عنوان : اندازه گير جداشدگي بتن خودتراكم زمينه فني اختراع : عمران بزرگترين معضل كاربرد بتن خودتراكم بحث جداشدگي مي باشد. جداشدگي مشكلات عديده اي از جمله كاهش مقاومت و دوام را در پي خواهد داشت. از سوي ديگر به دليل نوپا بودن تكنولوژي بتن خودتراكم، تحقيقات كمي در زمينه جداشدگي صورت پذيرفته است. روش هاي موجود، مخرب بوده و داراي مشكلات فراوان مي باشند به همين دليل يافتن روشي براي ارزيابي اين بتن ها بسيار حائز اهميت مي باشد. روش اندازه گير جداشدگي بتن خودتراكم با استفاده از دستگاه مقاومت الكتريكي و جايگذاري ديتاهاي استخراج شده در فرمول هاي مربوط، شاخص جداشدگي را ارائه مي نمايد كه در نهايت معياري جهت قبول يا رد بتن ارائه مي نمايد. به دو روش مي توان از اين متد بهره جست. ابتدا به روش مخرب و با ريختن بتن در قالب ستونك جداشدگي و روش ديگر غير مخرب و با نصب الكترود هاي موازي در دو طرف مقطع در كارگاه. حتي با تحقيقات انجام شده بر روي اين روش به اين نتيجه رسيديم كه به طور لحظه اي نيز مي توان ريسك جداشدگي را تخمين زد كه مي تواند دستگاه مناسب و سريعي براي مهندسين ناظر و براي ارزيابي مقاطع ريخته شده باشد.

سرباره هاي موجود در كشور عملاً هيچ واكنش پذيري نداشته و نميتوان از آنها حتي به عنوان پوزولان به جاي درصدي از سيمان استفاده كرد. در اين پژوهش با استفاده از قليايي ها و عمل آوري ملات هاي ساخته شده در دماي 60 درجه سانتيگراد، واكنش پذيري ذرات سرباره افزايش داده شده و مقاومت فشاري ملات هاي حاوي 100 درصد سرباره كه به كمك سديم كربنات فعال سازي شده اند به شدت افزايش يافته است. نتايج حاكي از آن است كه در تمام سنين، مقاومت فشاري بدست آمده، از نمونه هاي ساخته شده با سيمان پرتلند معمولي بيشتر است. بر اساس مشاهدات، مقاومت فشاري 3 روزه ملات ساخته شده با تركيبات سيماني جديد، نزديك به 50 مگاپاسكال بوده كه بسيار قابل ملاحظه ميباشد. همچنين بر اساس مطالعات ريز ساختاري (SEM) مشخص شده كه ريز ساختار ملات ساخته شده با تركيبات سيماني جديد، بسيار بهبود يافته و ساختار كاملاً متراكم و يكپارچه فاقد هرگونه تخلخل و ترك، علت افزايش چشمگير مقاومت فشاري ملات هاي ساخته شده ميباشد.

يكي از نيازهاي اساسي در طراحي مهندسي سازه هاي بلند مرتبه و پل هاي پيش ساخته مدل كردن صحيح كرنش تابع زمان است. افزايش تغيير شكل نسبي با گذشت زمان تحت اثر بار ثابت، خزش ناميده مي¬شود. خزش بر تغيير شكل نسبي، خيز و همچنين اغلب بر توزيع تنش اثر مي گذارد. تاثير خزش بر پايداري و در نتيجه عملكرد سازه به علت افزايش تغيير شكل كاملا جدي مي باشد. موارد مختلفي از نشست سازه هاي سنگين، ريزش سقف در تونل ها و عرشه پل ها و غيره گزارش شده اند كه دليل اصلي آنها رفتار خزشي بتن بوده است. به منظور بررسي رفتار خزشي بتن و اعمال ضرايب تغيير شكل ناشي از خزش در طراحي سازه هاي بتني، مي بايستي آزمايش هاي آزمايشگاهي كوتاه مدت و بلند مدت بر روي نمونه بتن انجام شود و پارامتر هاي خزشي تعيين گردد. دستگاه ساخته شده براي اندازه گيري ميزان جابجايي خزشي شامل 5 بخش اصلي مي باشد (مطابق نقشه 1 ). به دليل مستهلك شدن بار با گذشت زمان لزوم طراحي فنر يا مجموعه فنرهايي كه در دراز مدت ميزان جابجايي آن ها تحت كنترل باشد، ضرورت دارد. همچنين مفصلي بودن صفحه هاي انتقال بار به نمونه، و عدم امكان هرگونه تغيير شكل و تغيير مكان در صفحه ها و ميله رابط در دراز مدت و در هر رطوبت و دماي آزمايش، امكان دمونتاژ كردن دستگاه جهت قرارگيري دستگاه در محل پروژه و امكان بارگذاري چندين قاب به كمك يك سيستم بارگذاري، قابليت افزايش بار وارده بر چندين قاب به كمك يك سيستم بارگذاري از مواردي كه كه در دستگاه اندازه گيري خزش حائز اهميت مي باشند. استفاده از اندازه گيري تصويري و تطبيق نتايج با داده هاي حاصل از كرنش سنج به دستگاه ثبت داده ها، اين امكان را فراهم مي آورد تا با ساده ترين دوربين تصويربرداري موجود بتوان كرنش ها را اندازه گيري نمود.

