شیشه

لینک دانلود و خرید پایین توضیحات

فرمت فایل word  و قابل ویرایش و پرینت

تعداد صفحات: 29

شـــیشه

مقدمه :

شیشه به عنوان یکی از مصالحی که از هزاران سال پیش ساخته می‌شده، همواره مورد توجه انسان ها قرار داشته و در اعصار مختلف دارای کاربردهای متعددی بوده است. زمانی یک شیء تزئینی، زمانی یک وسیله جادویی و همنطور برای در و پنجره ها ونیز چراغ های برق و امروز حتی در کلاه فضانوردان کاربرد داشته و دارد.

شیشه به خاطر خواص منحصر بفرد خود که از جمله آن می توان به شفافیت آن اشاره کرد قابلیت آن را دارد که بکاربردهای متعددی را به خود اختصاص دهد. همینطور طیف وسیع مواد شیمیایی به کار رفته و نیز پدید آمدن انواع مختلف شیشه با رنگ های و خواص متفاوت و نیز خواص فیزیکی گوناگون که از شیشه های ایمنی شروع و تا انواع ضد گلوله هم حتی ادامه می یابد. دست بشر را در این تنوع وطیف وسیع باز گذاشته تا جایی که امروزه در کلان شهرها می افزاید و قدرت خود را بر شهر تحمیل میکند.

درکشورهای جهان سوم به پیروی از کشورهای پیشرفته استفاده از شیشه رونق بسیار یافته اما متأسفانه کمتر به بحث های زیست محیطی، شهری، اقلیمی و… در ارتباط با شیشه توجه شده و اکثراً به لحاظ زیبایی و در مواردی ایمنی و زیبایی از شیشه استفاده میشود. بدون اینکه متوجه باشند که شیشه در آینده چه خطراتی را به بار می‌آورد. باید درکشورهای در حال توسعه تلاش شود تا مصالحی انتخاب گردند که با اقلیم و معماری سنتی آن کشورها در تضادی متقابل نباشد. تا از این نظر علاوه بر فرهنگ، تمدن ومعماری اصیل بناها، شهرهایی بر طبق معیارها واستانداردها جهانی داشته باشیم.

در این تحقیق سعی شده به مباحث تئوری به صورت اجمالی و بدور از مسائل تخصصی این حرفه پرداخته شود و با تکیه بر شهر مقدس مشهد در کنار این مباحث کاربردهای وسیع شیشه در شهر مورد بررسی قرار بگیرد.

تاریخ شیشه :

شیشه در طبیعت بسیارکمیاب است اما در جاهایی که صخره های مذاب به سرعت سرد شده اند (مثلاً در مجاورت آتش فشانیها) شیشه البته یافت می شود، هر چند این شیشه ها به قدری ناخالصی دارند که شفاف نیستند. آدمهای نخستین چنانچه بر حسب حسن اتفاق درمجاورت این ذخایر شیشه طبیعی زندگی میکردند، برای شیشه بسیار ارج قائل بودند. زیرا می توانستند آنرا بشکنند وتکه های دراز و نوک تیز آن را جدا کنند، خدنگ و تیغه چاقو و انواع ابزارها و زیورآلات از آنها بسازند در تمام نقاط دینا، از یونان گرفته تا پاتاگونیا ، ابزارهایی از جنس مواد شیشه ای سخت، پیدا شده است.

شیشه هایی که ساخته دست مصریان و رومیان باستان اند

قدیمی ترین نمونه ها از شیشه های ساخته دست بشر، در میان آثار تمدنهای باستانی خاور میانه پیدا شده است. شاید قدیمی ترین اشیاء از جنس شیشه خالص، مهره های مصری متعلق به 2500 سال پیش از میلاد باشد. شواهد دیگر حاکی از آن است که مصریان از 3000 سال پیش از میلاد و حتی زودتر از این به تولید شیشه پرداخته اند.

