پروژه و تحقیق- لامپ ها و باتریها- در 70 صفحه-docx

اختصاصی از نیک فایل پروژه و تحقیق- لامپ ها و باتریها- در 70 صفحه-docx دانلود با لینک مستقیم و پر سرعت .

انواع لامپها :

1. 
   لامپهای التهابی(رشته ای)
   2. لامپهای فلورسنت
   3. لامپهای فلورسنت فشرده(کم مصرف (CFL
   4. لامپهای بخارجیوه
   5. لامپهای بخارسدیم
   6. لامپهای متال هالید
   7. لامپهای LED
   
   1. لامپ‌های التهابی (رشته‌ای) :
   لامپ‌های التهابی اولین نوع لامپ‌هایی هستند که در دنیا تولید شدند. از تاریخ شروع تولید آنها بیش از صد سال می‌گذرد. این لامپ‌ها راندمان بسیار پائینی (حدود12 lum/watt ) دارند و مقدار زیادی حرارت تولید می‌کنند. طول عمر پائین (متوسط هزار ساعت) از دیگر معایب این لامپ‌ها می‌باشند که با توجه به معایب ذکر شده این لامپ‌ها به هیچ وجه مقرون به صرفه نمی‌باشند علی‌رغم اینکه قیمت این لامپ‌ها نسبت به سایر لامپ‌های مشابه پائین است با این حال به دلیل مصرف بسیار زیاد انرژی و انتشار مقدار زیادی حرارت در محیط که باعث تحمیل هزینه مصرف انرژی الکتریکی می‌شود و نیز به دلیل طول عمر پائین در نهایت هزینه بسیار زیادی را به مصرف‌کننده تحمیل می‌کنند.
   
   2. لامپ‌های فلورسنت :
   نزدیک به 70 سال از تولید لامپ‌های فلورسنت می‌گذرد. این لامپ‌ها به دلیل داشتن بهره نوری بالا و رنگ و نور مناسب، یکی از اقتصادی‌ترین لامپ‌ها برای تامین روشنایی بویژه روشنایی داخلی می‌باشند. حباب این لامپ‌ها با گاز بخار جیوه با فشار کم پر شده است و در اثر تخلیه الکتریکی در گاز بخار جیوه، نور ماوراء بنفش ساطع می‌شود. این نور در اثر برخورد با لایه پوشش داخلی فلورسانتی به نور تبدیل می‌شود.
   
   3. لامپ‌های فلورسنت فشرده (کم مصرف) :
   تولید لامپ‌های فلورسنت فشرده تحول بسیار عظیمی در بهینه‌سازی مصرف انرژی الکتریکی برای تامین روشنایی ایجاد کرد. از نظر عملکرد این لامپ‌هاکاملا شبیه به لامپ‌های فلورسنت هستند و تنها به خاطر اینکه حجم آنها بسیار کوچکتر از لامپ‌های فلورسنت است آنها را لامپ‌های فلورسنت فشرده (Compact Florescent Lamp) یا به اختصار CFL نامیدند. با این حال بدلیل مصرف بسیارپائین انرژی و بازدهی بسیارخوب در مقایسه با لامپ‌های رشته‌ای به کم مصرف (Energy Saving Lamp) مشهور شدند. یکی از معایب این لامپ‌ها وجود 8-5 میلی‌گرم جیوه آزاد درون این لامپ‌ها است. در واقع قابلیت نورافشانی لامپ‌های فلورسنت مبتنی بر خواص جیوه است. البته جیوه به همان اندازه که در ایجاد نور سفید توانایی و کارآیی دارد، سمی و خطرناک نیز هست. بر اساس آمار منتشر شده، دست‌کم یکی از موارد مسمومیت با جیوه به لامپ‌های فلورسنت تعلق دارد.
   از دیگر معایب لامپ‌های فلورسنت وجود مقدار زیادی اشعه ماوراء بنفش در این لامپ‌ها می‌باشد که با مرور زمان آسیب‌های جدی به چشم، پوست و... وارد می‌کند.
   
   4. لامپ‌های بخار جیوه :
   در این دسته از لامپ‌ها تخلیه الکتریکی در گاز بخار جیوه صورت می‌گیرد و به همین دلیل با نام لامپ‌های بخار جیوه شناخته شده‌اند. بازده نوری خوب و طول عمر بالا مهم‌ترین ویژگی این لامپ‌ها است که باعث شده این لامپ‌ها یکی از مقرون به صرفه‌ترین انواع لامپ‌ها برای تامین روشنایی بیرونی باشند.
   با توجه به رنگ نور مناسب، این لامپ‌ها برای تامین روشنایی بیرونی نظیر پارک، پیاده‌رو و تامین روشنایی سالن‌های کارخانه‌ها و هر مکانی که تعویض لامپ دارای هزینه و مشکلات فراوان است مناسب هستند. باتوجه به اینکه در حال حاضر لامپ‌هایی با راندمان بالا تولید می‌شوندو با توجه به نمود رنگ بسیار پائین لامپ‌های بخار جیوه، استفاده از این لامپ‌ها در دنیا رو به کاهش است. از سوی دیگر با توجه به مخاطراتی که بخار جیوه برای محیط زیست دارد تولید این نوع لامپ‌ها در کشورهای عضو اتحادیه اروپا ممنوع شده است. این بدان معنی است که کم‌کم دوران استفاده از این لامپ‌ها برای تامین روشنایی در حال اتمام است. با این حال به دلیل طول عمر نسبتاً بالای آنها هنوز به میزان زیادی مورد استفاده قرار می‌گیرند.
   
   5. لامپ‌های بخار سدیم :
   در لامپ‌های بخار سدیم، گازی که در آن تخلیه الکتریکی صورت می‌گیرد بخار سدیم است. در نتیجه نور این لامپ‌ها در محدوده نور زرد قرار دارد. لامپ‌های بخار سدیم را به دو دسته کم‌فشار و پرفشار می‌توان تقسیم کرد.
   بخار سدیم کم‌فشار: این لامپ‌ها بهره نور بسیار بالایی-بالغ بر 120 لومن بر وات- را دارند ولی با توجه به رنگ نور نامناسب و درصد بازتاب رنگ نامطلوب این لامپ‌ها بیشتر در محیط‌هایی نظیر اسکله‌ها و بنادر توصیه می‌شوند.
    بخار سدیم پرفشار: در بین لامپ‌های تخلیه گازی که برای تامین روشنایی عمومی به کار می‌روند، لامپ‌های بخار سدیم پرفشار از نظر اقتصادی مقرون به صرفه هستند. صرف‌نظر از رنگ نور نامناسب، این لامپ‌ها به دلیل داشتن بهره نور بالا و نیز طول عمر زیاد، برای تامین روشنایی معابر شهری مناسب هستند. در استفاده از این لامپ‌ها باید به این نکته توجه کرد که شاخص نمود رنگ این لامپ‌ها بسیار پائین است. لذا استفاده از این لامپ‌ها برای محل‌هایی که در آنها افراد بصورت بلندمدت تردد دارند نظیر پیاده‌روها‌،‌مراکز خرید شهری، پارکها و... مناسب نیستند در مقابل برای تامین روشنایی معابر شهری و بین شهری نظیر اتوبان‌ها، خیابان‌ها، جاده‌ها، تونل‌ها و پل‌ها استفاده از لامپ‌های بخار سدیم بهترین گزینه می‌باشد. طبق بررسی های انجام شده، لامپ‌های کم‌فشار در طیف محصولات موجود بازار در داخل کشور قرار ندارند و در اکثر طراحی‌ها از لامپ‌های پرفشار استفاده می‌شود.
   
   6. لامپ‌های متال هالید :
   لامپ‌های متال هالید با داشتن نور سفید و درخشنده و نمود رنگ بسیار خوب و نیز راندمان قابل قبول، امروزه به سرعت در حال جایگزینی با سایر انواع لامپ‌ها هستند. این نوع لامپ‌ها در محدوده 20 تا 2000 وات تولید شده‌اند که لامپ‌های با فشار نوری پائین‌تر در روشنایی داخلی و لامپ‌های با توان متوسط (150-250-400) برای تامین روشنایی سالن‌های کارخانجات و همچنین معابر شهری و لامپ‌های با توان بالا در سایر کاربردها نظیر استادیوم‌های ورزشی، محوطه‌های خیلی بزرگ و... مورد استفاده قرار می‌گیرند. لامپ متال هالید از دو حباب بیرونی و داخلی تشکیل شده است، وظیفه حباب بیرونی محافظت از حباب داخلی (در برابر رطوبت و تماس) و نیز جلوگیری از انتشار اشعه ماوراء بنفش است چنانچه حباب بیرونی بشکند، لامپ کماکان روشن می‌شود ولی استفاده از آن بسیار خطرناک است و می‌تواند آسیب جدی به چشم و پوست انسان وارد کند.
   
   7. لامپ‌های LED :
   لامپ‌های LED در واقع مجموعه‌ای از یک یا چند LED می‌باشند که برای بدست آوردن شدت نور و رنگ مورد نیاز با یکدیگر در یک مجموعه قرار داده می‌شوند و به منظور تامین روشنایی و یا تزئینات مورد استفاده قرار می‌گیرند.
   مشخصات منحصر بفرد led باعث شده است که لامپ‌های led به سرعت جایگزین سایر منابع تامین روشنایی گردند و از مصادیق بارز آن می‌توان به چراغ‌ها و علائم راهنمایی ساخته شده با led اشاره کرد که در حال حاضر در کشورمان در مقیاس گسترده‌ای به کار گرفته شده‌اند. تولید کنندگان لامپ‌های قدیمی که معروف‌ترین آنها شرکت OSRAM می‌باشد بصورت گسترده‌ای بر روی تولید لامپ‌های led سرمایه‌گذاری نموده است. با توجه به این موضوع که شرکت OSRAM به عنوان پیشروترین شرکت در زمینه تولید لامپ‌های کم‌مصرف سرمایه‌گذاری عظیمی بر روی led نموده است می‌توان به اهمیت لامپ‌های led به عنوان منبع روشنایی قابل اتکا در آینده پی برد
   
   

   

 مزایا و معایب LED :
در جدول زیر مقایسه کلی بین انواع لامپ‌ها صورت گرفته است:

انواع لامپ‌ها

راندمان نوری lum/watt

طول عمر(h)

