‫پروژه ساختمان

  مقدمه

در طراحی فضا،خصوصیات ساختی یکی از عوامل تعیین کننده است.به این نحو که یکی از مسائل مربوط به ساخت کالبدی فضا میبایست در تمام مراحل طراحی رعایت شود.یعنی اگر عوامل گوناگون خواسته های طرح را تعیین کنند راه حل میبایست در تمام مراحل طراحی به صورت کالبدی شخصیت متناسب خواسته حاصل شود.اینجاست که خصوصیات ساختی مطرح می شود.زیرا آنچه که به طرح واقعیت می دهد ساخت است که شامل نوع مصالح و چگونگی کاربرد آنها در کنارهم و در موارد مورد نظر می باشد.موارد زیر در شناخت مسائل مربوط به ساخت کالبدی فضای موثر  است.

 1-نیروهای طبیعی و مادی که بر ساخت کالبدی فضا وارد می شود: این نیرو ها شامل تمام عوامل و پدیده های موجود در طبیعت می باشد.مانند آب،آفتاب،باد،سرماو گرما و غیره کالبد فضایی نیز مناسب با عملکرد فضا میبایست تاثیرات نیروهای ناشی از عوامل محیط طبیعی را به موقع و متناسب دفع یا جذب نماید.2-خصوصیات و طبیعت هریک از مواد و مصالح ساختمانی ونیروهای حاصل از ترکیب آنها در تجمع اجزای ساختمانی: هریک از مواد و مصالح ساختمانی میبایست وظیفه متناسب باکارایی و خصوصیات خود را بر عهده بگیرد.3-امکانات و محودیت های تولیدی و اجرایی در زمینه محصولات ساختمانی طرح میباست تصمیمات خود را در مورد خصوصیات ساختی در رابطه با امکانات و محدودیت های محیط کار از نظر تولید و اجرای اجزاء و مصالح ساختمانی اتخاذ نماید.4-فرمها و استانداردهای موجود : استاندارد ها امروزه به وسیله تدوین فرم ها در سطح ملی و در نهایت در سطح بین اللملی از جمله عواملی هستند که برای ایجاد هماهنگی لازم بین طراحان و تولید کنندگان و اجراکنندگان محصولات ساختمانی به وجود آمده اند. هدف ما از مطرح ساختن برخی از جزئیات برآوردن چنین منظوری می باشد. در مقدمه سعی شده مصالح ساختمانی بیشتر از نظر کاربرد و رفتار آن در ساختمان مورد مطالعه قرار گیرد. چون دانشجویان رشته ساختمان بیشتر از نظر کاربرد و رفتار آن در ساختمان نگاه می کنند و کمتر به رفتار آن توجه دارند.امید است که این خدمت ناچیز که خالی از نقص هم نیست مثمر ثمر دانشجویان عزیز رشته ساختمان باشد.

بتن(سنگ مصنوعی)

بتن از مخلوط سیمان(چسب بتن)-شن و ماسه(60-70%) و آب(به صورت محلول) تشکیل شده است.

کیفیت و قدرت بتن حاصله به نسبت هریک از این مواد بستگی دارد.

سیمان:فراورده ای شیمیایی است.در ترکیب با آب سخت می شود.در مقابل رطوبت و آب مقاوم و بادوام است. با مخلوط شدن با شن و ماسه و آب به بتن تبدیل می شود.و عاملی است که سبب سخت شدن بتن میگردد.امروزه سیمان پرتلند یکی از اصلی ترین مصالح چسبنده است که در حجم تولید و میزان مصرف نظیری ندارد.

ساختمان شیمیایی سیمان پرتلند

سیمان پرتلند یکی از مصالح چسبنده آبی (هیدرولیک)است.این سیمان محصول آسیاب کردن مخلوطی از سنگ آهک(74-75%) و خاک رس(20-25%) است.که بر اثر حرارت به خوبی پخته شده اند.وجود خاک رس نشانگر وفور سیلیکات در کلنیکر است.(کلنیکر=مخلوطی از مواد اولیه که حرارت دیده و گداخته شده و به صورت گلوله هایی به قطر 10 تا 40 میلی متر در آمده )کیفیت کلنیکر بیان کننده مشخصات سیمان است.

برای کنترل زمان خودگیری سیمان در هنگام آسیاب کردن کلینکر،آنرا با 5/1 تا 5/3 % وزنی گچ مخلوط می نمایند.برحسب نیاز ممکن است 15% وزنی کلنیکر به آن افزودنی های مورد لزوم اضافه کرد.کیفیت کلنیکر بستگی به خصوصیات شیمیایی و معدنی و ترکیب آنها دارد.

