تحقیق در مورد آجر و بلوک های بتنی 70ص

لینک دانلود و خرید پایین توضیحات

دسته بندی : وورد

نوع فایل :  .doc ( قابل ویرایش و آماده پرینت )

تعداد صفحه : 70 صفحه

 قسمتی از متن .doc : 

موضوع پروژه :

آجر و بلوک های بتنی

درس مربوطه : استاتیک

مقدمه و تاریخچه

آجر از قدیمی‌ترین مصالح ساختمانی است که قدمت آن بنا به عقیده برخی باستان‌شناسان به ده هزار سال پیش می‌رسد ولی این امر هنوز به اثبات نرسیده است. در ایران بقایا کوره‌های سفال‌پزی و آجر‌پزی در شوش و سیلک کاشان که تاریخ آنها به هزاره چهارم پیش از میلاد می‌رسد پیدا شده است و نیز نشانه‌هایی از تولید و مصرف آجر در هندوستان به دست آمده که حاکی از سابقه شش هزار ساله آنست. ساختمان برج بابل که از اجر بنا شده مربوط به 5000 سال قبل بوده و امروزه بقایای آن موجود است. از آجرهای ویرانه‌های یکی از شهرهای بابل در برخی ساختمان‌های شهرهای بغداد و تیسفون استفاده شده که مربوط به 600 سال قبل از میلاد می‌باشد.

واژه آجر ( معرب آگور فارسی ) بابلی است و نام خشت‌هایی بوده که بر روی آنها منشورها (فرمان‌ها)، قوانین (دادها) و نظایر آنرا می‌نوشته‌اند. گمان می‌رود نخستین بار از پخته شدن خاک دیواره‌ها و کف اجاق‌ها به پختن آجر پی‌برده باشند. کوره‌های آجر پزی ابتدائی نیز بی گمان از مکان هایی تشکیل می شده است که در آن لایه های هیزم و خشت متناوباً روی هم چیده می شده است( شکل 2-1) در ایران باستان ساختمان های بزرگ و زیبایی بنا شده اند که پاره ای از آنها هنوز پا برجا هستند، نظیر طاق کسری در غرب ایران قدیم، عراق فعلی بعدها نیز ساختمان هایی مانند آرامگاه شاه اسماعیل سامانی، گنبد کاووس و مسجد جامع اصفهان را با آجر ساختند. پل ها و سدهای قدیمی را نیز با آجر بنا می کرده اند که از آنها می توان پل های دختر، سد کبار در قم و غیره را نام برد.

فن استفاده از آجر از آسیای غربی به سوی غرب به مصر و سپس به روم و به سمت شرق هندوستان و چین رفته است. در سده چهارم میلادی اروپاییان شروع به استفاده از آجر کردند ولی پس از مدتی از رونق افتاده و رواج مجدد آن از سده 12 میلادی بوده که ابتدا از ایتالیا شروع شده و بعد فرانسه و سپس آلمان و آخر سر کشورهای دیگر از آن در بناهای خود بهره برده اند.

در ایران هر جا سنگ کم بوده و خاک خوب هم در دسترس بوده است آجرپزی و مصرف آجر معمول شده است. اندازه آجر زمان ایلامی (مربوط به چغازنبیل) حدود 10*38*38 سانتیمتر بود. پختن و مصرف آجر در زمان ساسانیان گسترش یافته و در ساختمان های بزرگ مانند آتشکده ها به کار رفته است،‌ اندازه آجر این دوره حدود 44*44*7 تا 8 سانتی متر بود. بعدها اندازه آجر به 20*20*3 تا 4 سانتی متر کاهش یافت و مدت زمان مدیدی این آجرها تهیه و در دیوارها و سقف ها مصرف می شدند ولی برای فرش کف آجرهای بزرگ تری به نام ختائی به ابعاد حدود 5*25*25 سانتی متر و باز هم بزرگ تر به نام نظامی به اندازه های حدود 5*40*40 سانتی متر تولید می شد، آجر بزرگ را به فارسی تاوه می گویند.

پیش از جنگ جهانی اول روس ها در ساختن قزاق خانه ها آجرهایی به ابعاد حدود 5×10×20 سانتی متر مصرف می کردند و از این رو آنرا آجر قزاقی نام گذاری کردند که به روش سنتی تهیه می شد. پس از جنگ جهانی دوم روش تولید آجر در ایران دگرگون گردید و روش های صنعتی کم کم جانشین روش هاس سنتی شدند و کارخانه های زیادی احداث شدند که امروزه قادر به تولید انواع آجرها توپر،‌سوراخ دار،‌بلوک های دیواری و سقفی توخالی و اشکال هندسی مختلف هستند وگر چه امروزه کیفیت آجر به علت پیشرفت تکنولوژی پخت و تولید در صد ساله اخیر بهبود یافته ولی در اساس کار تغییر چندانی رخ نداده است. شناخت کامل تر مواد اولیه و ویژگی آنها ،‌کوره های بهتر و با بازدهی بیشتر،‌و کنترل پخت و ماشین آلات بهتر کمک شایان توجهی به توسعه و پیشرفت صنعت تولید آجرنموده است.

مواد اولیه

آجر نوعی سنگ مصنوعی است که از پختن خشت خام و دگرگونی آن بر اثر گرما به دست می آید. خشت خام را از خاک نمناک یا گل تهیه می کنند که مخلوطی از خاک و کمی آب است. خاک آجر مخلوطی است از خاک رس،‌ماسه، فلد سپات ها، سنگ آهک، سولفات ها،‌سولفورها،‌فسفات ها،‌کانی های آهن،‌منگنز، میزیم، سدیم،‌پتاسیم، مواد آلی گیاهی و غیره.