کاربرد

لامپهای التهابی

15-10

1000

منازل

لامپهای کم مصرف

65-45

8000

منازل و ادارات

بخار سدیم پرفشار

110-60

25000

روشنایی معابر، بزرگراه‌ها، خیابان‌های اصلی و میادین

بخار جیوه پرفشار

60-35

20000

روشنایی معابر، خیابان‌های فرعی، پارک‌ها، ساختمان‌های صنعتی

متال هالید

85-75

15000

سالن‌های ورزشی، استادیوم‌ها، مراکز خرید، پالایشگاه‌ها و ساختمان‌های بزرگ تجاری

led

120-75

50000

محدودیت استفاده ندارد

 مزایای لامپهای Led :
1) طول عمر: اولین و مهم‌ترین پارامتر‌، طول عمر لامپ‌های LED می باشد لامپ‌های LED طول عمری بین 000/50 تا 000/60 ساعت دارند. این طول عمر قابل مقایسه با طول عمر لامپهای دیگر نمی باشد در زیر نمودار مقایسه طول عمر انواع لامپها نشان داده شده است.
2) بازده نوری(lum/watt): از دیگر مزیتهای لامپهای LED می توان به بازده نوری بالای این لامپها اشاره نمود. در حال حاضر لامپ‌های led بازده‌ای بین 74 تا 120 لومن بر وات را دارا می‌باشند و این در حالی است که این مقدار برای لامپ‌های رشته‌ای 10 تا 15 لومن بر وات، برای لامپ‌های کم‌مصرف 45 تا 65، برای لامپ‌های بخار جیوه 35 تا 60، برای لامپ‌های بخار سدیم 60تا 110 و برای لامپ‌های متال هالید 75 تا 85 لومن بر وات می‌باشند. در زیر نمودار مقایسه بازده نوری انواع لامپها آورده شده است.
3) Response Time: لامپ‌های LED به محض رسیدن ولتاژ به آنها روشن می‌شوند (کمتر از20πs) ولی به عنوان مثال لامپ‌های متال هالید زمانی بالغ بر 5 دقیقه لازم دارند تا به حداکثر نور خود برسند، یعنی لامپ‌های LED (پانزده میلیون بار) سریع‌تر روشن می‌شوند. مشکل دیگر لامپ‌های متال هالید این است که اگر این لامپ‌ها بیش از 5 دقیقه روشن باشند گرم می‌شوند و بعد از خاموشی دیگر فوراً روشن نمی‌شوند. چراکه لامپ گرم‌کننده و سنسور داخل لامپ اجازه روشن کردن مجدد لامپ را تا زمانی که لامپ سرد نشده نمی‌دهد که حدودا 3 دقیقه طول می‌کشد تا سنسور اجازه ورود ولتاژ را بدهد و بعد از آن 4 تا 5 دقیقه زمان لازم است تا به حداکثر نور خود برسد.
4) On/off: طول عمر لامپ‌های led به هیچ وجه تابعی از تعداد روشن و خاموش شدن نیست، می‌توان لامپ‌های led را میلیون‌ها بار روشن و خاموش کرد. در واقع طول عمر ledها تنها به مدت زمان روشن مانده بستگی دارد .
5) تنظیم شدت نور: امکان تنظیم نور در لامپ‌های led با استفاده از تکنولوژی PWM (Pulse Width Modulation) که کنترل سطح ولتاژ به کمک تغییر پهنای پالس است و دراکثر میکرو کنترلرها موجود است به راحتی امکان‌پذیر است.
6) تنظیم زاویه تابش: در لامپهای LEDنور در تمام جهات منتشر نمی‌شود و به دلیل موجود بودن لنزهایی با زوایای دلخواه نوری ، کاملا قابل کنترل است.
7) جریان راه‌اندازی: همانطور که در بالا ذکر شد لامپ‌های متال هالید 5 دقیقه زمان نیاز دارند تا به حداکثر نوردهی خود برسند. در این مدت زمان برای یونیزه کردن گاز داخل لامپ نیاز به آمپر بیشتری است. در آزمایش انجام شده مشاهده گردید که در ابتدای روشن شدن لامپ 400 وات متال هالید، جریان مصرفی 5 آمپر بود که این جریان رفته رفته کاهش یافته و پس از 5 دقیقه به 7/2 آمپر رسید. به عبارت دیگر یک لامپ 400 واتی متال هالید در مدت زمان راه‌اندازی 1100 وات مصرف خواهد داشت یعنی تقریبا 3 برابر واتی که باید مصرف کنند. (یعنی در مجموع به میزان 841 Kwh در سال صرفه‌جویی در مصرف برق خواهید داشت.) این عملکرد، تجهیزاتی 3 برابر قوی‌تر را نیاز دارد که پیرو آن هزینه‌های تابلو برق و تجهیزات را افزایش خواهد داد.
8) کاهش نور: کلیه لامپ‌های بجز led با گذشت زمان دچار افت شدید شدت نور می‌گردند .
9) LEDها قابلیت تغذیه هم با جریان AC و هم جریان DC با مصرف کم را دارد، لذا می‌توانند از منابع انرژی خورشیدی و یا باطری نیز جهت تامین نیروی خود استفاده کنند.

بهترین نور، نور طبیعی است، در نتیجه هر منبع نوری که به نور طبیعی نزدیکتر باشد، نور سالم تری دارد.
میزان بهره مندی یک فضا از نور طبیعی از جمله مهم ترین مواردی است که در انتخاب مکان می بایست مورد توجه قرار گیرد.
 
اگرچه این روزها با وجود تنوع موجود در تولید منابع نورزای مصنوعی نور کافی برای انجام امور مختلف در فضا فراهم شده ولی کیفیت آن با کیفیت و تاثیرات حاصل از نور طبیعی قابل مقایسه نیست.
 
در صورتی که میزان نورگیری فضای خانه شما به جهت موقعیت پنجره ها، تغییر فصل و یا هر عامل ساختاری دیگری وضعیت نامطلوبی را دارد، می توانید با استفاده از راهکارهای متعدد، مثل کاربرد رنگ های روشن و تغییر پرده ها نور موجود در محیط را افزایش دهید!
 

بطور کلی باتریها به دو دسته قابل شارژ و غیرقابل شارژ تقسیم‌بندی می‌شوند.

باتری‌های شارژنشدنی یک بار مصرف

این باتریها قادر به شارژ الکتریکی نبوده و یکبار استفاده و دشارژ می‌شوند. باتریهای غیرقابل شارژ، سلولهای خشک (باتری خشک) نیز نامیده می‌شوند. در باتری خشک معمولی، بر اثر واکنش ماده آند (قطب مثبت) (عنصر Zinc یا Alkaline یا Lithium یا Silver)و ماده کاتد (قطب منفی) (عنصر carbon یا chloride یا copper oxide یا iron disulfide یا manganese dioxide) با الکترولیتی که محیط بین آند و کاتد را در بر گرفته است، انرژی شیمیایی به انرژی الکتریکی تبدیل می‌شود. اساس نام گذاری باتری با نام‌های همچون باتری Lithium یا باتری Alkaline یا ... به دلیل عناصر استفاده در ساخت آنها می‌باشد. در جدول زیر توضیحات بیشتر ی آورده شده است:

'

ساختار شیمیایی

ولتاژ نامی هر سل

انرژی ویژه &۹۱;MJ/kg&۹۳;

نمونه کاربرد و ویژگی

Zinc–carbon

۱٫۵

۰٫۱۳

کاربردهای عمومی (باتری ارزان).

Zinc–chloride

۱٫۵

کاربرد عمومی با عمر بیشتر نسبت به Zinc–carbon.

Alkaline
(zinc–manganese dioxide)

۱٫۵

۰٫۴–۰٫۵۹

کاربرد عمومی .
قیمت و عمر بالاتر ازZinc–chloride.

Nickel oxyhydroxide
(zinc–manganese dioxide/nickel oxyhydroxide)

۱٫۷

ظرفیت انرژی متوسط، مناسب برای مقاصد تمیز (باتری نشتی ندارد).

Lithium
(lithium–copper oxide)
Li–CuO

۱٫۷

دیگر تولید نمی‌شود.
با باتری silver oxide (IEC-type "SR") جایگزین شده است.

Lithium
(lithium–iron disulfide)
LiFeS۲

۱٫۵

قیمت زیاد، مناسب برای سیستم‌های گران‌قیمت و حساس، نظیر ریموت‌های کنترل، دوربین و ... .
.

Lithium
(lithium–manganese dioxide)
LiMnO۲

۳٫۰

۰٫۸۳–۱٫۰۱

قیمت زیاد، عمر طولانی، مناسب برای تغذیهٔ سیستم‌های پشتیبان، این باتری جریان نشتی داخلی کمی دارد و می‌تواند جریان کمی را برای مدت زمان طولانی تأمین کند.

Mercury oxide

۱٫۳۵

قابلیت تأمین ولتاژ و جریان ثابت، این باتری به دلیل مضر بودن Mercury oxide برای سلامتی تولید نمی‌شود . .
.

Zinc–air

۱٫۳۵–۱٫۶۵

۱٫۵۹

قیمت بالا، قابلیت پیاده‌سازی در ابعاد بسیار کوچک - قابل استفاده در دستگاه‌های کوچک نظیر ساعت مچی و سمعک.

Silver-oxide (silver–zinc)

۱٫۵۵

۰٫۴۷

قیمت بسیار بالا، این باتری از پایداری بالای برخودار است و از آن در ستگاه‌های تجاری و نظامی برای تغذیهٔ پشتیبان میکروکنترلرها و cpuها استفاده می‌شود .
.

هر باتری یک مقاومت داخلی (R) دارد و اختلاف پتانسیل بین قطب‌های باتری (V)، زمانی که جریان I از آن می‌گذرد، برابر V=Eemf - IxR می‌باشد. فرایند تبدیل انرژی در باتری باعث افزایش مقاومت الکتریکی داخلی آن می‌شود و این حالت تا آنجا پیش می‌رود که نیروی محرکه دیگر توانایی غلبه بر آن را ندارد. افزایش مقاومت الکتریکی در باتری به دلیل نفوذ مادهٔ کاتد (منفی) به داخل مادهٔ آند رخ می‌دهد. در برخی از مواقع می‌توان با گرم و سرد کردن باتری (انداختن در آب جوش و منقبض و منبسط کردن باتری) یا زدن ضربه، مسیرهای جدیدی را برای عبور جریان ایجا کرده و مقاومت R را تاحدودی کم کرد.

در باتری فرسوده مقاومت داخلی به قدری زیاد است که با عبور جریان، ولتاژ دو سر باتری به سرعت افت می‌کند و باتری قابلیت تأمین انرژی الکتریکی مفید را ندارد.

باتری‌های شارژشدنی

توجه داشته باشید که برای اطلاعات بیشتر می‌توانید به بخش باتری قابل شارژ مراجعه کنید.

از این باتری‌ها برای مقاصد زیر استفاده می‌شود:

۱- باتری‌های نیروگاهی (GROE-OGI-OPZS-FNC)

۲- باتری‌های آنتن‌های مخابراتی باتری‌های مخابراتی NET Power-power

۳-باتری‌های مورد استفاده در سامانه‌های ریلی و مترو

۴-باتری‌های مورد استفاده در پروژه‌های نفت، گاز و پتروشیمی (FNC)

۵-باتری‌های خورشیدی (Solar.bloc)

۶-باتری‌های مورد استفاده در ups

۷- باتری‌های منابع تغذیه (SLA - VRLA)

۸-باتری‌های اتومبیل، لیفتراک و موتورسیکلت

۹-باتری‌های سامانه‌های حفاظتی، روشنایی، امنیتی و سامانه‌های کنترل

این باتریها پس از دشارژ، با عبور جریان در جهت مخالف جریان دشارژ، بصورت الکتریکی قابل شارژ می‌باشند و با نام باتریهای ذخیره یا باتری شارژی نیز شناخته می‌شوند، عمر این باتری بیشتر از ۵ سال است و بارها می‌توان آنها را شارژ و دشارژ کرد.

کاربردهای باتری‌های شارژشدنی:

۱ – کاربردهایی که به دلیل صرفه اقتصادی و نیاز به توان بالاتر از توان باتری غیرقابل شارژ، باتریهای شارژی مورد استفاده قرار می‌گیرند. در این موارد هر چند امکان استفاده از باتریهای غیرقابل شارژ نیز وجود دارد ولی هزینه زیاد، کارائی کم و آلودگی محیط زیست را در پی خواهد داشت.

۲ – کاربردهایی که در آنها از باتری‌های قابل شارژ بعنوان وسیله ذخیره انرژی استفاده می‌شود و باتریها توسط یک منبع انرژی اولیه شارژ و در هنگام نیاز انرژی ذخیره شده را به بار تحویل می‌دهند. در این حالت باتری همیشه توسط یک شارژر در زیر شارژر قرار گرفته و در مواقع قطع برق انرژی مورد نیاز مصرف‌کننده را تأمین می‌کند، باتری منبع تغذیه بدون وقفه و باتری اتومبیل، لیفتراک و موتورسیکلتنمونه‌ای از این کاربرد می‌باشد.

باتریهای قابل شارژ را می‌توان به دو دسته کلی اسیدی و بازی تقسیم‌بندی نمود که هر کدام براساس جنس الکترودهای مثبت و منفی به انواع گوناگون تقسیم‌بندی می‌شوند. برای کاربردهای صنعتی ساکن در اکثر موارد از باتریهای نیکل–کادمیوم (بازی) و برای کاربردهای که در آن لرزش وجود دارد معمولاً از باتری سرب – اسید استفاده می‌گردد. از ویژگیهای باتریهای قابل شارژ علاوه بر قابلیت شارژ مجدد، توان بالا، نرخ دشارژ سریع و مشخصه عملکرد بهتر دمای پائین می‌باشد. باتری نیکل - کادمیوم را معمولاً در Battery room یا باتری خانه نگهداری می‌کنند.

توان الکتریکی باتری

توانی که هر باتری بر حسب وات فراهم می‌کند، برابر حاصل‌ضرب ولتاژ آن (بر حسب ولت) در حداکثر جریان مجاز آن (برحسب آمپر) می‌باشد. در کاربردهایی با توان بالااز جمله راه اندازه موتور خودرو، میزان توان‌های تأمین شده در فواصل زمانی کوتاه به بیش از ۱۰۰۰ وات می‌رسد. در کاربرد کم توان در وسایل الکترونیکی ظریف، مانندسمعک‌ها و ساعت‌های رایانه‌ای، اندازه توان‌های فراهم شده نزدیک چند میلی وات است.

خطر و نقص باتری

خطرها و نقص‌های مربوط به باتری عبارتند از:

• انفجار
• نشتی
• ملاحظات زیست‌محیطی

انفجار

پدیده انفجار باتری عموماً ناشی از عدم کاربرد یا کارکرد صحیح باتری است. به عنوان مثال تلاش برای شارژ نمودن مجدد باتری‌های یک بار مصرف یا غیرقابل شارژ،[۱] اتصال کوتاه نمودن دو قطب مثبت و منفی باتری می‌تواند باعث انفجار این منبع انرژی الکتریکی شود.

نشتی

در بعضی از باتری‌ها از مقوا، فل
مقایسه انواع لامپ ها:
1- لامپ های رشته ای ( Incandescent L

پروژه و تحقیق-الهام از لانه مورچه در معماری- در 30 صفحه-docx

اختصاصی از نیک فایل پروژه و تحقیق-الهام از لانه مورچه در معماری- در 30 صفحه-docx دانلود با لینک مستقیم و پر سرعت .

