آزمایشگاه مکانیک خاک و سنگ

نمونه هاي دست نخورده حاصل از از حفر گمانه ها ، منابع قرضه و چاهكها جهت انجام آزمايشات مختلف به اين آزمايشگاه فرستاده مي شود و در بخشهاي دانه بندي و طبقه بندي خاك ، تراكم و سي بي آر ، نشست و مقاومت خاك و مكانيك سنگ ، آزمايشات لازم انجام مي گردد.
در اين بخش آزمايشات دانه بندي ، هيدرومتري ، تعيين حدود اتر برگ ( حد رواني ، حد خم

يري ، حد انقباض ) ، تعيين ارزش ماسه اي آزمايش پين هول و كرامب بر اساس آخرين استانداردهاي بين المللي انجام مي گردد. نتايج حاصله ، كارشناسان را در شناخت كلي خواص خاكها و كاربرد آنها در پروژه هاي مختلف ياري مي كند.

در اين بخش آزمايشهاي تراكم و سي . بي . آر. انجام مي شود و حداكثر وزن مخصوص خشك خاك و در صد رطوبت بهينه تعيين مي گردد. با انجام آزمايش سي. بي . آر. مي توان نشانه باربري خاك متراكم شده را بدست آورد كه جهت ارزيابي و طرح روسازي راه بكار مي رود.

در اين بخش با انجام آزمايشات مختلف خاك مانند برش مستقيم، تحكيم، تك محوري و سه محوري. پارامترهاي مقاومت برشي و نشست پذيري خاكها تعيين مي گردد. كليه آزمايشها توسط كارشناسان با استفاده از تجهيزات مدرن و منطبق با آخرين استانداردهاي بين المللي انجام مي گردد.

در اين بخش كارشناسان با انجام آزمايشات لازم، علاوه بر بررسي مرغوبيت ستنگدانه ها ( سنگريزه، شن، ماسه) ، خواص فيزيكي و مكانيكي سنگها را به همراه كاني هاي متشكله آنها شناسايي و تعيين مي كنند. آزمايشها بر طبق آخرين استانداردهـاي بيـن المللـي و با استفـاده از تجهيـزات مـدرن انجـام مي گردد.
پی ها ساختمان
از مهمترين وظايف بخش مصالح و فرآورده‌هاي ساختماني مركز تحقيقات ساختمان و مسكن مطالعه و پژوهش و ارائه رهنمودهاي لازم در زمينه‌هاي بهبود كيفيت مصالح ساختماني، بررسي كمي و كيفي مصالح ساختماني سنتي به منظور شناخت خواص مكانيكي، فيزيكي و شيميايي آنها، امكان ساخت مصالح جديد، تدوين استانداردها و آيين‏نامه‏هاي علمي – فني و اجرايي مربوط به مصالح ساختماني با توجه به شرايط اقليمي و اقتصادي، كنترل و تعيين كيفيت مواد و مصالح ساختماني است.

همكاري با دانشگاهها، مؤسسات تحقيقاتي و واحدهاي توليد مصالح ساختماني در زمينه پروژه‏هاي تحقيقاتي در مورد مصالح ساختماني و ارائه مشاوره تحقيقاتي به منظور اصلاح خط توليد كارگاهها و كارخانه‏هاي فعال توليد مصالح از ديگر فعاليتهاي اين بخش به شمار مي‏آيد.
امكانات آزمايشگاهي

ش شامل آزمايشگاه شيمي تجزيه، آزمايشگاه تعيين رفتار حرارتي، آزمايشگاه كاني‏شناسي و آزمايشگاه بررسي خواص فيزيكي و مكانيكي مصالح ساختماني مي‏باشد.