تحقیق درباره روشهای اجرای ساختمان ( سازه فولادی و بتنی )

لینک دانلود و خرید پایین توضیحات

فرمت فایل word  و قابل ویرایش و پرینت

تعداد صفحات: 24

روشهای اجرای ساختمان ( سازه فولادی و بتنی )

روشهای اجرای ساختمان

گود برداری و اجرای نقشه:

برای مهیا کردن پارکینگ باید سطح زمین را پائین تر از سطح خیابان برد که طی چند روز لودر در آن خاکبرداری نموده و بوسیله کامیون خاک آن به بیرون حمل شد که سطح آن حدود 2 متر پائین تر از سطح خیابان قرار گرفته است که همین خاکبرداری باعث شده که مسائل ایمنی در رابطه با دیوارهای همسایگان رعایت کنیم .

که با اجرای شمع کوبی و مهار کردن دیوارهای مجاور شروع شده واین شمع کوبی تا رفع خطر ادامه می یابد .

شمع کوبی :

در مورد شمع کوبی این نکات لازم به ذکر است :

شمع کوبی عاملی است که در آن بار ساختمان به زمین بکر منتقل میشود و وزن و فشار ساختمان را زمین مهار میکند .

معمولاً در سازه های فلزی زیر هر ستون چاهی حفر می کنند و این کار را تا رسیدن به زمین بکر و محکم ادامه می دهند تا سطح تماس آن با زمین بیشتر باشد .

همچنین در موقع پر کردن این چاهها باید دقت شود هیبچ حفره ای خالی نماند . بعد از تراز نمودن سطح یا کف پارکینگ که خاکبرداری شده است عملیات بتن مگر در آن اجرا می گردد که قسمتی از کار هم سطح کردن می باشد و بعد از آن عملیات نقشه اجرا می گردد یعنی نقشه مورد نظر در آن اجرا می گردد که پس از پیاده کردن عملیات نقشه بر روی زمین اقدام به بافتن از ماتورها می شود .

بطور خلاصه می توان گفت که لایه های پی های تکی یا نقطه ای شامل عوامل زیر می باشد :

زمین

بتن مگر

میلگرد های کف پی

بتن اصلی

صفحه زیر ستون با میله گردهای ریشه

بتن مگر

در این ساختمان به دو دلیل از بتن مگر استفاده می شود :

برای جلوگیری از تماس مستقیم بتن اصلی پی با خاک

برای رگلاژ کف پی و ایجاد سطح صافی برای ادامه پی سازی که ضخامت این بتن حدود 10 سانتی متر می باشد .

سپس بعد از بتن مگر اقدام به تنظیم نمودن و بافتن آرماتورهای محاسبه شده طبق دفترچه که از نوع اجدار می باشد که به صورت حصیری بافته می شود یعنی یک ردیف با فاصله 10 سانتی متر در کف بافته می شود با عرض محاسبه شده طبق دفتر چه و تعدادی لازم خرپا جهت رعایت کردن فاصله مورد نظر بین دو شبکه آرماتور می باشد که تقریباً به ارتفاع 80 سانتی متر در نظر گرفته شده است .

شایان ذکر است که استفاده از میلگردهای فولادی به جت جلوگیری از ترکیدن بتن در محل انجام می گیرد.

لذا ارتفاع بتن که به نسبت چهل در شصت بوده یعنی ( چهل درصد ماسه و شصت در صدشن بادامی) مخلوط شده است به حدود 90 سانتی متر میرسد که در هنگام تکمیل شدن شبکه های آرماتور بندی طبق دفتر چه محاسباتی صورت می گیرد .

دقت می کنیم که قسمت های برخورد میلگردهای چپ و راست به مفتول بسته شوند و سر کلیه آماتورها به صورت چمگک خم شده و یا به صورت گونیا برگردانیده شوند . سپس بعد از بافتن کلیه آماتورها و تنظیم کردن آنها توسط استاد کارها نوبت به بتن ریز میرسد که یکی از مهمترین و شاید ساسی ترین باشد در یک سازه .قبل از بتن ریزی باید عملیات صفحه گذاری صورت گیرد که پس از تراز کردن و قالب بندی کردن کنار آرماتورها و همچنین استفاده از لاستیک های مخصوص برای جلوگیری از ناهماهنگی بتن و یا بطور خلاصه هم سطح کردن کنار بتن صورت می گیرد و بعد از آماده شدن شرایط فوق بتن به نسبت استاندارد به وسیله دستگاههای همزن به نسبت همگن مخلوط شده و طبق عکس های پیوست به داخل شنارژها ریخته می شوند .

در موقع بتن ریزی باید دقت شود بتن پی و یا ستون کاملاً تو پر و متراکم بوده و در آن سوراخهای خالی وجود نداشته باشد که برای این کار غالباً از وسیله ای بنام ویبراتور استفاده می شود .

ویبراتور وسیله برقی کوچکی است که در بتن تولید لرزش نموده و بتن را به تمامی قسمت های قالب هدایت می کند . و مانع بوجود آمدن سوراخهای خالی می شود در داخل بتن .

باید توجه نمود که بتن را بیش از حد ویبره نزنیم زیرا باعث می شود دانه های درشت بتن به پایین روند و دانه های ریز بتن به بالا آمده که این خود ناهماهنگی در بتن ایجاد می کند و باعث ضعیف شدن و غیر یکنواختی بتن می شود . پیش از بتن ریزی باید محل پی را قالب

افزایش کارایی رویه های بتنی با اجرای روکش اسفالتی 9 ص

لینک دانلود و خرید پایین توضیحات

فرمت فایل word  و قابل ویرایش و پرینت

تعداد صفحات: 9

افزایش کارایی رویه های بتنی با اجرای روکش اسفالتی

چکیده

روسا زی مرکب به رو سازیی اطلاق می شود که در ان لایه دو رویه از جنس بتنو اسفالت تشکیل شده باشد . بسته به اینکه لایه بتنی با لاتر قرارگیرد یا لایه اسفالتی نوعی طراحی و اجرای روسازی مرکب متفات با کیفیت خواهد بود ولی در متداول ترین نوع روسازی مرکب لایه آسفالتی با لاتر از لایه بتنی قرار می گیرد .در این حالت عموما" یک لایه روسازی اسفالتی با کیفیت روی رو سازی بتنی قدیمی اجرا

