X
تبلیغات
دانشجویان مهندسی عمران دانشگاه نایین -

دانشجویان مهندسی عمران دانشگاه نایین

علم عمران

 
 
•آهک
•تاریخچه به کارگیری آهک توسط انسان

تاریخ استفاده از آهک به دوران کشف آتش توسط انسان بر می گردد.

دیوار چین یکی از سازههای عظیمی است که در دوران باستان با کمک آهک ساخته شده است.

•به کار گیری آهک

آهک به دلیل میل ترکیبی زیاد و ایجاد پوسیدگی در فلزات امروزه مصرف محدود تری نسبت به گذشته دارد.

با این حال هنوز برای افزایش مقاومت فشاری و کششی زیر سازی جاده ها و جلوگیری از رویش گیاهان استفاده می گردد.

•مصارف آهک
•چینی سازی
•شیشه گری
•ذوب آهن
•صنایع غذایی
•تولید آجر و ماسه آهکی و...
•سنگ آهک
•سنگ آهک در طبیعت به وفور یافت می شود.
•سنگ آهک اگر خالص باشد سفید رنگ است.
•سنگ آهک ناخالص با توجه به نوع ناخالصی به رنگهای مختلف دیده می شود.

فرمول شیمیایی سنگ آهک خالص به صورت زیر است:

•سنگ آهک پرمایه و کم مایه

اگر معدنی از سنگ آهک دارای 90 درصد از سنگ مذکور باشد به آن معدن پرمایه می گویند.

اگر معدنی کمتر از 75 درصد سنگ آهک داشته باشد به آن معدن کم مایه گفته می شود.

•آهک پزی

آهک پزی یعنی خارج نمودن دی اکسیدکربن از آن با کمک حرارت دادن سنگ معدن پرمایه آهک تا دمای 1000 درجه سانتیگراد و کم مایه آهک تا 1400 درجه سانتیگراد.

دمای مورد نیاز برای فرایند پخت آهک به فشار هوا بستگی دارد و با کاهش فشار مقدار دمای مورد نیاز نیز کم می شود.

•تولید پوشش دیرگداز از آهک

در صورتی که سنگ آهک را تا دمای 2600 درجه سانتیگراد گرما دهیم ذوب شده و می توان از آن به عنوان پوشش دیرگداز سایر کوره ها استفاده نمود.

•انواع کوره های آهک پزی
•کوره های چاهی
•کوره های ایستاده
•کوره های گردنده خفته
•کوره های چاهی
•این کوره ها حفره هایی در دل کوه به عمق 2 الی 3 متر هستند.
•به دلیل حرکت دودکش وار هوا از این نوع کوره ها  سرایت آتش در تمام سطح آن یکسان است اما دما در تمام آن یکسان نیست.
•مدت زمان پخت در این نوع کوره ها حدود 48 ساعت می باشد.
•به دلیل عدم یکسان بودن دما آهک نیز بطور یکدست پخته نمی شود.
•مصرف سوخت در اینگونه کوره ها به شدت زیاد است و آلودگی هوا را نیز در پی دارد.

•کوره های ایستاده

این نوع کوره ها دارای کار پیوسته بوده و بیشتر و دارای ظرفیت تولید 75 الی 300 تن آهک در روز می باشند.

در این نوع کوره ها از هوای گرم تولیدی در کوره برای پیش گرم کردن مواد اولیه استفاده می شود.

سوخت مصرفی این کوره ها گاز، گازوئیل یا نفت می باشد.

•کوره های آهک پزی گردنده خفته

در شکل زیر نمایی از آن نمایش داده شده است

•نمایی از یک کوره اهک پزی گرده خفته
•راندمان تولید آهک به سنگ آهک

با توجه به خروج دی اکسید کربن موجود در سنگ از هر 100 کیلوگرم سنگ آهک 56 کیلوگرم آهک تولید می شود و 44 کیلوگرم آن به صورت گاز خارج می شود.

•نحوه مصرف آهک

به منظور مصرف آهک باید آن را برای هیدراته شدن به خوبی با آب مخلوط نمود تا واکنش حرارت زای زیر ایجاد گردد:

در زمان هیدراته شدن آهک ممکن است حجم آن به سه و نیم برابر قبل هم برسد و دمای آن نیز به شدت افزایش می یابد.

•سخت شدن آهک
•ملات آهک برای سخت شدن نیازمند هوا می باشد لذا به آن ملات هوایی نیز می گویند.
•هیدرات کلسیم در مجاورت هوا و آب دی اکسیدکربن را از هوا گرفته و مجدداً به کربنات کلسیم تبدیل می شود.
•طبق معادله زیر سخت شدن آهک نیازمند محیطی نمناک است.

•انواع روشهای هیدراته نمودن آهک
•تنگ گذاشتن آهک
•روش خشک
•روش تَر
•شیر آهک
•هیدراته کردن آهک تحت فشار
•آهک آبی

اگر آهک به همراه خاک رس یا سیلیس در کروه حرارت داده شود تبدیل به آهک آبی می گردد که در زیر آب نیز قابل کاربرد و سفت شدن است.

از این آهک برای سازه های زیر آبی استفاده می شود.

•شفته آهکی

مخلوط 200 الی 250 کیلوگرم آهک شکفته در یک متر مکعب از مخلوط شن، ماسه و خاک را شفته آهکی گویند.

این مخلوط پس از یک ماه از مصرف خود در ساختمان قابل بار گزاری می باشد.