آزمايشگاه شيمي تجزيه
از آنجا كه عناصر تشكيل دهنده مواد خام در كيفيت و تركيبات شيميايي مصالح ساختماني و همچنين بر عملكرد آنها در برابر عوامل جوي و محيطي مؤثر است، لذا با استفاده از تجهيزات و روشهاي آزمايش استاندارد، تركيبات شيميايي مواد و مصالح و در نتيجه ارزيابي كيفيت آنها امكان‌پذير مي‌گردد. اين ارزيابي از طريق آزمايشهاي شيمي تجزيه و تعيين مقدار دقيق تركيب (درصد عناصر) و اجزاي تشكيل دهنده مواد با استفاده از روشهايي چون سنجش حجمي، سنجش رسوبي، نشر شعله‌اي، جذب اتمي و الكتروشيميايي انجام مي‌شود.
از تجهيزات اين آزمايشگاه مي‌توان به دستگاههاي جذب اتمي، فليم فتومتر، تيتراسيون اتوماتيك، كانداكتيويتي متر. توربيدي متر و انواع كوره‌ها واون‌هاي آزمايشگاهي اشاره نمود.
آزمايشگاه تعيين رفتار حرارتي

بر اساس آناليز حرارتي و تغييراتي كه خواص اساسي مواد (فيزيكي و شيميايي) نسبت به دما پيدا مي‏كنند، پيش‏بيني رفتار مواد و تعيين كيفيت آنها امكان‏پذير است. به اين منظور از دستگاههاي مختلف آناليز حرارتي كه مبتني بر روشهاي آناليز حرارتي بسيار متنوعي هستند استفاده مي‏شود. اين روشها بر روي سه خاصيت اساسي تغييرات وزني، تغييرات فازي به واسطه تغييرات دما (گرماگيري و گرمادهي) و تغييرات ابعادي بنا شده‏اند كه آنها را مي‏توان به طور جداگانه و يا به صورت تلفيقي با يكديگر مورد استفاده قرار داد. تجهيزات موجود در اين آزمايشگاه شامل

دستگاه‏هاي D.T.A T.G,. دستگاه ديلاتومتر و كوره اندازه‏گيري ضريب هدايت حرارتي مي‏باشد.
آزمايشگاه كاني شناسي
مواد اوليه مصالح ساختماني، عمدتاً از انواع سنگ و خاك مي‏باشد كه در محيطهاي طبيعي مختلفي تشكيل شده‏اند. مطالعه اين مواد از ديد خواستگاه زمين‏شناسي آنها و نيز خواص سنگ‏شناسي، كاني‏شناسي و بلورشناسي مواد مزبور، هدف مطالعات آزمايشگاه كاني‏شناسي بخش مصالح ساختماني است كه در تجزيه و تحليل خصوصيات مصالح توليدي، نقش اساسي را ايفا مي‏كند. بررسي پارامترهاي اصلي نظير فشردگي، سيماني شدن، تخلخل و نفوذپذيري، وجود درزه و شكافهاي ميكروسكوپي، بافت و اندازه دانه‏ها همراه با ساير خصوصيات كاني‏شناسي در مقاطع نازك ميكروسكوپي تهيه شده از سنگها و خاكها و نيز مطالعات x-Ray از جمله مطالعاتي هستند كه در اين آزمايشگاه انجام مي‏شود.

از تجهيزات اين بخش مي‏توان به دستگاههاي x-Ray شامل ديفراكتومتر و اسپكترومتر، ميكروسكوپ پلاريزان، استريو ميكروسكوپ، دستگاه برش و پوليش سنگ، دستگاه پرس زمين‏شناسي و دستگاه سنگ شكن اشاره نمود.
آزمايشگاه بررسي خواص فيزيكي و مكانيكي مصالح ساختماني
بررسي خواص فيزيكي و مكانيكي مصالح ساختماني و مواد اوليه سازنده آنها، به خواص ساختار مولكولي، وزن مخصوص و تركيب مواد بستگي دارد، كه به پيش‏بيني پايداري يا عدم پايداري تركيبات فوق در مقابل تنشها و نيروهاي وارده از محيط اطراف، تأثير آب و تغييرات دما بر روي خواص فيزي

كي مواد و غيره منجر مي‏شود، و اين از اساسي‏ترين مطالعاتي است كه بايد بر روي مواد و مصالح ساختماني صورت بگيرد. در اين آزمايشگاه طيف وسيعي از خواص فيزيكي و مكانيكي نظير جذب آب، مقاومت فشاري، خمشي و سايشي مصالح، دانه‏بندي و وزن مخصوص سنگدانه‏ها و خاكها، انقباض و انبساط، زمان گيرش و سطح مخصوص سيمان، شوره‏زدگي آجر و نيز مطالعات كمي و كيفي ديگري بر روي خصوصيات فيزيكي و مكانيكي مواد اوليه و مصالح متنوع ساخته شده از آنها انجام مي‏پذيرد.

