بتن های سبک به علت پایین بودن وزن مخصوص اشان از مقاومت کم تری نسبت به سایر بتن ها برخوردارند، این مقاله به بررسی اثر سیلیس الیافی نانو و میکرو و ماکروی استخراج شده از کانی مربوطه بر خصوصیت های مکانیکی بتن سبک، شامل مقاومت فشاری و مقاومت کششی می پردازد که به دلیل ریخت شناسی ای که دارند می توانند در بهبود خواص پیش گفته تأثیر داشته باشند. نتیجه های به دست آمده نشان از بهبود خصوصیت های مکانیکی بتن سبک به ازای استفاده از نانوسیلیس تا %4 وزن سیمان می دهد. در اثر ترکیب نانو با میکرو سیلیس و تأثیر آن در خصوصیت مکانیکی بتن ها مشخص شد که بالاترین مقاومت فشاری در استفاده از %2 نانوسیلیس و %8 میکروسیلیس حاصل می شود. ولی ترکیب نانوسیلیس با درصدهای بیش تر از %8 میکروسیلیس باعث کاهش خواص مکانیکی نمونه می شود. هم چنین اختلاط ماکروسیلیس در بتن تا %25 باعث افزایش مقدار مقاومت های کششی و فشاری می شود.

استفاده از کامپوزیت های سیمانی الیافی ایده ای نو در صنعت ساختمان محسوب می شود. به دلیل انعطاف پذیری بالای کامپوزیت های سیمانی الیافی نسبت به بتن معمولی، استفاده از این نوع مصالح در المان های سازه ای از جذابیت زیادی به ویژه در مناطق زلزله خیز برخوردار است. بنابراین بررسی رفتار و خواص شکست آن­ها به منظور تسهیل در روند طراحی و استفاده در صنعت ساختمان امری ضروری به نظر می رسد. در این پژوهش نوع جدیدی از کامپوزیت های سیمانی دارای الیاف پلی پروپیلن با رفتار سخت شوندگی کرنشی مورد بررسی قرار گرفت. در این نوع کامپوزیت به منظور کاهش اثرهای منفی زیست محیطی استفاده از سیمان، از سرباره­ی آهن گدازی استفاده شد. استفاده از این نوع پوزولان علیرغم اثرات مثبت آن باعث دیرگیری و مقاومت فشاری و خمشی کم در سنین پایین می گردد که با افزودن نانو سیلیس به خمیر سیمان، این مشکل رفع گردید. در این پژوهش تأثیر استفاده از نانو سیلیس در رفتار شکست کامپوزیت های سیمانی الیافی مورد بررسی قرار گرفت. در همین راستا 5 طرح اختلاط شامل طرح بدون نانو سیلیس و طرح های حاوی 1-4 درصد نانو سیلیس ساخته شد. آزمایش های مقاومت فشاری و خمشی جهت تعیین ویژگی های مکانیکی و شکست انجام شد. رفتار شکست و گسترش ترک در این کامپوزیت سیمانی الیافی با استفاده از روش ضریب شدت تنش دوتایی تحلیل شد و تأثیر نانو سیلیس بر طاقت شکست در زمان شروع ترک خوردگی و همچنین نحوه ی گسترش ترک (در حالت ناپایدار) بررسی شد. به دلیل محدودیت تجهیزات متداول اندازه گیری جابه جایی و کرنش، برای محاسبه­ی بازشدگی دهانه­ی ترک و بار نظیر ترک خوردگی اولیه از روش پردازش تصویر استفاده شد. نتایج نشان داد که افزودن 3 درصد نانو سیلیس باعث بهبود رفتار مکانیکی (شامل مقاومت فشاری و مقاومت خمشی) شده و همچنین افزایش طاقت پل زدن الیاف و کاهش تردی کامپوزیت سیمانی الیافی را در پی دارد.

در این تحقیق اثر افزودن مقادیر متفاوت سیلیس (0، 5 و 10 درصد وزن چندسازه) و پودرچوب صنوبر در سه سطح با 30%، 40% و 50% وزن چند سازه برروی ویژگی های مکانیکی چندسازه های حاصل از پودرچوب صنوبر و پلی پروپیلن مورد بررسی قرار گرفت. اختلاط مواد در مخلوط کن (توام کننده) انجام و بعد از آن، از دستگاه تزریق برای ساخت نمونه های آزمونی استفاده گردید. نتایج اندازه گیری ویژگی های مقاومتی چندسازه نشان دادند که با افزایش سیلیس، ویژگی های مقاومتی افزایش یافت. در اثر زیاد شدن مقدار سیلیس، مقاومت خمشی از مقدار 47.9 MPa به 53.3 MPa (مقدار افزایش 12.2%)، مدول خمشی از مقدار 2625 MPa به 4517 MPa (72%) و مدول کششی از مقدار 4525 MPa به 6884 MPa (52%) افزایش یافت. افزایش مقاومت به ضربه چشمگیر نبود ولی سختی نمونه ها از 66 ShoreD به 73.77 ShoreD (11.11%) افزایش یافت. در اثر افزودن سیلیس دانسیته چندسازه افزایش پیدا کرد.