نخستین انقلاب مهم در تکنیک شیشه گری، اختراع بوری بود. به احتمال زیاد، اول در بابل و درنزدیکهای 200 پیش از میلاد وبعدها درمصر از این وسیله استفاده شده است. بوری از یک لوله آهنی توخالی به طول صدالی صدو پنجاه سانتی متر و از دو قسمت – دسته و دهانه – تشکیل شده است. شیشه گر با این وسیله، می تواند حباب شیشه داغ را که به سر آن زده ، از طریق باد کردن شکل دهد.

ظاهراً شیشه گران رومی، تقریباً در تمام مراحل اصلی تکنیک شیشه گری و آذین بندی شیشه (یعنی باد کردن، قالب ریزی، دستکاری با انبر آتشکاری، برش وحکاکی ، نقاشی و طلاکاری) مهارت پیدا کرده بودند. اشیاء شیشه ای در مصر (مربوط به زمانی که تحت سیطره امپراطوری روم بوده)، پیدا شده اند. وشامل بشقاب، پیاله، گیلاس، بطری، انگشتری، و حتی تکه هایی از شیشه پنجره و حاکی از روش تکنیکی بسیار پیشرفته اند.

شیوه هایی اصی شکل دادن به شیشه بسیار ساده است. شیشه را می توان به صورت تخت قالب ریزی کرد ویا در قالبی دارای شکل مورد نظر ریخت. میتوان به کمک فشار، به شیشه شکل داد به شرطی که داغ باشد وناروانی آن، آنقدر پایین باشد که بتوان آن رابا فشار به داخل تورفتگی های قالب راند. همچنین شیشه را میتوان با وارد کردن هوا به داخل آن شکل داد، خواه در هوای آزاد باشد ویا در قالبی که شکل بیرونی محصول منبسط شده را تعیین می کند.

شیشه را موقعی که هنوز داغ است، می توان خم کرد، تاب داد و یابه شکل لوله‌ای در آورد که باوجود طول زیاد و جداره نازک بتواند، شکل خود را حفظ کند. در دماهای بالاتر، کم بودن ناروانی شیشه، امر جوش دادن شیشه را به شیشه آسان می سازد. به سبب همین خاصیت ارتجاعی

تاریخچه شیشه 38 ص

لینک دانلود و خرید پایین توضیحات

فرمت فایل word  و قابل ویرایش و پرینت

تعداد صفحات: 38

تاریخچه شیشه

/

مقدمه

انسان حتی پیش از اینکه خود شیشه بسازد، شیشه‌های طبیعی نظیر فولگوریت و کوارتز را کشف نموده و از آنها در موارد گوناگون استفاده کرده است. کسی از نخستین شیشه‌گر چیزی نمی‌داند. تاریخ ساختن نخستین شیشه نیز معلوم نیست.

فینیقی‌های شیشه‌گر

بنابر یک داستان قدیمی ، فینیقی‌ها برحسب تصادف ، نخستین شیشه را ساخته‌اند. داستان ، روایت بر مسافران یک کشتی دارد که در سوریه لنگر انداخته بودند. آنها برای درست کردن اجاق ، چون سنگی نیافته بودند، از قطعه‌هایی از بار کشتی که پودر رختشویی بود، استفاده کرده بودند. هنگام پختن غذا ناگهان مشاهده کرده‌اند که در اثر حرارت اجاق ، قطعه‌های سود با شنهای دور خود ترکیب شده و به شیشه تبدیل شده‌اند. البته ما دلیلی بر درستی یا نادرستی این داستان نداریم.