لانه‌سازی
در مناطق مدارگانی، بسیاری از موریانه‌ها لانه سازی می‌کنند. لانه‌هایی به صورت تپه‌ها و گنبدها که حدود ۲۰ متر وسعت و ارتفاعی شاید بیشتر از ۱۰ متر از سطح زمین دارند. برخی دیگر از موریانه‌ها درخت آشیان هستند، یعنی آشیانه‌هایی به اندازه‌های گوناگون معمولاً به بزرگی یک توپ بستکبال، بر فراز درختان می‌سازند. موریانه‌ها در داخل چنین آشیانه‌هایی خود را از خطر حمله پرندگان، سوسمارها، عنکبوت‌ها و مورچه‌ها مصون می‌دارند.
آشیانه برخی از موریانه‌های افریقایی مانند چتر است، طوری که آب باران به اطراف آن سرازیر می‌شود. دسته‌ای دیگر از موریانه‌ها، لانه خود را به گونه‌ای می‌سازند که دمای درون آن هماهنگ‌پذیر گردد. لانه و آشیانه سازی موریانه‌ها نمونه شگرفی از کار غریزی است. این کار بر عهده کارگران نوزاد نهاده شده است. چرا که کارگران تازه تولد یافته هیچگاه در لانه پدر و مادر خود زیست نمی‌کنند و در نتیجه راهی برای آموختن لانه سازی ندارند.

تمام خانواده های موجود در راسته موریانه ها به صورت اجتماعات بزرگ و کوچک در محدوده سیستمی لانه ای و به صورت کلنی زندگی می کنند . ارتباط بین لانه ها و دنیای خارج بستگی به عادت مخصوص تغدیه ای گونه ها دارد . موریانه ها توانایی کنترل اقلیم داخل لانه خود را دارند.
موریانه ها همه چیز خوارند و از مواد گیاهی ، الیاف ، فرآورده های پشمی و پنبه ای ، کاغذ دیواری ، چرم ، موکت ، لاستیک ، پوشش کابل ها ، جانوران نگهداری شده در موزه ها ، انواع چوب و فرآورده های چوبی تغذیه می کنند.در مناطق گرمسیر و نیمه گرمسیر فعالیت زیاد دارند عموما در محیط مرطوب و تاریک زندگی می کنند از طریق ایجاد دالان های زیرزمینی و کانال های سر پوشیده در سطح دیوارها ، ستونها و غیره بداخل ساختمان ها و محل های تامین مواد غذایی نفوذ میکنند . لانه ها ممکن است در اعماق خاک ، داخل تنه پوسیده درختان ، داخل چوبهای خشک یا اثاثیه چوبی داخل ساختمانها بنا شوند. برخی دارای لانه آشکار در بالای سطح خاک می باشند تعدادی از موریانه ها از مواد چوبی تغذیه میکنند و با حفاری در چوبهای تر ادامه زندگی می دهند.

موریانه های دروگر در چراگاه های خشک که درختان کمی دارند لانه سازی میکنند ، بعضی از موریانه ها از مواد گیاهی خشک تغذیه می نمایند تعدادی از موریانه ها بسته به شرایط محیطی لانه هایی ایجاد میکنند و موجبات خسارت به محصولات کشاورزی ، لوازم ساختمانی و ساختمانها را فراهم می آورند. از 1800 گونه شناخته شده در دنیا 148 گونه به ساختمانها صدمه می زنند و خسارت آن چنان شدید است که داخل هر محدوده ای که انتشار یابند دیر یا زود الوارهای بی محافظ و یا وسایل چوبی به کار رفته در ساختمان ها تخریب می شود.موریانه هایی که در داخل خاک و زیر زمین دالان حفر می کنند توانایی آن را دارند که راهروهای خود را از خاک به درون آجر و حفره های داخلی دیوار باز نمایند گاهی تیر های شیروانی و چوب های سقف را مورد حمله قرار می دهند موریانه های چوب خشک ،گاهی در الوارهای دور از زمین حتی روی سقف نیز کلنی ایجاد می نمایند.

گالری‎های جستجوی غذای زیرزمینی

این گالری‎ها خیلی زیاد هستند و بلافاصله در زیر سطح زمین تمرکز می‎یابند و دسترسی آسان به منابع غذایی در سطح زمین را فراهم می‎سازند (مانند چوب، علف، مدفوع و غیره) آن‎ها اغلب یک شبکه متراکم را تشکیل می‎دهند. اطلاعات Darlington برای Macrotermesmichaelseni در کنیا خیلی جامع می‎باشد. در این‎جا یک تپه منفرد با 6 کیلومتر گالری‎های زیرزمینی و 72000 حفره‎های ذخیره غذایی در یک منطقه 8000 متر مربع مرتبط بود. با توجه به حضور چندین گونه موریانه‎ کاملاً زیرزمینی در ناحیه مورد مطالعه، کل گالری‎های موریانه در این ناحیه به آسانی تا 2 برابر افزایش می‎یابد.‎

تپه‌های موریانه‌ای و زندگی اجتماعی موریانه‌ها

تپه‌های موریانه‌ای که به‌وسیله موریانه‌های تپه سیاه ساخته می‌شوند ممکن است به شکل لکه‌های نمایانی در تمام نقاط دامنه‌های کوهستانی جنوب غربی دماغه امید دیده شوند. سطح هر تپه درست مانند سطح خارجی مغز دارای برجستگیها و شیارهای مخصوصی است. بزرگ‌ترین آنها در حدود ۶۰ سانتیمتر بلندی دارد و پهنای قاعده آن نیز به ۶۰ سانتیمتر می‌رسد اگر یکی از آنها را بشکافیم دیده می‌شود که داخل آن مانند اسفنج است و از تعداد زیادی اتاقک تشکیل شده که عرض هر کدام از آنها ۲.۵ سانتیمتر است و با دریچه‌های کوچک راه دارد.

گرچه در یک تپه موریانه‌ای بزرگ ممکن است بیش از ۵۰۰۰۰ موریانه زندگی کنند ولی داخل آن همیشه تمیز است. این تمیزی به این دلیل است که موریانه‌ها مدفوعات خود را به منزله سیمان در ساختن دیواره‌های تپه و اتاقکها بکار می‌برند و لاشه‌ها را نیز می‌خورند و مصرف می‌کنند.
بیشتر ساکنین تپه حشرات کوچکی به طول ۵ میلیمتر هستند که سرهایی سفید و بدنی به رنگ خاکستری تیره دارند. اینها کارگرها را تشکیل می‌دهند کارگرها ممکن است نر یا ماده باشند اندام تناسلی آنها رشد نمی‌کند و فعالیتی ندارد و فقط اثری از آن باقی است موریانه‌های کارگر کاملاً کورند و کارشان جمع آوری غذا و رسیدگی به بچه‌ها و پرستاری از شاه و ملکه و شاهزاده هاست.
موریانه ملکه می‌تواند تا ۳۰۰۰۰ تخم در یک روز بگذارد او قادر به حرکت نیست و برای زنده ماندن کاملاً به موریانه‌های کارگر متکی است بعضی از موریانه‌های ملکه می‌توانند تا ۵۰ سال زندگی کنند که از طول همه حشرات دیگر بیشتر است. افراد دیگری که در حدود یک دهم کلیه ساکنین تپه را تشکیل می‌دهند و با کارگران تفاوت دارند سربازها هستند که رنگشان زرد و سرشان بیضی شکل است و یک جفت آرواره بلند و نوک تیز دارند که سلاح آنها را تشکیل می‌دهد کار آنها دفاع در برابر هجوم دشمنان خارجی است.

سربازها در کار کارگرها شرکت ندارند ولی همیشه برای حمله به دشمنانی که می‌خواهند به زور وارد جایگاه آنها شوند آماده‌اند. بزرگ‌ترین دشمن موریانه‌ها، مورچه‌ها هستند که اگر آنها را بگیرند فورا می‌کشند و لاشه شان را برای تغذیه به لانه خود می‌برند.

معماری لانه
درباره معماری پیچیده درونی و بیرونی لانه‎های موریانه‎های معینی مطالب زیادی نوشته شده است. تردید کمی وجود دارد که یکی از اهداف پیچیدگی لانه تنظیم دما می‎باشد. احتمالاً پیچیده‎ ترین ساختارها بعضی از تپه‎هایی می‎باشند که توسط Macrotermesهای معینی در آفریقا ساخته می‎شوند. این کلنی‎های بزرگ چندین میلیون فردی همراه با نرخ متابولیکی خیلی زیاد قارچ‎های همزیست شان ، مقادیر قابل ملاحظه ای حرارت تولید می‎کنند. در داخل تپه‎های بسته Macrotermesbellicosus از طریق معماری پیچیده دیوار تپه این حرارت پخش می‎شود. گونه‎های دیگر Macrotermes گرما را از طریق منافذ باز روی سطح تپه از دست می‎دهند. در رابطه با گونه Macrotermessubhyalinus در مناطق گرم و خشک اوگاندا، شمال کنیا، جنوب اتیوپی و سومالی گرما از طریق یک دودکش‎ ساده که ارتفاع آن به بیش از 9 متر می‎رسد.

با یک روزنه در انتهای بالای آن، از دست می‎دهند . تپه‎های بلند و کشیده Amitermes که به‎صورت شمالی – جنوبی ساخته می‎شوند .در قسمت‎هایی از شمال استرالیا یک نوک باریک و قاعده پهن دارندو دیگران چنین استنتاج می‎کنند که این ساختار دریافت گرمایی را که در طی اواسط روز تولید می‎شود را به حداقل می‎رساند. تپه‎ها معمولاً در قسمت‎های پست و کم ارتفاع یافت می‎شوند که به‎طور فصلی از آب باران انباشته می‎شوند، و در طی فصل گرما کلنی نمی‎تواند به سطح زیرین خاک وارد شود.

راز خلقت موریانه
مطالعه در کشور عجیب، منظم و دو سه میلیونی موریانه ها، همچنین بررسی ارتباط دائم آنها با یکدیگر، بیانگر این حقیقت است که موریانه ها هم حرف می زنند و هم زبان مخصوص به خود دارند.
لانه موریانه ها که نیمی از آن در زیر زمین و نیمی از آن روی زمین است، مخروطی شکل و با ارتفاع شش الی هشت متر از دور دیده می شود.

در هر یک از این لانه ها یک ملکه وجود دارد که حدود ده تا پانزده سال عمر می کند و هر سال تعداد فرزندان وی زیاد می شود. چرا که ملکه هر دو ثانیه یک تخم می گذارد. ساختمان خانه موریانه ها از دارای چندین طبقه است که در ورودی آن، برخلاف ساختمان های بشری، در بالای عمارت قرار دارد. طبقات و ساختمان خانه موریانه ها به شرح زیر است: طبقه دوم: خوابگاه تابستانی کارگران.
طبقه سوم: اطاق نهار خوری تابستانی.
طبقه چهارم: انبار آذوقه.
طبقه پنجم: سرباز خانه.
طبقه ششم: مقر تابستانی ملکه.
طبقه هفتم: انبار تره بار.
طبقه هشتم: آغل حیوانات شیرده . (موریانه ها شته درختان را اسیر کرده، به لانه خود برده، از آنها مراقبت می کنند و از شیره و عصاره ای که این شته ها می سازند، استفاده می کنند.

طبقه نهم: اطاق بچه ها.
طبقه دهم: اطاق بازی.
طبقه یازدهم: شبیمارستان و تأسیسات پزشکی.
طبقه دوازدهم: خوابگاه زمستانی کارگران و گورستان.
طبقه سیزدهم: مقر زمستانی ملکه.

اگر این کشور عجیب دو سه میلیونی را خطری تهدید کند، بلافاصله همه موریانه ها به وسیله ماموران انتظامات یا فرد مطلع با خبر شده و آماده مقابله با خطر می گردند.

پروژه و تحقیق-بتن و انواع آن،هبلکس،گروت و بتن الیافی،بتن اسفنجی اتوکلاوی- در 230 صفحه-docx

اختصاصی از نیک فایل پروژه و تحقیق-بتن و انواع آن،هبلکس،گروت و بتن الیافی،بتن اسفنجی اتوکلاوی- در 230 صفحه-docx دانلود با لینک مستقیم و پر سرعت .

بتن اسفنجی اتوکلاوی

بلوک سبک بتنی هوادار اتوکلاو شده یا بتن هوادار اتوکلاوی (Autoclaved Aerated Concrete - AAC) همان بتن گازی سبک یا متخلخل می‌باشد. این نام برای بتن هوادار تولید شده در اروپا در نظر گرفته شده است. در سال ۱۹۲۴ میلادی توسط مهندس آرشیتکت سوئدی اختراع و به جامعه مهندسین معرفی گردید. این بتن هم اکنون در اروپا وآمریکا به نام‌های تجاری HEBEL , YTONG یا Siporex ارائه می‌شود و در ساخت و ساز نیز بسیار از آن استفاده می‌شود.