•خواص شفته آهک
•ملاتی بسیار ارزان قیمت است.
•تهیه آهک به راحتی در هرجا امکان پذیر است.
•شفته آهک به راحتی پس از گذشت چند روز قابل بارگزاری است.
•شفته آهک نسبت به بتن دیرگیرتر است.
•آب در آن کم نفوذ کرده و از خطر یخبندان قبل از سفت شدن بدور است.
•هیچ نوع گیاهی در آن نمی روید.
•پس از چند سال به شدت سخت می گردد.
•آهک با فلزات واکنش داده منجر به پوسیدگی  آنها می گردد.
•آهک لایه های قیر گونی را می پوساند.
•اگر رطوبت اولیه زیاد باشد ملات شفته هیچ گاه سخت نمی گردد.
•سیمان
•روند تهیه سیمان

در تمام طول مراحل تهیه سیمان دو عمل بطور مداوم در نظر گرفته می شود:

•مخلوط کردن مواد با یکدیگر و تولید مخلوطی همگن
•نمونه گیری و ارسال نمونه ها به آزمایشگاه
•مواد مورد نیاز برای تهیه سیمان
•معادن

کارخانجات سیمان در نزدیکی معادن سنگ آهک و خاک رس بنا می شوند.

•معادن مارل

برای تولید سیمان نیاز است خاک رس و سنگ آهک به نسبت تقریبی 75 درصد آهک و 25 درصد رس با هم مخلوط گردد.

در برخی موارد معادنی وجود دارد که نسبت خاک رس و سنگ آهک آن دقیقاً مطابق نیاز است. این معادن را معادن مارل می نامند.

•مرحله سنگ شکن

مواد اولیه از معادن به بخش سنگ شکن ارسال می گردد. تا تبدیل به ذراتی باقط تقریبی 10 سانتیمتر گردد و برای آسیاب کردن آماده شود.

با توجه این امر که ساعات کاری سنگ شکنها فقط صبح است در حالی که تولید سیمان 24 ساعته است مخازنی برای ذخیره مواد خام باید در نظر گرفته شود.

•خشک کنهای مقدماتی

بخشهایی از مواد اولیه همچون خاک رس مرطوب بوده و نیاز به خشک سازی اولیه دارند.

برای خشک سازی از هوای گرم تولیدی در کوره اصلی استفاده می گردد.

•مرحله آسیاب کردن

در این مرحله با کمک آسیابهای گوناگون مواد اولیه را تا ابعاد 1 دهم میلیمتر خرد می کنن تا با افزایش سطح مدت زمان پخت کامل را کاهش دهند.

آسیاب کردن می تواند به دو صورت خشک وتر انجام پذیرد. از روش تر زمانی استفاده می گردد گه رطوبت مواد ورودی بیش از 25 درصد وزنی باشد. در این حالت لجنی پر آب تولید می گردد.

در روش تر گرد و خاک کمتری تولید می گردد و به دلیل اختلاط بهتر سیمان مرغوب تر است لیکن مصرف انرژی جهت پخت زیادتر می گردد.  همچنین نگه داری مواد اولیه سیمان در سیلوها در روش تر مشکل تر است.

•آزمایشهای نهایی کنترل کیفیت مواد اولیه

از تمامی بخشهای مواد اولیه قبل از وارد نمودن مواد به کوره نمونه برداری می گردد و در صورت مناسب بودن درصد مواد مورد نیاز و اختلاط کافی نمونه به کوره های پیش گرم کن می یابد.

•کوره های پیش کرم کن

به منظور کاهش مقدار آب فیزیکی مواد اولیه از کورههای پیش گرم کن استفاده می گردد.

آب فیزیکی موجب اختلال در امر گرم کردن کوره و همچنین افزایش مصرف سوخت می گردد.

از هوای گرم تولیدی در کوره اصلی برای این منظور استفاده می شود.

•مراحل مختلف پخت سیمان
•مدت زمان پخت سیمان

با توجه به نوع کوره، نوع سوخت و نوع مواد اولیه بین 3 تا 5 ساعت زمان پخت طول خواهد کشید.

•تولید کلینکر
•کوره های سیمان پزی
•رایج ترین نوع کورهای سیمان پذیری کوره های گردنده خفته هستند
•کوره های ایستاده هم از انواع دیگر کوره های مورد استفاده در صنعت سیمان محسوب می شود.
•عناصر اصلی تشکیل دهنده سیمان

تری کلسیم آلومینات

دی کلسیم سیلیکات

تری کلسیم سیلیکات

تتراکلسیم آلومینات فریت

•آسیاب کردن کلینکر

کلینکر پس از خروج از کوره سرد شده و پس از افزودن 2 درصد سنگ گچ به کمک آسیابهای ساچمه ای خرد می گردد.

پس از آسیاب شدن سیمان پرتلند آماده بارگیری و بسته بندی می باشد.

