انواع مواد و مصالح سنتی و جدید ساختمانی و نحوه فراوری و کاربرد آنها در ساختمان

بتن انتقال دهنده نور

بتن انتقال دهنده نور با نام تجاري ™ Litracon  محصول نسبتا جديدي است که در سال 2004 توسط يک معمار 27 ساله مجارستاني به نام آرن لوسونزي ابداع گرديد. اين محصول با ترکيب 96% بتن معمولي و 4% فيبرهاي نوري محصولي منحصر به فرد را براي هزاره جديد به ارمغان آورده است. ساگا گلس يک پوشش خارجي الکترونيکي است که با کنترل اشعه هاي خيره کننده خورشيدي، ديد محافظت شده و بي نقصي را ارائه مي دهد. بر خلاف محصولات لعابي موجود در بازار که با جذب UV، (پرتوهاي فرابنفش) اين عمل را انجام مي دهند، ساگا گلس فيلم نازکي از چندين لايه اکسيد تنگستن مي باشد که با صرف   0.28 w/ft2 وات بر فوت مربع، در عرض چند دقيقه شيشه را از حالت کاملاً شفاف و بي رنگ به موقعيت رنگي مبدل ساخته و باصرف  0.1w/ft2 اين موقعيت پايدار مي ماند.اهم اين ويژگيها در 5 بخش زير، به تفکيک عنوان مي گردد:  ارزانسازيبراساس مدارک موجود، بكارگيري سيستم پي.اس. اس در ديوار، سقف و كف، به ميزان 4/30% ميلگرد مصرفي در ساختمان و نيز 15% هزينه ساخت اسكلت ،تا پايان سفتكاري را، كاهش مي دهد. بدين ترتيب اولين و مهمترين فاکتور در گزينش سيستم هاي PSS را مي توان صرفه جويي در هزينه ها و ارزان سازي ساختمان دانست. سبكسازيبا كاهش ضخامت ديوار خارجي و داخلي، حذف اندودهاي اضافي و نيز كاهش دانسيته كفسازي، بار مرده ساختمان به ميزان 370 كيلوگرم بر مترمربع، كاهش مي يابد. اين تقليل بار، معادل اختلاف بارمرده ساختمان در كشور ژاپن نسبت به سيستم ساختمانسازي سنتي ايران است. همچنين در سيستم هاي ساختماني PSS، با ايجاد سطوح صاف در ساختمان، هرگونه نماسازي با كمترين ضخامت و وزن قابل اجرا ميباشد؛ بدين منظور توصيه ميگردد از اندودهايي با ضخامت کم براي نماي ساختمان استفاده گردد.مقاوم سازي نظر به اينكه مقاومت ميدان قابها به هنگام زلزله، تأثير منفي در حركت آزاد سازه دارد؛ لذا استفاده از مصالح خردشونده در مقابل فشار از طريق آييننامه 2800 زلزله ايران توصيه ميگردد. بدين منظور، بتن سبك توليدي اين شركت، در رديف مصالح خردشونده در مقابل فشار، جاي گرفته و مي تواند نقش بسيار بالايي در مقاوم سازي بنا برعهده گيرد.از سويي ديگر، با توجه به اين اصل که نيروي ناشي از زلزله، ارتباط مستقيم با وزن ساختمان دارد؛ لذا با كاهش چشمگير آن در سيستم پي.اس.اس مقاومت سازه بنا به هنگام وقوع زلزله افزايش مي يابد.  سهولت اجراي سيستم تأسيسات مكانيكي و برقيدر سيستم هاي ساختماني PSS، با وجود سوراخهايي به قطر 5/3 سانتيمتر در داخل پانلهاي ديواري، نيازي به لولهگذاري در ديوار نميباشد. وجود حفرههاي بزرگ در سقف نيز جاسازي هرگونه تجهيزات و لولههاي مكانيكي را ميسر مي سازد. همچنين با استفاده از فومبتن در كفسازي، امكان طراحي سيستم گرمايش به طريق ازميري، حذف رادياتور و نتيجتاً كاهش هزينه به طور قابل ملاحظهاي فراهم ميگردد.  