< src="http://www.iranseda.ir/webaccess/?r=11999" width="580" height="500"/>
< src="http://www.iranseda.ir/webaccess/?r=11999" width="580" height="500"/>
چکیده : ژئوتکستایل ها به عنوان گروه مهمی از ژئوسنتتیک ها با کاربردهای گسترده در مهندسی عمران و کشاورزی مطرح شده اند. آمار موجود، بیانگر افزایش نرخ مصرف این نوع از منسوجات در جهان می باشد، لذا آشنائی و استفاده از این محصولات کاربردی در کشور ما ضروری به نظر میرسد. در این تحقیق ابتدا کاربردهای ژئوتکستایل، انواع متنوع و روشهای تولید آن بیان شده است. جهت تولید نمونه های ژئوتکستایل مورد آزمایش الیاف پلی پروپیلن مورد نیاز تولید گردید. و پارامترهای تاثیر گذار بر درصد ازدیاد طول الیاف، مورد بررسی قرار گرفت. جهت تولید لایه های بیبافت از ماشین کاردینگ و کراس لپر افقی استفاده گردید. جهت عملیات سوزن زنی یک ماشین سوزن زنی آزمایشگاهی طراحی و ساخته گردید. تعداد چهل نمونه ژئوتکستایل با استفاده از این ماشین تولید گردید. آزمایشات لازم برای تعیین خصوصیات فیزیکی و مکانیکی چون جرم در واحد سطح، ضخامت، استحکام( گرب و ذوزنقه ای )، میزان مقاومت در برابر سوراخ شدن و ازدیاد طول گرب صورت پذیرفت. تاثیر پارامترهای مربوط به الیاف و فرآیند تولید لایه، بر خصوصیات ژئوتکستایل نهایی مورد بررسی قرار گرفت. نتایج نشان میدهد که، نمونه های ژئوتکستایل تولید شده از الیاف با میزان فر و موج بیشتر، دارای خصوصیات مکانیکی بهتری میباشند. همچنین نمونه هائی که در تولید آنها از سوزن با فاصله بارب بیشتر استفاده شده، عمق نفوذ سوزن بیشتر و سوزن زنی دو طرفه بوده، خصوصیات مکانیکی بهتری داشته اند. نیز نتیجه گیری گردید که، ازدیاد طول گرب ژئوتکستایل را میتوان با کنترل نمودن ازدیاد طول الیاف، تحت تاثیر قرار داد، بنابراین عملیات پر هزینه کالندر که تا کنون جهت کنترل ازدیاد طول ژئوتکستایل به کار میرفت، را میتوان حذف کرد.
خصوصیات منحصر به فرد ورق های مرکب
• سبکی وزن
• مقاومت بالای رنگ در برابر اشعه ماوراء بنفش( UV )
• تنوع در شکل پذیری
• ابعاد بزرگ ومتنوع
• سرعت اجرایی بالا
• مصالح زیر سازی سبک
• بدون نیاز به شستشو
• عایق صوت
• مقاومت بالا در برابر تغییر دما
• عایق رطوبتی
• دوست محیط زیست
• ضد حریق
با توجه به خصوصیات منحصر به فرد خود میتواند در مقابل تغییرات دما از 50- تا 80+ بدون هیچگونه تغییردر کیفیت مقاومت نماید.
فضای ایجاد شده بین ورق های مرکب ودیواره ساختمان باعث ایجاد عایق حرارتی وصوتی ورطوبتی می شود وامکان جریان هوا رادرپشت پانل های مرکب بوجود می آورد که این امر باعث میشود حرارت محیط به ساختمان نفوذ نکند.
کلیه مواد خام تشکیل دهند برگشت پذیر می باشد و هیچگونه مواد زائد و مضر درطول تولید به وجود نمی آید.