می شود وهدف ارتقای کیفیت سطح راه می باشد . قبل از اجرای روسازی اسفالتی جدید اقداماتی روی دال بتنی انجام می شود چرا که جابه جا یی و تغییر شکل ها ی دال بتنی در اثر حرارت و تغییرات دما نی تواند باعث ترک خوردگی لایه اسفالتی گردد .چند روش برای طراحی روسازی های مرکب وجود دارد .اما انچه که امروز بیشتر مد نظر گرفته شود استفاده از مدل های سازه ای و روش های مکانیستیک برای تعیین رفتار و عکس العمل های سازهای است استفاده از این روش ها دید مناسب تری از رفتار روسازی را در اختیار پژوهشگران قرار می دهد

1- مقدمه

روش های مرکب(سی پی) که به روسازی اطلاق می شود که شامل دو نوع روسازی. یعنی اسفالتی به عنوان لایه انعطاف پذیر و روسازی بتنی به عنوان لایه صلببا شد در برخی موارد از ازیک لایه میلنی جدا کننده بین لایه های اسفالتی وبتنی استفاده می گردد استفاده از مصالح بتنی به عنوان لایه زیرین و در نقش لایه اساس و مصالح اسفالتی به عنوان رویه ترکیب متداولی است که ویژگی هایی همچون مقاومت و سطح هموار را ارئه کرده و بهره برداری از یک لایه روسازی ایده را ممکن می سازد استفاده از مصالحبتنی در نقش لایه ی رو یه و مصالح اسفالتی در نقش لایه اساس گزینه ای است که در صورت خرابی کامل لایه اسفالتی مقرون به صرفه است با توجه به هزینه اولیه بالای اجرای این نوع از روسازی ها ساخت انها به طور محدود صورت گرفته وبیشتر ربای معایب رو سازی بتنی موجود و به منظور ارتقای کیفیت سطح راه و تامین سرویس به صورت روکش اسفالتی بر روی روسازی های موجود به کار می رون

2-دلایل اجرای روسازی مرکب:

از انجاییی که تاریخچه استفاده از روسازی های مرکب به سال های اخیر باز می کردد فقط برخی کشورها مزایا یک چنین را تجربه کردهاند .در حال حاضر استفاده از روسازی مرکب به جاده های با ترافیک سنگین مانند بزرگراهها و شریان های اصلی متمرکز شده است عموما انتخاب روسازی تحت تاثیر یکی از عوامل زیر می باشد

1. اجتناب از تعمیر و نگهداری درز اب بند در روسازی های بتنی یا به حداقل رساندن ان

2. تعمیر یا ارتقای روسازی بتنی باسطح رو به زوال

3. کاهش نفوذ اب ودر نتیجه بهتر شدن رفتار بلند مدت سازه رو سازی

4.کاهش هزینه های اضافی در طول طرح برای مسئولانراه و استفاده کنندگان

3- مقاطع سازی:

در صورت استفادهاز روکش اسفالتی بر روی روسازی بتنی موجود بخش عمده بار بری از طریق لایه بتنی انجام می شود از این رو می توان برای طراحی لایه بتنی از تئوری صف حات استفاده کرد اگر بتوان از تئوری صفحات به منظور تعیین تنش خمشی دال بتنی بهره جست در صورتی که محل بار چرخ در نزدیکی لبه یا درزها وارد شود می توان از تئوری لایه ها و یا صفحاتطراحی استفاده نمود . روسازی می تواند به صورت بتن غیر درزدار و یا بتن پیوسته باشد

علاوه بر انواع فوق رو سازی های مرکب می تواند شامل روسازی های اسفالتی با اساس تثبیت شده یا تثبیت نشده نیز باشد برای روسازی اسفالتی با اساس بتنی است شکل (1) دو مقطع متفاوت که در بیشتر کشور ها به عنوان مقطع متداول اجرا میشود را نشان می دهد در صورتی که مانند مقطع (الف) از یک لایه اسفالتی با دانه بندی باز مابین لایه ی اسفالتی و بتنی استفاده گردد می توان تر ک های انعکاسی را کاهش داد مقطع(ب) روش متداول دیگری را نشان می دهد که در ان برای جلو گیری از انعکاس ترک ها از یک لایه ضخیم از مصالح دانه بندی شده میان دو لایه اسفالتی وبتنی استفاده شده است در صورت اجرای این روش می توان لایه را در دو بخش اسفالت سطحی به صفحات 40 میلی متر و لایه 50 میلی متر اجرا نمود

4- اجرای روکش اسفالتی روی روسازی بتنی موجود:

همن طور که ذکر گردید یکی از مسائل مهم رو سازی های بتنی با روکش های اسفالتی .انتقال ترک ویا درز های دال بتنی به لایه ی اسفالتی استکه پس از انتقال ترک موجب نفوذ اب به درون سازه راه می شود .از این رو روش های متعددی توصیه می شود تا انتقال ترک های انعکاسی به روکش افالتی به حداقل برسد :

1. روکش های اسفالتی ضخیم تر

2.تقسیم دال بتنی دارای ترک به مقا طع کوچکتر

3.استفاده از لایه رها کننده ترک با امکانات زهکشی

4. اجرای درز و پر کردن ان در لایه اسفالتی

5. بکارگیری از لایه جذب تنش به عنوان لایه میانی روکش

6. بکرگیری لایه پار چه گونه به عنوان لایه میانی روکش

استفاده از روش (1)در مواقعی پیشنهادی که ضخامت روکش در نقش لایه تقلیل دهنده ترک انعکاسی کمتر از 230 میلی متر است. معمولا" وقتی که ضخامت روکش به 200تا230 میلی متر می رسد استفاده از روش های بعد توصیه می شود از انجایی که در رابطه با روش های (5)و(6) مدارک علمی و فنی کافی وجود ندارد به عنوان گزینه های تحقیقاتی مطرح می گردندلذا از روش های طراحی که به تعیی ضخامت لایه اسفالتی می پر دازند بر اساس بکارگیری روش های (2)(3)(4) تنظیم شده اند