ساخت این محصول به روش اختلاط و پخت مواد اولیه انجام می‌گیرد.Johan Axel Erikson مهندس آرشیتکت سوئدی پس از آزمایش‌ها متعدد دریافت که اگر عمل آوری این مواد در حرارت و فشار زیاد انجام شود، یک محصول بتنی متخلخل با مقاومت بالا به دست می‌آید که به علت وجود حباب‌های گاز در آن، یک عایق خوب نیز محسوب می‌شود. این محصول پس از تغییراتی در فرمولاسیون Autoclaved Aerated Concrete و به اختصار AAC نام گرفت.

در حدود ۱۹۴۳ آلمانی‌ها نیز از این تکنولوژی استفاده کرده و AAC را تحت نامهای تجاری مختلف تولید کردند. همگام با سوئد و آلمان، انگلستان نیز خاکستر را جایگزین سیلیس کرده و مدت زیادی است که بلوک AAC تولید شده را در صنعت ساختمان استفاده می‌کنند. در حال حاضر، با تغییرات کوچک در فرمولاسیون و فرایند مربوط به AAC، تغییرات چشمگیری در ساختار آن فراهم آمده و این تغییرات موجب تقویت ویژگیهای فیزیکی و مکانیکی AAC شده است. در سالهای اخیر بیش از ۴۵۰ تولید کننده در ۴۱ کشور جهان AAC را تولید و به بازار عرضه می‌کنند

مواد اولیه

مواد تشکیل دهنده اصلی بتن هوادار اتوکلاوی، ماسه سیلیسی، آهک، سیمان، آب هستند، طبیعی و به وفور یافت می‌شود. ترکیبات قابل بازیافت و برگرداندن به چرخه تولید می‌باشد.

نحوه تولید

مهمترین مواد اولیه این نوع بتن سیلیس است که همراه آب به صورت دوغاب درآورده می‌شود و همچنین آهک پخته شده و سیمان می‌باشد و در میکسرهای مخصوص در مدت زمان معلوم می‌باشد و سپس در قالب‌های مورد نظر ریخته خواهند شد.

به طور کلی سیپورکس مخلوطی از سیلیس، سیمان، آهک و مقداری پودر آلومینیوم می‌باشد که در حرارت ۲۰۰ درجه سانتی گراد پخته شده و در ابعاد ۶۰*۲۵*۱۰ ،۶۰*۲۵*۱۲.۵ ،۶۰*۲۵*۱۵ ،۶۰*۲۵*۲۰ ،۶۰*۲۵*۲۵، ۶۰*۲۵*۳۰ و همچنین بسته به نیاز مشتری متغیر تولید می‌شود

خط تولید

سیلیس از مهمترین مواد اولیه بتن سبک AAC می‌باشد و از معادن داخل کشور تهیه می‌شود، آهک نیز بصورت فرآوری شده و پخته شده به داخل کارخانه حمل می‌گردد.

در خط تولید بتن سبک یاAAC سه سیلوی نگهداری مواد اولیه وجود دارد که عبارتند از: سیلوی سیلیس، سیلوی آهک و سیلوی سیمان، که مواد اولیه پس از نگهداری در این سیلوها به تدریج وارد خط تولید می‌شوند. سیلیس، آهک و سیمان بوسیله الواتورهای مخصوص از سطح زیرین سیلوها به داخل آنها منتقل و درمدت زمان مشخص وارد خط تولید می‌شوند.

در نخستین مرحله از تولید بتن سبک، مواد اولیه شامل سیلیس و آب بصورت دوغاب یا گل در آورده می‌شود مواد مورد مصرف شامل سیلیس، آهک و سیمان بصورت خشک پس از توزین مخلوط می‌شوند و در واقع دو آسیاب در این مرحله وجود دارد شماره (آسیاب مواد تر) و (مواد خشک) که پس از مخلوط شدن و فرآوری، مواد به محل قالب ریزی انتقال داده می‌شوند.

پیش از آنکه مواد به قسمت قالب ریزی انتقال یابند بدقت توزین شده و در میکسرهای مخصوصی در مدت زمان لازم و مشخص مخلوط می‌شوند. مرحله بعدی کار مرحله قالب ریزی مواد است که مواد مخلوط شده در داخل قالب‌هایی که هر کدام تقریبا ۳ متر معکب گنجایش دارند ریخته می‌شوند.. این مواد پس فعل و انفعالات شیمیایی در زمانی مشخص بصورت قالب‌های مورد نظر در می‌آیند این زمان حدود ۳٫۵ ساعت به درازا می‌کشد. اینک زمان آن رسیده است تا قالب‌های تولیدی را به خط ریخته گری انتقال دهند؛ این قالب‌ها بوسیله شیفتر به خط ریخته گری کارخانه برده می‌شوند تا این مرحله از کار انجام شود.

قالب‌های تولیدی را بامازوت، اندود می‌کنند تا در مرحله ریخته‌گری چسبندگی ایجاد نشود.میزان حرارت موجود و آمادگی قالب‌ها برای خط برش بوسیله متخصصان کارخانه اندازه‌گیری می‌شود تا پس از اعلام آمادگی قالبها به خط برش منتقل شود.بعلت تغییراتی که می‌تواند در مواد اولیه رخ دهد، این مواد پیش از ورود به خط، کنترل شده و آزمایش‌های شیمیایی روی آنها انجام می‌شود و پس از ورود به خط نیز بنا به کیفیتی که درون قالب‌ها دارد، تحت آزمایش و کنترل کیفی قرار می‌گیرند. در این بخش از کارخانه سطح خارجی قالب‌ها برداشته می‌شود تا یک سطح هموار و مشخصی از تمام قالب‌ها نمایان گردد در این قسمت دیوارهای جانبی قالب‌ها جدا و از واگن‌ها جدا می‌شوند و آنگاه به بخش برش انتقال می‌یابند. در این بخش پس از دیواره برداری از قالب‌ها، ابتدا برش‌های عرضی به قالبها داده می‌شود و آنگاه با دستگاههای برش و با دقت و توجه خاص کارکنان و متخصصان کارخانه برش‌های طولی قالب‌ها انجام خواهد شد. اندازه برش‌های طولی و عرضی قالب‌ها بسته به تقاضای مصرف کنندگان و بازار مصرف آن دارد که قابل تنظیم و تغییر خواهد بود. پس از مرحله برش، قالب‌ها بر روی واگن‌های مخصوصی قرار می‌گیرند تا به بخش بلوکی که مرحله پخت قالب هاست انتقال یابد. قالب‌های محصول در مرحله پخت وارد اتو کلاوها می‌شوند و در حرارت ۲۰۰ درجه سانتی گراد و با فشار ۱۲ اتمسفر پخته و عمل آوری می‌گردد. قالب‌ها در اتوکلاوها و پخت کامل به بخش بار انداز محصولات آماده تحویل انتقال می‌یابند تا به تدریج به بازار مصرف عرضه شود.

مزایا

مزایای فنی

سبکی وزن، عایق در برابر حرارت، عایق در برابر برودت، عایق در برابر صدا، استحکام و پایداری در مقابل زلزله، آتش‌سوزی و بسیاری مزایای دیگر از محاسن بلوک‌های سیپورکس نسبت به سایر مصالح قدیمی نظیر آجرهای معمولی و آجرهای سفال می‌باشد.

مزایای اجرایی

با توجه به ابعاد و سبکی و راحتی نصب بلوک‌های سیپورکس در همه ضخامت‌ها، سرعت اجرا نسبت به سایر مصالح به ۳ برابر بالغ می‌گردد.

مزایای اقتصادی

پروژه‌های ساختمانی با استفاده از بلوک‌های AAC با در نظر گرفتن سرعت اجرا، به دستمزد کمتری احتیاج و همچنین استفاده از AAC به سبب مصرف ملات کمتر و نیز کاهش بارهای وارده به سازه به دلیل وزن کم دیوارها که موجب کاهش ابعاد سازه می‌شود، صرفه جویی قابل ملاحظه‌ای را در هزینه مصالح مصرفی موجب می‌گردد.

همچنین این مصالح با وجود تخلخل‌هایی از حباب‌های ریز شرایط مناسبی به منظور جلوگیری از هدر رفت انرژی ساختمان داشته باشد و به عبارت دیگر می‌تواند عایق هوشمند صوت و حرارت باشد.

به علاوه در مقایسه میان مصالح سنتی و AACاقلام زیر نیز قابل توجه می‌باشد: سرعت زیاد دیوارچینی با سیپورکس، سرعت زیاد کارهای تاسیساتی، کاهش مقاطع ساختمانی به هنگام محاسبه و صرفه جویی قابل ملاحظه در سازه‌های فلزی و بتنی. به علاوه استفاده از AAC موجب صرفه جویی چشمگیری در انرژی برای سرمایش و گرمایش ساختمان بعد از احداث می‌شود. همچنین ضایعات کلاً به عنوان پوکه مورد استفاده قرار می‌گیرد در حالیکه ضایعات زیاد آجر عملاً بلا استفاده می‌ماند.

مزایا کلی

• سازگاری با محیط زیست
• مقاوم در برابر بارهای ناشی از باد و طوفان‌های شدید و زلزله

دستورالعمل‌ها

بتن هوادار اتوکلاوشده (AAC) همگونی کامل با انواع ملات (ماسه، سیمان، گچ، خاک) را دارد.

• ملات مصرفی از آب کافی برخوردار باشد.
• پس از اجرای کامل دیوارها جهت اجرای صحیح گچ باید سطح دیوارها آب پاشی شود و فاصله بین مرطوب کردن دیوارها و انجام عملیات مورد نظر از یک ساعت تجاوز کند.
• بدلیل خواص مکانیکی و ترموفیزیکی متفاوت مصالح ساختمانی از بکار بردن همزمان بلوک سیپورکس با سایر مصالح ساختمانی مانند آجر، بلوک سفالی، بلوک سیمانی در دیوارها خوداری شود.
• جهت برش قطعات می‌توان از وسایلی مانند تیشه و اره چوب بری، شیارزن استفاده نمود.
• بمنظور نصب وسایل بر روی دیوار (قاب عکس، تابلو) می‌توان از پیچ و رول پلاک استفاده نمود.
• بمنظور نصب تاسیسات مکانیکی و الکترونیکی به راحتی توسط یک دستگاه برش (فرز) می‌توان مسیر عبور را در داخل بلوکها تعبیه نمود.

مقاومت حرارتی عالی AAC نقشی بزرگ را برای حفاظت محیط توسط کاهش ظرفیت نیاز به هوای گرم و یا خنک در ساختمانها برعهده دارد. به اضافه اینکه قابلیت استفاده راحت از این محصول، برش درست آنرا باعث می‌شود که این تولید ضایعات سخت در حین مصرف را به حداقل می‌رساند.

بر خلاف دیگر مواد ساختمانی AAC می‌تواند نیاز به استفاده از عوامل ایزولاسیون در ساختمان را که باعث افزایش تاثیر بر محیط و قیمت محصول می‌شود را منتفی نماید. شن کوارتز، آهک و یا سیمان به مثابه عامل پیوند کننده، پودر آلومینیوم به نسبت ۵ درصد (با توجه به دانسیته از قبل طراحی شده) و آب زمانی که مخلوط شده ودر قالبها ریخته می‌شوند باعث پیدایش واکنش‌های متعدد شیمیایی می‌شوند که وزن سبک و خواص حرارتی AAC را تامین می‌کنند. پودر آلومینیوم با هیدروکسید کلسیم و آب وارد واکنش شده و هیدروژن تولید می‌کند. گاز هیدروژن مخلوط خام را تا دو برابر حجم فوم می‌نماید (توسط حبابهای گازی باقطر حدود یک هشتم اینچ) در پایان پروسس فرمینگ هیدروژن به اتمسفر گریخته و توسط هوا جایگزین می‌شود. زمانی که فومها از مواد جدا می‌شوند محصول جامد ولی هنوز نرم است که بشکل پنل و بلوک بریده شده و برای مدت ۱۲ساعت در اتاقک اتوکلاو قرار داده می‌شود.

در شرایط فشار بخار، پروسه سخت شدن تا زمانی که درجه حرارت به ۱۸۰°C و فشار به ۱۲ bar می‌رسد ادامه می‌یابد. دانه های کوارتز باهیدوکسید کلسیم واکنش داده و کلسیم سیلیکوهیدرات تولید می‌نماید که این عاملی است که مقاومت بالا و خواص مشهود AAC را بوجود می‌آورد.

کارکردن با بتن سبک بسیار آسان است مثلاً به راحتی می‌توان آنرا اره نموده و یا میخ در آن کوبیده شود و یا جای پریز یا کانال عبور سیم برق و لوله آن در آن بوجود آورد. علاوه بر این بتن سبک در مقابل آتش بسیار مقاوم است و کلیه شرایط سلامت محیط زیست را دارا می‌باشد. کارکردن با این نوع بتن‌های سبک نیاز به تخصص خاصی ندارد. با توجه به ابعاد و سهولت کار، سرعت اجرا نیز نسبت به آجر و سفال تا ۲ الی ۳ برابر افزایش می‌یابد.