از تجهيزات اين بخش مي‏توان به دستگاههاي اندازه‏گيري مقاومت كششي، فشاري و خمشي، دستگاه اتوكلاو، دستگاه بلين، دستگاه اندازه‏گيري حرارت هيدراتاسيون سيمان، دستگاه اندازه‏گيري توزيع دانه‏ها، دستگاه لس‏آنجلس و كوره‌هاي پخت آجر و سراميك اشاره نمود.
پروژه‏هاي تحقيقاتي
در بخش مصالح و فرآورده‏ها تعداد زيادي طرح پژوهشي با هدف ارائه راهكارهاي لازم براي بالا بردن ايمني، دوام و عمر ساختمانها از طريق تحقيق و مطالعه كاربردي مرتبط با مصالح ساختماني انجام ‏شده است كه مي‏توان به موارد زير اشاره كرد:

۱- ويژگيها و كاربردهاي توف سبز البرز
۲- كاربرد رسوبات سد سپيدرود در صنايع ساختماني
۳- تدوين آيين كار انتخاب، نصب و نگهداري سنگ ساختماني
۴- تهيه نوعي ماده چسباننده با استفاده از پوسته برنج و آهك
۵- مطالعات بررسي امكان اجباري كردن استاندارد مصالح ساختماني عمده (شن و ماسه)
۶- كنترل كيفيت سيمانها توليدي كارخانه‏هاي سيمان كشور (بررسي موردي كيفيت سيمانهاي كشور)
۷- بررسي كيفي مواد تشكيل دهنده بتن (سيمان، شن، ماسه و آب)
۸- ساخت و بررسي خواص اندودهاي مقاوم در برابر آتش
۹- بررسي و مطالعه براي تدوين روش مناسب تعيين عيار سيمان در بتن‏هاي سخت شده
۱۰-كندگير كردن گيرش گچ و استفاده از افزونه‏هاي مختلف به منظور بهبود خواص فيزيكي و مكانيكي گچ
۱۱-بررسي و استفاده از ذخاير پوزولاني منطقه تفتان جهت توليد سيمان پوزولاني
۱۲-آجر سبك
۱۳-بررسي كيفيت آجرهاي توليد شده در هفت استان كشور
۱۴-بررسي كيفيت مواد اوليه مصالح ساختماني استان ايلام (سنگ گچ، سنگ آهك، خاك رس جهت ساخت آجر)

۱۵-تعيين كيفيت تعدادي از سنگهاي ساختماني ايران

نانوتكنولوژي چيست ؟
– يك نانو ، يك ميلياردم متر است يعني حدوداً چهار برابر قطر يك اتم
– يك نانوتكنولوژي توليد كارآمد مواد و دستگاهها و سيتسم ها با كنترل ماده در مقياس طولي نانومتر و بهره برداري از خواص و پديده هاي نوظهوري است كه در مقياس نانو توسعه يافته اند .
– با توليد ساختارهايي در مقياس نانومتر ، امكان كنترل خواص ذاتي مواد از جمله دماي ذوب ، خواص مغناطيسي ، ظرفيت بار و حتي رنگ مواد بدون تغيير در تركيب شيميايي بوجود مي آيد .
– استفاده از اين پتانسيل به محصولات و تكنولوژي هاي جديدي با كارايي بالا منتهي مي شود كه بيش از اين ميسر نبود .

برخي از كاربردهاي نانوتكنولوژي
سراميك هاي نانو ساختاري غالباً سخت تر و غير شكننده تر از مشابه مقياس ميكروني خود هستند .
كاتاليزورهاي مقياس نانو راندمان واكنش هاي شيميايي و احتراق را افزايش داده و به ميزان چشمگيري از مواد زايد و آلودگي آن كم مي كنند .
*وسايل الكترونيكي جديد ، مدارهاي كوچكتر و سريعتر و . . . با مصرف خيلي كمتر مي توانند با كنترل واكنش ها در نانو ساختار بطور همزمان بدست آيند .

