اپيدمي جهاني تنباكو، در طي 20-30 سال آينده منجر به مرگ 10 ميليون نفر در سال مي شود كه 70٪ از اين مرگ و ميرها در كشورهاي در حال توسعه روي مي دهد. پژوهش ها، درمان ها، سياست ها و تلاش هاي اخير بيش تر بر روي مصرف سيگار تمركز دارند، حال آنكه بسياري از افراد در مناطق در حال توسعه (آسيا، هند و مديترانه شرقي) به استعمال روزافزون قليان مي پردازند. كشيدن قليان، امروز به عنوان يكي از معضلات رو به گسترش جهاني بويژه در كشورهاي حوزه شرقي مديترانه از جمله كشورهاي عربي، تركيه و ايران مطرح مي باشد. مطالعات اپيدميولوژيك اخير حاكي از آن است كه در برخي از اين مناطق، فراگيري مصرف قليان تا 25 درصد جمعيت افزايش يافته است كه بسياري از اين افراد را زنان، كودكان و نوجوانان تشكيل مي دهند. افزايش قابل توجه مصرف قليان تا حدي است كه نتايج پژوهشي در برخي شهر هاي بزرگ ايران نشان مي دهد كه 25 درصد دانشجويان مرد و 5 درصد دانشجويان زن به كشيدن قليان مي پردازند. نتايج مطالعاتي كه به بررسي ذرات ناشي از كشيدن قليان مي پردازد نشان از غلظت بالاي مونوكسيدكربن، نيكوتين، تار و فلزات سنگين مي باشد.در مورد مكانيسم خطرات ناشي از قليان مي توان به عدم توانايي آب در به دام انداختن مقادير قابل توجه مواد شيميايي تنباكو (بويژه نيكوتين)، خطر مواد حاصل از سوختن افزودني هاي توتون از قبيل گليسيرين، عسل و اسانس هاي گوناگون اشاره كرد. از سوي ديگر اين روش استعمال دخانيات، حاوي مقادير بيشتري از فلزات سنگين همچون آرسنيك، كبالت، كروم و سرب مي باشد.

هدف اين اختراع دستيابي به دانش فني جهت توليد قطعات پيش ساخته بتني(جدول) با استفاده از بتن هاي سبك پرمقاومت ويژه، با رويكرد در نظر گرفتن مسائل مربوط به دوام ، خوردگي ، وزن مخصوص ، مقاومت مشخصه ، عدم نفوذ پذيري و ساير مشخصات فيزيكي طرح كه با انجام تحقيقات مورد نياز و تست هاي آزمايشگاهي ، ساخت نمونه هاي متعدد و بررسي نتايج آزمايشات و ابداع ساير تجهيزات مورد نياز محقق ميگردد. بتن توليد شده با استفاده از سبكدانه هاي موجود از جمله ليكا ، پوميس ، پوكه ي معدني ، و مصالحي همچون زئوليت ، متاكائولن ، پودر سنگ آهك و مواد مضاف موجود ساخته مي شود كه طبق نتايج آزمايشات انجام گرفته، دستبابي به طرح اختلاط مناسب جهت حصول پارامتر هاي قيد شده امكان پذير مي باشد ليكن نظر به اينكه هدف ما توليد جداول بتني با چگالي خشك 1600 كيلوگرم بر متر مكعب ومقاومت فشاري بالاي 30 مگاپاسكال و عايق سازي آن با بهره گيري از فناوري نانو و ساير علوم مرتبط محقق خواهد شد. نظر به اينكه دستيابي به مقاومت بالاي 30 مگاپسكال با روش هاي سنتي و دستگاهاي موجود بازار(توليد جدول پرسي با ماشين تخم گذار) امكان پذير نبوده و صرفا رسيدن به اين كيفيت مستلزم استفاده از دستگاه هاي پيشرفته شركت هاي اروپايي (masaآلمان، خطوط توليدي ود پرس) با حجم سرمايه گذاري حداقل 700 هزار يورو (3.2 ميليارد تومان) است كه علي رغم مشكلات مختلف در واردات اين خطوط توليدي، طبيعتاً باعث افزايش قيمت تمام شده محصولات مي گردد . فلذا ما در اين اختراع موفق به ابداع طرح اختلاط و پيرو آن دستگاه توليد جدول شانه گذار و روش عمل آوري سوناي بخار كشويي شده ايم كه توليد اين جداول را با حجم سرمايه گذاري كمتر از 350 ميليون تومان ميسر مي نمايد.