•انواع سیمان تولیدی
•سیمان تیپ 1: رایج ترین نوع سیمان که مقاومتی به مواجه با سولفات ندارد.
•سیمان تیپ 2: این نوع سیمان اندکی مقاوم به سولفات هست.
•سیمان تیپ 3: این نوع سیمان به سیمان زود گیر نیز معروف است.
•سیمان تیپ 4: کمترین حرارت هیدراسیون را در موقع سخت شدن تولید می کند.
•سیمان تیپ 5: این نوع سیمان ضد سولفات بوده و در برابر حمله شدید سولفات مقاوم است.
•انواع اختصاصی تر سیمان
•سیمان پرتلند ممتاز: (در تولید آن نهایت دقت به عمل می آید).
•سیمان زودگیر: (مقدار کلسیم سیلیکات در آن بالا است).
•سیمان ضد سولفات: (سیمان آهنی).
•سیمان هوازا: (به دلیل تولید حبابهایی که به هم متصل نیستند دربرابر یخ زدگی مقاوم است).
•سیمان های رنگی: (همچون حذف و یاکاهش ترکیبات آهن دار).
•سیمان چاه کنی: (در صنعت نفت کاربرد دارد و در دمای بالا سخت می گردد).
•سیمان روباره: (این سیمان از ترکیبات روی سطح کوره های ذوب آهن  تشکیل می گردد).
•سیمان پوزولان: (پوزولان یک ماده ای است که اگر خوب آسیاب گردد سیمان طبیعی است).
•سیمان انبساطی: (پس از خشک شدن ی درصد افزایش حجم می یابد).
•سیمان برقی: (این سیمان اکسید آلومینیوم زیاد و آهک کم دارد).
•بتن عبور دهنده نور
Litracon Light Transmitting Concrete
•این نوع بتن در سال 2010 توسط یک معمار مجارستانی تولید شد.
•این بتن از مخلوط فیبرهای نوری و بتن معمولی تولید می گردد.
•درصد فیبر نوری به کار رفته در بتن دوداً 4 درصد می باشد.
•از این بتن می توان همچون بتن عادی جهت تحمل بارهای زیاد استفاده کرد.
•توانایی تحمل بار توسط این بتن تفاوتی با بتن عادی ندارد.
•شن و ماسه
•محلهای مصرف شن و ماسه
•ساختمانهای بتنی (اصلی ترین محل مصرف)
•پی سازی ساختمان
•چیدن آجر با کمک ملات ماسه سیمان
•حفاظت از لوله های تاسیساتی (ماسه غیر آهکی)
•تولید آجر ماسه آهکی
•تولید آجر نسوز
•صنعت ریخته گری
•صنعت شیشه سازی
•صافی ها و فیلتر های شنی در صنعت آب و فاضلاب
•ابعاد شن و ماسه

اسامی عوامانه اندازه های مختلف شن و ماسه:

•دانه های بسیار ریز (ماسه بادی)
•دانه های درشت تر (ماسه)
•دانه های درشت تر (شن، سنگ، قلوه سنگ، پاره سنگ، تخته سنگ، سخره)

اسامی اندازه های مختلف شن و ماسه در صنعت ساختمان:

•اگر قطر آن مساوی یا کوچکتر از 2 میلی متر باشد ماسه
•به دانه هایی که قطر آن مابین 2 الی 6 میلی متر باشد شن نخودی
•اگر ابعاد بزرگتر از 6 میلی متر باشد شن
•منابع تهیه شن و ماسه

شن و ماسه طبیعی:

شن و ماسه حاصل از طغیان رودخانه ها که هر ساله در دست رس هستند پس از شستشو و الک کردن قابل مصرف هستند..

شن و ماسه شکسته:

تکه سنگها با جنس مناسب را به کمک سنگ شکن به ابعاد مناسب شکسته و پس از الک کردن مصرف می نمایند.

•تفاوت شن و ماسه طبیعی با شکسته

به دلیل فرسایش طبیعی حاصل از روی هم غلطیدن ذرات سنگ در بستر رودخانه شن طبیعی دارای گوشه های گرد و شن شکسته دارای گوشه های تیز است.

•محل و شرایط مصرف شن و ماسه طبیعی و شکسته
•در بتن ریزی به دلیل شکل خاص ماسه طبیعی و امکان غلطیدن آنها بر روی هم کاربرد آن در بتن ریزی برای عدم ایجاد فضای خالی مناسب تر است.
•در جاده سازی به دلیل اصطحکاک بیشتر ذرات شن و ماسه شکسته، با یکدیگر کاربرد آن بهتر است.
•در بتن ریزی با کمک شن و ماسه شکسته باید دقت بیشتری برای جلوگیری از ایجاد فضای خالی نمود.
•در شرایط یکسان توان تحمل فشار و نیرو، توسط بتن تولیدی با کمک ماسه شکسته بیشتر از بتن تهیه شده به کمک  ماسه طبیعی است.
•شکل هندسی دانه های شن و ماسه
•بهترین شکل دانه های شن و ماسه کُره می باشد.
•هرچه قدر شکل ذرات صفحه ای تر و یا دراز باشد ذرات نامطلوب تر می باشند.
•مجموع دانه های دراز و پهن شن و ماسه نباید از 15 درصد بیشتر باشد.
•دانه های پهن به دانه هایی گفته می شود که ضخامت آنها از شش دهم میانگین سوراخهایی دو الکی که دانه بین آنها قرار می گیرند کمتر باشد.
•دانه های دراز به دانه هایی گفته می شود که طول آن از 8/1 میانگین سوراخهایی دو الکی که بین آن قرار می گیرند بشتر باشد.
•جنس شن و ماسه
•انتخاب جنس در شن و ماسه طبیعی تقریباً غیر ممکن است.
•انتخاب جنس در شن و ماسه شکسته بستگی به معدن دارد.
•بهترین جنس برای شن و ماسه گرانیت و سیلیس می باشد.
•هرچه قدر سنگ متراکم تر و با چگالی بالاتری باشد برای تولید شن و ماسه شکسته بهتر است.
•وزن مخصوص سنگهای انتخاب شده برای تولید شن و ماسه نباید از یک و نیم گرم بر سانتیمتر مکعب کمتر باشد.
•جنس شن و ماسه نباید به گونه ای باشد که در واکنش سخت شدن سیمان وارد شده و خللی ایجاد نمایند.
•اندازه دانه های شن و ماسه
•اندازه دانه های به کار گرفته شده در ملات بستگی به نوع سازه دارد.
•در بتن ریزی سدهای بزرگ از دانه هایی تا قطر 25 سانتیمتر هم استفاده می شود.
•در بتن ریزی پی ساختمانهای بتنی  می توان از دانه هایی با بزرگی دو نیم سانتیمتر هم استفاده کرد.
•برای تیرهای اصلی ساختمانهای بنتی بزرگ می توان از دانه بندی تا 8/0 سانتیمتری هم استفاده نمود.
•نسوزها
•تعریف مواد نسوز

