاي فني و اجرايي مشاوران و پيمانكاران؛

! عدم توجه و بهره گيري از روشهاي جديد طراحي و اجرا در پروژه هاي عمراني؛

! ضعف مديريت و كادر كارشناسي كارفرما و مجريان طرحهاي عمراني.

2 - روشهاي بهينه سازي

! انجام مهندسي ارزش در طرحها از بدو مرحله مطالعاتي تا زمان بهره برداري از پروژه به منظور كاهش هزينه ها، بهبود روشها و بهينه سازي پروژه هاي عمراني؛

! تــوجه به امر بهره برداري و نيازها وامكانات بهـره بردار در مرحله مطـالعات و طــراحي پروژه هاي عمراني؛

! نقايص موجود در قوانين وبخشنامه هاي سازمان مديريت و برنامه ريزي كشور پيرامون قراردادها، شرح خدمات، حق الزحمه ها، روشهاي ارزيابي، رتبه بندي و انتخاب مشاوران و پيمانكاران پروژه هاي عمراني با هماهنگي دستگاههاي ذيربط؛

! تدوين و نهادينه كردن استانداردهاي مناسب در امر مطالعات، طراحي و اجراي پروژه هاي عمراني و به روز نگاه داشتن استانداردها؛

! مستندسازي اسناد، مدارك و تجـــربه هاي پروژه هاي قبلي به منظور بهره گيري مناسب از آنها در پروژه هاي جاري و آتي؛
! بهره گيري از روشهاي جديد در امر مطالعه، طراحي و اجرا كه نمونه آن روش طرح و اجراست كه در كشورهاي توسعه يافته از آن استفاده مي شود؛

! توجه و بهبود تشكيلات سازماني كارفرمايان و مجريان پروژه هاي عمراني؛

! بهره گيري از تيم هاي كارشناسي مجرب به منظور بررسي و كنترل پروژه هاي عمراني در دستگاههاي اجرايي و متوليان پروژه هاي عمراني؛

! تشكيل معاونت طرح و برنامه در سطح معاون وزير به منظور ساماندهي به طرحها و پروژه هاي عمراني وزارتخانه و سازمانهاي تابعه؛

! بهبود و تقويت تشكيلات مشاوران و پيمانكاران به ويژه در بخش كادر فني و اجرايي آنها به منظور كاهش طراحي هاي غيربهينه و هزينه هاي تحميلي ناشي از آنها بر پروژه؛

! بهره گيري مناسب از شيوه هاي مدرن و سودمند، همچون مهندسي مجدد فرايندها به منظور بهبود روشهاي كنوني مطالعات، طراحي، اجرا و بهره برداري پروژه هاي عمراني؛

! برگزاري دوره هاي آموزشي مناسب و مرتبط در حين خدمت براي كارشناسان دستگاههاي دولتي متولي پروژه هاي عمراني؛

! توجه به موضوع خصوصي سازي و اهميت آن در بهبود روشها و بهينه سازي مراحل مختلف پروژه هاي عمراني؛

 

بتن

با سلام:

بتن و فولاد دو نوع مصالحی هستند که امروزه بیشتر از سایر مصالح در ساختمان انواع بناها از قبیل ساختمان پلها،ساختمان سدها، ساختمان متروها،ساختمان فرودگاه ها و ساختمان بناهای مسکونی و اداری و غیره به کار برده می شوند.و شاید به جرأت می توان گفت که بدون این دو پیشرفت جوامع بشری به شکل کنونی میسر نبود.با توجه به اهدافی که از ساخت یک بنا دنبال می شود،بتن و فولاد به تنهایی و یا به صورت مکمل کار برد پیدا می کنند. فولاد به لحاظ اینکه در شرایط به دقت کنترل شده ای تولید می شود و مشخصات و خواص آن از قبیل تعیین و با آزمایشات متعددی کنترل می شود،دارای کاربری آسانتر از بتن است. اما بتن در یک شرایط کاملا متفاوتی با توجه به پارامتر های مختلف از قبیل نوع سیمان،نوع مصالح و شرایط آب و هوایی تولید و استفاده می شود و عدم اطلاع کافی از خواص مواد تشکیل دهنده بتن و نحوه تولید و کاربرد آن می تواند ضایعات جبران ناپذیری را به دنبال داشته باشد.

با توجه به پیشرفت علم و تکنولوژی در قرن اخیر، علم شناخت انواع بتن و خواص آنها نیز توسعه قابل ملاحظه ای داشته است، به نحوی که امروزه انواع مختلف بتن با مصالح مختلف تولید و استفاده می شود و هر یک خواص و کاربری مخصوص به خود را داراست.هم اکنون انواع مختلفی از سیمانها که حاوی پوزولانها ،خاکستر بادی،سرباره کوره های آهن گدازی،سولفورها،پلیمرها،الیافهای مختلف،و افزودنیهای متفاوتی هستند،تولید می شد. ضمن اینکه تولید انواع بتن نیز با استفاده از حرارت،بخار،اتوکلاو،تخلیه هوا،فشار هیدرولیکی،ویبره و قالب انجام می گیرد.

بتن به طور کلی محصولی است که از اختلاط آب با سیمان آبی و سنگدانه های مختلف در اثر واکنش آب با سیمان در شرایط محیطی خاصی به دست می آیدو دارای ویژگیهای خاص است.

اولین سؤالی که پیش می آید این است که چه رابطه ای بین تشکیل دهنده بتن باید وجود داشته باشد تا یک بتن خوب به دست آید و اصولا بتن خوب دارای چه شرایط و ویژگیهایی است. رابطه بین اجزاء تشکیل دهنده بتن،در خواص فیزیکی و شیمیایی و همچنین نسبت اختلاط آنها با هم است.چه اگر مصالح یا آب و سیمانی با خواصی مناسب بتن با هم مخلوط گردند و در شرایط و محیطی مناسب به عمل آیند،یقینا بتن خوبی حاصل می شودو اصولا بتن خوب، بتنی است که دارای مقاومت فشاری دلخواه و رضایت بخشی باشد. رسیدن به یک مقاومت فشاری دلخواه و رضایت بخش بدین معناست که سایر خواص بتن مانند مقاومت کششی، وزن مخصوص، مقاومت دربرابر سایش، نفوذ ناپذیری، دوام، مقاومت دربرابر سولفاتها و ... نیز همسو با مقاومت فشاری، بهبود یافته و متناسب می شوند.

اگر چه شناخت مصالح مورد مصرف در ساخت بتن و همچنین خواص مختلف بتن کار آسانی نیست اما سعی می شود به خواص عمومی مصالح و همچنین بتن پرداخته شود.

بتن اینک با گذشت بیش از 170 سال از پیدایش سیمان پرتلند به صورت کنونی توسط یک بنّای لیدزی، دستخوش تحولات و پیشرفتهای شگرفی شده است.در دسترس بودن مصالح آن، دوام نسبتاً زیاد و نیاز به ساخت و سازهای فراوان سازه های بتنی چون ساختمان ها، پل ها، تونل ها، سدها، اسکله ها، راه ها و سایر سازه های خاص دیگر، این ماده را بسیار پر مصرف نموده است.

اینک حدود سه تا چهار دهه است که کاربرد این ماده ارزشمند در شرایط ویژه و خاص مورد توجه کاربران آن گشته است. اکنون کاملاً مشخص شده است که توجه به مقاومت تنها به عنوان یک معیار برای طرح بتن برای محیطهای مختلف و کاربریهای متفاوت نمی تواند جوابگوی مشکلاتی باشد که در درازمدت در سازه های بتنی ایجاد می گردد. چند سالی است که مسأله پایایی و دوام بتن در محیط های مختلف و به ویژه خورنده برای بتن و بتن مسلح مورد توجه خاص قرار گرفته است.مشاهده خرابی هایی با عوامل فیزیکی و شیمیایی در بتن ها در اکثر نقاط جهان و با شدتی بیشتر در کشور های در حال توسعه، افکار را به سمت طرح بتن هایی با ویژگی خاص و با دوام لازم سوق داده است. در این راستا در پاره ای از کشورها مشخصات و دستورالعمل ها واستانداردهایی نیز برای طرح بتن با عملکرد بالا تهیه شده و طراحان و مجریان در بعضی از این کشورهای پیشرفته ملزم به رعایت این دستورالعمل ها گشته اند.