ملات مورد نیاز

ملات ماسه و سیمان

با توجه به اینکه بلوکهای AAC از نوع بتن سبک می‌باشد و همگونی کاملی با ملات ماسه و سیمان دارد می‌توان نسبت ترکیب را ۵ یا ۶ به یک تبدیل و در مصرف سیمان صرفه جویی بیشتری نمود. در مواردیکه عایق بندیهای مورد اجرا با آب و رطوبت سر و کاری نداشته باشد (مثل دیوار اتاق خواب...) می‌توان از ملات گچ و خاک (به لحاظ صرفه حویی اقتصادی) نیز استفاده نمود.

چسب بلوک

چسب مخصوص بلوک هوادار اتوکلاو شده باعث افزایش سرعت اجرا و کاهش پل حرارتی ملات ماسه سیمان می گردد.

جذب آب

با توجه به متخلخل بودن بلوکهای AAC، نم و رطوبت توسط این بلوکها منتقل نمی‌شود. در حالی که این بلوکها نم و رطوبت را منتقل نمی‌کنند ولی در سطح بلوک آب بیشتری را نسبت به مصالح مشابه جذب می‌کنند.

اجرای تاسیسات و نماسازی (اعم از لوله، کابینت، سنگ، سرامیک) به راحتی بر روی اینگونه بتن قابل اجرا می‌باشد.

از سال ۱۹۸۰ توسعه‌ای جهانی در مصرف AAC و احداث کارخانجات جدید در آمریکا، اروپای شرقی، چین، بحرین، روسیه، هند و استرالیا بوجود آمد. این محصول بطور روزافزونی توسط تولید کنندگان، معماران و سازندگان خانه استفاده می‌شود.

بلوک سبک بتنی هوادار اتوکلاو شده یا بتن هوادار اتوکلاوی (Autoclaved Aerated Concrete - AAC) همان بتن گازی سبک یا متخلخل می‌باشد. این نام برای بتن هوادار تولید شده در اروپا در نظر گرفته شده است. در سال ۱۹۲۴ میلادی توسط مهندس آرشیتکت سوئدی اختراع و به جامعه مهندسین معرفی گردید. این بتن هم اکنون در اروپا وآمریکا به نام‌های تجاری HEBEL , YTONG یا HEBELEX ارائه می‌شود و در ساخت و ساز نیز بسیار از آن استفاده می‌شود.

ساخت این محصول به روش اختلاط و پخت مواد اولیه انجام می‌گیرد.Johan Axel Erikson مهندس آرشیتکت سوئدی پس از آزمایش‌ها متعدد دریافت که اگر عمل آوری این مواد در حرارت و فشار زیاد انجام شود، یک محصول بتنی متخلخل با مقاومت بالا به دست می‌آید که به علت وجود حباب‌های گاز در آن، یک عایق خوب نیز محسوب می‌شود. این محصول پس از تغییراتی در فرمولاسیون Autoclaved Aerated Concrete و به اختصار AAC نام گرفت.

در حدود ۱۹۴۳ آلمانی‌ها نیز از این تکنولوژی استفاده کرده و AAC را تحت نامهای تجاری مختلف تولید کردند. همگام با سوئد و آلمان، انگلستان نیز خاکستر را جایگزین سیلیس کرده و مدت زیادی است که بلوک AAC تولید شده را در صنعت ساختمان استفاده می‌کنند. در حال حاضر، با تغییرات کوچک در فرمولاسیون و فرایند مربوط به AAC، تغییرات چشمگیری در ساختار آن فراهم آمده و این تغییرات موجب تقویت ویژگیهای فیزیکی و مکانیکی AACشده است. در سالهای اخیر بیش از ۴۵۰ تولید کننده در ۴۱ کشور جهان AAC را تولید و به بازار عرضه می‌کنند. 

مواد اولیه

مواد تشکیل دهنده اصلی بتن هوادار اتوکلاوی، ماسه سیلیسی، آهک، سیمان، آب هستند، طبیعی و به وفور یافت می‌شود. ترکیبات قابل بازیافت و برگرداندن به چرخه تولید می‌باشد.

نحوه تولید

مهمترین مواد اولیه این نوع بتن سیلیس است که همراه آب به صورت دوغاب درآورده می‌شود و همچنین آهک پخته شده و سیمان می‌باشد و در میکسرهای مخصوص در مدت زمان معلوم می‌باشد و سپس در قالب‌های مورد نظر ریخته خواهند شد.

به طور کلی هبلکس مخلوطی از سیلیس، سیمان، آهک و مقداری پودر آلومینیوم می‌باشد که در حرارت ۲۰۰ درجه سانتی گراد پخته شده و در ابعاد ۶۰*۲۵*۱۰ ،۶۰*۲۵*۱۲.۵ ،۶۰*۲۵*۱۵ ،۶۰*۲۵*۲۰ ،۶۰*۲۵*۲۵، ۶۰*۲۵*۳۰ و همچنین بسته به نیاز مشتری متغیر تولید می‌شود.

خط تولید

سیلیس از مهمترین مواد اولیه بتن سبک AAC می‌باشد و از معادن داخل کشور تهیه می‌شود، آهک نیز بصورت فرآوری شده و پخته شده به داخل کارخانه حمل می‌گردد.

در خط تولید بتن سبک یاAAC سه سیلوی نگهداری مواد اولیه وجود دارد که عبارتند از: سیلوی سیلیس، سیلوی آهک و سیلوی سیمان، که مواد اولیه پس از نگهداری در این سیلوها به تدریج وارد خط تولید می‌شوند. سیلیس، آهک و سیمان بوسیله الواتورهای مخصوص از سطح زیرین سیلوها به داخل آنها منتقل و درمدت زمان مشخص وارد خط تولید می‌شوند.

در نخستین مرحله از تولید بتن سبک، مواد اولیه شامل سیلیس و آب بصورت دوغاب یا گل در آورده می‌شود مواد مورد مصرف شامل سیلیس، آهک و سیمان بصورت خشک پس از توزین مخلوط می‌شوند و در واقع دو آسیاب در این مرحله وجود دارد شماره (آسیاب مواد تر) و (مواد خشک) که پس از مخلوط شدن و فرآوری، مواد به محل قالب ریزی انتقال داده می‌شوند.

پیش از آنکه مواد به قسمت قالب ریزی انتقال یابند بدقت توزین شده و در میکسرهای مخصوصی در مدت زمان لازم و مشخص مخلوط می‌شوند. مرحله بعدی کار مرحله قالب ریزی مواد است که مواد مخلوط شده در داخل قالب‌هایی که هر کدام تقریبا ۳ متر معکب گنجایش دارند ریخته می‌شوند.. این مواد پس فعل و انفعالات شیمیایی در زمانی مشخص بصورت قالب‌های مورد نظر در می‌آیند این زمان حدود ۳٫۵ ساعت به درازا می‌کشد. اینک زمان آن رسیده است تا قالب‌های تولیدی را به خط ریخته گری انتقال دهند؛ این قالب‌ها بوسیله شیفتر به خط ریخته گری کارخانه برده می‌شوند تا این مرحله از کار انجام شود.

قالب‌های تولیدی را بامازوت، اندود می‌کنند تا در مرحله ریخته‌گری چسبندگی ایجاد نشود.میزان حرارت موجود و آمادگی قالب‌ها برای خط برش بوسیله متخصصان کارخانه اندازه‌گیری می‌شود تا پس از اعلام آمادگی قالبها به خط برش منتقل شود.بعلت تغییراتی که می‌تواند در مواد اولیه رخ دهد، این مواد پیش از ورود به خط، کنترل شده و آزمایش‌های شیمیایی روی آنها انجام می‌شود و پس از ورود به خط نیز بنا به کیفیتی که درون قالب‌ها دارد، تحت آزمایش و کنترل کیفی قرار می‌گیرند. در این بخش از کارخانه سطح خارجی قالب‌ها برداشته می‌شود تا یک سطح هموار و مشخصی از تمام قالب‌ها نمایان گردد در این قسمت دیوارهای جانبی قالب‌ها جدا و از واگن‌ها جدا می‌شوند و آنگاه به بخش برش انتقال می‌یابند. در این بخش پس از دیواره برداری از قالب‌ها، ابتدا برش‌های عرضی به قالبها داده می‌شود و آنگاه با دستگاههای برش و با دقت و توجه خاص کارکنان و متخصصان کارخانه برش‌های طولی قالب‌ها انجام خواهد شد. اندازه برش‌های طولی و عرضی قالب‌ها بسته به تقاضای مصرف کنندگان و بازار مصرف آن دارد که قابل تنظیم و تغییر خواهد بود. پس از مرحله برش، قالب‌ها بر روی واگن‌های مخصوصی قرار می‌گیرند تا به بخش بلوکی که مرحله پخت قالب هاست انتقال یابد. قالب‌های محصول در مرحله پخت وارد اتو کلاوها می‌شوند و در حرارت ۲۰۰ درجه سانتی گراد و با فشار ۱۲ اتمسفر پخته و عمل آوری می‌گردد. قالب‌ها در اتوکلاوها و پخت کامل به بخش بار انداز محصولات آماده تحویل انتقال می‌یابند تا به تدریج به بازار مصرف عرضه شود. 

مزایای فنی

سبکی وزن، عایق در برابر حرارت، عایق در برابر برودت، عایق در برابر صدا، استحکام و پایداری در مقابل زلزله، آتش‌سوزی و بسیاری مزایای دیگر از محاسن بلوک‌های هبلکس نسبت به سایر مصالح قدیمی نظیر آجرهای معمولی و آجرهای سفال می‌باشد.

مزایای اجرایی

با توجه به ابعاد و سبکی و راحتی نصب بلوک‌های هبلکس در همه ضخامت‌ها، سرعت اجرا نسبت به سایر مصالح به ۳ برابر بالغ می‌گردد.

مزایای اقتصادی

پروژه‌های ساختمانی با استفاده از بلوک‌های AAC با در نظر گرفتن سرعت اجرا، به دستمزد کمتری احتیاج و همچنین استفاده از AAC به سبب مصرف ملات کمتر و نیز کاهش بارهای وارده به سازه به دلیل وزن کم دیوارها که موجب کاهش ابعاد سازه می‌شود، صرفه جویی قابل ملاحظه‌ای را در هزینه مصالح مصرفی موجب می‌گردد.

همچنین این مصالح با وجود تخلخل‌هایی از حباب‌های ریز شرایط مناسبی به منظور جلوگیری از هدر رفت انرژی ساختمان داشته باشد و به عبارت دیگر می‌تواند عایق هوشمند صوت و حرارت باشد.

به علاوه در مقایسه میان مصالح سنتی و AACاقلام زیر نیز قابل توجه می‌باشد: سرعت زیاد دیوارچینی با هبلکس، سرعت زیاد کارهای تاسیساتی، کاهش مقاطع ساختمانی به هنگام محاسبه و صرفه جویی قابل ملاحظه در سازه‌های فلزی و بتنی. به علاوه استفاده از AAC موجب صرفه جویی چشمگیری در انرژی برای سرمایش و گرمایش ساختمان بعد از احداث می‌شود. همچنین ضایعات کلاً به عنوان پوکه مورد استفاده قرار می‌گیرد در حالیکه ضایعات زیاد آجر عملاً بلا استفاده می‌ماند. 

مزایا کلی

• سازگاری با محیط زیست
• مقاوم در برابر بارهای ناشی از باد و طوفان‌های شدید و زلزله

  دستورالعمل‌ها

• بتن هوادار اتوکلاوشده (AAC) همگونی کامل با انواع ملات (ماسه، سیمان، گچ، خاک) را دارد.
• ملات مصرفی از آب کافی برخوردار باشد.
• پس از اجرای کامل دیوارها جهت اجرای صحیح گچ باید سطح دیوارها آب پاشی شود و فاصله بین مرطوب کردن دیوارها و انجام عملیات مورد نظر از یک ساعت تجاوز کند.
• بدلیل خواص مکانیکی و ترموفیزیکی متفاوت مصالح ساختمانی از بکار بردن همزمان بلوک هبلکس با سایر مصالح ساختمانی مانند آجر، بلوک سفالی، بلوک سیمانی در دیوارها خوداری شود.
• جهت برش قطعات می‌توان از وسایلی مانند تیشه و اره چوب بری، شیارزن استفاده نمود.
• بمنظور نصب وسایل بر روی دیوار (قاب عکس، تابلو) می‌توان از پیچ و رول پلاک استفاده نمود.
• بمنظور نصب تاسیسات مکانیکی و الکترونیکی به راحتی توسط یک دستگاه برش (فرز) می‌توان مسیر عبور را در داخل بلوکها تعبیه نمود.

مقاومت حرارتی عالی AAC نقشی بزرگ را برای حفاظت محیط توسط کاهش ظرفیت نیاز به هوای گرم و یا خنک در ساختمانها برعهده دارد. به اضافه اینکه قابلیت استفاده راحت از این محصول، برش درست آنرا باعث می‌شود که این تولید ضایعات سخت در حین مصرف را به حداقل می‌رساند.