نسوزها موادی هستند که حرارت های بالا را بخوبی تحمل کرده و در آن حرارتها در واکنش شیمیایی فرآورده ای که در کوره در حال شکل گرفتن می باشد شرکت نکرده و در مقابل سایش و ضربه مقاومت نموده و در آن حرارت به هیچ وجه تغییرات فیزیکی و شیمیایی در آن ظاهر نشود.

•تعریف سازمان استاندارد ایران از مواد نسوز

موادی که بتوانند حرارت 1450 درجه سانتیگراد را تحمل نمایند نسوز نامیده می شوند.

•تاریخچه استفاده از نسوزها

چینی ها و فینیقی ها اولین تولید کنندگان و مصرف کنندگان نسوزها در دنیای باستان بوده اند.

•موارد مصرف نسوزها

در کلیه اماکنی که در آنها حرارت بالا تولید می گردد. همچون انواع کوره های ذوب آهن  سیمان و...

•سایر خواص نسوزها
•حداکثر درجه حرارت قابل تحمل
•عدم تغییر شکل در مواجهه با حرارت
•عدم تغییر عناصر متشکله نسوزها در اثر افزایش حرارت
•عدم شرکت نسوزها در واکنشهای شیمیایی
•مقاومت در مقابل نیروهای سایشی و فشاری موجود در داخل کوره
•مقاومت نسوزها در برابر پوسته پوسته شدن
•تقسیم بندی انواع مواد نسوز
•تقسیم بندی نسوزها از نظر تحمل حرارت
•تقسیم بندی نسوزها از نظر رفتار شیمیایی
•تقسیم بندی نسوزها از نظر مواد تشکیل دهنده
•تقسیم بندی نسوزها از نظر شکل هندسی
•انواع نسوزها از نظر تحمل حرارت

نسوزها از لحاظ تحمل حرارت و یا به عبارت دیگر نقطه ذوب به سه دسته زیر تقسیم می گردند:

•نسوزهای عالی: با قدرت تحمل دو هزار درجه سانتیگراد
•نسوزهای متوسط: با قدرت تحمل 1800 الی 2000 درجه سانتیگراد
•نسوزهای ضعیف: با قدرت تحمل 1580 تا 1800 درجه سانتیگراد
•انواع نسوز از نظر رفتار شیمیایی

•نسوزهای اسیدی مانند نسوزهای سیلیسی و آلومینیم سیلیسی
•نسوزهای بازی مانند نسوزهای منیزی و دولومیت و کرمیت
•انواع نسوزها از نظر مواد تشکیل دهنده

اصولاً موادی را که می توانیم به عنوان نسوز نام ببریم معدود می باشد و مهمترین آنها عبارتند از:

•نسوزهای سیلیسی
•نسوزهای آلومینیوم سیلیسی
•نسوزهای گرافیتی
•نسوزهای کرومیتی
•نسوزهای منیزی
•انواع نسوزها از نظر شکل هندسی

بیشتر نسوزها به شکل مربع مستطیل ساخته می شوند لیکن بنا به نوع کاربرد نسوزها با اشکال مختلفی همچون بخشی از دایره نیز برای پوشاندن کوره های استوانه ای ساخته می شوند.

•برخی اشکال خاص نسوزها

برای اینکه آجر نسوز در هنگام به کارگیری و در اثر تغییر درجه حرارت در سطح و عمق آن لایه لایه نشده و یا نشکند می توان از آجرهایی سوراخدار استفاده کرد و یا با ایجاد فضای خالی ریز در آن در حین تولید تخلل آن را بالا برد.

•مراحل تهیه نسوزها

مراحل تهیه نسوزها تقریباً مانند آجرپزی می باشد و باید مراحل زیر را طی نمایند:

•تهیه مواد
•آماده سازی مواد
•شکل دادن نسوز
•خشک کردن نسوز
•پختن نسوز
•تهیه مواد اولیه نسوزها
•کلیه مواد اولیه نسوزها باید خرد شده و آنگاه دانه بندی گردد.
•دانه بندی مواد اولیه نسوزها بسیار مهم است.
•استفاده از دانه بندی ریز منجر به تولید نسوزی متراکم با قدرت تحمل فشار زیاد ولی همزمان با درصد انبساط و انقباض زیاد نیز می گردد.
•استفاده از دانه بندی درشت منجر به تولید نسوزی با درصد تخلخل زیاد (درصد انبساط و انقباض کم) و قدرت تحمل فشار کم می گردد.
•آماده سازی مواد اولیه نسوزها

مواد تشکیل دهنده نسوزها به همدیگر نمی چسبند و نیاز به استفاده از چسب در این زمینه می باشد. انواع چسب به کار گرفته شده در این زمینه عبارتند از:

•خاک نسوز که آن را پخته و به صورت پودر درآورده اند.
•خاک رس
•چسب های صنعتی (برای نسوزهای ارزان قیمت)

اضافه نمودن چسبها باعث کاهش تحمل درجه حرارت توسط آنها می گردد، در این میان خاک رس و خاک نسوز کمتر این مشکل را پدید می آورند.