‏فريت نيكل - قلع - مس با فرمول شيميايي NiFe2-2xSnxCuxO4 به وسيله روش حالت جامد از طريق واكنش شيميايي زير به دست آمد: NiO+(1-x)Fe2O3+xSnO2+xCuO______>NiFe2-2xSnxCuxO4 x=0,0.1,0.2,0.3 اين واكنش شيميايي در دماي ١٢٠٠ ‏درجه سانتي گراد و به مدت ۴ ‏ساعت درون كوره الكتريكي كنترل اتمسفر با اتمسفر هوا انجام گرديد. تشكيل فاز اسپينلي فريت نيكل - قلع - مس با استفاده از بيناب سنجي موسبائر به دست آمد. كه علاوه بر تائيد تشكيل فاز مورد نظر، تاثير عناصر قلع و مس بر ويژگي هاي ساختاري فريت نيكل نيز بررسي شد. بر اساس نتايج حاصل از بيناب سنجي موسبائر فرمول شيميايي - بلوري اين تركيب بر مبناي زيرشبكه هاي چهاروجهي و هشت وجهي موجود در ساختار شبكه اسپينل به صورت زير به دست آمد: Fe)[NiFe1_2xSnxCuxJO4 ‏) ‏كه پرانتز و براكت به ترتيب نشان دهند ه زيرشبكه چهاروجهي و هشت وجهي ساختار شبكه اسپينل مي باشند. ويژگي هاي مغناطيسي اين تركيب دماي نايل (TN) مغناطش اشباعي (Ms) به ترتيب با استفاده ‏از يك ترازوي فارادي (همراه با يك آهن رباي دائمي با ميدان 0.02T ‏) و يك مغناطيس سنج گراديان نيروي متناوب (در دماي اتاق) بررسي گرديد. نتايج حاصل از اين بررسي ها نشان داد كه: دماي نايل و مغناطش اشباعي در فريت نيكل - قلع - مس با افزايش مقدار قلع و مس كاهش پيدا مي كند.

‏نانوفريت منگنز روي با فرمول شيميايي Mn0.5Zn0.5Fe2O4 به وسيله فرآيند مكانوشيميايي از طريق واكنش شيميايي زير به دsت آمد: MnFe2O4+ZnFe2O4_______>2Mn0.5Zn0.5Fe2O4 ‏اين واكنش شيميايي با آسياب نمودن مواد اوليه (فريت مگنز و فريت روي) در يك آسياب پرانرژي اسپكس ( SP EX8000M ‏) به مدت ٣٠ ‏ساعت و در اتمسفر هوا با مجموع ۵ ‏گرم ماده اوليه ( ٢.۴۴۵ ‏گرم فريت منگنز و ٢.۵۵۵ ‏گرم فريت روي ) به همراه ٣۵ ‏گرم گلوله فولادي انجام گرديد. به منظور اطمينان از تشكيل فاز اسپينلي نانوفريت منگنز-روي از بيناب سنجي موسبائر استفاده گرديد. بر اساس نتايج حاصل از بيناب سنجي موسبائر فرمول شيميايي بلوري اين تركيب بر مبناي زيرشبكه هاي چهاروجهي و هشت وجهي موجود در ساختار شبكه اسپينل به صورت زير به دست آمد: O4 ‏[ Zno.5Mno.21Feo.29)[Mn0.29Fe1.71 ‏) ‏كه پرانتز و براكت به ترتيب نشان دهنده زيرشبكه چهاروجهي و هشت وجهي ساختار شبكه اسپينل مي باشند. ريخت شناسي ذرات با استفاده از يك ميكروسكوپ الكترون-عبوري ( TEM ‏) انجام گرفت كه ورود ذرات به گستره نانومتري را تاييد نمود. ويژگي هاي مغناطيسي اين تركيب ‏دماي نايل TN و مغناطش اشباعي(Ms) به ترتيب با استفاده از يك ترازوي فارادي (همراه با يك آهن رباي دائمي با ميدان 0.02T ‏) و يك مغناطيس سنج تداخل كوانتومي ابررسانا‏ بررسي گرديد.

نانوفريت نيكل - قلع - مس با فرمول شيمياييNiFe2-2xSnxCuxO4 به وسيله ‏فرآ يند مكانوشيميايي تهيه گرديد. بدين منظور ابتدا نمونه كپه اي فريت نيكل - قلع - مس، به وسيله روش حالت جامد و از طريق واكنش زير به دست آمد: NiO + (1-x)Fe2O3+xSnO2+xCuO__________>NiFe2-2xSnxCuxO4 x=0,0.1,0.2,0.3 سپس نمونه كپه اي در يك آسياب گلوله اي پرانرژي اسپكس ( SPEX8000M ‏) با نسبت گلوله به پودر ٧ ‏به ١ ‏، در اتمسفر هوا و به مدت ٢ ‏ساعت آسياب گرديد. به منظور اطمينان از تاييد فاز اسپينلي نانوفريت نيكل - قلع - مس از الگوهاي پراش پرتو ايكس تهيه شده به وسيله پراش سنج پرتو ايكس مدل X'Pert ‏استفاده شد. ريخت شناسي ذرات با استفاده از يك ميكروسكپ الكترون عبوري ( TEM ‏) مدل JEOI - JEM2100F ‏انجام گرفت كه ورود ذرات به گستره نانومتري را ‏تاييد نمود. ‏ويژگي هاي مغناطيسي اين تركيب (دماي نايل)TN و مغناطش اشباعي (Ms) به ترتيب با استفاده از يك ترازوي فارادي (همراه با يك آهن رباي دائمي با ميدان 0.02T ‏) و يك مغناطيس سنج گراديان نيروي متناوب بررسي گرديد. نتايج حاصل از اين بررسي ها نشان داد كه: دماي نايل و مفناطش اشباعي در نانو فريت نيكل - قلع - مس با افزايش مقدار قلع و مس كاهش پيدا مي كند.