بر خلاف دیگر مواد ساختمانی AAC می‌تواند نیاز به استفاده از عوامل ایزولاسیون در ساختمان را که باعث افزایش تاثیر بر محیط و قیمت محصول می‌شود را منتفی نماید. شن کوارتز، آهک و یا سیمان به مثابه عامل پیوند کننده، پودر آلومینیوم به نسبت ۵ درصد (با توجه به دانسیته از قبل طراحی شده) و آب زمانی که مخلوط شده ودر قالبها ریخته می‌شوند باعث پیدایش واکنش‌های متعدد شیمیایی می‌شوند که وزن سبک و خواص حرارتی AAC را تامین می‌کنند. پودر آلومینیوم با هیدروکسید کلسیم و آب وارد واکنش شده و هیدروژن تولید می‌کند. گاز هیدروژن مخلوط خام را تا دو برابر حجم فوم می‌نماید (توسط حبابهای گازی باقطر حدود یک هشتم اینچ) در پایان پروسس فرمینگ هیدروژن به اتمسفر گریخته و توسط هوا جایگزین می‌شود. زمانی که فومها از مواد جدا می‌شوند محصول جامد ولی هنوز نرم است که بشکل پنل و بلوک بریده شده و برای مدت ۱۲ساعت در اتاقک اتوکلاو قرار داده می‌شود.

در شرایط فشار بخار، پروسه سخت شدن تا زمانی که درجه حرارت به ۱۸۰° c و فشار به ۱۲ b

پروژه و تحقیق- برقگیر و نحوه طراحی و اجرای آن در سازه ها- در 128 صفحه-docx

اختصاصی از نیک فایل پروژه و تحقیق- برقگیر و نحوه طراحی و اجرای آن در سازه ها- در 128 صفحه-docx دانلود با لینک مستقیم و پر سرعت .

مقدمه

برقگیر از وسایل ایمنی می‏باشد که برای هدایت موجهای ولتاژ ضربه‏ای به زمین و جلوگیری از ورود آنها به ایستگاههای انتقال و توزیع نیرو بکار می‏رود و معمولاً در انتهای خط انتقال و در ورودی ترانسها نصب می‏شود. ولتاژ شکست الکتریکی یک برقگیر بایستی کمتر از ولتاژ شکست الکتریکی ایزولاسیون لایه تجهیزات نصب شده در پست باشد.
صاعقه گیر چگونه عمل می کند؟ و انواع آن کدامند؟

 میله های ساده فرانکلینی : اولین واحد جذب که توسط فرانکلین بیشنهاد گردید، میله های ساده بودند که ضربه مستقیم صاعقه به اندازه طول میله ها، دور از ساختمان اتفاق می افتاد و شعاع حفاظتی این صاعقه گیرهای ساده در کلاسهای حفاظتی براساس تئوری زاویه محاسبه می گردید.
قفس فارادی : با گسترش ابعاد ساختمانها و با توجه به محدودیت های میله ساده ، قفس فارادی (Faraday Cage) جایگزین میله های ساده فرانکلینی شد، امروزه نیز اکثر استانداردهای جهانی استفاده از قفس فارادی را بهترین روش میدانند. در این روش سعی می شود ساختمان را در قفسی از هادیهای مسی یا فولادی محصور نمود.
صاعقه گیرهای یونیزه کننده هوا : طراحی و نصب این صاعقه گیر های براساس استاندارد NFC 17-102 انجام می گیرد ریشه این استاندارد نیز همان تئوری گوی غلطان است که در تمامی استاندارد ها از آن استفاده شده است. NFC 17-102 با وارد کردن پارامتر ΔL‌ در فرمول محاسبات، شعاع پوشش افزایش یافته صاعقه گیر را محاسبه می کند.
صاعقه گیر پس از نصب روی ساختمان، می بایست بوسیله هادیهای میانی Down Conductor از طریق سیم مسی بدون روکش به سیستم زمین متصل گردد.
مقاومت الکترود زمین صاعقه گیر می بایست زیر 10 اهم باشد و پس از اجرا به شبکه هم بتانسیل کل سایت متصل شود.
در اجرای الکترود زمین هر صاعقه گیر می بایست از اقلامی چون صفحه های مسی، مواد کاهنده مقاومت (LOM) ، اتصالات جوش انفجاری استفاده نمود.

صاعقه گیر الکترونیکی :

درست قبل از حدوث صاعقه بطور طبیعی محتوی الکتریکی اتمسفر بطور ناگهانی افزایش می یابد. این تغییر وضعیت توسط واحد جرقه زن حس و کنترل می شود صاعقه گیرهای الکترونیکی انرژی موجود در هوای متلاطم پیش از طوفان را (که حدود چندین هزار ولت بر هر متر است) جذب و در واحدهای جرقه زن ذخیره می نماید و در نهایت واحد جرقه زن با تخلیه بار الکتریکی خازنها بین الکترودهای فوقانی و الکترود مرکزی اش هوای اطراف را یونیزه می نماید

اصول عملکرد صاعقه گیر الکترونیکی :

آزاد سازی کنترل شده یونها  : واحد جرقه زن (TRIGGERING) صاعقه گیرهای الکترونیکی شرایطی را ایجاد می کند تا چشمه جوشانی از یون (کرونا) در اطراف میله نوک تیز فراهم شود. دقت عمل این واحد باید به گونه ای کنترل شده باش که آزاد سازی یونها را درست چند میکرو ثانیه قبل از حدوث و تخلیه صاعقه صورت دهد.
اثر کرونا و واحد جرقه زن : حضور حجم وسیع بارهای الکتریکی در اطراف میله نوک تیز صاعقه گیر پس از یونیزاسیون توسط واحد جرقه زن سبب می شود تا پدیده طبیعی تجمع بارهای الکترونیکی اطراف میله (Corona effect) تقویت و تشدید شود.
تسریع در بروز علمدار حمله زمینی : صاعقه گیرهای  الکترونیکی  طوری طراحی شده اند که ارسال علمدار حمله زمینی را خیلی زودتر از نقاط هم ارتفاع مشابه همان محدوده به انجام برسانند و این به معنی تشکیل نقطه ترجیهی دریافت صاعقه در منطقه تحت حفاظت با صاعقه گیرهای  الکترونیکی نسبت به سایر نقاط می باشد.

سیستم هم پتانسیل :

 وجود اختلاف پتانسیل بالا بین دو هادی الکتریکی نزدیک به هم باعث بوجود آمدن قوس الکتریکی می شود که خطر و خسارت ناشی از آن کمتر از صاعقه نیست ، به همین دلیل در ایجاد یک سیستم حفاظتی هم پتانسیل سازی از ارکان کار بوده و بدین مفهوم است که در یک مکان حفاظت شده بایستی تمامی هادی های الکتریکی از قبیل بدنه دستگاه ها، سازه های فلزی، لوله های آب و ... هم پتانسیل باشند زیرا در غیر این صورت این اختلاف پتانسیل باعث تخلیه شدن رعد و برق از مسیرهای نامناسب خواهد شد که احتمالاً خسارت آن کمتر از اصابت مستقیم صاعقه نیست . برای ایجاد سیستم هم پتانسیل بایستی تمامی اجزاء هادی در ساختمان به گونه ای به سیستم زمین مشترک متصل گردند . برای طراحی سیستم حفاظت از سایت های ارتباطی در مقابل رعد وبرق مؤلفه های فراوانی وجود دارد که مواردی در ذیل آمده است :

1-      موقعیت جغرافیای سایت ارتباطی ( که به وسیله آن احتمال وقوع رع و برق در آن ناحیه و ضرورت نصب سیستم ارتینگ محاسبه می گردد ) .

2-      فاکتور تأثیر سطوح خارجی ساختمان : شکل و ارتفاع یک ساختمان با کاهش یا افزایش احتمال اصابت صاعقه به آن ساختمان مستقیماً در ارتباط است .

3-      نوع ساختمان : آجری یا بتونی بودن ساختمان و این که دارای اسکلت فلزی است یا نه ؟

4-      ارزش تجهیزات ارتباطی داخل ساختمان : بسته به قیمت تجهیزات می توان مقدار هزینه مطلوب برای ایمنی آن را برآورد نمود .

در حالت کلی برای حفاظت از یک سایت ارتباطی در نظر گرفتن دو نوع حفاظت خارجی و حفاظت داخلی الزامی می باشد .

حفاظت خارجی : حفاظت خارجی سایت ارتباطی را در مقابل اصابت مستقیم رعد و برق محافظت می نماید و از سه قسمت ذیل تشکیل گردیده است .

1-      برقگیر

2-      هادی میانی

3-      سیستم زمین

که هر کدام از موارد فوق دارای انواع محاسبات عدیده ای می باشد که به اختصار شرح داده می شود .

برقگیر :

برقگیر وسیله ای است که در بالاترین نقطه ساختمان نصب گشته و اولین نقطه اصابت رعد و برق می باشد به دلیل این که رعد و برق از کوتاه ترین فاصله بین ابر و زمین تخلیه می گردد . البته از نوک برقگیر نصب شده به زاویه 45 درجه تا سطح افق را مخروط ایمنی می گویند و هر جسمی که در درون مخروط ایمنی قرار گیرد دیگر در معرض اصابت مستقیم صاعقه نخواهد نخواهد بود و به همین دلیل است که دربعضی موارد برای پوشش کل ساختمان سایت از چندین برقگیر به صورت قفس فاراده استفاده می گردد و حتی در استاندارد NFC 17-100 فرانسه برای حفاظت از کارخانجات پتروشیمی و نفت و ... پیشنهاد گردیده که در اطراف ساختمان چهار دکل نصب و هر کدام از آن ها به وسیله سیم از سر به هم وصل شوند تا بدین صورت مخروط ایمنی با ضریب اطمینان بالا حاصل گردد. در حالت کلی می توان نصب برقگیرها را با توپولوژی ساده یا مش (Mesh) نمود .

برقگیر بر دو نوع است :

1-      برقگیر غیرفعال ( پسیو )

2-      برقگیر فعال ( اکتیو )

برقگیر غیرفعال شامل یک میله ساده نوک تیز است که دقیقاً مخروط ایمنی از نوک آن به فاصله 45 درجه می باشد و در محاسبات عملی برای بالا رفتن اطمینان این زاویه را 35 یا حتی پایین تر در نظر می گیرند . برقگیر فعال با فناوری مختلف ( خازنی ، اتمی و ... ) هوای اطراف خویش را یونیزه می نماید و بدینوسیله ایمنی بیشتری را ایجاد می نماید . این نوع برقگیرها با توجه به توان ایمنی ایجادی به کلاس های 1 ، 2 و 3 تقسیم می گردند.

در برقگیرهای فعال معمولاً سه مؤلفه کلاس حفاظتی ، شعاع حفاظت و ارتفاع برقگیر نسبت به سطح بایستی مورد توجه قرار گیرد. از نظر قیمت نیز برقگیرهای فعال گران تر هستند و می بایست در انتخاب برقگیر دقت نماییم تا مجهز به سیستم هادی میانی مناسب باشد تا برقگیر درست عمل کرده و موجب خسارت نشود.

هادی میانی :

ارتباط بین برقگیر و سیستم زمین توسط هادی میانی انجام می گیرد. با توجه به استاندارد NFCاگر ارتفاع ساختمان از 28 متر بالاتر باشد یا این که طول ساختمان از 2 برابر ارتفاع بزرگ تر باشد بایستی برای اتصال برقگیر به سیستم زمین از هادی میانی استفاده نمود. در مورد قطر هادی نیز استاندارد مصارف خانگی برای هادی میانی سیم 50 مسی و برای مصارف صنعتی سیم های 75 ، 90 ، 120 و ... بسته به مؤلفه محتویات ساختمان می توان استفاده نمود.

یک نکته ضروری در مورد هادی میانی تخلیه جانبی است اگر هنگام نصب اتصالات هادی میانی به اندازه کافی دقت نگردد، امکان ایجاد اتصال کوتاه و تخلیه انرژی از مسیرهای نامناسب وجود دارد که خطر این مسئله می تواند بیشتر از خطر اصابت صاعقه باشد.

برای نصب هادی میانی از بست های مخصوصی استفاده می گردد که معمولاً از جنس مس یا استیل هستند و همچنین منطبق بر استاندارد اروپا فاصله هادی میانی از دیوار بایستی کمتر از یک دهم متر باشد.

سیستم زمین :

یکی از مهم ترین قسمت های سیستم ارتینگ سیستم زمین می باشد آن می باشد به طوری که بعضی سیستم ارت را در این قسمت خلاصه می کنند.

با اصابت رعد و برق به برقگیر انرژی آن به برقگیر منتقل می گردد و سیستم هادی میانی وظیفه دارد بدون تخلیه از مسیرهای نادرست از یک مسیر مناسب که در طراحی مدنظر بوده آن را به سیستم زمین منتقل گرداند و کار سیستم ارت به تزریق انرژی رعد و برق به زمین منتهی می شود.