این مواد به دلیل ریزدانه بودن می توانند به عنوان چسب به کار روند.

•شکل دادن نسوزها

برای شکا دادن نسوزها از قالبها و پرسهایی با فشار 500 کیلوگرم بر سانتیمتر مربع استفاده می شود.

•خشک کردن نسوزها
•خشک کردن نسوزها باید بصورت یکنواخت در سطح و عمق انجام گردد.
•برای خشک نمودن نسوزها از تونل هوای گرم استفاده می شود. هوای گرم و خشک از یک طرف وارد و از طرف دیگر هوای مرطوب خارج می گردد.
•مواد نسوز بعد از خشک شدن اندکی تغییر حجم می یابند لیکن اگر مواد اولیه آن مرغوب باشد در زمان پخت دیگر تغییر حجمی نخواهند داشت.
•نمونه از تونلهای خشک کن
•پختن نسوزها
•گرمای پخت نسوزها کمی بیش از دمایی است که نسوز باید پس از تولید تحمل کند.
•در هنگام پخت بخشی از مواد تشکیل دهنده نسوز ذوب شده و پس از سرد شدن مجدد باعث به هم چسبیدن مواد نسوز می گردد.
•دمای پخت بین 1250 الی 1900 درجه سانتیگراد بسته به نوع ماده نسوز متفاوت است.
•مدت زمان پخت می تواند مابین 3 تا 20 روز برای نسوزهای مختلف متفاوت باشد.
•برای بعضی نسوزها حرارتهای بسیار بالاتری جهت پخت به کار گرفته می شوند.
•بازیافت مواد نسوز فرسوده

مواد نسوز معیوب و خرد شده را می توان آسیاب کرده و پس از مخلوط نمودن با مواد اولیه جدید مجدداً وارد مرحله پخت نمود.

•آجرهای نسوز آلومینی
•این آجرها از رایجترین نوع نسوزها بوده و ترکیب اصلی آنها سیلیس و اکسید آلومینیوم است.
•پایین ترین نقطه ذوب برای این آجر زمانی است که درصد سیلیس آن  95 درصد و اکسید آلومینیوم آن 5 درصد باشد. در این حالت آستانه تحمل آن 1580 درجه سانتیگراد خواهدبود.
•اگر مقدار سیلیس 20 درصد و اکسید آلومینیوم 80 درصد باشد نسوز تولید شده آستانه تحمل 2050 درجه سانتیگراد را خواهد داشت.
•طبق استاندارد ایران مقدار اکسید آلومینیوم در آجرهای نسوز باید از 56 درصد کمتر و از 45 درصد بیشتر باشد.
•آجرهای نسوز سیلیسی
•این آجرها از سیلیس تهیه می شوند.
•تا 97 درصد این آجرها را سیلیس تشکیل می دهد.
•طبق استاندارد ایران مقدار سیلیس موجود در آجرهای نسوز باید مساوی یا بیشتر از 93 درصد باشد.
•سایر مواد تشکیل دهنده این آجرها موادی همچون اکسید کلسیم، اکسید آهن، اکسید آلومینیوم و... می باشد.
•مشکل اصلی کاربرد سیلیس عدم چسبیدن دانه های آن به یکدیگر است. لذا برای رفع این مشکل از چسب استفاده می گردد.
•درصورت عدم استفاده از پرس مناسب در شکل دهی این نوع آجر تخلل آن افزایش یافته (حتی تا 35%) و آجر تحمل بار گزاری را نخواهد داشت.
•از این آجر در مواردی که کوره با موادی همچون K2O و Na2O در تماس نمی توان استفاده نمود چون این مواد با آجر وارد واکنش شیمیایی می شوند.
•آجرهای نسوز نیمه سیلیسی
•نسبت درصد سیلیس آجرهای نیمه سیلیسی کمتر از آجرهای سیلیسی است.
•این آجرها دارای 80 درصد سیلیس هستند و نقطه ذوب آنها از آجرهای سیلیسی کمتر است.
•این آجرها نقطه ذوب پایین تر و تحمل فشارهای کمتری را نسبت به آجرهای نسوز سیلیسی دارند.
•آجرهای نسوز منیزی
•این آجرها برای کوره هایی که دارای محیط قلیایی هستند مناسبند.
•آستانه تحمل این نسوزها 1600 درجه سانتیگراد است.
•نقطه ضعف آنها تغییر حجم و پوسته پوسته شدن در برابر حرارت است.
•برای جلوگیری از تغییر حجم آن از دو بار پخت استفاده می گردد.
•افزودن 5 الی 15 درصد کرومیت به آن مقاومت آن را نسبت به شوک حرارتی افزایش می دهد.
•80 الی 85 درصد آجر منیزیت را MgO تشکیل می دهد.
•طبق استاندارد ایران این آجرها باید حاوی بیش از 80 درصد MgO باشند.
•آجرهای نسوز شاموتی
•این آجرها همان آجرهای نسوز سیلیسی با درصد ترکیبات تشکیل دهنده متفاوت می باشند.
•مواد تشکیل دهنده آنها 10 الی 45 درصد اکسید آلومینیوم و 50 الی 80 درصد سیلیس می باشد.
•آجر نسوز دولومیتی

حرارت دادن CaCo3 و MgCO3 منجر به آزاد شدن CO2 و تشکیل CaO و MgO می گردد. مخلوط دو ماده اخیر تشکیل آجر نسوز دولومیتی را می دهد.

