بسياري از خاك¬هاي موجود در پروژه¬هاي عمراني ايران و جهان از لحاظ مقاومتي بسيار ضعيف و سست مي¬باشند كه سالانه بسياري از هزينه¬هاي پروژه¬هاي عمراني صرف برطرف كردن اين مسئله مي¬شود، و همچنين زمان اجراي پروژه را بسيار طولاني مي¬كند و در ضمن در بسياري از پروژه¬ها نيز وجود اين مشكل به طور كلي انجام پروژه مورد نظر را متوقف مي¬كند. حال با استفاده از اين روش مذكور محدوديت¬هاي ذكر شده برطرف مي¬گردد. بهسازي خاك با استفاده از فناوري نانو بسياري از محدوديت¬هاي روش¬هاي قبلي و سنتي را برطرف مي¬كند مانند استفاده از اين روش در خاك¬هاي لجني و خاك¬هاي حاوي مواد آلي و ... روش مذكور بسيار سريعتر خاك مورد نظر را تثبيت مي¬كند كه براي بسياري از پروژه¬هاي عمراني بسيار قابل توجه مي¬باشد (صرفه¬جويي زماني). و همچنين ميزان ارتقاء مقاومت خاك با اين روش بسيار بيشتر از روش¬هاي قبلي بوده و نيز براي اجرا هم از لحاظ اقتصادي و هم از لحاظ زماني بسيار مرقوم به¬صرفه مي¬باشد. ابتدا با توجه به نوع خاك موجود در هر پروژه اي كه مورد تجزيه و تحليل آزمايشات شناسايي قرار مي گيرند نانو مواد مناسب و ميزان بهينۀ آن تجويز مي شود و بر اساس آن نيز روش اجرايي پروژه نيز تعريف مي گردد و در واقع در اين طرح و ايده از ويژگي هاي منحصر به فرد نانو مواد و پتانسيل هاي غني آن بويژه مساحت سطح ويژه بسيار بالاي آن استفاده مي شود. پس از تعيين و طرح بهينه اختلاط خاك با نانو مواد با استفاده از ماشين آلات عمراني اجراي پروژه به راحتي انجام مي گردد. از اين روش مي¬توان در بسياري از پروژه هاي عمراني براي بهسازي خاك استفاده نمود، مانند ساخت لايه¬هاي روسازي راه و راه¬آهن، باند فرودگاه¬ها، محافظت شيرواني¬ها و شيب سدهاي خاكي، تثبيت سايت نيروگاه ها و پالايشگاه¬هاو سايت بسياري از پروژه¬هاي عمراني و... .

از مهمترين پارامترهاي مهندسي خاك¬ها ضريب نفوذپذيري آنها مي¬باشد كه در بسياري از پروژه هاي عمراني مورد توجه اساسي قرار مي¬گيرد از جمله سد سازي، پوشش محل دفن زباله (Land fill) پوشش مخازن نيروگاه ها و پالايشگاه ها و راكتورهاي هسته اي، كانال هاي آبياري و زهكشي و... كه سالانه هزينه هاي هنگفتي جهت مواجهه با اين موضوع صرف مي شود. ابتدا با توجه به نوع خاك موجود در هر پروژه اي كه مورد تجزيه و تحليل آزمايشات شناسايي قرار مي گيرند نانورس مناسب و ميزان بهينۀ آن تجويز مي شود و بر اساس آن نيز روش اجرايي پروژه بيشتر تعريف مي گردد و در واقع در اين طرح و ايده از ويژگي هاي منحصر به فرد نانو مواد و پتانسيل هاي غني آن استفاده مي شود. پس از تعيين و طرح بهينه اختلاط خاك با نانورس با استفاده از ماشين آلات عمراني اجراي پروژه به راحتي انجام مي گردد. در بسياري از پروژه هاي عمراني مانند سد سازي ، پوشش محل دفن زباله( Land fill ) ، پوشش مخازن نيروگاه ها و پالايشگاه ها، ركتورهاي هسته اي، كانل هاي آبياري و زهكشي و... مورد استفاده مي باشد .

امرزه به علت كم شدن منابع طبيعي و زياد شدن مقدار ضايعات شيشه، بازيافت آنها به عنوان يك موضوع زيست محيطي مهم مطرح شده است. يكي از راهكارهاي استفاده ي مجدد از ضايعات شيشه اي، توليد شيشه هاي فومي به عنوان عايق هاي حرارتي و صوتي است. در ساخت شيشه هاي فومي، كنترل اندازه و توزيع اندازه تخلخل ها و دستيابي به بيشترين ميزان تخلخل به همراه بالاترين ميزان استحكام خمشي و استفاده بهينه از عوامل فوم كننده با بازدهي بالا نيازمند تحقيق مي باشد. در ايران، براي الين بار تلاش موفقيت آميزي جهت توليد شيشه فومي از شيشه سودالايم با استفاده از SiC و يك عامل اكسيد كننده صورت گرفت. به علاوه، براي اولين بار در دنيا از ماده ي اكسيدكننده اي Fe2O3 جهت توليد شيشه هاي فومي استفاده شد. در اختراع حاضر، شيشه فومي توليدي با SiC داراي 90 درصد تخلخل و 570 كيلو پاسكال استحكام به دست آمد كه قابل مقايسه با نمونه هاي تجاري (95-85 درصد تخلخل و 1000-300 كيلو پاسكال استحكام خمشي) مي باشد. نتايج حاصل از افزودن Fe2O3 دستيابي به نمونه اي با يك ساختار ميكروسكوپي نسبتا منظم و يكنواخت، داراي تعداد زيادي تخلخل هاي بسيار كوچك با ديواره هاي جداكننده نازك، با 75 درصد تخلخل يا استحكام خمشي 7000 كيلو پاسكال است. مقدار درصد تخلخل بسيار بالا و برابر نمونه هاي تجاري بوده، ضمن اينكه مقادير استحكام خمشي بسيار بالاتر از استحكام خمشي نمونه هاي تجاري مي باشد.