با توجه به توضیح بالا معلوم می گردد که قسمت زمین سیستم ارت بایستی به نحوی تخلیه انرژی به زمین را در اسرع وقت انجام نماید و می دانید زمین مبداء توان است و دارای مقاومت صفر ، ولی به علت وجود لایه های پوسته زمین، در سطح زمین مقاومت آن دقیقاً صفر نیست و ما با ایجاد سیستم زمین مقاومت زمین را به صفر نزدیک می نماییم تا قابلیت جذب انرژی رعد و برق را داشته باشد. پس مهمترین مؤلفه یک سیستم زمین مقدار مقاومت آن است که هر چه پایین تر باشد بهتر است. برای سیستم های قدرت، مقاومت ارت زیر 10 اهم قابل قبول می باشد ولی برای سیستم های حساس از قبیل سیستم های مخابراتی معمولاً مقاومت زیر 3 اهم مدنظر است که در موارد خاص با توجه به پیشنهاد سازنده دستگاه این مقدار تغییر می یابد.

سیستم زمین به انواع مختلفی از قبیل سیستم چاه، سیستم حلقه و سیستم میله ای ارت تقسیم بندی می شود و با توجه به نوع خاکی که می خواهیم سیستم زمین ایجاد نماییم انتخاب می گردد. مثلاً در جاده های سنگلاخی، میله های ارت که به صورت شبکه ای در زمین فرو می روند برای ایجاد و گسترش سیستم زمین بهترین گزینه است.

سیستم حفاظت داخلی :

حفاظت داخلی سایت ارتباطی را در مقابل عوامل مختلفی از قبیل نوسانات ولتاژ(Over Voltage) و القائات ناشی از اصابت غیرمستقیم رعد و برق(که به شعاع یک کیلومتر از محل اصابت این القائات وجود دارند) محافظت می نماید.

ارسترها تجهیزاتی هستند که کار حفاظت از سیستم های مخابرات و الکترونیک، در برابر نوسانات ناشی از رعد و برق را بر عهده دارند البته نقش ضربه گیرهای ولتاژ را نباید از قلم انداخت.

سیستم حفاظت خارجی مخصوصاً در قسمت انتهای آن قدرت آنی تخلیه انرژی زیاد ایجاد شده از اصابت مستقیم را ندارد و گفته می شود در لحظه اول تنها 50 درصد انرژی تخلیه می گردد و با توجه به هم پتانسیل بودن ساختمان امکان برگشت انرژی به داخل سایت و مورد حمله قرار دادن آن موجود می باشد، با نصب ضربه گیرها این امکان از بین خواهد رفت.

ضربه گیرها در کلاس های حفاظتی مختلف یک، دو، سه و به صورت یک پل، دو پل تا چهار پل موجود است که در محاسبه نصب آن ها جریان گذرنده در محل نصب و مکان نصب مهم می باشد به طور مثال اگر می خواهیم ضربه گیر را در ورودی اصلی برق ساختمان قرار دهیم بهتر است از ضربه گیرهای کلاس یک استفاده نمود.

ارسترهای مختلفی برای محافظت از خطوط تلفن، خطوط آنتن، شبکه های رایانه ای و شبکه های رادیویی فرکانس بالا موجود است که می توان بسته به پورت های ورودی و خروجی و تعیین اهمیت حفاظت نسبت به تهیه آن ها در رنج ها و کلاس های مختلف اقدام نمود. البته بحث در مورد ساختار داخلی ارسترها بسیار مفصل است که در قالب این مقاله نمی گنجد.

هادی میانی (Down Conductor): یکی از سه جزء اساسی سیستم حفاظت در برابر صاعقه بوده و نحوه نصب، مسیر دهی و انتخاب جنس و ابعاد آن در عملکرد صحیح و ایمن سیستم حائز اهمیت است. جنس و ابعاد هادی میانی در صورتی که سیستم حفاظتی پسیو بوده و بر اساس استاندارد IEC 62305 طراحی می شود، از جدول 3 قابل استخراج است(رجوع شود به مبحث صاعقه گیر پسیو). 
هر چند می توان در طراحی هر دو نوع سیستم پسیو و اکتیو جنس و ابعاد مجاز هادی میانی را از جدول 3 استخراج نمود، اما به دلیل وجود اندکی تفاوت بهتر است در مورد صاعقه گیر اکتیو از جدول 5 استفاده نمود.

 فیلم فارسی آموزش طراحی صاعقه گیر

در مورد محل نصب و انتخاب مسیر هادی میانی نکات مهمی وجود دارند که به بطور خلاصه به آنها اشاره می شود:
1- هادی میانی باید به گونه ای نصب شود که کوتاهترین و مستقیم ترین اتصال به سیستم زمین را داشته باشد.
2- شعاع خمیدگیها و انحناها مطابق با شکل 8 بایستی بیشتر از 1/20  طول خمیدگی باشد یا به عبارتی:

(3)

 

و در هر شرایطی نباید کمتر از 20 سانتیمتر باشد.

جدول 5 جنس و ابعاد هادی میانی مطابق با NFC 17-102

3- عبور هادی میانی از روی دیواره های کوتاه، حداکثر افزایش ارتفاع 40 سانتیمتری با شیب 45 درجه یا کمتر مجاز می باشد (شکل 8).
4- برای مهار کردن هادی میانی باید در هر یک متر از سه بست استفاده نمود(در فواصل 50 سانتیمتری).
5- برای هر صاعقه گیر اکتیو حداقل دو مسیر هادی میانی مورد نیاز است. در صورتی که ارتفاع سازه محل نصب ESE بیش از 60 متر باشد بایستی از چهار مسیر هادی میانی استفاده نمود. بایستی سعی شود مسیرهای هادی میانی تا حد امکان با یکدیگر فاصله داشته باشند. حداقل فاصله افقی نباید کمتر از 2 متر باشد. 
6- برای هر صاعقه گیر پسیو میله ای که بر روی پایه های جداگانه نصب شده باشند، حداقل یک رشته هادی میانی لازم است.

شکل 8 خمیدگی های مجاز هادی میانی

7- در صورتیکه صاعقه گیر پسیو از نوع هادی های سیمی معلق باشد برای هر پایه مهار کننده حداقل یک رشته هادی میانی لازم است.
8- در مورد صاعقه گیر پسیو نوع شبکه ای(مش) برای انتهای هر هادی فرم دهنده شبکه یک مسیر هادی میانی لازم است. این هادیها بایستی با فواصل یکسان در پیرامون سازه نصب شوند. حداقل فواصل نوعی برای هر کلاس حفاظتی مطابق با IEC 62305 در جدول 6 داده شده است.

جدول 6 فواصل نوعی هادی میانی در یک سیستم حفاطتی پسیو

ترمینال تست: برای اینکه بتوان در مواقع لزوم مقاومت ترمینال زمین را سنجیده و LPS را از آن جدا نمود، لازم است که برای هر هادی میانی یک ترمینال تست جدا شونده نصب نمود. ترمینال بایستی طوری باشد که فقط در مواقع مورد لزوم باز شود و در سایر شرایط عادی بسته باشد.

تعیین شعاع حفاظتی به روش پسیو :

بر اساس استاندارد IEC62305 برای تعیین شعاع حفاظتی روشهای مختلفی وجود دارد که مشخصات کلاس حفاظتی ، ارتفاع سازه ، نوع برقگیر ( اکتیو یا پسیو ) در تعیین آن درنظر گرفته می شوند .

روشهای حفاظت ( Protection Methods ) عبارتند از :

مخروط فرانکلین یا روش زاویه ( Angle Method ) : در این روش محدوده ای مخروطی بر اساس جدول و شکل زیر که زاویه راس آن بستگی به ارتفاع سازه دارد ایجاد می شود که محدوده حفاظتی بحساب می آید . همانطور که مشاهده می کنید این روش برای سازه های مرتفع تر از 20 متر برای کلاس یک پاسخگو نیست .

میله های برقگیر باید در بلندترین نقاط ساختمان بنحوی قرار گیرند که گوشه های ساختمان بکلی محافظت شوند . در اینحالت بر اساس ارتفاع نوک برقگیر ، شعاع حفاظتی در پای ساختمان را نتیجه می دهد .

روش گوی غلتان ( Rolling Sphere Method ) : در این روش گوی هایی با شعاع هایی متناظر با کلاس های حفاظتی در نظر گرفته می شود ( این شعاع D عبارتست از فاصله آخرین استپ از لیدر پائین رونده ) که شعاع حفاظتی ، محدوده زیر منحنی نقاط تلاقی کره با نوک برقگیر و زمین می باشد ( احتمال اصابت صاعقه تنها به نقاطی وجود دارد که با کره تلاقی دارند  ) .

وقتی که برقگیر پسیو نصب شد ، شعاع حفاظتی بر اساس فرمول زیر محاسبه می گردد

روش قفس فارادی (Mesh Method ) :  در این روش تسمه های مسی را بصورت متقاطع به نحوی بر روی سطح خارجی ساختمان نصب می کنند که فاصله این تسمه های مسی ، متناظر با اعداد مرتبط با کلاس حفاظتی است . برای ساختمان های مرتفع تر از 60 متر ، برای 20 درصد دیوارهای بخش بالایی ساختمان نیز این روش اجرا میگردد .

همچنین فاصله بین هادی های میانی از جدول زیر بدست می آید .

هادی های میانی باید هر نیم متر توسط بست به جداره ساختمان محکم شوند .
به منظور جلوگیری از خسارتهای ناشی از اثرات حرارتی عبور جریان صاعقه از هادی میانی طولانی لازم است هر 20 متر بخشی به منظور جبران این اختلاف طول در نظر گرفته شود .
به منظور جلوگیری از صدمات مکانیکی به هادی میانی ، حداقل سطح 20 متر پائینی هادی میانی با پوشش فلزی مکعبی پوشانده شود .
بخش جداشونده ای برای هر هادی میانی در نظر گرفته شود تا بتوان مقاومت هریک از سیستم های ارت را جداگانه اندازه گیری نمود .
مقاومت کمتر از 10 اهم برای سیستم ارت توصیه می گردد .
بمنظور جلوگیری از خوردگی ، بخش متصل کننده بخشهای غیر همجنس سیستم ارت ، توسط اتصالات بیمتال و یا استیل ضدزنگ متصل شوند .

لوح فشرده آموزش طراحی سیستم صاعقه گیر فارسی شامل:

1-آشنایی با تجهیزات برق گیر و صاعقه گیر ، میله فرانکلین و .....

2-آموزش محاسبات صاعقه گیر  بر اساس استاندارد BS 6651, NFC17-102 (فارسی با نمونه مساله حل شده)

2- آموزش روش حفاظت از صاعقه (قفس فاراده و ...)

3-طراحی شعاع حفاظتی صاعقه گیر

4-نحوه چیدمان تجهیزات برق گیر

5-نحوه ارت کردن سیستم صاعقه گیر

 +

نرم افزار INDELEC جهت طراحی سیستم برق گیر + آموزش

+

نمونه طراحی با نرم افزار INDELEC

+

استاندارد NFC در زمینه طراحی برق گیر + ترجمه فارسی استاندارد NFC

+

کاتالوگ تجهیزات صاعقه گیر

+

نمونه نقشه های Autocad سیستم حفاظت از صاعقه

کتاب- گچ و فرآوری و کاربرد آن - در 74 صفحه-docx

اختصاصی از نیک فایل کتاب- گچ و فرآوری و کاربرد آن - در 74 صفحه-docx دانلود با لینک مستقیم و پر سرعت .

 گچ جزو ملات ها محسوب می شود از دیگر ملات های موجود می توان گچ خاک ، ساروج، آهک و شفته ی آهکی و سیمان و ماسه سیمانی و آجرهای ماسه آهکی را نام برد.

گچ یکی از مصالح ساختمانی قدیمی با سابقه مصرف چند هزار ساله در جهان است. آشوری ها دوران باستان، گچ را آلاباستر می نامیدند و از آن برای مجسمه سازی استفاده می کردند. حدود 5هزار سال قبل مصری ها روش ساخت اندود های گچی را آموختند و از آنان برای اندود کردن دیوار قصر ها و آرامگاه های فراعنه استفاده کردند، یونانیان باستان گچ را ژیپوس نامیدند که مبنای نامیدن گچ در زبان لاتین است.

گچ از مصالح ساختمانی است، که از دیرباز در ایران ، تولید و مصرف آن متدوال بوده، و از جمله مصالح ساختمانی سنتی ایران است که از قدیم الایام به عنوان ، یکی از مهم ترین مصالح ساختمانی چسبنده ، مورد استفاده قرار گرفته است. از این ماده در اندود های داخلی و گچ بری های تزئینی به طور گسترده استفاده شده است. درحال حاضر از گچ ساختمانی نیز به طور وسیعی در کارهای ساختمانی استفاده می کنند. به علاوه مصرف صنعتی گچ نیز به تدریج افزایش یافته و در حال حاضر ، کارخانه های متعدد تولید قطعات و صفحات گچ پیش ساخته مشغول فعالیت هستند. گچ ساختمانی از حرارت دادن و پختن سنگ گچ به روش سنتی و صنعتی به دست می آید.