سیر تحولی و رشد

در تاریخ می‌خوانیم که به احتمال ، ده‌هزار سال پیش از میلاد مسیح در کشور مصر یا سوریه ، یک نوع شیشه ابتدایی ساخته شده است. ولی مدارکی دال بر صحت این موضوع در دست نیست، ولی یقین داریم که در 300 سال پیش از میلاد ، در مصر کارگاههای کوچک شیشه‌گری وجود داشته است و شیشه را از ماسه و سود می‌ساختند. می‌توان گفت در آن تاریخ ، وسایل شیشه‌ای جزو اشیاء تجملی مورد استفاده درباریان و توانگران قرار گرفته است.اکنون در موزه بریتانیا ، قدیمی‌ترین ظرف شیشه‌ای را می‌توان دید که 70 سال پیش از میلاد در رم ساخته و پرداخته شده است. بعدها در سده‌های 11 و 12 میلادی ، مسلمانان در تکمیل هنر شیشه‌گری کوشیده‌اند.در سده سیزدهم میلادی ، اروپائیان ، شیشه رنگی را ساختند و از آن ، جهت تزئین کلیساها استفاده کردند. اما در آن زمان ، یک وسیله شیشه‌ای ، حاصل مدتها تلاش و کوشش یک هنرمند بود و این کار دستی قیمت سرسام‌آوری داشت. تنها از اوایل سده نوزدهم است که ماشین شیشه‌سازی به روش فشردن ماده مذاب آن اختراع شد و وسایل گوناگون و ارزان‌قیمت شیشه‌ای متداول گردید.

/

کاربردهای امروزی شیشه

امروزه ، شیشه همه جا در خدمت انسان است. این ماده ، نه‌تنها ظرفهای خوراکی ما را تشکیل می‌دهند، بلکه از اتومبیل و هواپیما گرفته تا سفینه‌هایی که راه کره‌های دیگر را در پیش می‌گیرند، بطور قطع شیشه دارند. بویژه این که همین شیشه بود که به صورت عدسی در آمد و چشم انسان کنجکاو را به سوی آسمانها باز کرد و به صورت وسیله‌ای برای دیدن نادیدنی‌ها در آمد. امروزه نیز در آزمایشهای علمی بیشمار ، وسایل شیشه‌ای ، مورد نیاز پژوهشگران جهان است.

مواد خام شیشه

//

علوم طبیعت > شیمی > شیمی کاربردی (صنعتی) > شیمی شیشه

(cached)

دید کلی

به منظور تولید شیشه ، سالانه ، مقادیر بسیار زیادی ماسه شیشه ، سدیم کربنات ، سدیم سولفات ناخالص و غیره مورد نیاز است. در این مقاله منابع تهیه این مواد و علت استفاده از آنها ذکر می‌شود.

/

ماسه شیشه

ماسه لازم برای تولید شیشه باید تقریبا کوارتز خالص باشد. در بسیاری موارد ، منطقه ته‌نشینی ماسه شیشه ، محل کارخانه شیشه سازی را تعیین کرده است. برای ظروف غذاخوری ، مقدار آهن موجود در ماسه نباید از 45% و برای شیشه اپتیکی نباید از 0.015% تجاوز کند، چرا که آهن تاثیر نامطلوبی بر رنگ اغلب شیشه‌ها دارد.

سودا

Na2 یا سودا اصولا از سدیم کربنات چگال ( Na2CO3 ) تامین می‌شود. سایر منابع عبارتند از سدیم بی‌کربنات ، سدیم سولفات ناخالص و نیترات سدیم. نیترات

تحقیق در مورد شیشه گری

لینک دانلود و خرید پایین توضیحات

دسته بندی : وورد

نوع فایل :  .doc ( قابل ویرایش و آماده پرینت )

تعداد صفحه : 79 صفحه

 قسمتی از متن .doc : 

تاریخچه

منابع بسیاری شروع شیشه گری را از حدود سال 2000 ق.م. تخمین زده اند اما تاریخ شناسان در این مورد اختلاف نظر دارند.

بدون شک رومی ها و مصری ها بهترین و پیشرفته ترین شیشه گران عصر خود بوده اند. نمونه های بسیاری از این آثار در موزه های دنیا نگهداری می شود بعنوان مثال در موزه کورنینگ نیویورک قطعات با ارزشی از آثار شیشه مذاب موجود است، که تصاویر آنها در صفحات بعد آمده است.با بررسی این اشیاء اطلاعاتی در مورد روند ساخت شیشه مذاب بدست آمده است. اشیایی مانند کاسه هایی با فرم های پیچیده، جواهرات، و کاشی های تزئینی دیواری که تقریباً در سالهای 1500 ق.م. تا 500 بعد از میلاد ساخته شده است. لیکن بعد از این تاریخ یعنی 500 بعد از میلاد هیچ اثری از آنها یافت نشده است. مشخص نیست بعد از این تاریخ چه برسر آن آمد.