سنگ آهک:عمدتا از دو اکسید (Co و ( Co تشکیل شده در حالی که خاک رس شامل انواع مواد معدنی است که به اکسید(Fe,Alo,Sio)اساس آنها را تشکیل می دهد.Co2 با حرارت دادن مواد اولیه از میان میرود.و چهار اکسید باقیماندهCao,Sio,Alo,و(Feoکلنیکر را تشکیل می دهند.

سیمان:آهک(( cao +سیلیس(sio)+آلومینا(Alo)+اکسید آهن (Feo) اکسید فریک

تولید سیمان پرتلند:

تهیه مواد اولیه شامل 75% تا 78% کربنات کلسیم+25% تا 22% مواد رسی

 1- سنگ آهک و خاک رس همراه با اکسیدهای لازم از معدن استخراج می شوند.

 2-گداختن مخلوط و آسیاب و پودر کردن مواد

3-مخلوط کردن مواد به نسبت معین(به روش تر یا خشک)

4- حرارت دادن در کوره بزرگ گردنده_____تا c1400____تولید کلنیکر ____در این درجه حرارت مواد در نقطه تزدیک به ذوب باهم ترکیب شده و به شکل گویهای جوشی بنام کلنیکر در می آیند.(به ابعاد2تا 25 میلی متر)

5-سرد کردن کلنیکر و ترکیب با سنگ گچ آسیاب شده.                      

روشهای تولید سیمان پرتلند:

1-روش مرطوب:مواد اولیه به کمک آب مخلوط می شوند.و مواد اولیه ای که به شکل خمیر در آمده پخته می شوند.سیمان حاصل قدرت کمتری داشته اما روش آسان است بایستی آب اضافی ضمن عمل پختن جدا شود افزایش مصرف انرژی

2-روش نیمه مرطوب مواد به صورت گندله باهم مخلوط می شوند.

3-روش خشک: مصالح به صورت خشک مخلوط و گداخته می شوند.

مواد اولیه پس از جداشدن در معدن به کارخانه حمل می شوند و سپس آسیاب می شوند.خاک رس در حوضچه های لجن به کمک آب خرد می شود.سپس خمیر بدست آمده درآسیاب های مخصوص با آهک خرد شده مخلوط و یکدست می شود.در انتها مخلوط خامه ای شکل به سیلوهای مخصوص هدایت می شود.

انواع کوره سیمان پزی:

1-ایستاده فولادی: مواد بصورت پودر از بالا وارد کوره می شود و به پایین می لغزد و کلنیکر خارج می شود ظرفیت کم.

2-گردنده(دوار)  به 3 روش مرطوب،نیمه مرطوب،و خشک مواد مخلوط شده و حرارت می بینند.گاه دارای پیش سردکن است.(مواد تا 800 درجه گرم شده و نیمه پخته وارد کوره می شود.) افزایش بازده کوره.

عوامل  موثر در خودگیری سیمان

1-ترکیب شیمیایی:تغییر میزان مواد تشکیل دهنده سیمان موجب دگرگونی در سرعت خودگیری آن می شود.

2- مقدار پخت:سیمان نپخته تاب ملاتش کم است و همچنین سیمانی که بیش از حد حرارت دیده،کندتر هیدراته می شود.

3-حرارت محیط:هرچه حرارت بیشتر،حرارت کمتر از 2 درجه نباشد-در حرارت پایین از آن دسته سیمانهایی استفاده شود که از خود حرارت بیشتر تولید می کنند.

4- مدت انبار:هرچه زمان بین پخت و استفاده از سیمان بیشتر،خودگیری کندتر.

5-آب:آب همراه با املاحی مثل گچ،سیمان را کندگیر می کند باید آب آشامدنی بی بو و بی طعم و رنگ و به مقدار مناسب استفاده کرد.

عوامل موثر در سخت شدن و استحکام سیمان

1-مقدار آب : آب به میزان 25% وزن سیمان با آن ترکیب می شود.آب به میزان 15% وزن سیمان به

شکل لعاب دار در ملات باقی می ماند و بقیه آن در فضای بین ذرات باقی می ماند و به مرور تبخیر

می شود.مقدار آب بستگی به گرمای هوا،شکل دانه های پراکنده و زمان مصرف سیمان دارد.

2-مقدار سیمان :تغییرات مقدار سیمان باعث تغییر در مقاومت فشاری می شود.