5-روش های طراحی

تا سال 1960 روش های طراحی مختلف توسط افراد و شرکت های گو ناگون برای تعیین ضخامت روکش اسفالتی پیشنهاد شد که همه بر پایه تجربه وقضاوت مهندسی استوار بود از سال 1960 استفاده از ازمهیش غیر مخرب افت روسازی باعث شد تا روش هایی منطقی تر و بر مبنایاندازهگیری تغییر مکان ها و بررسی موقعیت روسازی مورد توج قرار گرفت سه روش کلی طراحی برای تعیین ضخامتروکش اسفالتی متصور استروش ضخامت موثر روش تغییرشکل وروش مکانیستیک/تجربی

اصل اولیه روش ضخامت موثر این است که ضخامت مورد نظر عبارت است از تفاوت بین مورد نیاز برای یم روسازی جدید و ضخامت موثر روسازی موجود همچنین در این روش

تحقیق درباره بتن

لینک دانلود و خرید پایین توضیحات

فرمت فایل word  و قابل ویرایش و پرینت

تعداد صفحات: 7

بخش اعظمی از بارگذاری اولیه پل های بتنی، تحت تأثیر خمش، برش و لنگر وزن خود عرضه پل می باشد. در نتیجه استفاده از بتن سبک، باعث کاهش این بازگذاری اولیه (Pre-stress) و در نتیجه کاهش اقتصادی طرح تا 15%-20% می شود.

این پروژه به منظور بررسی استفاده از بتن سبک با مقاومت بالا در ساخت پل ها انجام شده است.

در بتن های معمولی (از نظر وزنی)، مقاومت معمولی در حدود 8000psi تا 12000psi می باشد. در بتن های سبک این مقدار حدود 6000psi یا کمی بیشتر باشد. مقاومت بیشتر با کم کردن میزان آب به سیمان و افزودنی ها بدست می آید. میزان صرفه جویی در بتن با استفاده از بتن سبک، باید هزینه های بتن سبک را پوشش دهد.

مورد دیگر استفاده از بتن سبک، در پانل های خاصی از پل ها می باشد که قبلاً بارگذاری شده اند و طول دهانه کمتری دارند. این دهانه ها به روی Girder ها قرار می گیرند و به عنوان اعضای قاب عمل می کنند. و معمولاً بقسمی قرار می گیرند که بقیه عرشه پل به روی آنها قرار می گیرد و تکیل سازه کامپوزیت می دهد.

این اعضای از پیش تحت بار، به عنوان اعضای پذیرنده وزن و بار اعضای بتنی جدید و معمولی (از نظر وزنی) هستند.

برای رسیدن به مورد استفاده بالا، بایستی بررسی می شد که آیا بتن سبک مقاومت psi 6000-8000 را دارد یا خیر و همچنین جرم حجمی آن در حد 125 lb/H3 مطلوب است.

قسمت اولیه پروژه، شامل مسائل سازه ای مانند تحمل و انتقال بار، قابلیت ارتجاعی تیرها و نحوه تولید تیرها و پنل های بتن سبک بود. این آزمایش طبق استاندارد AASHTO انجام شد.

فاز نهایی، بررسی مسائل اقتصادی و روش اجرای پل بود.

دو نوع طرح اختلاط بررسی شد که مقاومت 28 روزه طرح اول 6000psi مطلوب بود و برای طرح دوم مقاومت 8000 psi که مقاومت و تولید طرح دوم در اجرا غیرممکن بود و عملاً 7500 را داد. همچنین در دو طرح مقاومت 1 روزه 3500 psi مد نظر بود تا بار اجزای در حال اجرا را تحمل کند.

35 طرح اختلاط از نظر کیفیت و اجرا و مقاومت آزمایشگاهی بررسی شدند که در نهایت 2 طرح از نظر آسانی اجرا، انتخاب شد.

برای هر دو طرح اختلاط، دو نمونه 25# و نمونه عادی و استاندار 40ft تیرها تهیه شد. پس از بازگذاری، قابلیت ارتجاعی و میزان کرنش بررسی شد و با استاندارد شماره AASHTO IV مقایسه شد.

طرح نمونه اقتصادی انتخاب شد که به راحتی مقاومت 6000psi داشت و مقاومت 1 رزه آن (برای تحمل بار قسمتهای درحال اجرا) 4000psi بود!

نمونه با 7.15 کیسه سیمان نوع III با PFL 25% ساخته شد. مقاومت در آزمایشگاه 7200psi و در سایت 7800psi بدست آمد. وزن مخصوص هم 127 1b/ft3 بدست آمد که در شرایط آزمایشگاهی با مرور زمان به 118 رسید. زمان ساخت نمونه حدود 30 دقیقه زمان می خواهد. برای رسیدن به 8000psi میزان سیمان به 1.05 کیسه (واحد) رسید که مقاومت یک روزه 180 , 5000psi روزه 7900psi را داد. وزن مخصوص به 129 رسید که با ادامه هیدارتاسیون به 122هم رسید. هر چند مقاومت عملی بتن در کارگاه 7500 بدست می آید که مطلوب نیست.

ولی بررسی سازه ای باتوجه به استاندارد AASHTOO نشان داد که استاندارها برای بتن سبک بسیار محافظه کارانه در نظر گرفته شده است. به طوریکه نمودارهای لنگر و میزان کرنش در بتن سبک را می توان به بتن معمولی نزدیک دانست.

بتن سبک 7500 psi استانداردها را برای ساختن پل با دهانه 100ft و فاصله تیرهای 8.5ft مناسب بود ولی بتن سبک 6000psi اینگونه نبود.

مقایسه هزینه ها نشان از پرهزینه تر بودن استفاده از بتن سبک بود. به طور کلی استفاده از بتن سبک به عنوان آلترناتیوی برای تیرها است ولی باید طول دهانه را مد نظر داشت.

رطوبت بیش از حد باعث صدمه دیدن بسیار اسلاب های بتنی و هزینه های هنگفت تغییرات شده است. این صدمات در سازه ای حساس مانند محل های تهیه نیمه رساناها و آزمایشگاه ها، غیر قابل قبول است.