شاید این سئوال را بتوان اینطور پاسخ داد که پس از آن روش شیشه فوتی روش سریع و مطلوب فرم دهی شیشه شد. به نظر می رسد از سالهای 500 بعد از میلاد تا اوائل 1900 عاری از هرگونه اثر شیشه مذاب بوده است. البته باستثنای کارهایی که به روش ذوب شیشه خرده در قالب( Pate de verve ) انجام می شده که در دوره Art Nouveaou بسیار کاربرد داشته است. آثار <<هنری گراس>>، نمونه خوبی از این روش در سالهای 1880 تا 1920 بوده است. هنرمندان شیشه فوتی در دوره های اولیه از بعضی تکنیک های شیشه مذاب نیز برای ایجاد طرح روی آثار خود استفاده می کردند با این وجود فعالیت اصلی آنها در جهت بهبود روش فوق برای بازار در حال رشد شیشه بود.

با درنظر گرفتن موارد فوق قابل در ک است که برای احیای دوباره شیشه مذاب زمان طولانی صرف شده است.

تکنولوژی شیشه بهترین دوران رشد و ترقی خود را در طول دوره رنسانس اروپا و همچنین بعد از آن طی کرد. ولی به دلایلی آنطور که انتظار می رفت ،روش ساخت شیشه مذاب تولد دوباره ای در این دوران طلایی نداشت. در این دوران به این روش کم توجهی یا حتی از آن چشم پوشی شد. در دوران معاصر نیز این روش از رشدی که سایر روشهای فرم دهی شیشه داشته، محروم بوده است.

هرچند هزاره اول تاریخ 4 هزارساله شیشه گری از آثار بجامانده غنی بوده است ،ولی بنظر می رسد در 2000 ساله بعدی در این زمینه کار نشده است.« ال. سی.تیفانی» در شاهکارهای خود از این هنر استفاده کرده است. او در اثار خویش از نوارهای با این روش برروی سطوحی که بصورت شیشه فوتی آماده می شد، استفاده می کرد. همچنین از تکه های دمیده شده که وسیله تکنیک Slump به صورت تخت درآمده اند و سطح هایی بافت دار یا نقش دارند، استفاده می کرد.

از حدود سالهای 1935 لعاب شیشه ای، روش Slump و برحسب اتفاق شیشه مذاب دوباره ظاهر شد.

در آن دوران انواع مختلفی از شیشه در دسترس بود. از شیشه های جام ارزان قیمت گرفته تا بطریهای شیشه ای رنگی این روش دوباره فرم دهی شیشه در یک سری گروههای کوچک در نواحی از آمریکا گسترش پیدا کرد، لیکن در ابتدا درک تکنولوژی شیشه و دانش نحوه استفاده از شیشه در رأس این فعالیت ها نبود.

آثار معاصر

دسترسی به دانش روز و آزادی هنرمندان در این روش کار، پیشرفت سریعی در آن ایجاد کرده است. هنرمندان امروزه آثاری پویا، پیچیده و نو خلق می کنند.

در سال 1940« مایکل و فرانسیس هیگن» از معدود هنرمندانی بودند که فرم دادن شیشه های تخت و آثار فیوز و لعاب شیشه ای را برای امرار معاش خود برگزیدند.

« کی کینی» در سال 1963 کتابی با عنوان«glass craffs » نوشت که حاصل تجربه های شخصی او در مورد کار با شیشه های تخت و فرم دهی آنها بود. علاقه و ذوق وافر او در مورد کار با شیشه های مذاب و قالب ریزی ، نکات روشنی را برای حرکت شیشه گری در سالهای اولیه دهه 60 آشکار کرد.

هنرمند دیگری که بعنوان یکی از تأثیرگذاران در رشد شیشه مذاب به حساب می آید« هریت اندرسون» بود. در سال 1981 او دوره ای در مورد شیشه نزد« مورتیس هینن» در موسسه تکنولوژی روچستر گذراند که او را به ترک رشته خود یعنی نساجی و جستجو مطالعه در زمینه شیشه گرم و کوره ای ترغیب کرد.