همانطور كه ميدانيم سازه هاي بتني برخلاف مقاومت بسيار بالايي كه در مقابل فشار و نيرو هاي محوري و حرارت از خود بروز ميدهند ،در مقابل خمش و برش بسيار ضعيف عمل كرده كه اين ضعف باعث بكار بردن فولاد بصورت آرماتور(اوتكا جهت تحمل نيروي خمشي و خاموت جهت تحمل نيروي برشي) در تركيب اين سازه ها پيرو بالا بردن نسبي مقاومت خمشي و برشي شده است.حال اگر بخواهيم در مورد بتن مسلح به عنوان يك سازه كامل سخن بگوييم ميبينيم كه كماكان داراي نقاط ضعف چشمگيري ميباشد كه به صورت موردي ميتوان به پايين بودن مقاومت خمشي ، برشي ،وزن زياد و پيرو آن شكست ترد در مقابل نيرو هاي جانبي اشاره كرد.في الحال در يك طرح نوآورانه بصورت همزمان وزن بالاي بتن را با طرح اختلاط ابداعي تا حد چشمگيري پايين آورده(اين كاهش وزن بدون كاهش مقاومت بتن مي باشد)و به چگالي خشك 1500 كيلوگرم بر متر مكعب دست يافته ايم و در راستاي آن ، بوسيله نوار هاي ساخته شده با الياف پليمري كربن دار و همچنين ژاكت هاي فولادي ابداعي نقص پايين بودن مقاومت خمشي و برشي و شكست ترد را برطرف و يك محصول نسبتاً كامل را جهت استفاده در اعضاي سازه معرفي خواهيم نمود.شايان ذكر است كه يكي از پر كاربرد ترين استفاده هاي كامپوزيت هاي پليمري كربن داردر مهندسي عمران، استفاده از آنها براي محصور كردن ستون هاي بتني و ستون هاي با مصالح بنايي جهت افزايش باربري و شكل پذيري آنها مي باشد البته محصور كردن اعضاي سازه با نوارهاي پليمري كربن دار مكفي نبوده و استفاده از ژاكت هاي فولادي ابداعي در دستور كار قرار گرفت كه استفاده تواًماً از روش هاي مذكور نتايج قابل اطميناني را جهت استفاده در مقاوم سازي سازه هاي بتني به مهندس عمران ارائه مي دهد.ضمناً تفاوت هاي اصلي در شيوه به كاربردن نوار هاي پليمري، جنس ، روش اتصال، تعداد لايه نوارها و زاويه قرارگيريشان نسبت به محور قائم ستون و يا تير مي باشد.دليل استفاده از اين مواد ويژگي ممتاز آنها از جمله نسبت بالاي مقاومت به وزن ، مقاومت در برابر خوردگي و حملات شيميايي ، دوام مطلوب ، مقاومت مكانيكي در دماي بالا ، شكست نرم ، سهولت حمل و نقل و بكار گيري به علت انعطاف پذيري بالا بوده است.هنگامي كه اعضاي پوشيده شده(ستون و يا تير)با اين مواد تحت اثر بار فشاري قرار مي گيرند ، پوشش پيرامون آنها از انبساط محيطي مقطع كه ناشي از گسترش ترك هاي فشاري است ، جلوگيري كرده و نوعي تنش فشاري محصور كننده غير فعال را بدان وارد مي آورد.به اين ترتيب باربري هسته بتن ادامه مي يابد و ستون بتني در تنش فشاري بالاتري منهدم مي گردد. كه پس از رسيدن به تنش تسليم اين نوار ها،تحمل نيرو هاي وارده به سازه بر عهده ي ژاكت هاي ياد شده قرار مي گيرد. كه آناليز هاي بدست آمده جهت اين اختراع از نتايج آزمايش انجام شده بر روي 27 نمونه استوانه اي با طرح اختلاط ابداعي و ويژگي هاي پوششي متفاوت مورد بررسي قرار گرفته شده است . هدف از اين اختراع در درجه اول ساخت سازه سبك پر مقاومت و در درجه دوم مقاوم سازي سازه هاي بتني و بنايي فرسوده (اعم از ساختمان هاي مسكوني،بناهاي تاريخي و همچنين مدارس) مي باشد. كه در متن اظهار نامه ابتدا به مطالب مربوط به نحوه ساخت و مصالح مصرفي بتن سبك با چگالي³ m/gK 1500 پرداخته مي شود و بعد از آن به آزمايشات و مقاوم سازي بتن بوسيله ي نوار هاي FRP و تحليل نتايج آن و سپس به مطالعات مربوط به ژاكت ها خواهيم پرداخت.