در مواد تشکیل دهنده بتن نیز تحولات شگرفی حاصل شده است. استفاده از افزودنی های مختلف به عنوان ماده چهارم بتن، گسترش وسیعی یافته و در پاره ای از کشورها دیگر بتنی بدون استفاده از یک افزودنی در آن ساخته نمی شود. استفاده از سیمان های مختلف با خواص جدید و سیمان های مخلوط با مواد پوزولانی و نیز زائده های کارخانه های صنعتی روز به روز بیشتر شده و امید است که بتواند تحولی عظیم در صنعت بتن چه از نقطه نظر اقتصادی و چه از نظر دوام و نیز حفظ محیط زیست در قرن آینده بوجود آورد. در سازه های بتنی مسلح نیز جهت پرهیز از خوردگی آرماتور فولادی از مواد دیگری چون فولاد ضد زنگ و نیز مواد پلاستیکی و پلیمری (FRP) استفاده می شود که گسترش آن منوط به عملکرد آن در دراز مدت گشته است. با توجه به نیاز روز افزون به بتن های خاص که بتوانند عملکرد قابل و مناسبی در شرایط ویژه داشته باشند،سعی شده است تا در این مقاله به پاره ای از این بتن ها اشاره گردد. کاربرد مواد افزودنی به ویژه فوق روان کننده ها و نیز مواد پوزولانی به ویژه دوده سیلیس در تولید بتن با مقاومت زیاد و با عملکرد خوب مختصراً آورده می شود. بتن های خیلی روان که تحولی در اجرا پدید آورده است و نیز بتن های با نرمی بالا برای تحمل ضربه و نیروهای ناشی از زلزله نیز از مواردی است که باید به آنها اشاره نمود. کوشش های فراوان برای مبارزه با مسأله خوردگی آرماتور در بتن و راه حل ها و ارائه مواد جدید نیز در اواخر سالهای قرن بیستم پیشرفت شتابنده ای داشته است که به آنها اشاره خواهد شد.

ادامه مطلب زندگینامه حضرت محمد(ص)

با سلام

دوران کودکی محمد(ص)

خانواده حارث آماده وداع با آن کودک خوش یمن شدند ،ولی آن وداع دردناک بود.

سکوت سنگین وغم باری بر خانه سایه افکنده بود. محمد دوست داشتنی ونزدیک ترین افراد به آنان ،خانه آنها را ترک می کرد ،آیا آنان طاقت دوری او را داشتند؟

حلیمه وارد مکه شد وبه خانه آمنه رفت.مادر با شوق فرزند خود را در آغوش

کشید و خوشحالی کرد و نمیدانست چگونه از حلیمه تشکر کند ،سپس حلیمه را در آغوش کشید و از او قدردانی کرد.

وفات آمنه،مادر محمد(ص)

با وجود پذیرایی گرم و صمیمانه اقوام ،از آمنه و فرزندش،او مدت کمی را در

یثرب ماند و تصمیم گرفت به مکه باز گردد و در کنار حامی خود و جد محمد ،عبدالمطلب ،زندگی کند ،به خصوص اینکه می دانست عبدوالمطلب نمی تواند دوری محمد راتحمل کند.درنتیجه ،او با اقوام خود ،خداحافظی کرد واین آخرین دیدار با آنان بود.

آمنه در راه برگشت به مکه بیمار شد ودر محلی به نام ابوا،میان مکه ومدینه,از دنیا رفت ودر همان جا دفن شد.آمنه ،مادر محمد وفات یافت.بله،مرگ این مادرپاک را در کام خود کشید.آمنه،رحلت کرد،در حالی که محمد،شش ساله بود.

جد محمد ،همواره مراقب او بود وبهترین ودوست داشتنی ترین فرد در قلب او بود. عبدوالمطلب،او را نوه خود صدا نمی زد,بلکه او را فرزند خود میدانست واکثراوقات وقتی به خانه می آمد ومحمد را نمی دید نگران می شد ،ولی هرگز اورا ملامت   نمی کرد،بلکه همیشه تلاش می کرد،او را هدایت وراضی کند.

ولی فضای حاکم بر زندگی محمد طوری بود که این عقده برای او هرگز به وجود نیامد وحسرت نداشتن پدر ومادر در دل اوجای نگرفت,زیرا او در سایه جدبزرگوارش به سر می برد که برای او ارزش ویژه ای قائل بود . او عزیز ترین فرزندان عبدوالمطلب بود واحساس جد خود را درک می کرد.

 

 

 

 

ابو طالب سرپرستی محمد را برعهده می گیرد

 عبدوالمطلب از دنیا رفت وابو طالب سرپرستی محمد را برعهده گرفت.اوبرای این کار بهترین اقدامات را به عمل می آورد وبه محمد بسیار مهربانی می کرد وبیشتر ازفرزندان خود به او رسیدگی می کرد,همان طور که عبدوالمطلب عمل می کرد.

حضرت موسی،داوود وشعیب –علیهم السلام-چوپان بودندواولین کسانی که اطراف مادر حضرت عیسی جمع شدندنیز چوپانان بودند.بنابراین ،سنت الهی این بود که محمدبن عبدوالله(ص)هم،ازکودکی چوپانی را تجربه کندتا روزی رهبری امت اسلامی را بردوش کشدوبزرگترین وبهترین مبلغ دین الهی شود.

 

بررسی زندگینامه حضرت محمد (ص) آخرین فرستاده در قرآن

شب به نيمه خود نزديک می شد. آمنه تنها در اتاقش خفته بود که ناگاه از خواب بیدار شد.نخست ندانست که چه بیدارش کرده بود. دقایقی بیش نگذشته بود که حالتی خاص در درون خویش احساس کرد. این احساس برای او کاملاً تازه بود.

امّا با آن چه که پیش تر در این باره شنیده بود،یقین کرد باید حالت زایمان باشد.سه بانوی بلند قامت که از سیمایشان نور می تافت ،به اتاق آمدند وبا ورودشان فضای اتاق از بوی مُشک وعنبر انباشته شد.

       نخستین زن گفت:من هاجر،همسرابراهیم خلیل الله ومادر اسماعیل        ذبیح الله ام.

دومین زن گفت :من آسیه ،همسر فرعون ومادر خوانده موسی کلیم الله ام.

سومی گفت :من نیز مریم ،دختر عمران ومادر عیسی روح الله ام.

چون آمنه به خود آمد،آن زنان را دید که اورادر بستر خواباندندوشادمان ،به وی مبارک باد گفتند.

نوزادی که آسمان وزمین آمدنش را لحظه شماری می کردند ،سرانجام در آن شب از نیمه های ربیع الاول سال فیل ،جهان را به وجود خویش متبرک کرده بود.

چندی بعد  آمنه  شنید که آن شب ،در برخی دیگر از سرزمین ها نیز وقایعی شگفت و رازآمیز روی داده بود :در یثرب ,یکی از یهودیان شهر بر بام خانه اش رفته وهیجان زده بانگ بر آورده بود:ای قوم یهود؛برخیزید که ستاره احمد طلوع کرد.

دوران شیر خوارگی محمد (ص)

در سرزمین حجاز ،بعضی از قبایل صحرا نشین از راه شیر دادن کودکان درآمد کسب می کردند و به این کار نیز مشهوربودند.

چند ماه بعد از تولد پیامبر،گروهی از زنان قبیله بنی سعد برای گرفتن کودکان شیر خوار به مکه آمدند که همه آنها بجز زنی بنام حلیمه سعدیه کودکی را پذیرفتند .

ورفتند و حلیمه که از همه فقیر تر بود ،نتوانست کودکی را بیابد .

حلیمه و همسرش حارث ،امیدوار بودند که کودک شیرخواره ای را بیابند تا بتوانندبرای رفع گرسنگی درآمدی بدست آورند.

ام ایمن سر پرستی زنان شیرده را به عهده داشت و محمد را به هرکه میسپرد،او را نمی پذیرفتند چون پدر و مادر محمد مالی نداشتند ،ام ایمن به

آنها می گفت :  (جداو عبدالمطلب از بزرگان مکه و قریش است ) ولی زنان از پذیرفتن محمد امتناع می کردند,زیرا او یتیم بود.

با ورود محمد به میان خانواده حلیمه،آنها شش نفر شدند که شامل زن وشوهر ،دو دختربه نامهای انسیه و شیما و عبدالله برادر رضاعی محمد,بود.

روزها سپری شد و محمد و عبدالله کم کم بزرگ شدند . روزهای آسایش فرا رسید

پروتمندان بنی سعد ،گله خود را برای چراندن به حارث سپردو مزد زیادی به او داد که بیشتر از نیاز آنان بود و حارث با مالی که به دست آورد گوسفندانی خرید وکم کم خود ،صاحب گله شد.