امروزه به علت زياد شدن مقدار ضايعات شيشه، بازيافت آن ها به عنوان يك موضوع زيست محيطي مهم مطرح شده است. سكي از راهكارهاي استفاده ي مجدد از ضايعات شيشه اي، توليد شيشه هاي فومي به عنوان عايق هاي حرارتي و صوتي است. در ساخت شيشه هاي فومي، كنترل اندازه و توزيع اندازه تخلخل ها و دستيابي به بيشترين ميزان تخلخل به همراه بالاترين ميزان استحكام خمشي و نيز استفاده بهينه از عوامل فوم كننده با بازدهي بالا نيازمند تحقيق مي باشد. در ايران، براي اولين بار تلاش موفقيت آميزي جهت توليد شيشه فومي از شيشه سودالايم با استفاده از SiC و يك عامل اكسيدكننده صورت گرفت. به علاوه، براي اولين بار در دنيا از ماده ي اكسيدكنده اي Co3O4 در توليد شيشه هاي فومي استفاده شد. در اختراع حاضر، شيشه فومي توليدي با SiC داراي 90 درصد تخلخل و 570 كيلو پاسكال استحكام به دست آمد كه قابل مقايسه با نمونه هاي تجاري (98-85 درصد تخلخل و 1000-300 كيلو پاسكال استحكام خمشي) مي باشد. نتايج حاصل از افزودن Co3O4، دستيابي به نمونه اي با يك ساختار ميكروسكوپي نسبتا منظم و يكنواخت، داراي تعداد زيادي تخلخل هاي بسيار كوچك با ديواره هاي جداكننده تازك، با 90 درصد تخلخل و استحكام خمشي 6820 كيلو پاسكال است. مقدار درصد تخلخل بسسيار بالا و برابر نمونه هاي تجاري و مقادير استحكام خمشي بسيار بالاتر از استحكام خمشي نمونه هاي تجاري مي باشد.

‏خلاصه توصيف اختراع ‏ساخت شيشه ي اسفنجي با استفاده از ضايعات شيشه هاي پانل CRT ‏به همراه ‏عامل اسفنجي ‏با توجه به حجم بالاي ضايعات شيشه اي تلويزيون هاي CRT ‏و وجود برخي از يون هاي فلزي خطرناك در ‏شيشه هاي آن پانل، فانل، گردنه و فريت از فبيل سرب، باربم و اسنرانسبم و ... و ببز عدم ارائه ي راهكاري ‏مناسب جهت حل اين معضل، به نظر مي رسد كه ساخت شيشه ي اسفنجي مي تواند راه حل مناسبي براي استفاده ‏از اين ضايعات و توليد محصولات ارزشمند باشد. تاكنون در هيچ مقاله اي ساخت اين شيشه ها از شيشه هاي پانل ‏بررسي نشده است. عمده ترين كاربرد شيشه هاي اسفنجي در عايق هاي صوتي و حرارتي است. اين شيشه ها با ‏درصد تخلخار حدود 50 تا 60 درصد ‏، براي كاربرد در ساخت ديوارهاي ضد زلزله و استخوان هاي مصنوعي مطلوب ‏بر اساس مطالعات صورت گرفته در اين تحقيق، SiC ‏به عنوان بهتوين عامل اسفنجي كننده، براي كاربردهاي ‏تجاري شناخته شده و امكان كنترل ريزساختار شيشه هاي اسفنجي در رسيدن به اندازه ‏حغرات نسبتا يكنواخت را ‏مي دهد. به علاوه ‏ در بين عامل هاي اسفنجي كننده ي احيا كننده ‏، SIC ‏ بر خلاف كربن نيازمند كنترل اتمسفر ‏نيست. به بيان ديگر، كربن با اكسيژني كه در اتمسفر است واكنش داده و ميزان كربن در دسترس براي اسفنجي ‏شدن بعد از بعل از بسته شدن حفرات كاهش مي يابد. ‏به منظور ساخت شيشه ي اسفنجي، انتخاب تركيب اوليه، ذما و زمان مناسب جهت اسفنجي شدن ريزساختار ‏نيز بسيار حاثز اهميت مي باشد. به همين سبب پس از جستجوي گسترده در منابع و مطالعه ي تحقيقات انجام ‏شده، تركيباتي از پودر شيشه ي پانل تلويزيون CRT ‏رنگي با اندازه ذرات ريز و مقادير مختلف پودر wt/) SiC 10-1) و مقادير مناسبي از چسب تهيه شد. اين مخلوط ها پس از همگن شدن، تحت فشار پرس تك محوره قرار گرفته و به مدت چند روز در دماي محيط خشك شدند. سپس نمونه هاي حاصل در دماهاي 700 تا 1100 و به ميزان يك ساعت تحت عمليات حرارتي قرار گرفتند. بيشترين ميزان تخلل در دماي 950 درجه سانتيگراد و به ميزان 60 درصد حاصل شد. استحكام اين نمونه MPA 16/12 +- 20/0 به دست آمد.