*معلوم شده كه اضافه كردن نوعي از خاك رس به لاستيك ، به طور قابل توجهي باعث افزايش طول عمر و بهبود خواص سايش آن مي گردد زيرا ذرات نانومتر خاك رس به انتهاي مولكول هاي پليمر چسبيده و تشكيل رشته ي مولكولي داده و آنها را از شكسته شدن باز مي دارد .
* نانو مواد و نانوالكترونيك ، خودروهايي سبك تر ، سريع تر و ايمن تر و جاده ها ، پل ها ، باندهاي پرواز ، خطوط لوله و خطوط ريلي بادوام تر ، مطمئن تر و ارزان تري ايجاد خواهد كرد .

* با استفاده از نانوتكنولوژي مي توان روبات كوچكي ساخت كه وارد بدن مي شود و ويروس ها يا سلول هاي سرطاني را از بين ببرد و بعد خودش از بدن خارج شود .
* حــــدود ۲۵۰ ميليون حرف نانومتري ( حرفي ۴ نانومتر ارتفاع و ۳ نانومتر پهنا ) را كه معادل ۳۰۰ كتاب ۳۰۰ صفحه اي است ، مي توان بر روي سطح مقطع يك موي انسان نوشت .
* شكوفايي دو تكنولوژي مهم اطلاعات و بيوتكنولوژي بدون مفاهيم ، ابزارها ، مواد ، سيستم ها و هم انديشي كه در آينده با رشد نانوتكنولوژي فراهم مي شود ، بصورت جدي مختل خواهد شد .
پيش بيني شده است .

در ۱۰ تا ۱۵ سال آينده ، ۵۰ درصد صنعت دارو متكي بر نانوتكنولوژي باشد ( بيش از ۱۸۰ ميليارد دلار )
در ۱۰ تا ۱۵ سال آينده ، ۱۰۰ درصد صنعت نيمه هادي متكي بر نانوتكنولوژي باشد و سالانه ۳۰۰ ميليارد دلار براي اين صنعت در آمد خواهد داشت .
در ۱۰ سـال آينده ، نانوتكنولوژي ، مصرف انرژي را ۱۰ درصد معادل ۱۰۰ ميليارد دلار در سال كاهش دهد .
بازار ۱۰۰ ميليارد دلاري كاتاليست ها در صنايع شيميايي و نفت به نانوكاتاليست ها متكي خواهد شد .
در ۱۰ سال آينده ، مواد و فرآينده هاي نانوساختاري ، بازاري در حد ۳۴۰ ميليارد دلار داشته باشد .
تنها محصولات هوافضاي حاصل از نانوتكنولوژي در ۱۰ سال آينده ، سالانه بازاري ۷۰ ميليارد دلاري داشته باشد
در ديگر كشورها

• برخي كشورها براي تبديل شدن به يكي از ۱۰ كشور اول دنيا برنامه اي ۱۰ ساله تدوين كرده اند .
• نخستين گام ارتش آمريكا در نانوتكنولوژي ، توسعه ي لباس هاي اونيفورم ايمن و هوشمند براي سربازان است . امروزه براي متوقف نمودن گلوله كاليبر ۴۵ ، به يك قطعه به وزن ۱۰ تا ۱۵ پوند بر فوت مربع نياز است در صورتيكه با استفاده از نانوتكنولوژي قادر خواهيم بود همان گلوله را با يك سطح نازك و سبك مثل ورق كاغذ متوقف كنيم .

كميته علمي ، مهندسي و تكنولوژي نانو در آمريكا ، مبلغ ۹/۵۱۸ ميليون دلار را در سال ۲۰۰۲ به منظور سرمايه گذاري در تحقيق و توسعه ي نانوتكنولوژي در آمريكا پيشنهاد نموده است .
نانوتكنولوژي يكي از چهارركني است كه در برنامه هاي بنيادي دوم علوم و تكنولوژي ژاپن ( ۲۰۰۵-۲۰۰۱ ) در نظر گرفته شده است .
در پايان
نانوتكنولوژي داراي جنبه هاي بسيار مهم فرا رشته اي است كه هماهنگي آنها بدون وجود يك برنامه ي استراتژيك تحقيق و توسعه دشوار است . برخي معتقدند ، نانوتكنولوژي يكي از ۵ تكنولوژي تعيين كننده ي توسعه اقتصادي قرن ۲۱ خواهد بود .