سازه های بتنی در محیط دریایی

سازه های بتنی در محیط دریایی

تعداد وسیعی از باراندازها، حوضچه های تعمیراتی، تیرها و پایه های پل، موج شکن ها و تونل های زیردریایی از بتن مسلح ساخته شده اند. بتن به عنوان مصالح ساخت مناسب برای سازه هایی که در معرض محیط دریایی قرار دارند، مورد پذیرش کلی قرار گرفته است و در صورتیکه طبق اصول صحیح ساخته و نگهداری شود، می تواند بر مشکلات فائق آید. ولی در صورت انتخاب مصالح نامناسب، کیفیت ضعیف اجرا و عدم نگهداری کافی، دچار فساد و خرابی خواهد شد. مکانیزم های اصلی تخریب سازه های بتنی در محیط دریایی خوردگی میلگردهای کار گذاشته شده در بتن، تجزیه و تخریب بتن، سیکل های یخ زدن و آب شدن و تشکیل ترکیب اترینگایت و واکنش قلیایی – سیلیسی را شامل می شود.
غالباً خوردگی در سرتاسر طول یک عضو یکنواخت نیست و معمولاً به وسط یا دو انتهای عضو محدود می شود. در رابطه با شمع ها امکان دارد خوردگی در بالای سطح آب، شدید و در زیر آن ضعیف باشد و یا اصلا اتفاق نیافتد. این ناحیه که در معرض حداکثر خوردگی است، غالباً دورتر از مقاطع مربوط به حداکثر لنگرها و نیروهای برشی است ولی میلگردها ممکن است در سرتاسر عضو یکنواخت باشند.

خوردگی در سازه های دریایی و تاسیسات بندری

سازه های دریایی و تاسیسات بندری موجود در بنادر کشورمان در زمره تاسیسات زیربنایی مهمی به شمار می روند که به دلیل بتنی یا فلزی بودن در معرض پوسیدگی و تخریب ناشی از قرار گرفتن در محیط دریایی هستند. در موارد متعددی این سازه ها و تاسیسات طی سالیان متمادی نه به قدر کفایت بازرسی و نگهداری شده اند و نه به لحاظ قابلیت ادامه خدمت رسانی مورد ارزیابی قرار گرفته اند. محیط دریایی به دلیل داشتن ویژگی های اساسی متفاوت در بخش های مختلف خود از ناحیه اتمسفری (جوی) تا ناحیه پاشش و تر و خشک شدن و ناحیه غوطه وری و در نهایت فصل مشترک با خاک از نقطه نظر نوع و روند بروز خرابی و درجه پیشرفت آن دارای عملکردهای گوناگونی است. این امر بر حساسیت های ویژه تاثیرات این محیط بر روی سازه ها و تاسیسات مجاور آن می افزاید.
عموماً تصور بر این است که بتن یکی از مصالح بسیار با دوام است ولی تاریخچه عملکرد بتن در محیط دریایی حاکی از آن است که بتن در مقابل آب دریا به عنوان یکی از خورنده ترین محیط های طبیعی در جهان، از نقطه نظر دوام در معرض مشکلات جدی قرار دارد.

ساخت پلیمرهای محکم با الهام از کرم دریایی

یک نوع کرم حفار دریائی با نام علمی Nereis virens الهام بخش نوع جدیدی از مواد بسیار محکم و سبک شده است

تصویر خیره کننده‌ای که مشاهده می‌کنید مسلما برنده جایزه زیبائی نخواهد شد. اما ممکن است بخشهای دهانی بسیار محکم این کرم بتواند کلید ساخت و توسعه نوع جدیدی از مواد برای فضاپیماها و هواپیماها باشد. 

این کرم که کرم ماسه نامیده می‌شود، با استفاده از آرواره‌ها و اندام انبر مانند خود در رسوبات آبهای کم عمق آتلانتیک شمالی حفاری می‌کند.

کاربرد پلاستیک های تقویت شده با الیاف در محیط های دریایی

با توجه به مقاومت بسیار خوبی که مواد چندسازه (FRP) در برابر شرایط سخت خوردگی همچون محیط های شیمیایی، خطوط لولۀ نفت، گاز و... از خود نشان داده اند، این مواد به عنوان یک گزینۀ جدید در ساخت سازه های سنتی دریایی یا دریانوردی که تاکنون به وسیلۀ بتن، فولاد و چوب ساخته می شدند، مطرح شده اند.
به عنوان مثال یک تیر ساخته شده از رزین تقویت شده به وسیلۀ الیاف هم در برابر حمله موجودات ریز دریایی مقاومت خوبی دارد و هم این که مشکلات بتن در برابر تغییرات شدید دمایی را ندارد. اما با تمام این ها مدیران بندرگاه ها هنوز با شک و تردید به استفاده از این مواد، نگاه می کنند. تلاش شده است تا با توجه به تجربیات استفاده از این مواد برتری ها و نیز کاستی های کاربرد پلاستیک های تقویت شده به وسیله الیاف در مناطق دریایی یا نزدیک به دریا مورد بحث قرار گیرد.