•آجر نسوز تریتی

این آجر از ترکیب MgO و SiO2 تولید می گردد و توانایی تحمل دمای 1900 درجه سانتیگراد را دارد.

•آجر نسوز کُرُم منیزی
•این نوع آجر نسوز از  30 درصد کُرُم و 70 درصد منیزیم تشکیل شده و بیشتر در صنایع فولاد سازی مصرف می گردد.
•محل مصرف آجرهای نسوز در ساختمانهای امروزی
•شومینه ها
•پوشش داخلی دیگهای بخار ساختمانهای بزرگ یا بیمارستانها
•پوشش داخلی کورههای زباله سوز بیمارستانها
•قیر
•خواص قیر
•در اثر افزایش دما خاصیت الاستیسیته بالایی پیدا می کند
•در اثر کاهش دما سخت می گردد
•خاسیت چسبندگی دارد.
•به دلیل دارا بودن خاصیت هیدروفوبیک (آبگریزی) در مقابل آب مقاوم است.
•به خوبی نیروهای فشاری و کششی رو تحمل کرده و تغییر شکل می دهد.
•قیر در مقابل عوامل جوی همچون سرما، گرما، یخ زدگی و... مقاوم است.
•قیر در مقابل درجه حرارتهای معمولی تغییر حالت نمی دهد.
•در کاربرد آنها در جادهها، قیر وصله پذیر است.
•قیر خواص فوق را برای مدت زمان زیادی در خود ثابت نگه می دارد.
•انواع قیر در طبیعت
•قیرهای معدنی
•قیرهای پالوده
•قیر معدنی

این قیرها از تبخیر مواد هیدروکربنی سبک موجود در مخازن نسبتاً سطحی نفت خام در طی هزاران سال ایجاد شده اند.

•مشخصات قیرهای معدنی

با توجه به طبیعی بودن اینگونه قیرها ناخالصیهایی همچون ریشه درختان، سنگ، گوگرد، خاکستر و... در آنها وجود داشته ونیاز به پالایش را برای اینگونه قیر ایجاد می نماید.

•قیرهای پالوده

قیر سنگین ترین بخش نفت خام است و از پالایش نفت خام حاصل می گردد.

با گرما دادن نفت خام تا دمای 350 درجه سانتیگراد از روش تقطیر فراورده هایی همچون بنزین، نفت، گازوئیل، مازوت و نهایتاً قیر بدست می آید.

•انواع قیر مورد استفاده در صنعت

با توجه به مکانی که قیر در آن استفاده خواهد نوع قیرمتفاوت است. بطور مثال قیری که در همدان مورد استفاده قرار می گیرد با قیری که در خوزستان استفاده می شود متفاوت است.

نوع قیر را بو دو عدد نشان می هند. مانند 70-60 و یا 15-95 که دو نوع از متداولترین قیرهاست و به نام قیر شل و قیر سفت مشهور است.

•مشخصات ویژه قیر
•درجه اشتعال
•درجه نفوذ
•درجه نرمی
•درچه چکیدن
•درجه شکستن
•خاصیت انگمی
•غلظت مخصوص
•شیشه
•مشخصات کلی شیشه
•شیشه ماده ای شفاف بوده لذا کاربردهای بسیاری یافته است.
•شیشه با توجه به سطحی که می پوشاند جزء مصالح ارزان است.
•وزن مخصوص شیشه دو و نیم گرم بر سانتیمتر مکعب است.
•به دلیل ترکیب شیمیایی خاص شیشه ترد و شکننده است.
•شیشه در مقابل تمام اسیدها و بازها بجز اسید فلوئوریدریک مقاوم است.
•شیشه تحت خوردگی قرار نمی گیرد.

شیشه در صنعت ساختمان، اتوموبیل، علم پزشکی، علوم آزمایشگاهی، ساخت لوازم لوکس، لوازم خنگی، صنعت برق و... به کار می رود.

•قدمت کاربرد شیشه در زندگی بشر

با توجه به آثار باستانی بجای مانده از دوران قدیم (مصر باستان) بشر از بیش از 5000 سال پیش با صنعت شیشه آشنایی داشته است.

در آثار بدست آمده از معبد چغازنبیل آثار اجسام شیشه ای مربوط به 1300 سال قبل از میلاد کشف شده است.

آثاری از صنعت شیشه گری در لرستان و شوش باستان مربوط به 2250 سال قبل از میلاد نیز در ایران کشف شده است.

•ترکیب تشکیل دهنده شیشه

سه خوراک اولیه کارخانجات شیشه سازی جهان کربنات دو سود، سنگ آهک و سیلیس می باشند.

طبق استاندارد ایران مواد شیشه ساز می تواند سیلیس، اکسید بُر و اکسید فسفر می باشد.

