گچ

گچ از جمله مصالحی است که در صنایع ساختمان سازی از اهمیت مخصوصی برخوردار است . قدمت استفاده بشر از گچ به حدود 5000 سال قبل میرسد ( دیواره های قبرهایی در مصر که مربوط به آن دوران است بوسیله گچ اندود شده است ) . در ایران نیز استفاده از گچ به زمان حکومت اشکانیان میرسد .

گچ از پختن و آسیاب کردن سنگ گچ بدست می آید . سنگ گچ از گروه مصالح ساختمانی کلسیم دار است و از لحاظ فراوانی در طبیعت در ردیف پنجم میباشد .

گچ تقریباً در تمام نقاط جهان یافت میشود و در ایران در مناطقی مانند کویر مرکزی و اطراف تهران ، آذربایجان ، جاجرود و اطراف مشهد یافت میشود .

سنگ گچ به فرمول CaSo₄.2H₂O از سنگهای ته نشستی است و میل ترکیبی شدیدی دارد و به همین خاطر به طور خالص یافت نمیشود ، این سنگ بیشتر بصورت ترکیب با آهک ، خاک رس ، کربن و اکسیدهای آهن یافت میشود . ( سنگ گچ موجود در طبیعت بیشتر بصورت مخلوط با آهک و خاک رس است )

- سنگ گچ به دو صورت یافت میشود :

الف ) سولفات کلسیم آبدار که به آن ژیپس ( گچ خام ) گویند .

ب ) سولفات کلسیم بدون آب ( CaSo₄ ) که به آن ایندریت گویند .

- سنگ گچ خام خود به 4 صورت یافت میشود :

الف ) سنگ گچ مرمری : این سنگ جزء سنگهای زینتی میباشد و در گچ پزی کاربرد ندارد .

ب ) سنگ گچ مطبق : این سنگ بصورت لایه لایه میباشد و مصرف گچ پزی ندارد .

ج ) سنگ گچ خوشه ای : این سنگ نیز بصورت تارهای ابریشم بهم چسبیده است که مصرف گچ پزی ندارد .

د ) سنگ گچ معمولی : این سنگ غیر بلوری بوده و فراوانترین نوع سنگ گچ است که مصرف گچ پزی دارد .

- سنگ گچ خالص بی رنگ است ، امّا چون سنگ گچ بصورت خالص یافت نمیشود ، این سنگ در رنگهای خاکستری ( بدلیل ترکیب با کربن ) ، بیرنگ ، زرد روشن ، کبود یا سرخ رنگ ( بدلیل ترکیب با اکسیدهای آهن ) در طبیعت یافت میشود .

- گچ دارای خواص زیادی است که از آن جمله میتوان خواص زیر را نام برد :

1 - رنگ سفید و خوش آیند .

2 - زودگیر بودن : ملات گچ در حدود 10 دقیقه سخت میگردد . ( برای همین است که استفاده از این ملات برای تیغه های 5 سانتی متری و طاقهای ضربی ( که برای چیدن هر ردیف آجر باید ردیف قبلی سخت شده و در جای خود ایستا باشد ) بهتر است . )

3 - ارزانی و فراوانی .

4 - اکوستیک و ضد صدا بودن : گچ تقریباً بین 60 تا 75 درصد ارتعاشات صوتی را میتواند جذب کند .

5 - مقاومت در مقابل آتش سوزی : چون گچ سخت شده مانند سنگ گچ دارای 2 مولکول آب تبلور است ، اگر لایه گچ در مقابل حرارت ناشی از آتش سوزی قرار بگیرد این آب تبلور در اثر حرارت دوباره از گچ جدا شده و بصورت یک لایه از آب در مقابل آتش قرار گرفته و برای مدت 2 تا 3 ساعت میتواند در مقابل سرایت آتش به فضاهای دیگر مقاومت کند .

6 - ازدیاد حجم به هنگام سخت شدن : در حدود 1 درصد حجمش ازدیاد پیدا میکند و پس از خشک شدن تقلیل حجم پیدا نمیکند ( برعکس بقیۀ ملاتها ) .

7 - رنگ پذیری .

8 - سخت شدن .

9 - دارا بودن خاصیت پلاستیسیته .

...