تولید سخت‌ترین پلیمرها با الهام گرفتن از صدف‌ها

تولید سخت‌ترین پلیمرها با الهام گرفتن از صدف‌ها
طبیعت همیشه الهام بخش مهندسان و دانشمندان برای طراحی و ساخت نیازمندی‌های جدیدشان بوده است و گاه در جایی که کسی گمان نمی‌کند، ایده بی‌نظیری ظهور می‌کند. شاید کمتر تصوری گمان می‌برد که نگاه کردن به صدفی سخت پوست روزی منجر به تولید ماده‌ای مقاوم برای کاربردهای روزانه شود، اما اینک محققان با مراجعه به صدف‌های دریایی،‌ تلاش می‌کنند تا با الهام گرفتن از آنها مواد شیمیایی بسیار سخت و مقاومی تولید کنند.

صدف‌های دریایی در میان سخت تنان شهرت خاصی دارند. پوسته آنها آنقدر سخت است که براحتی و بدون استفاده از ابزار نمی‌توان آنها را از هم باز کرد. بتازگی محققان انستیتو ماکس پلانک آلمان به تجزیه و تحلیل ساختار پوسته بسیار سخت صدف‌های دریایی پرداخته اند تا با تقلید از مهندسی به کار گرفته شده در ساختار بسیار سخت این پوسته‌ها راهی مطمئن برای تولید پلیمرهای بسیار سخت پیدا کنند.

کاربرد سیالات فوق بحرانی در صنایع شیمیایی

سیالات فوق بحرانی از نظر خواص انتقالی, مانند گازها (نفوذ پذیری بالا و ویسکوزیته کم) و از نظر قدرت حلالیت, شبیه حلال های مایع هستند. دلایل گسترش استفاده از این سیالات را می توان به شرح زیر توضیح داد:
در اوایل دهه70 , قیمت انرژی بر اثر اتفاقات جهانی به طور غیر قابل پیش بین افزایش پیدا کرد که این مشکل بزرگی برای کشورهای صنعتی بود. در نتیجه بیشتر مراکز تحقیقاتی و دانشگاهی به جایگزینی فرایندهایی با مصرف انرژی کمتر توجه کردند, استفاده از سیالات فوق بحرانی برای جداسازی مخلوط ها یکی از این فرایندها بود. در فرایند (Supercritical Flow SCFE Extraction) برخلاف عملیات استخراج مایع- مایع, بازیابی حلال به روش انبساط ناگهانی انجام می شود و برای بازیابی حلال نیازی به عملیات تقطیر نیست؛ این موضوع باعث کاهش مصرف انرژی می شود.
دلیل دیگر گسترش سیالات فوق بحرانی این است که فرایندهای غذایی, آرایشی و دارویی و ... نیازمند رسیدن به درجه خلوص در حد استاندارد هستند. برای مثال بازیابی کامل حلال در صنایع دارویی و غذایی ضروری است. در حالی که در روش های معمول مانند تقطیر و استخراج مایع-مایع, بازیابی کامل حلال میسر نیست.

کاربردهای فناوری‌نانو در صنعت مواد غذایی

تهیه کننده : سیدمحمدهادی میرمطلبی

برگزاری همایش‌‌هایی با موضوع فناوری‌نانو، راه‌اندازی کنسرسیوم‌هایی برای مواد غذایی بهتر و سالم‌تر، همچنین بالا بردن آگاهی مردم از طریق رسانه‌ها، مؤید تأثیرگذاری فناوری‌نانو بر صنایع غذایی است. در این مقاله به ارتقاع سطح کیفیت، هضم و جذب مواد غذایی به کمک فناوری نانو وهمچنین چگونگی بسته بندی و نگهداری آن به کمک این فناوری اشاره شده است.
مقدمهبرگزاری همایش‌‌هایی با موضوع فناوری‌نانو، راه‌اندازی کنسرسیوم‌هایی برای مواد غذایی بهتر و سالم‌تر، همچنین بالا بردن آگاهی مردم از طریق رسانه‌ها، مؤید تأثیرگذاری فناوری‌نانو بر صنایع غذایی است. انواع کاربردهای نانو در این زمینه شامل بسته‌بندی‌های هوشمند، مواد نگهدارنده و مواد خوراکی تعاملی (interactive) است، که به مصرف‌کنندگان اجازه می‌دهد موادغذایی را با توجه به ذائقه و نیازغذایی مورد نظرشان تغییر دهند.

نانو کامپوزیت های دیر سوز

مقدمه                         

 یکی از کاربردهای مهم فناوری نانو بهبود خواص مواد پلیمری از نظر آتش‌گیری و بالابردن مقاومت این مواد در برابر آتش است. این مواد عموماً در دماهای بالا ایمن نیستند؛ اما با استفاده از فناوری نانو امکان دیرسوز نمودن آنها وجود دارد.

نانوکامپوزیت‌های دیرسوز

با توجه به این که امروزه حجم وسیعی از کالاهای مصرفی هر جامعه‌ای را پلیمرهایی تشکیل می‌دهند که به‌راحتی می‌سوزند یا گاهی در مقابل شعله فاجعه می‌آفرینند، لزوم تحقیق در خصوص مواد دیرسوز احساس می‌شود. بر همین اساس، در کشورهای صنعتی، تلاش گسترده‌ای برای ساخت موادی با ایمنی بیشتر در برابر شعله آغاز شده است و در این زمینه نتایج مطلوبی هم به دست آمده است.

بر همین اساس و با توجه به تدوین استانداردهای جدید ایمنی، به نظر می‌رسد استانداردهای ساخت مربوط به پلیمرهای مورد استفاده در خودروسازی، صنایع الکترونیک،‌ صنایع نظامی و تجهیزات حفاظتی و حتی لوازم خانگی، در حال تغییر به سوی مواد دیرسوز است.