نتایج آزمایشات بسیار و تحقیقات به دقت ثبت شده در طول سالها او را برای چاپ کتابی به نام <> یاری کرد.

دستیابی به آثار قابل استفاده شیشه فیوز یا لعاب شده همیشه مشکلی برای هنرجویان مبتدی بوده است. آنها برای ساخت و هم جوشی شیشه های رنگی دچار مشکل می شوند و در نتیجه آثار خود را روی شیشه های رنگی محدودی متمرکز می کنند، یا اینکه از لعاب فریت روی شیشه های جام استفاده می کنند.

جمع آوری آنینک در سال 1995 باعث رواج دوباره شیشه خانه بندی یا Stained شد. شهرهای مانند دنور، کلورادو تبدیل به مرکزی برای تجارت شیشه های این کار شد، که از پنجره های خانه های قدیمی در سواحل شرقی بدست می آمد. تقاضا برای خرید این نوع کار موجب تولید دوباره طرح های قدیمی، با تکنیک های معاصر و نو در آتلیه ها و کارگاه ها شد.

رشد کارگاهی تولید شیشه خانه بندی بوسیله تولیدات جدید کارخانجات شیشه که با این نوع تولید همآهنگ شد، امکان پذیر گشت و برای اولین بار شیشه به دور از مصارف صنعتی تولید شد. تولید شیشه در انواع مختلف به مقدار کم به کارخانجات اجازه پاسخگویی به نیاز مصرف کنندگان را داد. بازار درحال توسعه و شیشه های جدید محرکی قوی برای هنرمندان این رشته بود.

شیشه گری

لینک دانلود و خرید پایین توضیحات

دسته بندی : وورد

نوع فایل :  .doc ( قابل ویرایش و آماده پرینت )

تعداد صفحه : 115 صفحه

 قسمتی از متن .doc : 

مقدمه :

یکی از روش های متداول برای ساخت محصولات شیشه ای استفاده از شیشه های تخت است. اگر چه از این روش برای ساخت شیشه های تزئینی و کاربردی سالهاست که بویژه در اروپا استفاده می شود، لیکن شاید عمر آن در ایران به 10 سال نرسد.

با توجه به این که روش ذوب شیشه تخت در کوره الکتریکی یک کار فنی و علمی است و اینکه آموزشآن در دانشگاه ها به عنوان واحد کارگاهی با اطلاعات شخصی و تجربی اساتید انجام می گیرد.من را به فکر تحقیق علمی پیرامون روش ها، ابزارها و مواد اولیه و ... این نوع ساخت شیشه انداخت به همین منظور شروع به تحقیق در مورد کتابها و منابع مربوطه کردم از آنجایی که هیچ منبعی به زبان فارسی در مورد این موضوع وجود ندارد، برای انجام پایان نامه تصمیم به ترجمه کتاب Kiln Firing Glass نوشته Boyce Lundstorm که کتاب جامعی در مورد شیشه و فرم دهی آن و حرارت دهی داخل کوره می باشد گرفتم. مطالب این پایان نامه بیشتر ترجمه مطالب کتاب مذکور به علاوه جستجو در برخی کتاب های مربوطه و سایت های مربوطه می باشد. با امید آنکه مورد توجه و استفاده عزیزان قرار گیرد.

تاریخچه

منابع بسیاری شروع شیشه گری را از حدود سال 2000 ق.م. تخمین زده اند، اما تاریخ شناسان در این مورد اختلاف نظر دارند."تاریخ شیشه سازی درایران هنوز به طور کامل شناخته نشده است . حفریات جدید باستان شناسان نشان می دهد که اولین آثار شیشه ای در ایران مهر های استانه ای می باشند که از محل حفریات چغازنبیل خوزستان به دست آمده است.همچنین از حفریات منطقه رودبار گیلان در تپه مارلیک نیز ظروف زیبای شیشه ای متعلق به اواخر هزاره دوم-اوایل هزاره اول پیش از میلاد به دست آمده است".