باتوجه به اهمیت طراحی مقاوم سازه هادر برابر زلزله درایران و دیدگاه متخصصین و مسئولین امر ساخت وساز در جهت کاهش وزن سازه ها اهمیت استفاده از مصالح با تکنولوژی بالا و سبک وزن در ساختمان به طور واضح تری قابل مشاهده می باشد .سبک سازی ساختمان در مرمت و بازسازی ساختمانهای موجود نقش مهمتری را ایفا می نماید ، چرا که به علت سن بالا و دیدگاه های قدیمی طراحی دارای سازههای ضعیف تری هستند . به کارگیری ورق های ترکیبی وسبک وزن در ساختمانها منجر به داشتن نما و ساختمان سبک تری خواهد شد . که به میزان قابل توجهی در کاهش نیروهای ناشی از زمین لرزه موثر می باشد. |
از ویژگیهای دیگر ورقهای مرکب قابلیت اجرا در مدول بندیهای بزرگ می باشد . که درمصالح دیگر نما سازی به علت بالا بودن وزن و مشکلات اجرائی این قابلیت وجود ندارد.
با امکانات اجرائی ورقهای مرکب مدول بندی در ابعاد بزرگ و اجرای سریع زیرسازی آلومینیومی و نصب ورق روی آن و همچنین سهولت کار با ابزار آلات زمان اجرائی نما را به حداقل کاهش میدهد .
• بسیار سخت و مقاوم و ماندگار است ، با توجه به اینکه 60درصد از آلومینیوم خام با همین قطر ، سبکتر است
ولی در مقابل فشار و ضربه از مقاومت بسیار بالایی برخوردار است.
• با توجه به سختی و مقاومت بالای خود امکان استفاده درمدولهای بزرگ را برای طراحان فراهم می سازد. با توجه به مقاومت در تمام شرایط آب وهوایی ، درتمام نقاط جهان یک محصول با کیفیت وبا اقتدار است
• ازنظر کیفیت درسطح قابل قبول می باشند به طوری در مقابل تابش مستقیم آفتاب وبارانهای اسیدی بسیار مقاوم هستند .آلومینیوم واستراکچر پلی اتیلن دراین نوع محصول باعث می شود، محصول در مقابل رطوبت شدید مقاومت کند وهیچ خللی در کیفیت آن بوجود نیاید.
• مقرون به صرفه ، Economical Efficiencies
• کاملاً مسطح ، Excellent Flatness
• نسوز ، Non – Combustibility
• زیبا و سبک ، Beautiful Outlook $ Lightweight
• عایق صوت وحرارت ، Insulation
• به موازات فناوری های جدید، علائق معماران ودرخواست مشتریان، دائما مصالح ساخت وساز در حال توسعه می باشند. این پانلها در زمره مصالح ساختمانی نوین و یکی از جدیدترین محصولات اختصاصی ارائه شده توسط بخش تحقیق وتوسعه کارخانجات مهندسی دانگ شین می باشد . این پانلها بواسطه سطوح براق و استینلس استیلی خود فضاهای خاص ، منحصر به فرد ، متنوع ودارای فناوریهای روز در فضای دیجیتالی شهری امروزه ایجاد می نماید .
• ساختمانهای اداری، تجاری، صنعتی، آموزشی، بهداشتی، فرودگاه ها، ترمینال ها ، ایستگاه های مترو ، پوشش گنبدها وابنیه های خاص
• به موازات فناوری های جدید، علائق معماران ودرخواست مشتریان، دائما مصالح ساخت وساز در حال توسعه می باشند. این پانلها در زمره مصالح ساختمانی نوین و یکی از جدیدترین محصولات اختصاصی ارائه شده توسط بخش تحقیق وتوسعه کارخانجات مهندسی دانگ شین می باشد . این پانلها بواسطه سطوح براق و استینلس استیلی خود فضاهای خاص ، منحصر به فرد ، متنوع ودارای فناوریهای روز در فضای دیجیتالی شهری امروزه ایجاد می نماید .
• پانل آلومینیوم کامپوزیت محصولی است با فناوری روز که برای نمای داخلی وخارجی قابل استفاده می باشد . این پانل سبک در مراحل ساخت وکنترل های فنی وکیفی از فناوری پیشرفته کشورهای آمریکا ، انگلستان ، استرالیا و کره جنوبی استفاده نموده است .
وزن کم وسختی بالا Lightweight and Rigid
یک ورق سبک ودرعین حال سخت ومحکم که چگالی آن 2/1 تا 5/1 است و40% از وزن نمای ساختمان را در مقایسه با ورق های آلومینیومی ، باهمین استحکام کم می نماید.