سیمان به علت کشش های سطح تماس به هم وصل می شوند و وجود آب در سیمان باعث افزایش 1000 برابر سطح تماس می شود. بدون وجود آب سطح تماس کافی برای اتصال دانه ها به هم وجود ندارد.

تحقیق درباره آسیب شناسی و بهسازی سازه های بتنی

لینک دانلود و خرید پایین توضیحات

فرمت فایل word  و قابل ویرایش و پرینت

تعداد صفحات: 16

آسیب شناسی و بهسازی سازه های بتنی

پیشگفتار

ایران یکی از قدیمی ترین گاهواره های تمدن است و معماری و شهرسازی، دست کم از چهار هزار سال قبل در این سرزمین متداول بوده است.

آثار شامخ معماری و بقایای قصرها و شهرهای باستانی و دوام و بقای شگفت انگیز تعدادی از کهن ترین نمونه های ساختمانی و شهرسازی حکایت از تطّور و شکوفایی این فن ظریف و زیبا در کشور ما می کند. هنوز بیگانگان با شگفتی و اعجاب از ویرانه های در خور مباهات تخت جمشید دیدن می کنند. ساختمانها، میدانها، مساجد و گلدسته های شهر نام آور اصفهان در صدر فهرست جاهای دیدنی و مورد توجه سیاحانی قرار دارد که هر سال راهی خاور زمین می شوند.(1)

سرٌ پایداری شگرف این آثار باستانی و تاریخی که در موارد عدیده ای حتی در خور استفاده برای مردم این روزگار هستند، مانند شبستان و صحن مساجد قدیمی چند صد ساله شیراز و اصفهان و از مهمتر آستان قدس رضوی و امثالهم را باید در کوشندگی، دقت نظر، انتخاب مواد و مصالح مناسب و بادوام و موشکافی سازندگان آن جست که طبعاً وقوف و تبحرشان را در فن معماری بیان می کند.

طی شصت سال اخیر فن معماری و ساختمان و شهرسازی در ایران دگرگون شد. پس از یک دوره دویست ساله فترت که آشوبها و جنگهای داخلی و خارجی به معماران ایرانی فرصت خلق آثار بی همتایی مانند ساخته های دوران صفوی را نمی داد، به تدریج با شکل گیری دانش نوین معماری در ایران، تحصیل و تجربه دانشجویان ایرانی در خارج و تأسیس دانشکده های فنی و مهندسی، احداث ساختمان و سازه وارد مرحله تحول نوینی شد و چهرهء شهرهای ایران دگرگون شد. آمیزه هایی از سبکهای معماری باستانی-اسلامی و اروپایی در ساختمانهای رفیع و با عظمت دولتی، بانکها و شهرسازی پدید آمد. می توان پذیرفت که مهندسان ساختمانی و شهرسازی اروپایی مانند آلمانها، ایتالیاییها، چکها و فرانسویها که در خلال سالهای 1320ـ1310 در فعالیتهای ساختمانی ایران به کار گمارده شده بودند، گامهای نخستین را برداشتند. پیش از آن در دوران قاجار، گرچه آثاری به وجود آمد، امٌا این آثا هرگز به پای دوران صفوی نمی رسید و از دیدگاه بعضی از آگاهان، نشانهء انحطاط فن معماری اصیل ایران به شمار می رفت.

مهندسین اروپایی با شناخت و کاربرد ظریف معماری کهن ایرانی و نگرش به سبکهای عصر هخامنشی و ساسانی و تلفیق آن با معماری صفوی، زیبایی و اصالت معماری ایرانی را جلوه گر ساختند.

هنوز یک دهه به پایان نرسیده، مهندسین جوان ایرانی که به تدریج جایگزین بیگانگان می شدند بسیار شتابان و پر امید، مراحل بعدی را پیمودند و نتیجه آن هزاران سازه است که چهرهء مناطقی از کشور را دگرگون ساخته است. چهره ای که در خور مقایسه با سیمای معماری و شهرسازی در صد سال پیش نیست و نه تنها از نظر ظاهر بلکه از نظر استحکام و پا برجا ماندن ساختمان و مقاومت در برابر بلایایی چون زلزله در خور توجه است.

در طول همین دهه بود که با آغاز فعالیتهای گسترش ارتباطات دریایی نظیر احداث بنادر جنوب و شکل گیری شهرهای بندری مانند خرمشهر، بندر جدیدالاحداث شاهپور (امروزه امام خمینی)، بندر جدید بوشهر، بندر جدید انزلی، بندر جدید شاه (امروزه ترکمن) و ساخت اسکله های گوناگون، موج شکن، بارانداز و غیره در این بنادر، توجه به سازه های بتنی دریایی متداول گردید

برای آنکه نویسنده، متهم به قضاوت یک جانبه نشود توجه خواننده را به کتاب جالب و خواندی روزنامه اعتماد السلطنه(2) حاوی یادادشتهای مرحوم اعتماد السلطنه محمدحسن خان وزیر انطباعات دوران اخیر ناصرالدین شاه جلب می کنم.

نویسنده یادداشتها که یادداشتهایش را برای خود و نه برای انتشار در دوران حیاتش می نوشته بارها و بارها از فرو ریختن سقف اتاق خانه خود یا خانه رجال دیگر عصر ناصری بر اثر ریزش برف و باران، فرو ریختن سقف و دیوار خانه خود را نگاشته است. در حالی که نویسنده یادداشتهای مذکور، وزیر احتساب (یعنی شهردار دار الخلافه تهران) نیز بوده است و از نظر اعتبار شخصی و اهمیت مقام، لابد در خانه ای مجلل و آبرومند به سر می برده است؛ حال آنکه در قبال ریزش سقف و دیوار اتاق بر اثر باران و برف مصونیت نداشته است.