وضع زندگی خانواده حلیمه تغییر کرد و آنها دیگر برهنه و گرسنه نبودند وحلیمه و حارث فهمیدند ،نعمتهایی که نصیب آنان شده است ،از وجود مبارک ان طفل شیرخوار است . ان خانواده ,بزرکی و فضایل محمد را فهمیده بودند و شیر خواردیگری را نپیذیرفتند . هر چه محمد بزرگتر می شد ،آرامش بیشتری در خانه حکم فرما می شد.حلیمه به او شیر میداد وفرزندانش نیز اورا سیراب میکردند و هر کدام سعی می کرد او را در آغوش بگیرد و کسی که بیشتر به او رسیدگی می کرد ،خوشبخت تر بود .

ان طفل ،تنها مورد محبت حلیمه و خانواده اش نبود ،بلکه قبیله بنی سعد نیز محبت او را در دل داشتند و همه می دانستند که از وقتی این طفل ,وارد خانه حارث شد ،اوضاع زندگی آنان هم دگرگون شد و بعد از فقر سختیهایی که آن خانواده داشتند ،خیر و برکت به آنان روی آورد .

همچنین ،قبیله بنی سعد ،فهمید که آن طفل ,علاوه بر داشتن خیر و برکت برای خانواده حلیمه،برای قبیله هم برکت داشته و باعث شده است که خشک سالی به آنقبیله وارد نشود و در زمانهایی باران باریده بود که آنها فکرش را هم نمی کردند .

به برکت وجود آن کودک ، درختان نخل میوه های فراوان داده و چراگاهها پر از علف شده بودند و بنی سعد به فضل خداوند و وجود پر برکت محمد ،اعتراف کردند. آنها نمی دانستند که خیر و برکت این طفل تنها به محیط قبیله بنی سعد و عربستان  اختصاص ندارد ،بلکه تمام دنیا از خیر و برکت او بهره مند خواهند شد.

روزها سپری شد و دو سال از زمان شیرخواری محمد ،به پایان رسید و حلیمه  می دانست که طبق معمول باید کودک را به مادرش لر گرداند.

 

ادامه مطلب تکنولوژی اجرا سدهای خاکی

احداث ديوار آب بند در پي سد :

اگر به دليل سست بودن و تخلخل زياد لايه‌هاي ريزپي از نظر زمين شناسي، روش پرده تزريق كارايي لازم را نداشته باشد ذيل عمل خواهیم کرد :

ابتدا مقدمات كار يعني احداث حوضچه گل، ديوارهاي راهنما و سكوي حفاري مي بايست انجام شود.

احداث حوضچه ها : ابتدا حوضچه‌هاي گل تازه، گل كاركرده، آب تازه و ايستگاه پمپاژ ساخته مي شوند . ابعاد حوضچه‌هاي گل براساس عمق پانل ومشخصات خاك بستر تعيين مي‌گردد. باتكميل حوضچه‌ها كار نصب لوله وپمپ انجام مي شود .

ساخت ديوارهاي راهنما : به منظور هدايت وكنترل كاتر دستگاه حفاري ، ديوارهاي زوج راهنمابا بتن ساخته مي شوند .

براي سكوي حفاري نيز يك پلتفرم يا محل صافي را خاكبرداري يا خاكريزي كرده با غلطك مي كوبند تا دستگاه حفار در آنجا قرار گيرد .

حفاري پانلهايي به عمق حداكثر 87 متر وعرض حدود 8/0 متر وطول 4/2 متر توسط دستگاه هيدرو فرز انجام مي‌شود . پانلها بصورت اوليه وثانويه حفاي مي شوند به اين طريق كه بين پانلهاي اوليه حفاري شده، پانلهاي ثانويه حفاري مي‌شوند تا يكپارچگي ديوار آب بند تامين گردد يعني به صورت يك در ميان اوليه وثانويه حفر مي شوند . در هنگام حفاري، مصالح حاصل از حفاري بهمراه گل حفاري به واحد تصفيه گل هدايت شده و پس از جدايش مصالح از گل حفاري، دوباره گل حفاري به داخل پانل هدايت مي‌شود. گل حفاري در اصل كار تامين پايداري ترانشه حفاري شده را انجام مي دهد .

در حين حفاري مشخصات گل دائما توسط آزمايشگاه كنترل مي‌گردد. با اتمام عمليات حفاري عمليات بتن ريزي توسط لوله ترمي آغاز مي‌شود. بتن ريزي در شرايطي صورت ميگيرد كه پانل از گل حفاري پر است. براساس مشخصات طرح پانلها براساس بتن پلاستيك (بتن بنتونيت‌دار) يا بتن سازه‌اي پر مي‌شوند . بتن پلاستيك از مقاومت فشاري كم ولي مدول ارتجاعي و نفوذناپذيريي بالايي برخوردار است .

در پروژه‌هايي كه از ديوار باربري بالايي انتظار مي‌رود قبل از بتن ريزي ابتدا قفسه آرماتور نصب مي شود در غیر این صورت در ديوار آرماتور به كار نمي رود.

اجراي پرده آب بند يا پرده تزريق :

1- در اكثر پروژه‌هاي سد سازي ابتدا چالهاي اكتشافي حفاري مي شود وپس از كرگري و بررسي جنس لايه‌هاي زمين اقدام به تصميم گيري درخصوص احداث پرده تزريق مي‌شود.

2- تزريق يكي از رشته‌هاي تخصصي ژئوتكنيك محسوب مي شود .

3- تعيين جزئيات روش اجرايي معمولا" از ابتكار پيمانكار نشأت مي گيرد .

4- پيمانكار لازم است در طي آزمايشهايي دوغابهاي مختلف را مورد بررسي قرار دهد.

5- طبيعت پنهان كارهاي تزريق اقتضاء مي كند كه پيمانكار از كارهاي انجام شده در هر مرحله نتيجه گيري وارزيابي داشته باشد و با هماهنگي نظارت كارهاي بعدي را با نتايج بدست آمده برنامه ريزي كند.

6- براي اجراي پرده تزريق ابتدا مقدمات آنرا فراهم مي كننداین مقدمات شامل موارد زیر میباشد:

آماده سازي سكوي تزريق ـ تجهيزات آزمايشگاه صحرايي جهت انجام آزمايشات دوغاب سيمان ـ تهيه دبي سنج و فشارسنج ثابت جهت بالا بردن دقت آزمايش لوژن (نفوذپذيري آب و ترزيق دوغاب سيمان)، خريد سیمان با استعلام از كارخانه‌هاي سازنده بصورت بسته بندي شده.

پس از فراهم آوردن مقدمات ابتدا شروع به حفاري گمانه‌هاي تزريق مي نمايند. براي جلوگيري از ريزش ديواره گمانه‌ها روشهاي مختلفي وجود دارد كه بستگي به شرايط پروژه و قطر گمانه وجنس زمين دارد. يكي از كاربردي‌ترين روشها كيسينگ گذاري گمانه است .

پس از حفاري گمانه‌ها دستگاههاي تزريق در محل شروع به تزريق مي نمايند. هرچه بلين سيمان بيشتر باشد براي تزريق مناسبتر است. چون در شيارها وحفره ها بهتر نفوذ مي كند . البته انتخاب بلين سيمان بستگي به شرايط زمين شناسي دارد . در هنگام تزريق مشخصات سيمان مانند بلين و ميزان سياليت دوغاب كنترل مي گردد. دوربين‌هاي تلويزيوني براي مشاهده اندازه ، تعداد ، كيفيت درزها و نيز دستگاه اتوماتيك اندازه‌گيري دوغاب مصرفي از ابزارهاي مهم در عمليات اجرايي تزريق محسوب مي شود .

خاكريزي بدنه سد :

يكي از مهمترين مسائل در پروژه‌هايي كه حجم خاكريزي زيادي نياز دارد تامين محل قرضه مناسب مي باشد تا حدي كه ممكن است به دليل عدم وجود تامين مصالح پروژه را غيراقتصادي كند. وجود معادن مانند معدن رس در سدهاي خاكي در نزديكي محل پروژه مي‌تواند به توجيه پذير بودن پروژه از لحاظ اقتصادي كمك كند. براي تامين ساير انواع مصالح در سدهاي خاكي مانند فيلتر ، درين ، كوبل و سنگريزه و ريپ راپ راههاي مختلفي موجود است بعنوان مثال براي تامين فيلتر احداث پلانهاي ماسه شويي معمولا" اجتناب ناپذير است . همچنين ممكن است مثلا" براي تامين سنگريزه از مصالح حاصل از انفجارات سرريزها و آبگيرها استفاده شود كه اين موارد بستگي به نوع مصالح بدنه سد و جنس زمين اطراف سد دارد .