سطح بسیار ممتاز وهموار این ورقها از انکسار واعوجاج جلوگیری می نماید .
مقاومت در برابر ضربه Impact Resistance
برای جلوگیری از شکستن وترک خوردن ورقها ، ساختاری مرکب از لایه های آلومینیوم و رزینی با قابلیت بالا در لایه میانی استفاده شده است . بدین سبب این ورقها مقاومت بالایی درمقابل ضربه از خود نشان می دهند .
برش ، خم کاری ، شیار زدن ، انحنا دادن را براحتی میتوان بوسیله ماشین آلات نجاری وآهنگری انجام داد .
قابلیت عدم فرسایش در مقابل هوا
پرداخت سطح ورقها باعث بالا رفتن مقاومت آنها در برابر خورندگی وشرایط جوی شده است.
رنگ رویه نهائی پولی استر نیز در دسترس می باشد .
ساخت پانل ها از ماشین آلات فلز کاری ونجاری میتوان استفاده نمود.
جهت برش میتوان از دستگاه گیوتین ، اره رومیزی و اره منبت کاری ، استفاده نمود.
مقاومت عالی رنگ ومقاومت در برابر بارانهای اسیدی
رنگ مورد مصرف ورق های آلومینیوم کامپوزیت ماده ای به نام PVDF می باشد که نوعی Fluorocarbon با ضخامت بین 25 الی 35 میکرون می باشد که جزو جدیدترین انواع رنگ مورد مصرف درجهان می باشد. PVDF نوعی رزین میباشد لذا درهنگام خمکاری وفرم دهی هیچگونه شکست وترکی روی رنگ ایجاد نشده وکلیه عملیات رنگ کاری درکارخانه سازنده ورق انجام می گردد. دیگر اینکه این نوع رنگ درمقابل بارانهای اسیدی بسیار مقاوم بوده و نیز در مقابل اشعه UV آفتاب دارای مقاومت بسیار بالایینسبت به رنگهای رایج دیگر میباشد. برای رنگ تستهای مختلفی انجام گرفته که جداول آنها همگی موجود می باشد. دیگر مصالح به هیچوجه دارای اینگونه خواص نمی باشند. بطور مثال سنگ گرانیت دراثر اشعه UV وبارانهای اسیدی جلا وصیقلی بودن خود را حداکثر ظرف یک سال از دست می دهد وسیمان به سرعت کثیف و چرک می گردد وشیشه به سرعت کثیف شده وحتی به مرور زمان رسوب آب باران بر روی شیشه باقی می ماند.
نوع مصالح | وزن (کیلوگرم بر متر مربع) | وزن مصالح زیرسازی (کیلوگرم بر متر مربع) | جمع (کیلوگرم بر متر مربع) |
سنگ گرانیتcm 3 | حدود 81 | حدود 14(با ملات) | 95 |
سیمان با ضخامتcm4 | حدود 78 |
- |
78 |
شیشهmm 6 | حدود 26 | حدود 12(با پروفیل آلومینیوم) | 38 |
ورق آلومینیومی | حدود 15 | حدود 10 | 35 |
چکیده : در سالهای اخیر، الکتروریسی به عنوان ابزاری آسان و مؤثر برای تولید الیاف فوق¬العاده ظریف با قطری در حدود چند میکرومتر تا چندین نانومتر مورد توجه قرار گرفته است.با توجه به مزایا و خواص بیولوژیکی مطلوب بیوپلیمر طبیعی آلجینات و مزیتهای مضاعفی که لیف نانو تولید شده از آن خواهد داشت، در این رساله، در دو بخش به بررسی امکان الکتروریسی این بیوپلیمر پرداخته شد.در بخش اول، الکتروریسی محلول سدیم آلجینات در آب و تأثیر افزودن افزودنیهای مناسب نظیر اسید، سطح فعال و حلالهای آلی به محلول سدیم آلجینات، بر قابلیت الکتروریسی این محلول پلیمری مورد آزمایش و بررسی قرار گرفت. نتایج حاصله نشان داد که نه تنها محلول سدیم آلجینات در آب، از طریق تکنیک الکتروریسی غیر قابل ریسیدن است بلکه هیچ یک از مواد افزورنی نیز تأثیر قابل توجهی در بهبود قابلیت الکتروریسی محلول پلیمری سدیم آلجینات ندارند. سپس، به منظور افزایش حلالیت پلیمر در حلالهای آلی و بهبود قابلیت الکتروریسی محلول پلیمر، ساختار سدیم آلجینات به ترتیب، به نمک آمونیوم آلجینات و آلجینیک اسید تبدیل شد اما نتایج رضایت بخشی حاصل نگردید.