با توجه به اينكه حضور اكسيژن در سوپرآلياژها منجر به افت طول عمر تنش گسيختگي ميشود و نيز اكسيژن ميتواند به شكل اكسيد در مرزدانه‌ها تجمع كند و سبب كاهش خواص مكانيكي سوپرآلياژ به ويژه در دماهاي بالا شود، كه اين مهم براي قطعاتي مانند پره‌هاي توربين بسيار حائز اهميت است، لذا كاهش مقدار اكسيژن در سوپرآلياژهاي ريختگي همواره مورد توجه بوده است. عدم وجود دستورالعمل كاهش مقدار اكسيژن سوپرآلياژ ريخته شده به كمك كوره ذوب تحت خلأ القايي و نياز به ساخت شمشهايي با ميزان اكسيژن زير ppm 10 موجب شكل گيري اين اختراع شد. به منظور ساخت شمش سوپرآلياژهاي پايه نيكل با بهره‌گيري از مجموعه‌اي از آزمايش‌ها و محاسبات ترموديناميكي و سينتيكي، روشي اقتصادي و فناورانه ارائه شده است. اين روش دربردارنده مجموعه‌اي از دستورالعمل‌ها و رويه‌ها است، كه با اجراي دقيق آن علاوه بر دستيابي به سوپرآلياژ پايه نيكل با تركيب دلخواه، مي‌توان ميزان اكسيژن را به كمتر از ppm 10 و ميزان عناصر جزئي مضر در شمش را به مقادير بسيار اندك كاهش داد.

اختراع حاضر شامل يك نمونه سيم با تركيب تيتانيم - نيكل - مس بوده كه در دماي محيط دهان حدود 37C خاصيت سوپرالاستيك داشته و قابليت استفاده در كاربرد ارتودنسي جهت رديف كردن دندان هاي نامنظم را داراست. دماي پايان استحاله مارتنزيت به آستنيت Af در اين سيم 35c بوده و در دماي محيط دهان رفتار سوپر الاستيك با كرنش باقيمانده محدود نشان مي دهد. حين درمان ميزان نيروي اعمالي به دندان ها كم بوده و تا 4mm جابجايي دندان نيروي كمتر از 2N را اعمال مي كند. در اين سيم متناسب با تغييرات دمايي محيط دهان، نيروي اعمالي به دندان روند افزايشي يا كاهش خواهد يافت. تركيب شيميايي استفاده شده در ساخت اين سيتم 50% اتمي تيتانيم، 45% اتمي نيكل و 5% اتمي مس مي باشد.

مشكل اصلي در ايجاد لايه نازك نيكل ـ تيتانيم، كنترل تركيب شيميايي و ايجاد حافظه¬داري دوطرفه ذاتي بدون عمليات ترمومكانيكي است. اكثر تحقيقات بر روي لايه¬هاي يكنواخت با تركيب مشخص و بدست آوردن خاصيت سودوالاستيك و يا حافظه¬داري يكطرفه، متمركز شده است. حافظه¬داري دوطرفه در لايه¬هاي يكنواخت همراه با يك فرآيند تربيتي ترمومكانيكي بوجود مي آيد. دماهاي تغيير فاز به شدت وابسته به تركيب شيميايي آلياژ بوده و انحراف جزئي تركيب، دماهاي تحول را بشدت تغيير مي دهد. جهت ايجاد رفتار حافظه¬داري و يا خاصيت سوپرالاستيك كنترل تركيب شيميايي در لايه¬هاي نازك لازم مي باشد. اما دولايــه¬ غني از تيتانيم و غني از نيكل در صورت كنترل تركيب شيميايي مي تواند در محدوده وسيعي از دماها خواص حافظه¬داري و سوپر¬الاستيك همزمان داشته باشد. در اين اختراع دولايه¬ متشكل از لايه مارتنزيتي (نيكل45درصداتمي ـ تيتانيم50درصد اتمي-مس5درصد اتمي) و لايه آستنيتي (نيكل50.8درصد اتمي-تيتانيم49.2درصداتمي) از طريق كندوپاش توليد گرديد كه پس از بلوري شدن به علت بوجود آمدن گراديان غلظت و تنش در دولايه، دماهاي استحاله در ضخامت لايه تغيير مي¬كند. دولايه بطور همزمان خواص حافظه¬داري و سودوالاستيك و نيز اثر حافظه¬داري دوطرفه ذاتي بدون نياز به عمليات ترمومكانيكي نشان مي¬دهد. اين رفتار بواسطه ايجاد يك گراديان تنشي در داخل لايه است. افزودن مس سبب كاهش پسماند و افزايش فركانــس پاسخــگويي شده است. كاربرد دولايه در ساخت سيستمهاي ميكروالكترومكانيك مي باشد.

براي توليد آلياژهاي شيشه اي (آمورف) (و آلياژهاي حافظه دار نياز) به مواد با درجه خلوص بالا، عدم اكسيداسيون مواد در حين ذوب و سرعت سرمايش بالا مي باشد. براي رسيدن به چنين شرايطي بايد بتوان ابتدا محيط ذوب را تقريبا از تمام گازهاي اتمسفر عاري كرد(خلاء بالا) و پس از آن به منظور جلوگيري از تبخير مواد، ذوب تحت فشار گاز خنثي انجام شود. پس از آماده سازي آلياژ تحت چنين شرايطي، مذاب تحت نيروي كششي درون قالب مسي آبگرد (جهت حصول سرعت سرمايش بالا) تزريق مي شود. فرايندهاي معمول ريخته گري قابليت توليد قطعات ريختگي تحت شرايط ذكر شده را ندارند. دستگاه ريخته گري مكشي با قابليت ريخته گري قطعات با ابعاد و اشكال هندسي مختلف (مخروط، ميله و يا صفحه با ضخامت هاي مختلف) در قالب مسي آبگرد تحت خلاء يا محيط خنثي، براي اولين بار در ايران طراحي، شبيه سازي و ساخته شده است كه مي تواند نقش بسيار موثري در ايجاد، نوآوري و توسعه دانش فني، و صنعتي شدن اين مواد را داشته باشد.