يكي از مبناهاي اصلي شروع خاكريزي سدها اجراي خاكريز آزمايشي است كه مي تواند همزمان با حفاريهاي پي سد انجام شود. هدف از اجراي خاكريز آزمايشي مشخص نمودن مقدار Max تراكم مصالح موجود به وسيله تغييرات درصد رطوبت، ضخامت لايه، تعداد عبور غلطك، نوع غلطك، سرعت غلطك، وزن غلطك مي باشد .

قبل از اجراي خاكريزي، بستر وپي بايد از نظر مشخصات فني به تاييد دستگاه نظارت برسد وهر قسمت از بستر آماده خاكريزي شده توسط پيمانكار تحويل بستر به نظارت انجام شده و صورتجلسه شود. سپس دستگاه نظارت اقدام به دادن مجوز خاكريزي مي‌كند. قبل از اجراي هسته رسی لازم است تا چاله‌ها توسط بتن پركننده پر شود. عيار بتن پركننده بسته به نوع پروژه از 150 تا 200 كيلوگرم سيمان در مترمكعب متغير

است . سپس به جهت محافظت از هسته رسي بتن ريزي هسته رسي كه به بتن پلنيت معروف است اجرا مي شود كه عيار آن بين 200 تا 300 مي باشد .

در برخي پروژه‌ها با توجه به نوع پروژه ممكن است تكيه گاه در محل هسته رسي نيز بتن پاشي (شاتكريت) شود. رعايت مشخصات مصالح و رسيدن به تراكم لازم خاكريزي از مهمترين مشخصات فني سدهاي خاكي است. نوع مشخصات فني مصالح با توجه به جنس مصالح متفاوت است بعنوان مثال در هسته رسي مشخصاتي مانند دانه بندي ، PI و LL ،در صد نفوذپذيري مصالح ، مقاومت قطعات سنگ،درصد ريز الك 200،ارزش ماسه‌اي SE و PI مد نظر می باشد.

رس اتصال يعني رسي كه در مجاورت پي يا تكيه‌گاهها است نيز مشخصات خاصي دارد خصوصا" حد خميري آن بايد طبق مشخصات فني رعايت گردد .

روش اجرا با توجه به نوع مصالح متفاوت است به اين ترتيب كه محل آبدهي مصالح ، نوع غلطك، ارتفاع لايه‌هاي خاكريزي، درصد تراكم لازم، نوع آزمايش دانسيته .

رسي كه بعنوان هسته نفوذناپذير سد اجرا مي شود ابتدا بايد عمل آوري شود يعني يكسري كارهايي روي رس انجام شود تا آماده ريختن وتراكم گرفتن حداكثر شود افزودن آب به رس در محل عمل آوري بتن از نظر اقتصادي به صرفه‌تر است . در عمل آوري ابتدا محل كرت‌هاي عمل آوري توسط نقشه‌بردار پياده مي شد. سپس رس از معدن به محل عمل آوري توسط كمپرسي‌ها حمل شده در عمل آوري دپو مي شد. بعد با بلدوزر خاك رس را پخش مي‌كردند آبدهي به مصالحي مانند سنگريزه در محل خاكريزي به دو شكل مي تواند انجام شود :

تانكر آبپاش

علمك‌هايي كه در ايستگاه پمپاژ احداث شده‌اند وتوسط پمپ و لوله به روي باند خاكريزي هدايت شده و شلنگ آبپاشي انجام مي شود .

مقدار اختلاف ارتفاع در باندهاي خاكريزي بستگي به نظر نظارت ومشاور دارد. بعنوان مثال در سدهايي كه هسته رسي مايل دارند لايه‌هاي پايين دست بايد حدود 5/0 متر بالاتر از لايه‌هاي بالادست خود باشند تا مصالح هسته رسي روي فيلتر بخوابد .

در ادامه عمل آوري :

حوضچه‌هايي درست مي كنند و آب را داخل آنها مي اندازند و آب آنقدر در اين كرت‌ها مي ماند تا ته نشين شود. سپس توسط بلدوزر خاك رس را ميكس مي‌كنند بعد از اينكه ميكس كامل انجام شد رس عمل آوري شده، دپو مي شودو توسط لودر بارگيري و توسط كمپرسي به محل خاكريزي هسته رسي سبز انتقال داده مي شوند با اين اقدام ديگر نيازي به آبدهي در محل خاكريزي براي رس وجود ندارد .

قبل از خاكريزي هرلايه بايد بر آن لايه Order يا مجوز خاكريزي صادر شود. در مجوزهاي خاكريزي بايد تاريخ ، نوع مصالح، شماره لايه يا عرض وضخامت لايه، وضعيت ابزار دقيق، وضعيت مصالح در اتصال به تكيه‌گاه ، محل دقيق خاكريزي مشخص شده، نتيجه آزمايش دانسيته در آن ثبت مي‌گردد و اگر نتيجه آزمايش مثبت بود مجوز خاكريزي لايه بعدي توسط نظارت صادر گردد . اگر نتيجه آزمايش دانسيته مثبت نباشد بستگي به مقدار دانسيته دو حالت اتفاق مي‌افتد يا بايد غلطك چند پاس ديگر لايه بكوبد يا مصالح نامرغوب بايد جمع‌آوري شود و مصالح جديد با مشخصات فني مطلوب ريخته و كمپكت شوند . شيب لايه‌هاي خاكريزي دائما" توسط نقشه بردار كنترل مي گردد .

نصب ابزار دقيق سدها

ابتدا پیمانکار شركت های تأمین کننده ابزار دقيق را به دستگاه نظارت معرفي مي نمايد و از بين آنها يك شركت برگزيده مي شود و سفارش به آن شركت ارسال مي گردد. قبل از خاكريزي نصب ابزار دقيق انجام مي شود.برای نصب بعضي از ابزار دقيق ها مانند RP لازم است تا گمانه‌هائی در پي حفر شوند و همزمان با بالا آمدن لايه‌هاي خاكريزي،لوله ابزار دقيق هم بالا بیاید.

زماني كه ابزار دقيق در سنگريزه قرار مي‌گيرد دور لوله آنرا با مصالح نرم‌تر مانند ساب بيس پر کرده وبا كمپكتورهاي دستي مي كوبند .

در هنگام خاكريزي بايد از كابلهاي ابزار دقيق مراقبت كرد تا در اثر عبور ماشين‌آلات قطع نشود. انواع ابزار دقيق با توجه به مشخصات پروژه سدسازي عبارتند از :

EP (Electric Piezometer )

SP(Stand pipe piezometer)

RP(Rock piezometer)  

بتن ريزي سرريز و آبگير :

پس از حفاري وتحكيمات ابتدا بايد طبق نقشه آرماتورهاي سازه سرريز (ديواره‌ها وكف) در سوله مربوط به آرماتورها طبق ليستوفر خم وبرش شده به پاي كار حمل شوند. سپس نقاط قالبها توسط نقشه‌بردار مشخص مي شود و بعد اكيپ آرماتوربند اقدام به جاگذاري و بستن آرماتورها طبق نقشه مي نمايد. وجود دستگاه جرثقيل يا تاوركرين جهت جابجايي آرماتورهاي دپو شده و رساندن به داخل مقطع آرماتوربندي سرعت كار را افزايش مي دهد .       با توجه به نوع شبكه آرماتور كه آرماتور كف باشد يا ديوار،ساپورت يا خرك (در صورت نياز) تعبيه مي شود. براي اينكه كاور آرماتورها رعايت شود اقداماتي را بايد انجام داد كه اين اقدامات با توجه به نوع شبكه آرماتور متفاوت است. البته شايع‌ترين اين اقدامات قرار دادن لقمه سيماني بين آرماتور و قالب است. پس از بستن شبكه آرماتور نوبت به قالب بندي مي‌رسد .

برخي قالبها در محل كار ساخته مي‌شوند مانند قالبهاي تخته‌اي پركننده يا قالبهاي كوچك چوبي نما يا قالبهاي فلزي نما كه در محل كار مونتاژ مي‌شوند و برخي قالبها در نجاري يا آهنگري ساخته شده به محل نصب حمل مي‌شوند. قالبها بايد طبق نقشه ليفت بندي بسته شوند. نقشه ليفت‌بندي و ليستوفر آرماتوربندي معمولا" توسط دفتر فني پيمانكار از روي نقشه‌هاي اصلي مشاور تهيه و ريز شده جهت تاييد به نظارت ارسال مي شود و پس از اصلاح وتاييد توسط نظارت به پرسنل اجرايي پيمانكار داده مي‌شود. 