‏ ‏با توجه به اينكه ضايعات شيشه اي حاصل از تلويزيون هاي CRT ‏كه حاوي عناصر سمي سرب، باريم و استرانسيم ‏مي باشند، به طور چشم گيري افزايش پيدا كرده و تاكنون نيز راه حل مطمئني جهت بازيافت اين شيشه ها به كار ‏گرفته نشده است، به نظر مي رسد توليد شيشه هاي اسفنجي كمك شاياني به حل اين معضل نمايد. كاربرد عمده ي ‏اين شيشه ها عايق هاي صوتي و حرارتي است، به خصوص در مناطق مرطوب، به اين علت كه جذب آب بسيار كمي ‏دارند. در ايران از اين روش توليد (استفاده ي همزمان از عوامل اسفنجي كننده و اكسيدكننده) تا زمان ثبت اختراع اين ‏ماده استفاده نشده و اين فرآيند كاملآ نو مي باشد. به علاوه از چنين مان ه ي اكسيدكننده اي ( Co3o4 ‏) جهت توليد ‏شيشه هاي اسفنجي تاكنون استفاده ‏نشده است. مقالات مختلفي در جهان در اين زمينه به ثبت رسيده ‏است، اما ‏تاكنون تاثير اين عامل اكسيدكننده ( Co3o4 ‏) به تنهايي.و يا به همراه SiC ‏. بررسي نشده است. ‏در اختراع حاضر براي كنترل اندازه و توزيع اندازه تخلخل ها و دستيابي به بيشترين ميزان تخلخل به همراه ‏بالاترين ميزان استحكام خمشي، انتخاب تركيب اوليه ي مناسب حاصل از پودر شيشه پانل تلويزيون، SiC ‏و ‏اكسيدكننده ي مناسب ضووري به نظر مي رسد. در مخلوط شيشه و SiC ‏. اگر مقدار اكسيژن قابل دسترس در اطراف ‏ذرات SiC ‏ در بالاي دماي انتقال به حالت شيشه اي براي تكميل واكنش اكسيداسيون كافي نباشد، معرفي ماده اي با ‏عنوان اكسيد كننده كه در دماي بالا توليد اكسيژن كند، مي تواند اكسيداسيون را بهبود بخشد. ‏پس از مطالعات بسيار، اكسيد كبالت 2 و 3 كه د‏اراي تركيب شيميايي و co3o4 مي باشد و تركيبي از ظرفيت هاي ‏هر دو وضعيت اكسيداسيوني co2 و co3 را داراست، به عنوان عامل اكسيد كننده ‏انتخاب شد. اين اكسيد داراي ‏ساختار اسپينل است و به علت نقص ساختاري، تمايل زيادي براي از دست دادن اكسيژن دارند. به همين سبب منجر به ‏افزايش تخلخل در نمونه خواهد شد. ‏به منظور تهيه ي شيشه ي اسفنجي، مخلوطي از پودر شيشه ي پانل تلويزيون رنگي CRT ‏حاوي پودر SiC ‏و مقادير ير ‏/ Wt ٢ ‏- 2/0 ‏از اكسيدكننده ي Co3o4 ‏ تهيه شد. اين مخلوط جهت توزيع يكنواخت عوامل اكسيدكننده ‏، با مقداري ‏آب، ترساب شده و پس از خشك شدن، تحت فشار پرس تك محوره قرار گرفته و در دمايي مناسب زينتر شد. در ‏نهايت با ايجاد يك تركيب بهينه و جديد، به درصد تخلخل و استحكام خمشي در حد نمونه هاي تجاري ساير انواع ‏شيشه هاي اسفنجي رسيده كه در ‏ عين به صرفه بودن داراي قابليت نمونه هاي مشابه خارجي مي باشد. نتايج حاصل از ‏اين امر دستيابي به نمونه اي با درصد تخلخل 80 درصد ‏است كه در حد نمونه هاي تجاري با درصد تخلخلي در محدوده ي 85 تا 95 درصد ‏مي باشد. اين افزايش تخلخل نسبت به نمونه اي با تركيب مشابه ولي فاقد co3o4 ‏ بسيار قابل توجه است. ‏استحكام خمشي سه نقطه اي اين نمونه نيز، 12/0 mpa +- 57/1 به دست آمد كه بالتر از استحكام خمشي نمونه هاي تجاري 1-3/0 mpa است. ‏