بنابراین، به دلیل قابلیت الکتروریسی بسیار ضعیف این بیوپلیمر و عدم موفقیت در بخش اول آزمایشات، در بخش دوم رساله سعی شد تا با کمک برخی پلیمرهای مصنوعی مناسب(نظیر پلی وینیل الکل و پلی اتیلن اکساید) و افزودن آنها به محلول سدیم آلجینات(با نسبتهای جرمی و غلظتهای مختلف پلیمر) قابلیت الکتروریسی این بیوپلیمر بهبود داده شود. در این راستا، سه غلظت 7%،8% و 9%(درصد وزنی) برای پلیمر پلی وینیل الکل و غلظتهای 6%، 7% و 8%(درصد وزنی) برای پلیمر پلی اتیلن اکساید انتخاب گردید و در نسبتهای حجمی 30:70، 50:50 و 70:30(به طور جداگانه) با محلول سدیم آلجینات با غلظت 2% مخلوط و در شرایط بهینه الکتروریسی شد. ساختار و توزیع قطری الیاف الکتروریسی شده، به کمک تصاویر میکروسکوپ الکترونی روبشی(SEM) و میکروسکوپ نوری مورد بررسی قرار گرفت. نتایج حاصل از بررسی تصاویر SEM الیاف نانو نشان داد که بهترین نمونه ها، مخلوط آلجینات-پلی وینیل الکل با نسبت حجمی 30:70(سدیم آلجینات-PVA(با غلظت 8%)) و مخلوط آلجینات-پلی اتیلن اکساید(با غلظت 8%) با نسبت حجمی 50:50 است. این نمونه ها، دارای ساختاری کاملاً یکدست و فاقد دانه و به ترتیب، دارای میانگین قطری 3/118 و 1/99 نانومتر و توزیع قطری 204-8/75 نانومتر و 122-71 نانومتر می باشند. مطالعات رئولوژیکی انجام شده روی محلولهای پلیمری نشان داد که قابلیت الکتروریسی و مورفولوژی نانو الیاف ، به شدت به ویسکوزیته ی محلول و بنابراین به نسبت سدیم آلجینات به پلیمر مصنوعی(PVA و PEO) وابسته است.همچنین به منظور بررسی قابلیت اختلاط مخلوط پلیمری و مطالعه ی چگونگی برهم کنش این پلیمرها در مخلوط، از طیف سنجی مادون قرمز(FTIR) استفاده گردید.
کامپوزیت ها |
آشنایی با کامپوزیتها در کاربردهای مهندسی، اغلب به تلفیق خواص مواد نیاز است. به عنوان مثال در صنایع هوافضا، کاربردهای زیر آبی، حمل و نقل و امثال آنها، امکان استفاده از یک نوع ماده که همه خواص مورد نظر را فراهم نماید، وجود ندارد. به عنوان مثال در صنایع هوافضا به موادی نیاز است که ضمن داشتن استحکام بالا، سبک باشند، مقاومت سایشی و UV خوبی داشته باشند و .... از آنجا که نمی توان مادهای یافت که همه خواص مورد نظر را دارا باشد، باید به دنبال چارهای دیگر بود. کلید این مشکل، استفاده از کامپوزیتهاست. کامپوزیتها موادی چند جزئی هستند که خواص آنها در مجموع از هرکدام از اجزاء بهتر است.ضمن آنکه اجزای مختلف، کارایی یکدیگر را بهبود میبخشند. اگرچه کامپوزیتهای طبیعی، فلزی و سرامیکی نیز در این بحث میگنجند، ولی در اینجا ما تنها به کامپوزیتهای پلیمری میپردازیم. در کامپوزیتهای پلیمری حداقل دو جزء مشاهده میشود:
تقسیم بندیهای مختلفی در مورد کامپوزیتها انجام گرفته است که در اینجا یکی از آنها را آوردهایم:
خواص کامپوزیتها به عوامل مختلفی از قبیل نوع مواد تشکیل دهنده و ترکیب درصد آنها، شکل و آرایش تقویت کننده و اتصال دو جزء به یکدیگر بستگی دارد. از نظر فنی، کامپوزیتهای لیفی، مهمترین نوع کامپوزیتها می باشند که خود به دو دستة الیاف کوتاه و بلند تقسیم میشوند. الیاف میبایست استحکام کششی بسیار بالایی داشته، خواص لیف آن (در قطر کم) از خواص توده ماده بالاتر باشد. در واقع قسمت اعظم نیرو توسط الیاف تحمل میشود و ماتریس پلیمری در واقع ضمن حفاظت الیاف از صدمات فیزیکی و شیمیایی، کار انتقال نیرو به الیاف را انجام میدهد. ضمناَ ماتریس الیاف را به مانند یک چسب کنار هم نگه میدارد و البته گسترش ترک را محدود میکند. مدول ماتریس پلیمری باید از الیاف پایینتر باشد و اتصال قوی بین الیاف و ماتریس بوجود بیاورد. خواص کامپوزیت بستگی زیادی به خواص الیاف و پلیمر و نیز جهت و طول الیاف و کیفیت اتصال رزین و الیاف دارد. اگر الیاف از یک حدی که طول بحرانی نامیده میشود، کوتاهتر باشند، نمیتوانند حداکثر نقش تقویت کنندگی خود را ایفا نمایند. الیافی که در صنعت کامپوزیت استفاده میشوند به دو دسته تقسیم میشوند: کارایی کامپوزیتهای پلیمری مهندسی توسط خواص اجزاء آنها تعیین میشود. اغلب آنها دارای الیاف با مدول بالا هستند که در ماتریسهای پلیمری قرار داده شدهاند و فصل مشترک خوبی نیز بین این دو جزء وجود دارد. از الیاف متداول در کامپوزیتها میتوان به شیشه، کربن و آرامید اشاره نمود. در میان رزینها نیز، پلی استر، وینیل استر، اپوکسی و فنولیک از اهمیت بیشتری برخوردار هستند. در بخشهای بعدی، رزینها و الیاف و روشهای شکل دهی کامپوزیتها را مورد بحث قرار دادهایم. |
|
گاز | فرمول شیمیایی | جرم مولکولی | نقطه جوش | رسانایی گرمایی |
هیدروژن | H2 | 2 | - 253 | 4.28 |
نیتروژن | N2 | 28 | -196 | 0.62 |
اکسیژن | O2 | 32 | -183 | 0.62 |
بخار آب | H2O | 18 | 100 | 0.43 |
دیاکسید کربن | CO2 | 44 | -78 | 0.40 |
پنتان | C5H12 | 72 | 36 | 0.34 |
فلوئوروکربن12 | CCl2F2 | 121 | -30 | 0.23 |
فلوئوروکربن11 | CCl3F | 127 | 24 | 0.18 |
اسفنج | نوع | سلول | گستره چگالیKg/M3 | حداکثر دمای کار بر درجه سانتیگراد |
گرما سختها | ||||
پلی اورتان | سخت | بسته | 24 – 640 + | 93 – 121 |
پلی اورتان | انعطاف پذیر | باز | 14.5 – 320 | 66 – 93 |
پلی ایزو سیانورات | سخت | بسته | 24 – 320 + | 149+ |
فنولی | سخت | باز یا بسته | 5.1 – 352 | 149+ |
اوره فرمالدئید | نیمه سخت | کمی بسته | 13 – 19 | 49 |
پلی آمید | سخت | باز یا بسته | 32 – 640 | 260 |
گرمانرم | ||||
پلی استیرن | سخت | بسته | 16 – 160 | 79 |
پلی اتیلن | نیمه سخت | بسته | 21 – 800 | 82 |
پلی وینیل کلرید | سخت | بسته | 32 – 64 | 93 |
پلی وینیل کلرید | انعطاف پذیر | باز یا بسته | 46 – 960 | 62 – 107 |
نایلون | سخت | بسته | 640 – 960 | 149 |