انواع قالبها چه قالب نما باشند چه قالب بتن پركننده بايد خوب مهار شوند تا در برابر فشار بتن‌ريزي مقاومت كافي را داشته باشند.

طريقه مهار قالب در برابر بتن ريزي وابستگي زيادي به ارتفاع بتن ريزي دارد. هرچه ارتفاع بتن بيشتر باشد فشار آن به قالب بيشتر است . پس از بستن قالب نوبت تميزكاري مقطع وتحويل آن به نقشه‌بردار وپس از آن به پرسنل نظارت كه اين تحويل براساس مجوزهاي بتن‌ريزي مكتوب مي شود. در مجوزهاي بتن ريزي تاريخ، محل بتن ريزي، رقوم بتن‌ريزي، وضعيت جوي هوا ، ساعت شروع وخاتمه نوع بتن، حجم تقريبي، كنترل پي، نقشه‌برداري، قطعات مدفون ، آرماتوربندي، قالب بندي ، نوار آب بند (واتراستاپ) ، پمپ بتن، جرثقيل، ويبراتور، شمشه ماله ، آزمايشگاه ، تميزكاري، كروكي ومختصات، سيمان ، مصالح سنگي، بتن ساز مركزي، تراك ميكسر، دماي بتن ، دماي محيط ثبت میشود

تکنولوژی اجراء در سد خاکی با هسته رسی

باسلام

مقدمه :

پس از انتخاب پيمانكار و دريافت اطلاعات كاملي از پروژه اولين گام، تحويل زمين با حضور نمايندگان كارفرما ، نظارت مقيم و پيمانكار مي باشد كه بين آنها صورتجلسه مي‌شود . پس از آن پيمانكار برنامه زمانبندي خود را با توجه به شرايط پروژه وامكانات خود به دستگاه نظارت ارائه مي دهد .

در قدم اول پيمانكار بايد به بررسي وشروع عمليات اجرايي راههاي دسترسي اقدام نمايد. روش كار به اين طريق است كه نقشه‌هاي جزئيات را پيمانكار براساس نقشه‌هاي اصلي مشاور و برداشتهاي نقشه‌برداري تهيه و به دستگاه نظارت جهت تاييد ارسال مي شود. احداث راههاي دسترسي بايد به نحوي باشد كه محل جاده‌ها در طول اجراي كل پروژه تغيير نكند چون دوباره كاري است و هزينه اضافي را موجب مي شود حتي الامكان بهتر است جاده‌ها يكطرفه باشند تا به اين وسيله تصادفات كمتر شود.

بلدوزر ، لودر ، گريدر ، غلطك و تراك ميكسر از معمول ترين ماشين آلات راهسازي هستند كه بكارگيري مي شوند. با توجه به شرايط پروژه ، توپوگرافي و جنس زمين در صورت نياز بايد از ماشين آلات ديگري مانند بيل مكانيكي ، Jack hammer يا پيكور ، دريل واگن وغيره استفاده كرد .

در طول اجراي پروژه اگر پيمانكار هنگام اجرا به مواردي برخورد نمايد كه در نقشه‌ها ديده نشده باشد، موارد را به اطلاع دستگاه نظارت مقيم رسانده و درخصوص نحوه اجراي هماهنگي لازم صورت مي‌گيرد و با نظارت صورتجلسه مي‌شود .

نحوه پرداخت هزينه پروژه به اين صورت است كه پيمانكار صورت وضعيت ماهانه را تنظيم وبه دستگاه نظارت تحويل مي دهد و دستگاه نظارت پس از بررسي اعلام نظر مي نمايد. پيمانكار نيز نظرات خود را به همراه مدارك مستند مانند صورتجلسات، برداشتهاي نقشه‌برداري وغيره ارائه نموده نتيجه به كارفرماي طرح ارائه مي شود .

تجهيز كارگاه :

در پروژه‌هاي بزرگ تجهيز كارگاه، خود پروژه‌اي محسوب مي شود. در مرحله تجهيز كارگاه از اولين كارها احداث كانكس‌هاي موقت است. احداث اتاقك نگهباني وفنس كشي دور محوطه پيمانكار نيز در ابتدا انجام مي شود .

فضاهاي كه در مرحله تجهيز كارگاه براساس نقشه‌هاي مشاور بايد احداث گردند طبق روال ابتدا ريز شده و در نقشه‌هاي جزئيات به تاييد نظارت مي رسد و سپس اجراي آنها شروع مي‌شود . فضاهاي معمول تجهيز كارگاه در يك پروژه سدسازي عبارتند از :

- كانكس‌هاي اداري شامل دفاتر رياست كارگاه، رياست دستگاه نظارت، دفتر فني نظارت، دفتر فني پيمانكار ، اتاق جلسات، سالن اجتماعات، نمازخانه ، سرويسهاي بهداشتي ، دفاتر امور اداري ، امور مالي ، امور پشتيباني، دبيرخانه ، مخابرات و ...

- كانكس‌هاي كمپ مسكوني شامل خوابگاه مديران ومهندسان ، خوابگاه كارمندي و كارگري ، انبار كمپ ، آشپزخانه و كلوپ (سالن تلويزيون)

- كانكس‌هاي ساختمانها و تاسيسات اجرايي شامل : رختكن و اتاق استراحت مهندسين وكارگران ـ انبارها ـ آزمايشگاه ـ تعميرگاه ماشين آلات ـ كارواش ـ بچينگ وتاسيسات وابسته مانند كولينگ و يخ‌سازها ـ كانكس‌هاي واحد برق ، تراشكاري، كارگاه چوب، كارگاه فلز ، سوله آرماتوربندي، انبار ناريه واتاق پرسنل آتشباري، پمپ بنزين، اتاقهاي پرسنل ماسه شويي و سنگ شكن وپست برق، باسكول ، سيلوي سيمان و انبار آن، كمپرسورخانه، سايبان ديزل ژنراتور، منبع آب ، منبع سوخت، ساختمان بهداري، ايمني وآتش نشاني، تيرهاي چراغ برق، سپتيك‌ها وغيره .

محل هر يك از آيتمهاي فوق كه در پلان جانمايي كارگاه مشخص مي شوند بايد به نحوي باشند كه در مسير جاده يا محل احداث سازه‌هاي وابسته قرار نگيرند .

عمليات اجرايي سد:

با توجه به اسناد ارزيابي آيتمهاي اجرايي یک سد عبارتند از : حفاري پي و تكيه گاه سد وتحكيمات ، احداث ديوار آب بند و پرده آب بند، حفاري سرريز و آبگير ، خاكريزي بدنه سد ونصب ابزار دقيق، بتن ريزي سرريز و آبگير كه در ذيل روش اجراي آنها خواهد آمد .

حفاري پي سد وتكيه‌گاههاي جناحين :

كلا" عمليات خاكي مانند خاكبردراي وحفاري وابستگي زيادي به ماشين آلات دارد. بلدوزر ، لودر ، كمپرسي، بيل مكانيكي، بيل شاول، داپتراك، دريل واگن ، جك هَمِر، از انواع ماشين آلات كاربردي در عمليات خاكي هستند .

يكي از مسائلي كه در اجراي پروژه‌ها باحجم خاكبرداري زياد مطرح است تعيين محل دپوي خاكهاي حاصل از حفاري وخاكبرداري است كه بايد قبل از شروع عمليات با هماهنگي دستگاه نظارت، محل دپو مشخص گردد .

الف ـ‌ خاكبرداري پي :

حفاري وخاكبرداري پي تا جايي ادامه پيدا مي كند كه به لايه نفوذ ناپذير مانند سنگ برسيم. با توجه به اينكه در پروژه‌هاي سدسازي معمولا" سطح آبهاي زيرزميني بالا مي‌باشد اگر در حين خاكبرداري به آب رسيديم با تعريف ايستگاههاي پمپاژ و اجراي زهكش‌ها و سپس لجن برداري توسط بيل مكانيكي يا بلدوزر با تلاقي عمليات حفاري را ادامه مي دهيم. اگر در كار لجن برداري با مشكل مواجه شديم مي توان اندكي خاك خشك به لجن اضافه كرد و سپس آنرا با لجن ميكس كرد و بعد اقدام به بارگيري وحمل نمود .

در حفاري پي سنگهاي سست بايد برداشته شود كه بسته به حجم سنگ مي توان از جك همر يا دريل واگن و انفجار نسبت به برداشتن سنگ اقدام كرد .

ب ـ حفاري تكيه‌گاه :

خاكبرداري وحفاري تكيه‌گاه نيز معمولا" تا رسيدن به جنس مناسب مصالح ادامه پيدا مي‌كند. در احداث سدها خاكبرداري تكيه‌گاه با شيب مناسب ومطابق طرح از مسائل مهم به شمار مي رود .