•مواد روان کننده در صنعت شیشه سازی

در کارخانجات شیشه سازی برای کاهش دمای ذوب سیلیس از موادی همچون اکسید سدیم و اکسید پتاسیم استفاده می شود که به آنها روان کننده نیز می گویند.

•افزایش مقاومت شیشه در برابر تغییرات جوی
•اضافه نمودن اکسیدهای دو ظرفیتی باریم، سرب، کلسیم، منیزیم و روی به ترکیب شیشه می تواند خواص شیشه را تصحیح و آن را نسبت به تغییرات جوی همچون تغییرات دما مقاوم نماید.
•مواد کمک ذوب در صنعت شیشه سازی

دمای ذوب سیلیس (ماده اصلی تولید شیشه) 1750 درجه بوده و کار در این دما سخت و غیر اقتصادی است.

ویسکوزیته سیلیس ذوب شده بالا و این امر نیز باعث سخت تر شدن کار با این ماده می گردد.

برای حل مشکلات فوق می توان از مواد کمک ذوب و شکل دهنده مانند تترا اکسید باریم استفاده نمود.

•دو ترکیب متداول شیشه در صنعت

ترکیب اول:

•آهک، کربنات دوسود و سیلیس

ترکیب دوم:

•پتاس، اکسید سرب و سیلیس

سیلیس در هر دو ترکیب مشترک بوده و ماده اصلی تولید شیشه را تشکیل می دهد.

•درصد ترکیب تشکیل دهنده شیشه

اگر مقدار اکسید سیلیس در شیشه از نیم درصد تجاوز کند ویسکوزیته شیشه مزاب زیاد شده و شکل دهی به آن مشکل خواهد شد.

شیشه هایی که از ترکیبات قلیایی در آنها استفاده شده مقاومت کمتری در برابر عوامل جوی دارند.

شیشه هایی که در مواد اولیه آنها از فلدسپات استفاده شده مقاومت زیادی در برابر مواد شیمیایی از خود نشان می دهند.

•درصد ترکیب تشکیل دهنده شیشه

اگر به ترکیبات اولیه شیشه مقداری اکسید سرب اضافه شود، شیشه شفاف تر می گردد.

شیشه ای که در آن اکسید سرب به کار رفته باشد از لحاظ وزنی سنگین تر و از لحاظ قیمت گرانتر خواهد بود.

برای ساخت شیشه با کیفیت بالاتر به جای اکسید سرب از ترکیبات نقره استفاده می گردد.

•درصد ترکیب تشکیل دهنده شیشه
•هر قدر اکسید آهن در شیشه کمتر باشد شیشه بی رنگ تر خواهد بود.
•اکسید بُر سبب افزایش مقاومت حرارتی شیشه می گردد.
•اکسید باریم برای افزایش ضریب انکسار نور به کار می رود.
•اکسید سیزیوم برای جذب اشعه مادون قرمز به شیشه اضافه می گردد.
•برخی اکسیدهای فلزی برای تولید شیشه رنگی به کار می رود.
•سولفات سدیم و اکسید سدیم برای حباب زدایی و کف زدایی از مواد مذاب به کار می رود.

•مخلوط نمودن ترکیبات اولیه در حین ذوب
•هر قدر مخلوط نمودن ترکیبات اولیه در کوره و در هنگام ذوب بهتر انجام گیرد شیشه با کیفیت تر می گردد.
•کوره های ذوب شیشه
•کوره های تانکی متداول ترین نوع کورهای شیشه گری می باشد.
•به دلیل سایش شدید مواد با جدار کوره مواد نسوز آن باید بسیار مقاوم باشند.
•کوره های تانکی توانایی کارکردن به صورت پیوسته را دارند.
•شرایط کار بر روی شیشه

دمای شیشه در کوره 1400 الی 1500 درجه سانتیگراد است که در این دما ویسکوزیته مایع کم و امکان کار بر روی آن وجود ندارد.

برای تولید خمیر قابل پرداخت از شیشه دمای آن را به حدود 1000 درجه سانتیگراد می رسانند.

•مراحل تشکیل شیشه در درون کوره

انجام واکنش ها بین مواد اولیه در اثر حرارت موجود در کوره و تولید خمیری پر از حبابهای ناشی از گازهای تولیدی.

افزایش دما تا حدود 1500 درجه سانتیگراد که در اثر آن کاهش ویسکوزیته و خروج حبابها ایجاد می گردد.

کاهش دما و تولید خمیر شیشه و نهایتاً شکل دادن خمیر مربوطه.

•نکته

دمای ذوب برخی ترکیبات اولیه شیشه در حالت خالص تا 2600 درجه سانتیگراد می باشد. لیکن در حالت مخلوط این دما تا 1600 درجه سانتیگراد کاهش می یابد.

واکنش های میان مواد اولیه در کوره چندان روشن نیست.

•شیشه گری

انواع مختلف شیشه گری:

•شیشه گری هنری
•شیشه گری آزمایشگاهی
•شیشه گری صنعتی
•شیشه گری برای ساخت ظروف

در این نوع شیشه گری معمولاً از قالب گیری خمیر شیشه استفاده می گردد.

دما در هنگام قالب گیری نباید از 600 الی 700 درجه سانتیگراد کمتر باشد.

•نمایی از سیستم ساده قالب گیری اتوماتیک
•ساخت شیشه های مسطح به کمک قالب

در این روش از قالب های فلزی و غلطک کاری خمیر شیشه بر روی آن استفاده می گردد.