3- زمان:هرچه محصول سیمانی پرتلند معمولی در شرایط متعارف پس از 3روز 30% و پس از 28 روز

 86% مقاومت نهایی را پیدا می کند.

4- ترکیب شیمیایی:هرچه دقیق تر،مقاومت بیشتر،ترکیبات گوگردی ،قلیایی و اکسید منیزیم تاثیر تخریبی در مقاومت محصول سیمانی دارند.

5- شرایط محیط:هرچه حرارت و فشار در هنگام سخت شدن بتن بیشتر،مقاومت بیشتر،اما افزایش بیش از حد فشار باعث سقوط مقاومت بتن خواهد شد.افزایش زیاد حرارت باعث تبخیر آب و پوک شدن آن می شود  باید بتن را مرطوب نگه داشت.

6- وزن مخصوص:هرچه هوای مخلوط سیمانی بیشتر خارج شود،وزن مخصوص بیشتر ،مقاومت بیشتر.

انواع سیمان:

1-سیمان پرتلند معمولی:(نوع 1)

بیشترین کاربرد:در ساختمان ،جاده و کلیه کارهایی که نیاز به خواص ویژه نیست در تهاجم اسید و سولفات صدمه می بیند(سولفات ممکن است در خاک ها و آجرهای رسی وآبهای زیرزمینی و آب دریا و اسیدها درخاک و آب زیرزمینی در نتیجه تجزیه فضولات صنعتی یا مواد آلی در خاک باشند.

2-سیمان پرتلند ممتاز:(نوع2)

سیمان با حرارت متوسط با دقت بیشتری تهیه و استفاده می شود بیشتر آسیاب شده ،سریع خود را می گیرد و به سرعت سخت می شود،مقاومت افزون تری در هجوم سولفاتها دارد،وقتی پایایی در برابر سولفاتها و حفاطت آرماتورها بتن آرمه در مقابل نمکهای کلردار مطرح باشد.

3-سیمان پرتلند زودگیر:(نوع3)

به علت ریز بودن ذرات آن،باعث کسب سرعت مقاومت اولیه بتن می شود خودگیری.

مشابه سیمان پرتلند معمولی است ولی پس از خودگیری اولیه،سرعت کسب مقاومت بتن بیشتر می شود.سیمان با تاب زیاد و زود سخت شونده استفاده  در جایی که وجود مقاومت اولیه برای بتن ضروری است قالبها باید سریعتر باز شود و نیاز به مقاومت زودرس باشد.تولید حرارت بیشتری می کند.مصرف در هوای سرد.

4-سیمان پرتلند کم حرارت:(نوع4)

روند کسب مقاومت له کندی صورت می گیرد مقدار حرارت کمتر در بتن ریزی با حجم زیاد مثل سدها.

5-سیمان پرتلند ضد سولفات:(نوع 5)

مخلوط سنگ آهک+سیلیس +اکسید آهن ___از خاک رس استفاده نمی شود تا مقدار آلومینیم کاهش یابد تا مقاومت بهتری در مقابل تهاجم ناشی از سولفاتها در شرایط مرطوب در سپاب های صنعتی ،آجرهای رسی،و همچنین شرایط قلیایی داشنه باشد.کمی تیره رنگ حرارت کمتری ایجاد می کند__در بتن ریزی حجیم و مقاطع ضخیم مصرف می شود.

6-سیمان پرتلند روباه آهنگذاری(سرباره):

مخلوط گرد سرباره آهنگذاری +گرد آهک شکفته +گرد سنگ گچ

این سیمان از آسیاب شدن مخلوطی از کلنیکر سیمان پرتلند معمولی و سرباره کوره آهن گدازی ساخته می شود.

7-سیمان پرتلند سفید:

نرم تر است و از مواد خاصی در آن استفاده می شود که دارای آهن و منگنز بسیار کمی است –در جایی که نیاز به نما با رنگ سفید یا روشن باشد قیمت آن دو برابر سیمان پرتلند معمولی است__چون نباید از اکسید آهن که در خاک رس وجود دارد استفاده کرد بایستی مواد اولیه فاقد اکسید آهن استفاده شود،تا رنگ آن تیره نشود.از طرفی اکسید آهن نقش گدازآور را دارد و با حذف آن هزینه پخت افزایش می یابد و به جای آن بایستی گچ ،فلدسپات،شیشه ،کلر و کریولیت Na3 AlF6 استفاده می شود.خواص گیرش و کسب مقاومت این نوع سیمان مشابه پرتلند معمولی است.