- مهمترین و اصلیترین مشکل گچ این است که مقاومت کمی در مقابل آب و رطوبت دارد و بهتر میتوان گفت که اصلاً مقاومتی ندارد . لایه های سفیدکاری اگر در مجاورت رطوبت قرار گیرند طبله کرده و بصورت جدا از هم روی دیوار ظاهر میشوند ( پس از خشک شدن رطوبت نیز این حالت در گچ باقی مانده و گچ به حالت اولیه خود باز نمیگردد ) . بخاطر همین حالت گچ است که از آن در مکانهایی که با آب در تماس هستند ( مانند حمام و آشپزخانه ) استفاده نمیشود . از گچ در مناطق مرطوب مانند مناطق شمالی ایران نیز استفاده نمیشود ، در این مناطق برای سفیدکاری بیشتر از سیمان سفید یا آهک استفاده میکنند . برای آنکه گچ را در مقابل رطوبت مقاوم کنند ، باید گچ ایندریت را کاملاً پودر کرده و آنرا در محلول زاج ( زاجها سولفاتهایی مضاعف هستند که فرمول کلی آنها M₂So₄.R₂(So₄)₃.24H₂O میباشد که در آن M نماینده یک فلز قلیایی مانند پتاسیم یا آمونیوم میباشد و R نماینده یک فلز سه ظرفیتی مانند آلومینیوم یا کُرم است و معمولاً در اصطلاح عموم ، زاج به زاج سفید گویند ) خمیر کرده و دوباره به کوره برده و تا 500 درجه سلسیوس حرارت میدهیم ، سپس آنرا به آسیاب برده و به گرد گچ تبدیل میکنیم که در مقابل آب مقاوم بوده و طبله نمیکند .

- مقدار آبی که 1 کیلوگرم پودر گچ احتیاج دارد تا ملات شود از لحاظ تئوری 0.2 لیتر است یعنی تقریباً 20 درصد وزن گچ ولی عملاً برای آنکه شکل پذیری بهتری در ملات گچ ایجاد شود باید به ملات گچ در حدود 70 تا 80 درصد وزنش آب اضافه نمود .

- گچ ساختمانی مرغوب آن گچی است که زمان گرفتن آن زودتر از 8 دقیقه شروع نشود و حداکثر از 25 دقیقه دیرتر شروع به گرفتن نکند . پایان سخت شدن آن نیز نباید زودتر از 20 دقیقه و دیرتر از 1 ساعت باشد . گچ سخت شده شکل پذیری خود را از دست میدهد .

- برای آنکه ملات گچ روی بتن بچسبد ، ایتدا روی بتن گیبتون میزنند و سپس از روی آن ملات گچ را میکشند . 

- گچ در موقع ملات سازی گرما تولید میکند بطوریکه حدوداً 15 تا 20 درجه گرمتر از محیط میشود . بهتر است ملات گچ را در دماهای کمتر از 5 یا 6 درجه بالای صفر مصرف نکنیم .

- گچ کشته ، گچی است که هیچ وقت سخت نمیشود و تا قبل از خشک شدن حالت پلاستیسیته خود را از دست نمیدهد . ضخامت گچ کشته نباید از 1 mm تجاوز کند چون در غیر اینصورت پوسته پوسته شده و از سطح کار جدا میشود .

- وزن مخصوص گچ در کل 0.85 تا 1.4 ton/m³ است ، ولی این عدد بر حسب ریزی و درشتی دانه ها و همچنین لرزیده و نلرزیده آن فرق میکند .

- قطر بزرگترین دانه گچ مورد استفاده در کارهای ساختمانی نباید از 0.6 mm بزرگتر باشد و 90 درصد آن باید ریزتر از 0.15 mm بوده و 99.5 درصد آن باید ریزتر از 0.2 mm باشد . هرقدر دانه های گچ ریزتر باشند گچ مرغوبتر است .

- مقاومت فشاری گچ سخت شده بیش از 30 kg/cm² و مقاومت کششی آن بیش از 5 kg/cm² میباشد .

- ملات گچ اگر در مجاورت آهن ، روی و سرب قرار بگیرد با آن ترکیب شده و تولید سولفات میکند و در نتیجه موجب ضعیف شدن قطعه بکار رفته میشود .

- از دوغ آب گچ برای پر کردن درزهای طاق ضربی استفاده میکنند .

دوغ آب گچ را قبل از ازدیاد حجم گچ مصرف میکنند و ملات گچ را بعد از ازدیاد حجم گچ مصرف میکنند .