این روش به دلیل تولید شیشه های موجداردیگر منسوخ شده است.

•ساخت شیشه های مسطح به طریق شناور

در این روش از وارد نمودن شیشه مذاب بر روی حوضچه قلع مذاب استفاده می گردد.

در این روش شیشه هایی با موج کمتر تولید می گردد.

لازم به ذکر است قلع تنها فلزی است که با شیشه وارد واکنش نشده و دمای ذوب پایینی دارد.

در بازار اینگونه شیشه ها را فلوت می نامند.

•نمایی از خط تولید شیشه به روش حمام قلع
•نمایی از کوره حمام قلع
•ساخت شیشه مسطح به طریق نورد

در این روش از دو استوانه با فاصله مشخص برای تولید انواع شیشه مخصوصاً شیشه های مشجر استفاده می گردد.

•تولید شیشه رنگی

دو روش برای تولید شیشه رنگی وجود دارد:

•اضافه نمودن ترکیبات مختلف همچون اکسید مس به مواد اولیه شیشه.
•فرو بردن شیشه سفید درون شیشه رنگی مذاب برای ایجاد یک لایه رنگی.
•شیشه مسلح
•برای تولید این نوع شیشه از توری سیمی برای افزایش مقاومت شیشه نسبت به ضربه استفاده می شود.

•لایه اول شیشه مذاب وارد قالب شده، توری سیمی بر روی آن قرار می گیرد و سپس لایه مذاب دوم بر روی آن ریخته می شود. پس از این مرحله از نورد برای مسطح گردن و شکل دهی آن استفاده می گردد.

•شیشه های مسلح اکثراً مشجر هستند و برای درهای ورودی در کارگاهها به کار گرفته می شوند.

•شیشه مقاوم در برابر حرارت
•نام تجاری این شیشه پیرکس است.
•مواد تشکیل دهنده پیرکس عبارتند از:
•اکسید سیلیسیم
•اکسید بُر
•اکسید سدیم
•اکسید آلومینیوم
•دو درصد مواد دیگر همچون K2O، MgO، CaO، Fe2O3
•نمونه هایی از شیشه های پیرکس
•شیشه سکوریت
•این شیشه در اثر ضربه به قطعات ریز با لبه پهن تبدیل شده و شکستن آن خطر جانی به همراه ندارد.
•شیشه معمولی پس از تولید مجدداً وارد کوره شده سپس از گوشه ها به طرف وسط سرد می گردد.
•مقاومت شیشه سکوریت دو برابر بیش از شیشه عادی است.
•شیشه سکوریت پس از تولید قابل برش و تغییر شکل نمی باشد.
•شیشه نشکن
•شیشه نشکن به شیشه ای گفته می شود که در اثر ضربه دیدن و خرد شدن فرو نریزد.

•این شیشه سه لایه است. دولایه کناری از جنس شیشه و لایه وسط از جنس پلاستیک است که به کمک چسب به هم چسبیده اند.
•شیشه خم

برای تولید شیشه های خمیده آن را حرارت داده و بر روی قالب می قرار می دهند.

•شیشه ضد گلوله
•شیشه ضد صدا

این شیشه ها در فرودگاهها و یا استودیو ضبط صدا مورد مصرف دارد.

از دولایه شیشه با فاصله 3 الی 4 سانتیمتر تولید می گردد.

•پشم شیشه
•انبار کردن شیشه
•باید در محیط مسقف و به دور از باران و آفتاب قرار گیرد.
•شیشه را باید بصورت تقریباً عمود به دیوار تکیه دهند.
•بین هر دو جام شیشه کاغذ قرار دهند تا به هم نچسبند.
•پلاستیک ها
•تعریف پلاستیک هاa

موادی هستند جامد و پایدار با منشاء نفت و گاز که امروز جانشین بسیار مناسبی برای چوب و فلز و شیشه و سرامیک ها می باشند. منشاء اصلی پلاستیک اتیلن (C2H4)  می باشد.

•طبقه بندی پلاستیک ها
•الف) ترموپلاست ها (پلاستیک های گرما نرم): یعنی پلاستیک هایی که در اثر حرارت نرم شده و در اثر از دست دادن حرارت سخت می شود؛ مثل: نایلون.
•ب) ترموست ها (پلاستیک های گرما سخت): منظور پلاستیک هایی که برای اولین بار در اثر حرارت شکل پودری آنها به قطعه ای یک پارچه تبدیل می شود. اما این قطعه دیگر هرگز توسط گرما ذوب نخواهد شد؛ مانند: ملامین، باکالیت.
•خواص (مزایای) پلاستیک ها
•سبک می باشند ( نصف وزن آلومینیم) لذا در حمل و نقل کاربرد دارند.
•عایق حرارتی و الکتریکی خیلی خوبی هستند.
•در برابر حلال های شیمییایی مقاومند.
•برخی از آنها شفاف هستند (آکریلیک ها) لذا جانشین مناسبی برای شیشه است.
•بهداشتی می باشند (قارچ ها و کپک ها نمی توانند به آن اثر کنند)
•قابلیت تکثیر فراوان دارد و می توان خود رنگ باشند.
•مقاومت برابر شرایط جوی.
•ارزانی.
•قابلیت شکل پذیری فوق العاده.
+ نوشته شده در  سه شنبه بیست و یکم دی 1389ساعت 11:26  توسط مجید جلیلی  |