فناوری نانو در سال های اخیر سبب تحولات وسیعی در دانش بشری شده است و محققین علوم مختلف از آن بهره گرفته اند. نانو ذرات به دلیل ویژگی های خاص فیزیکی و شیمیایی در بسیاری از زمینه ها برای ساخت مواد جدید با قابلیت های منحصر به فرد به کار می روند. از این رو استفاده از نانو سیلیس به عنوان یکی از محصولات فناوری نانو که می تواند نقش یک پوزولان مصنوعی بسیار فعال را در بتن ایفا نماید، مورد توجه قرار گرفته است. در این حال پیشرفت های اخیر در زمینه فناوری مصالح ساختمانی، امکان استفاده از نانو سیلیس کلوئیدی را فراهم نموده است. در این مطالعه آزمایشگاهی، به بررسی خواص مکانیکی و دوامی بتن های حاوی نانو سیلیس و دوده سیلیس یا آزمایش هایی مانند مقاومت فشاری، نفوذ و جذب آب، نفوذ تسریع شده یون کلراید و مقاومت الکتریکی بتن پرداخته شده است. به علاوه، جهت مطالعه ریزساختار خمیر سیمان حاوی دوده سیلیس و نانو سیلیس نیز از آزمایش های طیف سنجی تفرق اشعه ایکس و تصاویر میکروسکوپ الکترونی روبشی استفاده شده است. نتایج تحقیق نشان دهنده افزایش مقاومت فشاری با افزایش نانو سیلیس (%37 افزایش مقاومت 3 روزه با افزودن %7.5 نانو سیلیس) هستند. هم چنین نانو سیلیس اثر بیشتری در کاهش نفوذپذیری بتن در مقابل آب و یون کلراید و افزایش مقاومت الکتریکی بتن (%68 بهبود مقاومت در برابر یون کلراید و %56 افزایش مقاومت الکتریکی در سن 28 روز با افزایش 7.5 درصد نانو سیلیس) در مقایسه با دوده سیلیس به خصوص در سنین اولیه دارد.

امروزه استفاده از بتن­های نوین در حال گسترش است، یکی از انواع این نوع بتن، بتن خود تراکم فوق توانمند الیافی است که شناخت خواص رئولوژی و مکانیکی آن از اهمیت بالایی برخوردار است. ساخت بتن و انجام آزمایش های مربوط به آن هزینه های مختص به خود را داراست، یکی از راه کارهای کاهش این هزینه ها استفاده از روش هایی است که بتواند خواص بتن را پیش بینی کند. در این تحقیق در قسمت اول از سنگدانه های گارنت و بازالت، میکرو سیلیس، خاکستر بادی، نانو سیلیس و الیاف فولادی جهت ساخت بتن خود تراکم فوق توانمند الیافی (UHPSCC) استفاده شده و خواص رئولوژی، مقاومت فشاری، کششی و ریزساختار آن بررسی شده است. جهت صرفه جویی در هزینه های ساخت و در قسمت دوم این تحقیق، پیش بینی و تخمین دو شبکه عصبی مصنوعی ANN-GA (ترکیب شبکه عصبی مصنوعی و الگوریتم ژنتیک) و RBF-NN (شبکه عصبی توابع بنیادی شعاعی) از خواص رئولوژی بتن خود تراکم فوق توانمند الیافی و مقایسه آن با نتایج آزمایشگاهی بررسی شده است. خواص رئولوژی بتن خود تراکم فوق توانمند الیافی که در این تحقیق مورد بررسی قرار گرفته شامل قطر جریان اسلامپ (D)، زمان جریان اسلامپ (T50)، آزمایش قیفV و آزمایش جعبه L است. نتایج آزمایشگاهی نشان دهنده مقاومت فشاری و کششی بالا و قرارگرفتن خواص رئولوژی در محدوده مورد پذیرش EFNARC است. تخمین و پیش بینی دو شبکه عصبی مورد بررسی از خواص رئولوژی این نوع بتن، نشان دهنده دقت قابل قبول پیش بینی هر دو شبکه عصبی دارد. در میان این دو شبکه عصبی مصنوعی، دقت پیش بینی ANN-GA بیشتر است.