دانلود سوالات

از لینکهای زیر میتوانید سوالات ۲۵ ٪ اول ، ۲۵ ٪ دوم ، ۵۰ ٪ اول ، ۲۵ ٪ سوم ، ۲۵ ٪ چهارم و ۵۰ ٪ دوم پارسه همراه با پاسخ تشریحی آنها را دانلود کنید :

دانلود 25%اول

دانلود 25% دوم

دانلود سوال 50% اول

دانلود پاسخ 50% اول

دانلود سوال 25% سوم

دانلود پاسخ 25% سوم

دانلود سوال 25% چهارم

دانلود پاسخ 25% چهارم

دانلود سوال 50% دوم

دانلود پاسخ 50% دوم

با تشکر از مهندس حنیفه زاده  و  مهندس محمدی  که زحمت کشیدن و این فایلها رو تهیه کردن . خسته نباشید .

چگونه کانی ها را بشناسیم ؟ ( Mineralogy )

برای شناسایی کانی ها راههای زیادی وجود دارد ، که از آن جمله عبارتند از :

۱- مطالعه و بررسی شکل کانیها بخصوص کانیهای با بلور ریز در زیر میکروسکوپ الکتریکی

۲- مطالعه و بررسی خواص و حالات نوری کانیها با میکروسکوپ

۳- مطالعه و بررسی خواص و حالات فیزیکی کانیها

۴- مطالعه و بررسی خواص و ترکیب شیمیایی کانیها

۵- مطالعه و بررسی شبکه بلوری کانیها به روش دیفراکتومتری اشعه ایکس ( XRD )

( شناسایی کانیها با آزمایش فلورسانس اشعه ایکس ( XRF ) نیز صورت میگیرد )

همه موارد فوق به جز یک مورد به کارهای آزمایشگاهی نیازمند هستند که وقت زیاد و هزینه زیادی را باید برای آنها صرف کرد .

 پایان قسمت دوم بحث کانی شناسی

کانی (Mineral) چیست ؟

  کانی ها موادطبیعی ، غیر آلی ، متبلور ( معمولاً ) و جامدی هستند که ساختمان داخلی منظمی دارند و معمولاً از نظر فرمول شیمیایی ثابت میباشند . تاکنون بیش از ۲۰۰۰ نوع کانی شناسایی شده است که تعداد کمی از آنها در ساختمان سنگهای اصلی پوسته زمین شرکت دارند و بیشتر آنها از نظر ویژگیهای ظاهری و زینتی یا اقتصادی یا فنی مورد توجه هستند .

  کانی ها مواد تشکیل دهنده سنگهای پوسته زمین هستند و از نظر کانی شناسی میتوان گفت : از ۱۰۰٪ ترکیب مواد تشکیل دهنده سنگهای پوسته زمین حدوداً ، ۶۰٪ فلدسپاتها ، ۱۶٪ پیروکنها و آمفیبولها ، ۱۲٪ کوارتز ، ۴٪ میکاها و ۸٪ بقیه کانیها هستند .

  تعریف بلور یا کریستال : جسمی است که شکل ظاهری متبلور با سطوح منظم و هندسی داشته باشد . به علمی که به بحث در مورد آرایش اتمی کانی و ارتباط آن با شکل ظاهری کانی میپردازد ، علم کریستالوگرافی یا بلورشناسی میگویند . در کل در مورد اجسام متبلور باید گفت ممکن است برخی مواقع شکل هندسی منظم در آنها تشکیل نشود ؛ بعضی از دلایل که منجر به این امر میشوند عبارتند از :

۱- عدم وجود زمان کافی برای تشکیل بلور : ( در شرایط خاصی ممکن است مواد به صورت غیر متبلور یا آمرف تشکیل شوند مانند مواد مذاب آذرین که فرصت کافی برای متبلور شدن را ندارند و سزیعاً سرد میشوند ، در نتیجه ابسیدین یا شیشه طبیعی را بوجود می آورند . گاهی نیز بر اثر رسوبگذاری مواد کلوئیدی در محیطهای کلوئید ، مواد جامد ولی بصورت غیر متبلور مانند اوپال تشکیل میشوند ، چون در این محیطها یونها تحرک کافی برای جابجا شدن و آرایش شبکه منظم را ندارند . )

۲- نامناسب بودن شرایط ترمودینامیکی محیط : ( این شرایط عبارتند از : درجه حرارت ، درجه غلظت یونها و مقدار فشار )

۳- نبود فضای کافی برای رشد آزاد سطوح بلوری در محیط .