توجه به نکته کوچک بالا و نیز این داستان که در دورانهای اخیر تاریخ یعنی عصر ناپدید شدن معماریهای با شکوه باستانی و صفوی، دیوار و حصار شهرهای ایران که از گِل بنا می شده است بنا به عقیده یک صاحب منصب انگلیسی حتی در برابر فشار شدید آب فرو می ریخته است؛ حکایت از آن می کند که از اوایل قرن 19 میلادی، معماری علمی و فنی و مبتنی بر محاسبات و داده های آماری، به مثابه یک ضرورت تام و تمام خود نمایی کرده و هنر و مشخصه معماران ایرانی در این بوده است که با در آمیختن سنت و صنعت و زنده کردن نمادهای کهن معماری اصیل ایرانی، از دستاوردهای تکنیک نوین نیز بهره مند شوند.

******

تخصص نگارنده، آسیب شناسی و بهسازی (ترمیم، تعمیر، مرمت و تقویت) سازه های بتنی است که برهه هایی طولانی از جوانی خود را بر سر توشه اندوزی از آن دانش گذارده و با توجه به اهمیت بتن در صنایع راه و ساختمان امروز کشور و در جهت بهینه سازی و حفظ و حراست سازه های بتنی، سخن گفتن از آن را ولو به اجمال بی مناسب نمی داند. عنوان «آسیب شناسی و بهسازی سازه ها» که ظاهراً شامل بیش از چهار پنج واژه نیست، مفاهیم عمیق و گسترده و پیچیده ای را زیر پوشش دارد که عبارتست از:

مطالعه، تحقیق، آزمایش، بررسی، آسیب شناسی، ارائه طرح، نظارت، اجرا در خصوص تعمیرات، تعمیر، مرمت، بهسازی، حفاظت، احیا، تثبیت، آماده سازی سطوح (از قبیل سند بلاست، گریت بلاست و اترجت، اسید شویی)، آب بندی، بازیابی، آسیب درمانی، حل مشکل نفوذ پذیری، تزریق، تقویت و تعمیرات زیر آبی، در رابطه با کلیه سازه های صنعت راه و ساختمان اعم از فنداسیون- سد- پل- تونل- معادن- اسکله و بندر- سازه های دریایی و نفتی- ابنیه تاریخی و مذهبی و باستانی، ساختمانهای سنگین بتنی و فلزی، تأسیسات آبیاری و زهکشی استخرها و منابع آب و مایعات خورنده (شیمیایی، فاضلاب صنعتی)، تأسیسات فاضلاب- کشتارگاهها- سردخانه ها- کارخانجات و مراکز تولیدی با کف مخصوص- مترو- نیروگاهها- شمع و پایه- فرودگاهها- موج شکن- حوضچه های خشک- کانالها و مخازن بتنی و فلزی- سیلوها- سازهای بتنی پیش تنیده و پس تنیده- ابنیه دیوارهای ساحلی- استادیومها- راه و راه آهن ... که در اثر نفوذ نمکها، حملات کریدی و سولفاتی، اکسیداسیون، کربناسیون، مواد شیمیایی مخرب، چربیها، انبساط و انقباض، عوامل جوی و محیطی، سایش خطاهای طراحی، خطاهای اجرایی، آتش سوزی، تصادفات، بار و ضربه های پیش بینی نشده، حوادث غیر مترقبه و ... آسیب دیده یا خواهد دید، با استفاده از مواد: کانی، پوزولانی، سرباره ای، سیلیسی (سیلیکافیوم...)، مواد شیمیایی از قبیل پلیمری (آکریلیک، استایرن، بوتادین)، لاتکس، مواد ازدیاد کننده حجم، الیاف مصنوعی، سیمانها یا چسبهای مخصوص، با به کارگیری روشهای دستی و مکانیکی پیشرفته معمول در صنعت راه و ساختمان و روشهای تخصصی از قبیل شاتکریت (بتن پاشی) پلیمراسون، حفاظت کاتودی، بخیه زدن، تزریق تَرکها و انجام کلیه آزمایشهای مربوط به موارد فوق الذکر.

از سوی دیگر کشور ما از اقلیم (آب و هوای) متنوع و متغیری برخوردار است. در زمستان، در بعضی نقاط شمالی ایران برفهای سنگین و سرمای سخت مشاهده می شود. در همان روزها که برف ارتباط روستاهای دور دست را قطع کرده و تأمین سوخت برای مردم از مسائل مبتلا بِه دایمی است، در جنوب کشور می توان تن به آبهای گرم خلیج فارس سپرد و در هوایی گرم و مطبوع به شنا پرداخت.

این چند گونگی آب و هوا، طبعاً نیاز به سازه های متنوع و متفاوت از نظر مصالح و موارد مصرفی، طراحی و اجرا را الزامی می دارد. هنوز دو دهه از بنا کردن دهها بندر و پل و اسکله و صدها آپارتمان و ویلا و دهها قصر و بازار و بازارچه در کرانه های شمالی خلیج فارس نگذشته، آثار اقلیم شرجی بر بیشتر این سازه ها پدیدار شده و نتیجتاً هزینه سنگینی برای بازسازی و بهسازی آنها، مورد نیاز می باشد.

هدف از نگارش این کتاب دقیقاً پرداختن به این مشکلات است که در مواردی به صورت مبهمات جلوه گر می باشد. به دلیل جدید بودن موضوع حتی در سطح جهانی، در بیان معرفی علل آسیب دیدگی و خرابی سازه های بتنی و راههای مرمت آن در زبانهای دیگر نیز مراجع زیادی یافت نمی شود و طبیعی است که این اولین کتابی است که در این خصوص به زبان فارسی به نگارش در می آید. به طور کلی می توان ادعا کرد که مستندات و مدارک در این خصوص بسیار نایاب و در حکم هیچ است. جای آن داشت که در این مورد گامهایی چند، ولو اولیه برداشته شود و میدان برای سخن گفتن در این بابِ نو گشاده گردد.

با اینکه موضوع و محتوای این کاتب کاملاً تخصصی است و معمولاً برای تشخیص دقیق علت یا علل آسیب دیدگی و انتخاب مواد و گزینش روشهای بهینه و بسنده برای بهسازی، سازه های بتنی باید از متخصصین بهره جست ولی چه جای درنگ و کوتاهی که در این خصوص به ارائه مدارک کتبی و رهنمودهای ولو نخستین نپردازیم و برای دانشجویان، مهندسان و مدیران و حتی معماران سنتی که عملاً به تلاش در این راه اشتغال دارند مطالب خواندنی و درخور توجه را فراهم نیاوریم.