افزودن سیلیس باعث افزایش رشد زیست توده گیاهی می گردد. هدف از این مطالعه پیدا کردن پاسخ این سوال است که آیا سیلیس و نانوذرات سیلیس دارای اثراتی مشابه بر فرآیندهای رشد در گیاه شنبلیله (Trigonella foenum-graecum L.) هستند یا خیر. گیاهان در حضور 0-2.5 میلی مولار تیمار سیلیکات سدیم و نانوذرات سیلیس در محیط هیدروپونیک به مدت 30 روز رشد داده شدند. نتایج نشان داد که غلظت سیلیس در ریشه و ساقه با افزایش میزان سیلیس افزوده شده، افزایش یافت. جوانه زنی بذرها و شاخص زنده ماندن در حضور سیلیس در 4 روز بعد از کاشت بذرها افزایش یافت، اما این شاخص ها در ادامه افزایش غلظت تیمارها با کاهش مواجه شد. طول نهال و وزن تر گیاه، طول کلی گیاه و مساحت برگ ها در حضور تیمارهای سیلیس و نانوذرات سیلیس افزایش یافته است، در حالیکه وزن خشک گیاه، نسبت وزن خشک به وزن تر ساقه و طول ریشه چه در حضور تیمارها کاهش یافت. همچنین قطر استوانه آوندی مرکزی ریشه در ریشه های جوان و ضخامت بخش چوبی اندودرم در حضور تیمارها افزایش یافت. اثرات مشابهی در حضور تیمارهای سیلیس و نانوذرات سیلیس مشاهده شد اما افزایش در طول کلی گیاهان، ضخامت اندودرم، کاهش وزن خشک به وزن تر ساقه و طول ریشه چه در حضور تیمارهای نانوذرات نسبت به تیمارهای سیلیس کمی برجسته تر بود. در نتیجه، سیلیس و نانوذرات سیلیس دارای اثرات مشابهی در رشد گیاه هستند و در نتیجه نانوذرات سیلیس را می توان به جای سیلیس مورد استفاده قرار داد.

سابقه و هدف: سیلیس کوبی فرایندی مبتنی بر خردکردن، غربال کردن و دانه بندی انواع سنگ های سیلیسی است. استنشاق گردوغبار سیلیس با ایجاد تغییرات ساختاری و فیبروز برگشت ناپذیر در بافت ریه، منجر به بیماری سیلیکوزیس می گردد. سیلیس کریستالی توسط آژانس بین المللی تحقیق بر روی سرطان (IARC)، به عنوان سرطان زای انسانی (گروه I) طبقه بندی شده است. منطقه ازندریان یکی از بزرگ ترین واحدهای تولید سیلیس در کشور می باشد که در آن 40 کارگاه سیلیس کوبی وجود دارد. این تحقیق با هدف کاربرد سیستم اطلاعات جغرافیایی (Arc-GIS) در پهنه بندی سطوح مواجهه شغلی با سیلیس کریستالی قابل استنشاق (RCS) انجام گرفت. مواد و روش ها: در این مطالعه توصیفی، سطوح مواجهه فردی با RCS در 16 کارگر شاغل در کارگاه های سیلیس کوبی مطابق با روش 7602 NIOSH اندازه گیری شد. همچنین 16 نمونه هوا جهت ارزیابی غلظت های محیطی RCS در کارگاه های مورد مطالعه به طور هم زمان جمع آوری و تعیین مقدار گردید. یافته ها: نتایج نشان داد که میانگین سطوح مواجهه فردی کارگران (mg. m-3 61/2 ± 01/2) از حدود مجاز مواجهه شغلی ((OEL پیشنهادی کمیته فنی بهداشت حرفه ای کشور برای 8 ساعت کاری (mg. m-3 025/0) بیش تر می باشد. نتایج همچنین حاکی از وجود اختلاف آماری معنی دار بین میانگین غلظت مواجهه فردی با RCS در فعالیت های شغلی مختلف بود (001/0P=). نتیجه گیری: نتایج حاکی از عدم وجود ارتباط معنی دار بین سطوح مواجهه فردی و غلظت های محیطی RCS بود. یافته های این مطالعه نشان داد که GIS جهت پهنه بندی سطوح مواجهه شغلی با RCS در محیط های کار از قابلیت زیادی برخوردار است. این مطالعه همچنین بر استفاده از سایر شیوه های مدل سازی به منظور تعیین میزان انتشار سیلیس در واحد های مختلف کارگاه های سیلیس کوبی تاکید دارد.