۴-کمبود فراوانی در تعداد هسته های اولیه در محیط : ( در این صورت از رشد بلورهای درشت جلوگیری به عمل می آید . ) 

پایان قسمت اول بحث کانی شناسی

دانلود

جزوه مكانيك سيالات، دكتر سلطانپور، دانشگاه خواجه نصير

مطالب مربوط به اين جزوه را مي توانيد از لينكهاي زير دريافت نماييد :

Introduction	PDF/1
Fluid properties	PDF/2
Hydrostatics-1	PDF/3
Hydrostatics-2	PDF/4
Fluid flow	PDF/5
System & control volume-1	PDF/6
System & control volume-2	PDF/7
Dimensional analysis	PDF/8
Pipes	PDF/9

منبع : پایگاه علمی مهندسی آب ایران

چرخ فالکرک (The Falkirk Wheel):

چرخ فالکرک که با توجه به نزدیکی آن به شهر فالکرک، در مركز اسكاتلند، به این نام خوانده می‌شود، یک وسیله بالابر گردان برای انتقال قایق است که کانال فورت اند کلاید  را به کانال یونین متصل می‌سازد. اختلاف ارتفاع دو کانال در محل قرار گرفتن چرخ فالکرک، 24 متر می‌باشد که بطور تقریبی برابر یک ساختمان هشت طبقه است. محل چرخ در نزدیکی دهکده  تام فور هیل واقع شده و در ماه می‌سال 2007 توسط ملکه الیزابت دوم افتتاح گردید.

طراحی چرخ بالابر:

طراحی و معماری این چرخ و سازه آن تحت نظارت و حمایت موسسه طراحی RMJM كشور اسكاتلند صورت گرفته و  در ابتدا توسط شرکت مهندسی نیکول راسل طراحی گردیده است. این چرخ که قطر کلی آن 35 متر می‌باشد تشكیل شده از دو بازو که هر کدام تا 15 متر نسبت  به محور مرکزی با قطر 3.5 متر امتداد  دارند و شکل آنها شبیه به تبرهای دوسر است که در جنگهای قرون وسطای اروپا  مورد استفاده قرار می‌گرفتند.

این دو بازو در فاصله 25 متری از یکدیگر قرار گرفته اند و دو مخزن (جایگاه حمل قایقها) در حالی كه از آب پر می‌شوند با ظرفیت80000   گالن ( 302 تن) بین آنها قرار دارند. این دو مخزن حمل، فارغ از آنکه در حال حمل قایق باشند یا خیر، همواره وزن ثابتی داشته و در مجموع 600 تن وزن دارند. این موضوع به قانون ارشمیدس بر می‌گردد که می‌گوید " هر جسم شناور به میزان وزن خود آب را جابجا می‌کند" و لذا در زمانیکه قایق در مخزن قرار می‌گیرد،به میزان وزن قایق آب از مخزن حمل خالی می‌شود و در نتیجه مقدار وزن مخزنها همواره ثابت می‌ماند.

این چرخ در مدت زمان 5.5 دقیقه، با صرف توان بسیار اندک،180 درجه می‌چرخد و توان مصرفی آن تنها 22.5 کیلووات است که بوسیله موتور برق تامین می‌گردد. به بیان دیگر می‌توان گفت انرژی مصرفی 1.5 کیلو وات ساعت در مدت زمان 4 دقیقه می‌باشد که تقریباً می‌توان آنرا برابر با انرژی لازم برای جوش آوردن 8 عدد کتری آب در نظر گرفت. این سیستم، تنها بالابر حمل قایق در نوع خود می‌باشد و  نشانی از توانمندی مهندسی در کشور اسکاتلند است.
 

چگونگی عملکرد چرخ فالکرک:

چرخ به همراه محوری که در دو انتهای آن روی یاتاقان‌های مخصوص ( Slewing Bearing ) قرار گرفته اند گردش می‌كند. حلقه بیرونی این یاتاقانها روی پایه بتونی قرار گرفته و ثابت شده است. حلقه داخلی این یاتاقانها دارای چرخدنده داخلی است و به شکل یک حلقه گردنده عمل می‌کند. این حلقه چرخان بوسیله   مجموعه‌ای از 10 موتور هیدرولیک که در بخش ثابت یاتاقان قرار گرفته اند حرکت می‌کند. حرکت این موتورها توسط یک پمپ هیدرولیک که بوسیله یک موتور الکتریکی فعال میشود، صورت می‌گیرد. محور هر یک از این موتورها به چرخدنده‌ای متصل است که بصورت چرخدنده سیاره‌ای ثابت عمل می‌کنند و از این طریق حلقه داخلی یاتاقان و محور را می‌گردانند. در نهایت چرخ با سرعت زاویه‌ای 8/1( یك هشتم ) دور در دقیقه می‌چرخد.
 