نگارنده یقین دارد که در آینده نه چندان دور، تعداد دست اندر کاران فرهیخته و تحصیلکرده در صنعت راه و ساختمان در ایران، این سرزمین پهناوری که در جهت افزوده شدن چندین میلیون سازه و ساختمان کاملاً آمادگی دارد چندین صد برابر خواهد شد و پاسخگویی به نیازهای مختلف جمعیت صد میلیونی آن در سه دهه آینده، اقتضا خواهد کرد که معماری سازه و ساختمان دوران شکوفایی طلایی خود را آغاز کند.

در چنان شرایطی است که بی گمان روزی خواهد رسید بنٌای ساده ما نیز ارزش مطالعه و روی آوردن به سنگپایه های علمی و تجربی مبتنی بر چرخهء فزاینده تکنیک را در خواهد یافت.

از این رو کوشیدم تا به زبان ساده و بدون وارد شدن به جزئیات و ذکر فرمولهای مربوط به کنش و واکنش، فرمولهای ریاضی، فیزیکی و شیمیایی که مصداق مثنوی هفتاد مَن خواهد شد، اطلاعاتی در اختیار علاقمندان قرار دهم. در حقیقت کاتب به مثابه رهنمود و مدرک مفیدی برای کلیه مدیران و دست اندر کاران صنعت بتن کشور خود برانگیزاننده مباحث جدید و مشوق نویسندگان و محققان بعدی در آفرینش آثار آتی به شمار خواهد رفت.

تجربه های طولانی نویسنده در زمینه های مشاوره و اجرایی آسیب شناسی و بهسازی سازه های بتنی در ایران و خارج از کشور این واقعیت ذهنی پایدار را در مفکره اش شکل بخشیده که بسیاری از مهندسین رشته های راه و ساختمان به یک دلیل عمده و اساسی یعنی تدریس نشدن این رشته در دوران تحصیل در دانشکده و نیز جدید بودن مواد شیمیایی مورد مصرف در امور بهسازی سازه های بتنی آشنایی کافی با مطالب عنوان شده مندرج در این کتاب ندارند و اصولاً این رشته علمی در جهان و به عبارت اولی ایران، نوپا و ابتدایی می باشد.

از سوی دیگر با توجه به جمعیت فزاینده کشور، روز به روز نیاز به مسکن و شهرکها و مجتمعات مسکونی، پلها، راهها و شاهراههای ارتباطی، بنادر و اسکله بیشتر و مبرم تر خواهد شد و نیز نباید از یاد ببریم که همزمان با اختصاص بودجه های کلان به پروژه های عمرانی در کشورهای پیشرفته و در حال توسعه در سطح جهان، در خاک پهناور ایران نیز با توجه به سیاست سرمایه گذاریهای حال و آتی در حواشی خلیج فارس، حتی علیرغم کمبود آب، میلیونها هکتار اراضی وجود دارد که در قرن آینده بر حسب اجبار و احتیاج به مراکز تجمع و فعالیت بدل خواهد شد. مقایسه زودگذر جمعیت شهرهای ایران در حال حاضر با گذشته نزدیک حتی چهل یا پنجاه سال پیش و نگاهی سطحی به نقشه تقسیم بندی سیاسی و استانهای ایران در سال 1316 و تطبیق آن با سال1372 و وضع خاص دموگرافی کشور، صحت ادعای نگارنده را به ثبوت می رساند.

در ایران فرصتهای نامتناهی درخشانی برای صنعت راه و ساختمان و شکل گیری مجتمعات مسکونی و صنعتی و تجاری و ارتباطی و شهرهای جدید وجود دارد. در این راستاست که مهندسین آینده، هرگاه بدون آشنایی کافی با مطالب آورده شده در این دانش جدید یعنی آگاهیهای لازم از نحوه عملکرد سیستمهای انتخابی و روشهای پیشنهادی در محیط کاملاً متفاوت کشورمان گامی بردارند و اقدام به کپی موارد مذکور از بعضی از استانداردها یا نشریات پراکنده نمایند و از طرف دیگر مدیران مسؤول پروژه ها بدون در دست داشتن منابع اطلاعاتی کافی تن به قبول پیشنهادهای آنان دهند؛ فرجام کار تحمل هزینه های کلان و ضایعات جبران ناپذیر خواهد بود.

نویسنده در کنفرانس بین المللی بتن که در آبان ماه 1371 در دانشگاه تهران برگزار شد در خصوص «تعمیرات بتنی؛ انتخاب بهینه روش و مواد» به مواردی اشاره نموده و تکرار آن مواد مطروحه را لازم نمی داند ولی امید وافر دارد که این زمینه جدید و در خور تحقیقات و بررسیهای متوالی و ممتد مورد توجه جامعه صنعت بتن کشور از جمله دانشجویان، مهندسین و مدیران پر تلاش قرار گیرد و راه برای آینده شکوفایی که در انتظار صنعت راه و ساختمان کشور است هموار گردد.

در خاتمه آرزو و انتظار دارد خوانندگان فرهیخته و ارجمند این کتاب پس از مطالعه با ارسال نظرات جالب و ارزنده خویش بر نگارنده منت گذارند تا محتوای کتاب در چاپهای بعدی با پر باری و ارزش بیشتر ایده گرفته از نتایج تحقیقات و تجارب و آزمایشها و رهنمودهای دوستان گرامی از نظر نکته سنج خوانندگان بگذرد.

-------------------------------------------------------------------------------

1) گفتنی است که حدود هفده، هجده سال پیش یکی از آرشیتکتهای ایتالیایی که رئیس یکی از دانشکده های معماری آن کشور بود به هنگام بازدید از یک مسجد عصر صفوی در اصفهان [گویا مسجد شیخ لطف الله] برای اینکه از فن معماری آن مسجد و به ویژه گنبد آن سر در آورد، از گنبد بالا رفت و به گونه ای غرق در مطالعه و تحقیق بود که متأسفانه از بالای گنبد فرو غلتید و از فاصله چند ده متری به زمین اصابت کرد و در جا جان سپرد!