در زمينهاي خاكي عمليات خاكبرداري با بلدوزر و با هدايت مباشر عمليات خاكي براساس سرشيبهاي پياده شده توسط نقشه‌بردار انجام مي‌شود تا شيب مناسب در خاكبرداري حاصل آيد .

در زمينهاي خاكي با حجم سنگي پايين وحفاري با جك همر بايد همر دستگاه در زاويه مناسب قرار داشته باشد و در زمينهاي سنگي كه حجم سنگ بالا است و نياز به انفجار دارد چالهاي حفر شده توسط دريل واگنها بايد زاويه مطلوب را داشته باشد .

در خاكبرداري همواره بايد توجه داشته باشم كه مسيرهاي دسترسي را قطع نكنيم. همچنين بايد مراقب بود تا با كسر حفاري مواجه نشويم چرا ممكن است بعدا" اصلاح كم حفاري‌ها به دليل عدم وجود دسترسي غيرممكن گردد و عمليات اجرا نظم خود را از دست بدهد .

در جاهايي كه حفاري وخاكبرداري بيشتر به علت محدوديتهاي توپوگرافي مقدور نباشد يا هزينه بيشتري را موجب شود يا به هر دليل ديگري نخواهيم حفاري ادامه پيدا كند با توجه به جنس ونوع مصالح ترانشه بايد آنرا تحكيم كرد. تحكيمات با توجه به نوع پروژه، جنس مصالح و زمين، موقعيت سنگها و واريزه‌ها انواع مختلفي دارد :

استفاده از بتن پاشي در يك يا دو لايه يا بيشتر ، بستن مش در لايه‌هاي شاتكريت (بتن پاشي) توسط سيم انتظار استفاده از راك بولتها وانكرها و تزريق تحكيمي دوغاب سيمان (در صورت نياز جهت مهار قطعات سنگي ترانشه) استفاده از ديوار حائل بتني يا سنگي وغيره .

در پروژه‌هاي سدسازي براي اينكه جلوي آبهاي نشتي از زير بدنه سد را بگيرند بايد پي سد را در برابر آب درحد قابل قبول نفوذ ناپذير نمايند. اين كار معمولا" بوسيله تزريق دوغاب سيمان به لايه‌هاي زير پي سد در زيرهسته رسي انجام مي شد كه به احداث پرده آب بند يا پرده تزريق معروف مي باشد.

در سد خاكي با هسته رسي و ديوار آب بندي، اگر منظور احداث ديوار آب ‌بند به منظور آب بندي پي سد باشد مي توان از مطلب زير استفاده كرد .

 

فولاد

سلام به همگی

فولاد

 

اطلاعات اولیه

محصول کوره ذوب آهن ، چدن است که معمولا دارای ناخالصی کربن و مقادیر جزئی ناخالصی‌های دیگر است که به نوع سنگ معدن و ناخالصی‌های همراه آن و همچنین به چگونگی کار کوره بلند ذوب آهن بستگی دارد. از آنجایی که مصرف عمده آهن در صنعت بصورت فولاد است، از این رو ، باید به روش مناسب چدن را به فولاد تبدیل کرد که در این عمل ناخالصی‌های کربن و دیگر ناخالصی‌ها به مقدار ممکن کاهش ‌یابند.

روشهای تهیه فولاد روش بسمه:

در این روش ناخالصی‌های موجود در چدن مذاب را به کمک سوزاندن در اکسیژن کاهش داده و آن را به فولاد تبدیل می‌کنند. پوشش جدار داخلی کوره بسمه از سیلیس یا اکسید منیزیم و گنجایش آن در حدود 15 تن است. نحوه کار کوره به این ترتیب است که جریانی از هوا را به داخل چدن مذاب هدایت می‌کنند، تا ناخالصی‌های کربن و گوگرد به صورت گازهای SO₂ و CO₂ از محیط خارج شود و ناخالصی‌های فسفر و سیلیس موجود در چدن مذاب در واکنش با اکسیژن موجود در هوا به صورت اکسیدهای غیر فرار P₄O₁₀) و (SiO₂ جذب جدارهای داخلی کوره شوند و به ترکیبات زودگداز Mg₃(PO₄)₂ و MgSiO₃ تبدیل و سپس به صورت سرباره خارج شوند. سرعت عمل این روش زیاد است، به همین دلیل کنترل مقدار اکسیژن مورد نیاز برای حذف دلخواه ناخالصی‌های چدن غیرممکن است و در نتیجه فولاد با کیفیت مطلوب و دلخواه را نمی‌توان به این روش بدست آورد.

روش کوره باز (یا روش مارتن) : در این روش برای جدا کردن ناخالصی‌های موجود در چدن ، از اکسیژن موجود در زنگ آهن یا اکسید آهن به جای اکسیژن موجود در هوا در روش بسمه (به منظور سوزاندن ناخالصی‌هایی مانند کربن ، گوگرد و غیره) استفاده می‌شود. برای این منظور از کوره باز استفاده می‌شود که پوشش جدار داخلی آن از MgO و CaO تشکیل شده است و گنجایش آن نیز بین 50 تا 150 تن چدن مذاب است. حرارت لازم برای گرم کردن کوره از گازهای خروجی کوره و یا مواد نفتی تأمین می‌شود. برای تکمیل عمل اکسیداسیون ، هوای گرم نیز به چدن مذاب دمیده می‌شود. زمان عملکرد این کوره طولانی‌تر از روش بسمه است. از این نظر می‌توان با دقت بیشتری عمل حذف ناخالصی‌ها را کنترل کرد و در نتیجه محصول مرغوب‌تری به دست آورد.

روش الکتریکی : از این روش در تهیه فولادهای ویژه‌ای که برای مصارف علمی ‌و صنعتی بسیار دقیق لازم است، استفاده می‌شود که در کوره الکتریکی با الکترودهای گرافیت صورت می‌گیرد. از ویژگی‌های این روش این است که احتیاج به ماده سوختنی و اکسیژن ندارد و دما را می‌توان نسبت به دو روش قبلی ، بالاتر برد. این روش برای تصفیه مجدد فولادی که از روش بسمه و یا روش کوره باز بدست آمده است، به منظور تبدیل آن به محصول مرغوبتر ، بکار می‌رود. برای این کار مقدار محاسبه شده‌ای از زنگ آهن را به فولاد به دست آمده از روشهای دیگر ، در کوره الکتریکی اضافه کرده و حرارت می‌دهند. در این روش ، برای جذب و حذف گوگرد موجود در فولاد مقدار محاسبه شده‌ای اکسید کلسیم و برای جذب اکسیژن محلول در فولاد مقدار محاسبه شده‌ای آلیاژ فروسیلیسیم (آلیاژ آهن و سیلیسیم) اضافه می‌کنند.

انواع فولاد و کاربرد آنها

از نظر محتوای کربن ، فولاد به سه نوع تقسیم می‌شود:

فولاد نرم : این نوع فولاد کمتر از 2/0 درصد کربن دارد و بیشتر در تهیه پیچ و مهره ، سیم خاردار و چرخ دنده ساعت و ... بکار می‌رود.

فولاد متوسط : این فولاد بین 2/0تا 6/0 درصد کربن دارد و برای تهیه ریل و راه آهن و مصالح ساختمانی مانند تیرآهن مصرف می‌شود.

فولاد سخت : فولاد سخت بین 6/0 تا 6/1 درصد کربن دارد که قابل آب دادن است و برای تهیه فنرهای فولادی ، تیر ، وسایل جراحی ، مته و ... بکار می‌رود.

صطلاح فولاد (Steel) برای آلیاژهای آهن که تا حدود 1،5 درصد کربن دارند و غالبا با فلزهای دیگر همراهند، بکار می‌رود. خواص فولاد به درصد کربن موجود در آن ، عملیات حرارتی انجام شده بر روی آن و فلزهای آلیاژ دهنده موجود در آن بستگی دارد.

کاربرد انواع مختلف فولاد 

از فولادی که تا 0.2 درصد کربن دارد، برای ساختن سیم ، لوله و ورق فولاد استفاده می‌شود. فولاد متوسط 0.2 تا 0.6 درصد کربن دارد و آن را برای ساختن ریل ، دیگ بخار و قطعات ساختمانی بکار می‌برند. فولادی که 0.6 تا 1.5 درصد کربن دارد، سخت است و از آن برای ساختن ابزارآلات ، فنر و کارد و چنگال استفاده می‌شود.