سنگ گچ (ماده اولیه)

سنگ گچ، سولفات آبدار کلسیم است، که در طبیعت به صورت های مختلف وجود دارد سنگ گچ خالص، بلوری و بی رنگ است، ولی در طبیعت بیشتر به حالت ، ناخالص و به رنگ های ، زرد روشن ، سرخ روشن و خاکستری یافت می شود. معدن سنگ گچ، در اکثر نقاط ایران و به خصوص مرکز، شرق ، جنوب و جنوب غربی ایران وجود دارند، که مهم ترین آن ها در کناره های کویر مرکزی ایران و در اطراف شهرهای حاشیه کویر از قبیل قم ، یزد ، سمنان و گرمسار وجود دارد. به طور کلی در تمام استان های کشور امکان دستیابی به معدن سنگ گچ وجود دارد.

دیگر مقالات:

آشنایی با آجر

بلوک سیمانی و ویژگی های آن

گچ از جمله مصالحی است که در صنایع ساختما‌ن‌سازی از اهمیت خاصی برخوردار است. قدمت استفاده بشر از گچ به حدود 5000 سال قبل می‌رسد (دیواره‌های قبرهایی در مصر که مربوط به آن دوران است به‌وسیله گچ اندود شده است). در ایران نیز استفاده از گچ به زمان حکومت اشکانیان می‌رسد.

گچ از پختن و آسیاب کردن سنگ گچ به‌دست می‌آید. سنگ گچ از گروه مصالح ساختمانی کلسیم‌دار 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 فرمولCaSo4.2H2O از سنگ‌های ته‌نشستی است و میل ترکیبی شدیدی دارد و به همین خاطر به طور خالص یافت نمی‌شود، این سنگ بیش‌تر به‌صورت ترکیب با آهک، خاک رس، کربن و اکسیدهای آهن یافت می‌شود. (سنگ گچ موجود در طبیعت بیش‌تر به‌صورت 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 جزو سنگ‌های زینتی می‌باشد و در گچ‌پزی کاربرد ندارد.

ب) سنگ گچ مطبق: این سنگ به صورت لایه لایه می‌باشد و مصرف گچ‌پزی ندارد.

ج) سنگ گچ خوشه‌ای: این سنگ نیز به صورت تارهای ابریشم به هم چسبیده است که مصرف گچ‌پزی ندارد.

د) سنگ گچ معمولی: این سنگ غیربلوری بوده و فراوان‌ترین نوع سنگ گچ است که مصرف گچ‌پزی دارد. 

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

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

1- رنگ سفید و خوش‌آیند 

2- زودگیر بودن: ملات گچ در حدود 10 دقیقه سخت می‌شود. (برای همین است که استفاده از این ملات برای تیغه‌های 5 سانتی‌متری 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 آتش‌سوزی: چون گچ سخت شده مانند سنگ‌گچ دارای 2 مولکول آب تبلور است، اگر لایه گچ در مقابل حرارت ناشی از آتش‌سوزی قرار بگیرد این آب تبلور در اثر حرارت دوباره از گچ جدا شده و به‌صورت 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- رنگ‌پذیری

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. لایه‌های سفیدکاری اگر در مجاورت رطوبت قرار گیرند، طبله کرده و به‌صورت 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 آن که گچ را در مقابل رطوبت مقاوم کنند، باید گچ ایندریت را کاملاً پودر کرده و آن را 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 آن را 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 شکل‌پذیری بهتری در ملات گچ ایجاد شود باید به ملات گچ در حدود70 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 شکل‌پذیری خود را از دست می‌دهد.

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

- گچ در موقع ملات‌سازی گرما تولید می‌کند به‌طوری که 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 این صورت پوسته پوسته شده و از سطح کار جدا می‌شود.

- وزن مخصوص گچ در کل ton/m30.85 تا 1.4 است، ولی این عدد برحسب ریزی و درشتی دانه‌ها و همچنین لرزیده و نلرزیده آن فرق می‌کند.

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

- مقاومت فشاری گچ سخت شده بیش از kg/cm2 30 و مقاومت کششی آن بیش از kg/cm 25 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 به‌کار رفته می‌شود.

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

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

بطوری که از شواهد زندگی و حیات انسان مشخص می گردد،تاریخ پیدایش گچ به پیش از ساختن خشت و پختن آن بصورت آجر می‌رسد.

گچ خام دارای انواع مختلف بوده که یکی از انواع آن گچ خاکی یا کلوخی می باشد.این ماده در مجاورت آتش پخته شده ، و پس از بخار شدن آب آن (که می تواند ناشی از بارندگی یا جابجایی باشد)عمل گیرش را انجام  می دهد . انسان درگذشته ی دور، این پدیده را حس کرده و متوجه خاصیت گچ شد. با شکل گرفتن تمدن و ساختن سر پناه از این ماده برای اتصال آجرها جهت رج های دیوار و بعد ها به صورت گسترده تر در بنا ها مورد استفاده قرار گرفت.

از گچ در قدیمی ترین بناهای دنیا ، یعنی اهرام ثلاثه  مصر که سابقه نزدیک به چهار هزار و پانصد ساله دارد ،بعنوان مواد چسبنده مقاوم بعد از ازاره  در بین سنگ ها و جهت کلاف سازی آن ها استفاده شده است .

در هزاره اول قبل از میلاد در شهر دورانتاش و در معبد شاهان ایلامی در بنای چغازنبیل ودر هفت تپه خوزستان ، وجود ملات گچ و کاربرد آن باعث استقرار قوسهای بیضی شکل شده است.

همچنین کاربرد گچ درپوشش قوسی کانال ها در قسمتی از بناهای تخت جمشید از دوره هخامنشیان،مشخص است.

ملات گچ در دوره ساسانیان در اسکلت سازی بناها و همچنین نما سازی گچی به شکل گلهای(روزاس) کاربرد فراوانی داشته است.

بطور کلی از ملات گچ در پوشش قوس ها و طاق های رفیع و پوشش شبستان ها و ایوان های بلند و گنبد های آجری و در اسکلت بناهای اسلامی در ادوار مختلف استفاده فراوان شده است.

بنابر این می توان گفت این ملات از عناصر لا ینفک واز مصالح مهم ساختمانی از روزگار باستان تا امروز بوده است. 

گچ ماده ای است معدنی که در طبیعت به صورت سنگ گچ وجود دارد ،سنگ گچ با فرمول شیمیاییCaso4+2H2O  (سولفات کلسیم آبدار) شناخته می شود و یکی از ارزنده ترین مواد ساختمانی به شمار می رود .

سنگ گچ بر دو نوع است :

1- سولفات کلسیم آبدار ،که به آن ژیپس می گویند .

2- سولفات کلسیم بدون آب که به آن انیدرید می گویند

در طبیعت سنگ گچ بصورت خام است که درون آن 4الی5مولکول آب بصورت متبلور وجود دارد؛این ماده جزء سنگ های رسوبی تخریبی محسوب می شود و بصورت محلول در آب دریا وجود دارد .هنگامی که در نقاطی از دریا ،آب تبخیر شود این ماده (سنگ رسوبی)دیگر نمی تواند بصورت محلول باشد ،بناچار مقداری از آن نا محلول شده و رسوب می کند سپس بر اثر فعالیت های شیمیایی ،این لایه سنگی که یک نوع ورقه شفاف است بصورت معادن گچی در می آید که از نظر زمین شناسی ارزش فراوان دارد .

خواص فیزیکی گچ و روش پخت آن

سنگ گچ ورقه شفافی است که بر اثر شعله مستقیم آتش کدر می شود و نیاز به 180 الی 200 درجه سانتیگراد حرارت دارد ،تا به گچ تبدیل شود .

در طول زمان پخت در کوره 4 الی 5 مولکول آب ذخیره درون خود را از دست می دهد و بصورت گچ زنده در می آید و در موقع ترکیب با آب ،مولکول های از دست داده را دوباره جذب می کند و بر اثر همین فعل و انفعالات افزایش حجم پیدا می کند که این، یکی از ویژگی های بسیار عالی گچ  را نشان می دهد که برای قالب گیری بسیار مفید است زیرا کلیه فضاهای خالی قالب را پر می کند.

پس از حرارت دادن زمان نرم کردن گچ فرا می رسد که یا بوسیله دستگاههای تمام اتوماتیک انجام می شود و یا بصورت دستی آن را می کوبند.

سنگ گچ را در سه نوع کوره می پزند:

1- کوره تنوری یا سنتی

2- کوره تاوه ای

3- کوره خفته گردنده

گچ هر چه در کوره حرارت ببیند سست تر و کم قدرت ترمی شود،به همین دلیل در ملات قیر چارو از گچ نیم پخته نیم کوب استفاده می کردند.

گچ از جمله مصالحی است که به علت خواص خود می تواند از اولین قدم در ایجاد یک بنا که پیاده کردن حدود زمین می باشد تا استفاده به عنوان آژند(ماده های خمیری شکل که میان مصالح بنایی را پر می کند و نقش پیوند دهنده دارد جهت تیغه زنی وایجاد طاق ضربی )،اندود(ماده های خمیری شکل که با استفاده از دست یا ماله بر روی سفت کاری بنا کشیده می شود جهت آستروسفید کاری)وآمود( رو کاری یا رو سازی بنا از جمله تزیینات گچ بری)بکار رود.بطور کلی تا آخرین مراحل کار ونصب سنگ  باز هم گچ مورد نیاز است ، حتی در نقاشی ساختمان هم از گچ استفاده می شود.

خواص گچ

گچ خواص گوناگونی دارد که این خواص باعث نقش آفرینی این ماده تقریبا در تمام مراحل ساختمان سازی می شود.

1-زود گیر بودن :

ملات گچ از جمله ملاتهایی است که بسیار زود گیر بوده و در حدود   10دقیقه سخت می گردد.با توجه به این مزیت می توان از گچ در طاق زنی و ساخت تیغه های نازک که باید قبل از چیدن هر ردیف آجر،(ردیفی که قبلا چیده شده است) سخت شده ودر جای خود ایستا شود؛ استفاده کرد.

2-ازدیاد حجم به هنگام سخت شدن:

 گچ تنها ملاتی است که در موقع سخت شدن ازدیاد حجم پیدا می کند و پس از خشک شدن تقلیل حجم پیدا نمی کند؛ این خاصیت گچ باعث پر شدن کلیه خلل در گچ ودر نتیجه باعث جلوگیری از ترک خوردن لایه گچ و جلوگیری از لانه سازی حشرات در آن می شود.

3- مقاومت در برابر آتش سوزی:

گچ سخت شده مانند سنگ گچ دارای دو مولکول آب تبلور می باشد که اگر لایه گچ در مقابل حرارت ناشی از آتش سوزی قرار بگیرد این آب تبلور در برابر حرارت دوباره از گچ جدا شده وبه صورت یک لایه نازک از آب در مقابل آتش قرار گرفته و برای مدت دو تا سه ساعت می تواند در مقابل سرایت آتش به فضاهای دیگر مقاومت نماید.

4- خاصیت اکوستیک بودن:

گچ در مقابل ارتعاشات صوتی رفتار مطلوبی دارد، بصورتی که تقریبا 60الی 75 درصد این ارتعاشات را به خود جذب کرده و مانع از انعکاس آن می شود.

5- خاصیت پلاستیک بودن :

نتیجه این خاصیت،شکل پذیری گچ به شکل ها و نقوش زیبا بوسیله هنر گچبری است.

6- رنگ :

گچ پس از خشک شدن سفید رنگ می شود و جلوه زیبایی به ساختمان می دهد.

7- خاصیت رنگ پذیری :

 گچ پس از خشک شدن تقریبا هر نوع رنگی را به خود می گیرد.

8-خاصیت ترکیب شدن با رنگ  :

گچ می تواند با انواع رنگ ها  اعم از معدنی و یا گیاهی ترکیب شود.

 سخت شدن گچ :

 پودر گچ دارای 5/0 مولکول آب تبلور است که اگر در مجاورت آب قرار گیرد 5/1 مولکول دیگر آب جذب کرده و با 2 مولکول آب تبلور سخت شده و به سنگ گچ تبدیل می گردد، که البته به سختی سنگ گچ اولیه نیست؛ولی  این مقدار سختی برای استفاده هایی که از گچ می شود کافی است.

9- مقاومت گچ :

 گچ در مقابل نیرو های فشاری 30 کیلو گرم و در مقابل نیرو های کششی 5 کیلو گرم مقاومت می کند، که برای استفاده در ساختمان کافی است.

10-  ارزانی

11-  فراوانی : گچ از لحاظ فراوانی در طبیعت در ردیف پنجم قرار دارد و تقریبا در تمام نقاط روی زمین به وفور دیده می شود.

   نقاط ضعف گچ :