2) روزنامه اعتماد السلطنه – با مقدمه و فهارس و تحشیه ایرج افشار تهران – امیرکبیر1356- چاپ سوم

بخش اول

علل مختلفی که باعث فرسودگی و تخریب سازه های بتنی می شوند - علائم هشدار دهنده که کار مرمت را الزامی می دارند.

1- علل فرسودگی و تخریب سازه های بتنی

(CAUSES OF DETERIORATIONS)

علل مختلفی که باعث فرسودگی و تخریب سازه های بتنی می شود همراه با علائم هشدار دهنده دیگری که کار تعمیرات را الزامی می دارند، در نخستین بخش از کتاب مورد بررسی و تحلیل قرار می گیرند:

1-1- نفوذ نمکها

(INGRESS OF SALTS)

نمکهای ته نشین شده که حاصل تبخیر و یا جریان آبهای دارای املاح می باشند و همچنین نمکهایی که توسط باد در خلل و فرج و ترکها جمع می شوند، هنگام کریستالیزه شدن می توانند فشار مخربی به سازه ها وارد کنند که این عمل علاوه بر تسریع و تشدید زنگ زدگی و خوردگی آرماتورها به واسطه وجود نمکهاست. تر وخشک شدن متناوب نیز می تواند تمرکز نمکها را شدت بخشد زیرا آب دارای املاح، پس از تبخیر، املاح خود را به جا می گذارد.

1-2- اشتباهات طراحی

(SPECIFICATION ERRORS)

به کارگیری استانداردهای نامناسب و مشخصات فنی غلط در رابطه با انتخاب مواد، روشهای اجرایی و عملکرد خود سازه، می تواند به خرابی بتن منجر شود. به عنوان مثال استفاده از استانداردهای اروپایی و آمریکایی جهت اجرای پروژه هایی در مناطق خلیج فارس، جایی که آب و هوا و مواد و مصالح ساختمانی و مهارت افراد متفاوت با همه این عوامل در شمال اروپا و آمریکاست، باعث می شود تا دوام و پایایی سازه های بتنی در مناطق یاد شده کاهش یافته و در بهره برداری از سازه نیز با مسائل بسیار جدی مواجه گردیم.

1-3- اشتباهات اجرایی

(CON STRUCTION ERRORS)

کم کاریها، اشتباهات و نقصهایی که به هنگام اجرای پروژه ها رخ می دهد، ممکن است باعث گردد تا آسیبهایی چون پدیدهء لانه زنبوری، حفره های آب انداختگی، جداشدگی، ترکهای جمع شدگی، فضاهای خالی اضافی یا بتن آلوده شده، به وجود آید که همگی آنها به مشکلات جدی می انجامند.

این گونه نقصها و اشکالات را می توان زاییدهء کارآئی، درجهء فشردگی، سیستم عمل آوری، آب مخلوط آلوده، سنگدانه های آلوده و استفاده غلط از افزودنیها به صورت فردی و یا گروهی دانست.

1-4- حملات کلریدی

(CHLORIDE ATTACK)

وجود کلرید آزاد در بتن می تواند به لایهء حفاظتی غیر فعالی که در اطراف آرماتورها قرار دارد، آسیب وارد نموده و آن را از بین ببرد. خوردگی کلریدی آرماتورهایی که درون بتن قرار دارند، یک عمل الکتروشیمیایی است که بنا به خاصیتش، جهت انجام این فرآیند، غلظت مورد نیاز یون کلرید، نواحی آندی و کاتدی، وجود الکترولیت و رسیدن اکسیژن به مناطق کاتدی در سل (CELL)خوردگی را فراهم می کند. گفته می شود که خوردگی کلریدی وقتی حاصل می شود که مقدار کلرید موجود در بتن بیش از 6/0 کیلوگرم در هر متر مکعب بتن باشد. ولی این مقدار به کیفیت بتن نیز بستگی دارد. خوردگی آبله رویی حاصل از کلرید می تواند موضعی و عمیق باشد که این عمل در صورت وجود یک سطح بسیار کوچک آندی و یک سطح بسیار وسیع کاتدی به وقوع می پیوندد که خوردگی آن نیز با شدت بسیار صورت می گیرد. از جمله مشخصات (FEATURES ) خوردگی کلریدی، می توان موارد زیر را نام برد:

(الف) هنگامی که کلرید در مراحل میانی ترکیبات (عمل و عکس العمل) شیمیایی مورد استفاده قرار گرفته ولی در انتها کلرید مصرف نشده باشد.

(ب) هنگامی که تشکیل همزمان اسید هیدروکلریک، درجه PH مناطق خورده شده را پایین بیاورد. وجود کلریدها هم می تواند به علت استفاده از افزودنیهای کلرید باشد و هم می تواند ناشی از نفوذیابی کلرید از هوای اطراف باشد.

فرض بر این است که مقدار نفوذ یونهای کلریدی تابعیت از قانون نفوذ FICK دارد. ولی علاوه بر انتشار (DIFFUSION) به نفوذ (PENETRATION) کلرید احتمال دارد به خاطر مکش موئینه (CAPILLARY SUCTION) نیز انجام پذیرد.

1-5- حملات سولفاتی

(SULPHATE ATTACK)

محلول نمکهای سولفاتی از قبیل سولفاتهای سدیم و منیزیم به دو طریق می توانند بتن را مورد حمله و تخریب قرار دهند. در طریق اول یون سولفات ممکن است آلومینات سیمان را مورد حمله قرار داده و ضمن ترکیب، نمکهای دوتایی از قبیل:THAUMASITE و ETTRINGITEتولید نماید که در آب محلول می باشند. وجود این گونه نمکها در حضور هیدروکسید کلسیم، طبیعت کلوئیدی(COLLOIDAL) داشته که می تواند