سرعت اجرانظر به اينكه، با شروع عمليات ساختماني در پيسازي، امكان ساخت قطعات سقفي و ديواري در كارخانه تحت پوشش شركت پاسارگاد سبک سازه مقدور ميباشد؛ بنابراين با كاهش 30% زمان اجرا، صرفهجويي قابل توجهي در زمان اجرا، امکانپذير مي باشد. آجر مهندسي استاندارد بدون نياز به پخت در دماي بالا به همت پژوهشگران دانشكده مهندسي معدن و متالورژي دانشگاه صنعتي اميركبير طراحي و ساخته شد. در اين طرح براي ساخت آجر از روشي جديد استفاده شده كه علاوه بر بي نيازي از مصرف سوخت و انرژي بالا و نيز عدم توليد آلودگيهاي زيست محيطي از بالاترين استانداردهاي روز در ساخت آجر بهرهمند بوده و ميتواند جايگزين مناسبي براي خشت زني سنتي در مناطق محروم باشد.  امروز پسماندهاي صنعتي كه در اغلب موارد سمي و خطرناك هستند به يكي از مهمترين دغدغههاي مهندسان و صنعتگران تبديل شدهاند. رشد صنعتي سريع جهان در دو دهه اخير، افزايش جمعيت و افزايش مصرف توليدات صنعتي باعث شده است كه روزانه صدها ميليون تن مواد صنعتي وارد محيط زيست شوند كه تبعاتي همچون گرم شدن دماي زمين، سوراخ شدن لايه ازن از بين رفتن زيستگاههاي طبيعي جانداران و به هم خوردن تعادل ميزان آب شيرين و شور در آب اقيانوسها را در پي داشته باشد.اين آجر سبز از ويژگيهايي چون مقاومت فشاري بالا، مقاومت در مقابل يخ زدگي، درصد جذب آب پايين، عدم وجود تحدب و تعقر در سطوح خارجي، پايين بودن درصد مواد محلول، استاندارد بودن و عدم نياز به پخت در دماي بالا برخوردار است. كاهش مصرف سوخت و انرژي، كاهش خطرات ناشي از زلزله، چند منظوره بودن، امكان ساخت آجر در مناطق محروم و تبديل سرباره و ذوب آهن به عنوان پسماند صنعتي به يك محصول صنعتي پرمصرف از ديگر ويژگيهاي اين آجر سبز است. در حالي كه آجرهاي كنوني بايد در دماي 900 تا 1000 درجه سانتيگراد به مدت حداقل 10 ساعت پخته شوند، آجر سرباره تنها به خشك كردن طي مدت 12 ساعت در دماي 85 سانتيگراد نيازمند است.  بتون ويژه با قابليتهاي مهندسي هستهاي  توسط دو دانشجوي بخش مهندسي هستهاي دانشكدهمهندسي دانشگاه شيراز براي نخستين بار دركشورساخته شد.عمدتا چگالي بتونهاي هسته اي كه به كشور وارد ميشود سه هزار و ‪ ۵۰۰كيلوگرم بر مترمكعب و مقاومت آن ‪ ۳۵۰تا ‪ ۴۰۰كيلوگرم بر سانتي مترمربع است و قيمت آن نيز ‪ ۳۰برابر بتون معمولي است. ويژگي بتون جديد توليد داخل به اطن شرح است: چگالي آن چهارهزار و ‪ ۶۰۰كيلوگرم بر مترمكعب است كه تاكنون ساخت بتوني با اين ميزان چگالي در دنيا گزارش نشده است و بالاترين چگالي كه به عنوان فوقالعاده سنگين تا كنون براي ساخت بتون اعلام شده است بين سه هزار و ‪ ۸۰۰كيلوگرم برسانتي متر مربع تا چهار هزار   ۲۰۰كيلوگرم برسانتي متر مربع بوده است. ‬‬‬‬‬‬‬‬‬‬‬‬‬‬‬‬‬‬‬‬‬‬‬‬‬مقاومت بتوني كه توسط دانشجويان مهندسي هستهاي دانشگاهشيرازساخت شده است حداقل بين ‪  ۸۰۰تا يك هزار كيلوگرم بر