ناخالصی‌های آهن و تولید فولاد

آهنی که از کوره بلند خارج می‌شود، چدن نامیده می‌شود که دارای مقادیری کربن ، گوگرد ، فسفر ، سیلیسیم ، منگنز و ناخالصی‌های دیگر است. در تولید فولاد دو هدف دنبال می‌شود:

1. سوزاندن ناخالصی‌های چدن

2. افزودن مقادیر معین از مواد آلیاژ دهنده به آهن

منگنز ، فسفر و سیلیسیم در چدن مذاب توسط هوا یا اکسیژن به اکسید تبدیل می‌شوند و با کمک ذوب مناسبی ترکیب شده ، به صورت سرباره خارج می‌شوند. گوگرد به صورت سولفید وارد سرباره می‌شود و کربن هم می‌سوزد و مونوکسید کربن (CO) یا دی‌اکسید کربن (CO₂) در می‌آید. چنانچه ناخالصی اصلی منگنز باشد، یک کمک ذوب اسیدی که معمولا دی‌اکسید سیلسیم (SiO₂) است، بکار می‌برند:

MnO + SiO₂ -------> MnSiO₃

 

(MgO + SiO₂ -------> MgSiO₂

6MgO + P₄O₁₀ -------> 2Mg₃(PO₄)₂

کوره تولید فولاد و جدا کردن ناخالصی‌ها 

معمولا جداره داخلی کوره‌ای را که برای تولید فولاد بکار می‌رود، توسط آجرهایی که از ماده کمک ذوب ساخته شده‌اند، می‌پوشانند. این پوششی مقداری از اکسیدهایی را که باید خارج شوند، به خود جذب می‌کند. برای جدا کردن ناخالصی‌ها، معمولا از روش کوره باز استفاده می‌کنند. این کوره یک ظرف بشقاب مانند دارد که در آن 100 تا 200 تن آهن مذاب جای می‌گیرد.

بالای این ظرف ، یک سقف مقعر قرار دارد که گرما را روی سطح فلز مذاب منعکس می‌کند. جریان شدیدی از اکسیژن را از روی فلز مذاب عبور می‌دهند تا ناخالصی‌های موجود در آن بسوزند. در این روش ناخالصیها در اثر انتقال گرما در مایع و عمل پخش به سطح مایع می‌آیند و عمل تصفیه چند ساعت طول می‌کشد، البته مقداری از آهن ، اکسید می‌شود که آن را جمع‌آوری کرده، به کوره بلند باز می‌گردانند.

روش دیگر جدا کردن ناخالصی‌ها از آهن

در روش دیگری که از همین اصول شیمیایی برای جدا کردن ناخالصی‌ها از آهن استفاده می‌شود، آهن مذاب را همراه آهن قراضه و کمک ذوب در کوره‌ای بشکه مانند که گنجایش 300 تن بار را دارد، می‌ریزند. جریان شدیدی از اکسیژن خالص را با سرعت مافوق صوت بر سطح فلز مذاب هدایت می‌کنند و با کج کردن و چرخاندن بشکه ، همواره سطح تازه‌ای از فلز مذاب را در معرض اکسیژن قرار می‌دهند.
اکسایش ناخالصی‌ها بسیار سریع صورت می‌گیرد و وقتی محصولات گازی مانند CO₂ رها می‌شوند، توده مذاب را به هم می‌زنند، بطوری که آهن ته ظرف ، رو می‌آید. دمای توده مذاب ، بی آنکه از گرمای خارجی استفاده شود، تقریبا به دمای جوش آهن می‌رسد و در چنین دمایی ، واکنشها فوق‌العاده سریع بوده ، تمامی‌این فرایند ، در مدت یک ساعت یا کمتر کامل می‌شود و معمولا محصولی یکنواخت و دارای کیفیت خوب بدست می‌آید.

تبدیل آهن به فولاد

آهن مذاب تصفیه شده را با افزودن مقدار معین کربن و فلزهای آلیاژ دهنده مثل وانادیم ، کروم ، تیتانیم ، منگنز و نیکل به فولاد تبدیل می‌کنند. فولادهای ویژه ممکن است مولیبدن ، تنگستن یا فلزهای دیگر داشته باشند. این نوع فولادها برای مصارف خاصی مورد استفاده قرار می‌گیرند. در دمای زیاد ، آهن و کربن با یکدیگر متحد شده، کربید آهن (Fe₃C) به نام «سمانتیت» تشکیل می‌دهند. این واکنش ، برگشت‌پذیر و گرماگیر است:

Fe₃C <-------گرما + 3Fe + C

هرگاه فولادی که دارای سمانتیت است، به کندی سرد شود، تعادل فوق به سمت تشکیل آهن و کربن ، جابجا شده ، کربن به صورت پولکهای گرافیت جدا می‌شود و به فلز ، رنگ خاکستری می‌دهد. برعکس ، اگر فولاد به سرعت سرد شود، کربن عمدتا به شکل سمانتیت که رنگ روشنی دارد، باقی می‌ماند. تجزیه سمانتیت در دمای معمولی به اندازه‌ای کند است که عملا انجام نمی‌گیرد.فولادی که دارای سمانتیت است، از فولادی که دارای گرافیت است، سخت‌تر و خیلی شکننده‌تر است. در هر یک از این دو نوع فولاد ، مقدار کربن را می‌توان در محدوده نسبتا وسیعی تنظیم کرد. همچنین ، می‌توان مقدار کل کربن را در قسمتهای مختلف یک قطعه فولاد تغییر داد و خواص آن را بهتر کرد. مثلا بلبرینگ از فولاد متوسط ساخته شده است تا سختی و استحکام داشته باشد و لیکن سطح آن را در بستری از کربن حرارت می‌دهند تا لایه نازکی از سمانتیت روی آن تشکیل گردد و بر سختی آن افزوده شود.

و چنانچه ناخالصی اصلی سیلسیم یا فسفر باشد (و معمولا چنین است)، یک کمک ذوب بازی که معمولا اکسید منیزیم (MgO) یا اکسید کلسیم (CaO) است، اضافه می‌کنند:

آجر- اتصال به سازه- نماو...

ـ اتصال به سازه : درمواردي كه ديوار چيني درمجاورت ستون هاي فلزي يا بتني قرار گيرد بايد ديوار به نحو مناسب به سازه متصل گردد . دراين گونه موارد ميلگردي به قطر حداقل 8 ميليمتر و طول 500 ميليمتر در فواصل هريك متر , ستون فلزي را به صورتي كه 350 ميليمتراز ميلگرد درداخل ملات ديوار چيني قرار گرفته و بقيه به ستون جوش شده است , به ديوار آجري متصل مي نمايد .

چنانچه سازه بتني باشد , د رهر متر طول ,‌دو عدد شاخك U شكل از ميلگرد 10 به طول 600 ميليمتر كه هر بازوي آن 250 ميليمتر طول داشته باشد وبقيه به صفحه فولادي كه به همين منظور درجداره سازه بتني پيش بيني شده است جوش شده , درداخل ملات ديوار چيني قرار مي گيرد .

ـ پيش بيني باز شو: چنانچه ديوار آجري محل عبوركانال و يانور گير و ورودي در آن در نظر گرفته شده است بايد با پيش بيني لازم ديوار چيني به اجرا در آيد و از تخريب ديوار پس ازچيدن جلوگيري به عمل آيد , قطعات اضافي مانند چار چوب در و پنجره و نعل درگاه نيز درهنگام ديوار چيني بايد به صورت همزمان به اجرا در آيند .

ـ شرايط محيطي : عمليات بنايي با آجر دردرجه حرارت كمتر از 5 درجه سانتيگراد مجاز نيست و در شرايط آب و هوايي سرد , ديوارهاي تازه چيده شده بايد با پوشاندن و گرم كردن محافظت شوند .

ـ نگهداري : ملات موردمصرف در آجر چيني در شرايط متعارف بايد برحسب نياز , حداقل تا 3 روز مرطوب نگه داشته شود واز خشك شدن آن جلوگيري به عمل آيد .

درهنگام ديوار چيني بايدمندرجات آئين نامه ها طرح ساختمان ها در برابر زلزله رعايت شود.

 

 

نماسازي آجري

همانگونه كه قبلا گفته شد مهم ترين بخش استفاده از آجر در ساختمان اجراي نماهاي آجري مي باشد . براي طراحي نماهاي آجري به علت قابليت هاي شگفت آور و همچنين تنوع رنگ و بافت آن الگوهاي متنوع و بي شماري قابل طراحي و اجرا مي باشند كه هر يك جلوه خاصي به ساختمان خواهند داد . با استفاده از زمينه طراحي نماهاي آجري ابتدا الگوي مادر تنظيم ميشود و سپس شكل آجرچيني در طول ديوار به دست مي آيد . الگو بر اساس طول يك كله و يك راسته آجر به علاوه دو عرض بند كشي درطول ودر عرض بر اساس يك عرض آجر به علاوه يك عرض بند كشي تنظيم مي گردد . براي مثال اگرطول و عرض آجر جمعا برابر 325 وعرض هر بند كشي 10 ميليمتر باشد , طول هر خانه الگو 335 و عرض آن مساوي ارتفاع آجر به علاوه ي يك عرض بند كشي است كه برابر 65 مي گردد .