چگونه مخازن حمل در طول حركت تراز باقی می‌مانند:

مخازن مذكور در واقع می‌بایستی با همان سرعت گردش  چرخ، اما در خلاف جهت چرخش آن، بگردند تا از سقوط قایق‌ها یا ریختن آب از مخازن جلوگیری شود. انتهای هر كدام از این مخازن، در دو سمت، به چرخهایی مجهزند كه روی سطح داخلی حفره‌های 8 متری (روی بازوها) حركت می‌كنند. لذا مخازن به این چرخها تكیه داشته و امكان چرخش دارند. گردش مخازن توسط مجموعه‌ای از چرخدنده‌ها كنترل می‌شود.

این مجموعه شامل سه چرخدنده حلقه‌ای 8 متری و دو چرخدنده كوچك مابین آنها میشود كه همگی دارای دنده‌های خارجی هستند. چرخدنده بزرگ مركزی، بصورت یك چرخدنده خورشیدی ثابت عمل می‌كند و برای جلوگیری از حركت آن، جدا از محور در سمت موتور خانه و روی پایه بتنی نصب شده است.چرخدنده‌های كوچك، بصورت چرخدنده‌های سیاره‌ای عمل كرده و روی بازو ( سمت موتورخانه) نصب می‌شوند. وقتی موتور‌ها چرخ  و بازو‌ها را می‌گردانند چرخدنده‌های سیاره‌ای كوچك با چرخدنده خورشیدی مركزی درگیر می‌شوند و در نتیجه چرخدنده‌های سیاره‌ای با سرعت بیشتری نسبت به چرخ ولی در همان جهت شروع به گردش می‌كنند. چرخ دنده‌های سیاره‌ای مذكور، سپس با چرخدنده‌های حلقه‌ای بزرگی كه به انتهای هر یك از مخازن متصل و ثابت شده اند درگیر شده و باعث گردش آنها با سرعت برابر با چرخ و در جهت عكس آن می‌گردند. در نتیجه مخازن در طول حركت همواره پایدار و كاملا تراز خواهند ماند.

ساخت چرخ:

این سیستم توسط شركت مهندسی باترلی  در دربی شایر تحت عنوان پروژه‌های هزاره اجرا گردید تا دو كا نال فورت اند کلاید و یونین را به یكدیگر متصل نماید. البته هدف اصلی پروژه استفاده  تفریحی از آن بوده است. دو كانال یاد شده در گذشته نیز بوسیله یازده دریچه قفل شونده به یكدیگر متصل می‌شدند كه پس از سال 1930 متروك مانده و از بین رفته بودند. كمسیون طرحهای هزاره تصمیم گرفت كه مجددا این دو كانال را كه در مركز اسكاتلند قرار گرفته اند  به یكدیگر متصل كرده و در واقع، مجددا گلاسكو را به ادینبورگ پیوند بزند. در میان طرحهای مختلف ارائه شده طرح چرخ فالكرك، برنده شد. مانند بقیه پروژه‌های هزاره در محل احداث این پروژه اقامتگاه، رستوران و فروشگاه‌هایی نیز در نظر گرفته شده است. هزینه ساخت چرخ فالكرك 17.5 میلیون پوند و كل پروژه 84.5 میلیون پوند بوده است. 
 

چاله بارانداز:

این چاله در واقع محلی خشك و عایق شده نسبت به آب   می‌باشد و در صورت ورود آب به چاله پمپهای تعبیه شده در آن آب را تخلیه می‌كنند. هنگامی كه پس از گردش چرخ، بازو‌ها بصورت عمودی قرار گرفتند و سیستم متوقف شد، دریچه مخزن باز شده و ورود و خروج قایقها را ممكن می‌سازد. در واقع فضای زیر مخزن حمل در این حالت خالی می‌ماند. در صورتی كه چنین چاله‌ای در نظر گرفته نمی‌شد، هر بار در گردش چرخ بازوها وارد آب می‌شدند و در این حالت مشكلات زیادی از جمله اغتشاشات آب و عدم پایداری مخزن و نیز نیاز به توان بیشتر برای غلبه بر ویسكوزیته (چسبندگی) آب بوجود می‌آمد.

منابع

۱/ حمل و نقل عمودی و آینده پیش رو - نوشته: محمد کیکاووسی - مجله دنیای آسانسور - شماره 31-۳۰ - صفحه اصلی مقاله

۲/ منبع تصاویر - مقاله انگلیسی