سانتي مترمربع است و قيمت آن نيز كمتر از دو برابر بتون معمولي است. بتون ساخته شده توسط اين گروه  باتوجه به ويژگيهايي همچون افزايش چگالي بالا، قابليت تقريبا دو برابر جذب اشعه درمقايسه با بتونهاي ويژه، افزايش مقاومت و نيز قيمت، به لحاظ اقتصادي براي كشوربسيار مقرون به صرفه است و ايران ميتواند در اين زمينه ساخت بتون نيزخودكفا شود و حتي صادركننده به ساير كشورها باشد. ساخت اين نوع بتون باهدف بهينهسازي حفاظگذاري بخشهاي راديوتراپي،شتابدهنده (داراي كاربرد پزشكي)، راكتورهاي هستهاي، صورت گرفته است. هم اينك بتون يكي از وسيعترين حفاظهايي است كه در مقابل پرتوهاي نافذي مانند گاما مورد استفاده قرار ميگيرد و يكي ازدلايل استفاده فراوان از بتون در مقايسه با حفاظهاي مرسوم ديگر همچون سرب و فولاد اين است كه قيمت بتون به مراتب بسيار پايين تر از دو فلز ياد شده است. از سوي ديگر به سبب مصرف دوگانه از بتون كه هم در حفاظ و هم به عنوان ماده ساختماني مورد استفاده قرار ميگيرد اين ماده بيشتر مورد توجه قرار گرفته است. هم اينك چگالي بتون معمولي دو هزار و ‪ ۳۵۰كيلوگرم بر مترمكعب است و اين ميزان چگالي در مقابل پرتوهايي مانند گاما چگالي پاييني است و به همين دليل استفاده از آن به عنوان حفاظ در مقابل پرتوهاي پر انرژي مستلزم افزايش ضخامت است. تا حد مشخصي ميتوان اين چگالي را افزايش داد ولي در شرايط معمول اگر بخواهيم ميزان چگالي را افزايش دهيم ازمقاومت آن نيز كاسته ميشود. براي ساخت اين بتون،از يك كاني سرب به نام گالنا با چگالي بين هفت هزار و ‪ ۲۰۰كيلوگرم برمترمكعب تا هفت هزار و ‪۶۰۰ كيلوگرم بر مترمكعب، استفاده شده است و با توجه بهآماراعلام شده مبني بر اينكه ايران چهارمين صادركننده سرب در جهان است و در آينده نيز در زمره بزرگترين صادركنندگان اين فلز در دنيا قرار ميگيرد، ساخت اين نوع بتون بااستفاده از سرب به سبب فراوان بودن اين فلز در كشورمان، به لحاظ اقتصادي بسيار مقرون به صرفه است. يكي از موادي كه هم اينك در حفاظگذاري ها مورد استفاده قرار ميگيرد بتون است ولي مشكل موجوداين ماده ضخامت فراوان آن نسبت به ديگر مادهها از جمله سرب است. بتون در مقايسه با سرب به ضخامت بيشتري نيازداردتا بتواند حفاظت لازم را ايجاد كند و بتوني كه جديد ساخته شده است داراي چگالي منحصر بفردي است و به سبب چگالي بالاي اين بتون بدون اينكه ضخامت ديوارها را افزايش دهند قابليت ايجاد حفاظت لازم را در مقابل پرتوها را داراست . ‬‬‬‬‬‬‬‬‬‬‬‬‬‬‬‬ خاصيت نفوذپذيري و تخلخل بتن بهترين نمونه براي توصيف يک ماده نفوذ پذير و متخلخل است.تخلخل مقدار منافذ و سوراخهاي داخل بتن مي باشد که با درصدي از مجموع حجم ماده نشان داده مي شود. نفوذپذيري نيز بياني از چگونگي ارتباط ميان منافذ مي باشد. اين خاصيت ها به کمک يکديگر اجازه تشکيل مسيري براي انتقال آب به درون ماده را همراه با ايجاد شکافي که هنگام انقباض بوجود مي آيد , مي دهد.