لازم است درطراحي ديوار هاي آجري به نحوي پيش بيني لازم به عمل آيد كه نياز به قطعات كوچك تر آجر يا آجر نيمه نباشد .

نكاتي كه در اجراي نماسازي آجري بايد پيش بيني عبارتند از : استفاده از آ‍جر مناسب نما وهمچنين رعايت بند كشي به صورت شاقولي و افقي و اجراي هم زمان ديوار سفتكاري و سطح نما به نحوي كه آجر ها در يكديگر قفل وبست شوند . چنانچه آجرهاي نما پس از اجراي قسمت هاي باربر و يا ديوار به صورت دو جداره چيده شود بايد براي تامين پيوستگي نما وقسمتهاي باربر از اتصالات فلزي استفاده شود در اين حالت براي انتقال بار نماسازي به اسكلت بنا بايد تدابير سازه اي مناسب اتخاذ شود .

· بند كشي

نقش بند كشي , پذيرش انبساط وانقباض سطحي وموضعي و توزيع آن به طور يكنواخت در نماي ساختمان است علاوه بر آن بند كشي بايدمانع دخول آب و نفوذ رطوبت به قشر هاي داخلي ديوار ها و ساير قطعات ساختمان گردد از اين رو ملات بند كشي بايد ريز دانه و پرمايه بوده و از تراكم كافي برخوردار باشد تامانع ايجادخاصيت جاذبه مويي شود . بند كشي به عنوان كا رنهايي بايد جذابيت نما و منظر را كامل و به اتمام برساند .

عمق بند كشي براي نماهاي آجري برابر 15 ميليمتر مي باشد كه بايد قبلا محل اجراي آن با برس تميز گردد و پيش از شروع كار مرطوب و آب پاشي شود .

حداقل عيار ملات ماسه سيمان بند كشي شامل 400 كيلوگرم سيمان درهر متر مكعب مي باشد قطر سنگدانه نبايد از يك ميليمتر بيشتر باشد . شكل بند كشي بايد نحوي باشد كه به سرعت رطوبت را ازخود دور نمايد . در مورد بند كشي نماهاي آجر فشاري بهتر است از بندكشي توپر استفاده شود .

 

· انواع محصولات رسي

ازخاك رس محصولات متعددي ازجمله موزاييك كف و نماي ساختمان كه داراي تخلخل كمتر از 5% مي باشند وهمچنين سفال هاي پوش سقف هاي شيبدار سقف هاي راتشكيل
مي دهند ,تهيه مي كنند . از ديگر محصولات خاك رس مي توان از مصالح زير نام برد :
تنبوشه هاي سفالي براي زهكشي زمين , لوله هاي سفالي كه براي هدايت آب استفاده مي شوند ,آجرهاي مخصوص فرش خيابان و پياده رو وديوارهاي پيش ساخته بتني كه به كمك آجرعايق حرارتي مناسب تهيه شده و ضمنا استفاده از آن اقتصادي است .

ازديگر محصولات رسي پوكه صنعتي است . اين مصالح , سبك و بسيار متخلخل است وداراي ساختار سلولي با حفره هاي نزديك به هم مي باشند ومعمولا براي ساخت بتن سبك به عنوان سنگدانه به كار مي رود .

آجر هاي نسوز

يك گروه از توليدات رسي فرآورده هاي نسوز مي باشند و خطوط توليد درصنايع سنگين وسبك بي نياز ازبخش كوره و حرارت دهي نيستند اجرهاي نسوز به عنوان بخش غيرقابل حذف كوره ها به عنوان آستر مقاوم , ساختار كوره را درمقابل حرارت زياد حفظ ميكند مواد اوليه وروند توليد آ‍جر نسوز بر حسب محل مصرف , حرارت كوره , محيط شيميايي , فشار و سايش وتغييرات درجه دما متغير است وبا حداقل موادگداز آور انتخاب ميشوند . بنابراين خواص نسوزها عبارتند از :

ـ ضريب انبساط وانقباض : اندكي داشته باشند .

ـ مقاومت حرارتي : نسوزها بايدبتوانند حداقل 1580 درجه سانتيگراد را درمحيط شيميايي ومكانيكي كوره تحمل كنندوشكل و ظاهر خود را از دست ندهند .

ـ مقاومت شيميايي : تركيبات موجود در كوره ونوع سوخت , محيط شيميايي خاصي رادرحرارت بالا ايجادمي كند كه نسوزها بايد پايداري لازم را دربرابر آنها داشته باشد .

ـ مقاومت مكانيكي : حجم كوره , نوع بار گيري وسايش ناشي از خرد شدن و ذوب اجسام درداخل كوره بايد توسط پوشش نسوز تحمل شود .

ـ ترد نباشد, ترك نداشته باشد وهمچنين ظاهر آن دقيقا برابر مشخصات مورد نظر باشد .

ـملاتي كه براي چيدن جداره هاي نسوز انتخاب مي شود بر اساس حرارت كوره با ضريب انقباض وانبساط مشابه آجر سوز وازمواد نسوز انتخاب مي شود .

آجرهاي ماسه ـ آهكي

آجر هاي ماسه ـ آهكي كه از ديدگاه علمي بر اساس مواد تشكيل دهنده به آنها « آجر هاي سيليكات كلسيمي » نيز مي گويند درسال 1866 م . اختراع شده اند و مصالح به كار رفته براي ساخت آنها شامل آهك وماسه سيليسي مي باشد ودر شرايط فشار و بخار شكل مي گيرند وبه صورت قابل توجهي درشكل مقاومت ,‌اندازه ورنگ و بافت يكسان مي باشند .

در شرايط عادي , مقاومت ,‌سختي و دوام آجر هاي ماسه آهكي براي تقريبا كليه مصارف مناسب مي باشند , ولي آنها نبايد در محيط هاي اسيدي ويا نمك هاي محلول قوي قرار گيرند مقاومت دربرابر آتش دراين نوع آجرها راميتوان بامقاومت آجرهاي رسي برابر دانست . ضريب هدايت صوت و حرارت از ضخامت ديوار نيز تقريبا با آجر هاي رسي با چگالي مساوي برابر است . آجر هاي ماسه آهكي نمكهاي محلول همراه خود ندارند لذا عكس العملي كه آجرهاي رسي همين علت به شكل شوره وعدم چسبندگي ملات واندوه و حمله سولفات هاي درون سيمان پرتلند ازخودنشان مي دهند ,‌د رآجر هاي ماسه آهكي بروز نميكند .

برخلاف آجرهاي رسي تازه كه ميل به انبساط دارند , آجرهاي ماسه آهكي درهنگام خشك شدن منقبض ميشوند و اين نكته درهنگام طراحي به منظور جلوگيري از ترك خوردگي بايد مد نظر قرارگيرد .

درمجموع آجر هاي ماسه آهكي مشخصات مشابهي با آنچه درمورد آجر هاي سفالي گفته شدپيدا مي كنند . ولي محدوديت هايي را نيز به همراه دارند . به علت تاثير بيشتر آب بر اين نوع آجرها نسبت به نوع رسي استفاده از آنها درپي سازي وكرسي چيني توصيه نمي شود . به دليل اينكه تداوم تماس باحرارت مستقيم و زيادموجب د ي هيدراته شدن هيدروسيليكات كلسيم مي شود , براي پوشش داخلي كوره ها مناسب نيستند , ولي ازنظر اجرايي اين نوع آجرها بسيار برتر ازآجرهاي سفالي مي باشند .

آجر سيماني

آجر سيماني به كمك سيمان , شن و ماسه ساخته ميشود و از نقطه نظر خواص ومشخصات فني برابر بلوك هاي بتني هستند . آجرهاي سيماني در اشكال و اندازه هاي مختلف ساخته مي شوند و روند توليد آنها نيز مشابه بلوك بتني است .

آجر دركارگاه

عمليات آجركاري شامل انتخاب نوع آجر , ملات مصرفي و روش اجراي كار بايد بر اساس مشخصات فني باشد و به كار بردن آجرهاي غير استاندارد به هيچ وجه مجاز نيست .