"بدون شک رومی ها و مصری ها بهترین و پیشرفته ترین شیشه گران عصر خود بوده اند. نمونه های بسیاری از این آثار در موزه های دنیا نگهداری می شود بعنوان مثال در موزه کورنینگ نیویورک قطعات با ارزشی از آثار شیشه مذاب موجود است، که تصاویر آنها در صفحات بعد آمده است(تصویر 1و2).با بررسی این اشیاء اطلاعاتی در مورد روند ساخت شیشه مذاب بدست آمده است. اشیایی مانند کاسه هایی با فرم های پیچیده، جواهرات، و کاشی های تزئینی دیواری که تقریباً در سالهای 1500 ق.م. تا 500 بعد از میلاد ساخته شده است. لیکن بعد از این تاریخ یعنی 500 بعد از میلاد هیچ اثری از آنها یافت نشده است". مشخص نیست بعد از این تاریخ چه برسر آن آمد.

1.تکنیک موزائیک شیشه مربوط به مصر 1304-1080 قبل از میلاد. موزه کورنینگ نیویورک

2. تکنیک موزائیک شیشه مربوط به اسکندریه مصر .یک قرن قبل از میلاد.

شاید این سئوال را بتوان اینطور پاسخ داد که پس از آن روش شیشه فوتی روش سریع و مطلوب فرم دهی شیشه شد. به نظر می رسد از سالهای 500 بعد از میلاد تا اوائل 1900 عاری از هرگونه اثر شیشه مذاب بوده است. البته باستثنای کارهایی که به روش ذوب شیشه خرده در قالب( Pate de verve ) انجام می شده که در دوره Art Nouveaou بسیار کاربرد داشته است. آثار <<هنری گراس>>، نمونه خوبی از این روش در سالهای 1880 تا 1920 بوده است. هنرمندان شیشه فوتی در دوره های اولیه از بعضی تکنیک های شیشه مذاب نیز برای ایجاد طرح روی آثار خود استفاده می کردند با این وجود فعالیت اصلی آنها در جهت بهبود روش فوق برای بازار در حال رشد شیشه بود.

با درنظر گرفتن موارد فوق قابل در ک است که برای احیای دوباره شیشه مذاب ،زمان طولانی صرف شده است."در اواسط سده16 قبل از میلاد یک پیشرفت تکنولوژی اتفاق افتاد و باعث شد صنعت شیشه به صورت جدا گانه شروع به فعالیت کند .این پیشرفت شکل دهی به شیشه با استفاده ازقالب شنی بود که تقریبا برای 1500 سال بعد از آن بدون تغییر ،برای ساخت ظروف شیشه ا یاستفاده می شد.اولین نمونه ها در قسمت های شمالی بین النهرین پیدا شدند که نمونه ای از آنها بطری هایی که در اطراف پایه آنها اغلب شبکه ای از نوار های رنگی در هم شده دیده می شود و بیشتر آنها بین سده های 14و16قبل از میلاد ساخته شده اند.بزودی معلوم شد که شیشه ره می توان مجددا حرارت داد،به این ترتیب شیشه گران قادر به هم جوشی شیشه ها و ساخت یک شیئ یک پارچه شدند بعد از آن استفاده از قالب و نقش انداختن بر روی آن به شیشه گران اجازه داد تا ماده اولیه را به صورت کاسه بشقاب و لیوان درآورند.در نتیجه ظروف شیشه ای موزائیکی به وجود آمدند".

تحقیق درباره؛ استفاده از خرده شیشه در بتن

لینک دانلود و خرید پایین توضیحات

فرمت فایل word  و قابل ویرایش و پرینت

تعداد صفحات: 4

استفاده از خرده شیشه در بتن

خلاصه مقدار زیادی از شیشه های مصرف شده دوباره بازیافت می شوند و قسمتی نیز برای مصارف گوناگون از جمله سنگدانه های بتن به کار می روند .مقدار زیادی از این مواد شرط لازم برای بازیافت را فراهم نمی کنند و این مواد برای دفن فرستاده می شوند. فضای مورد استفاده برای دفن قابل توجه است و این فضا می تواند برای مصارف دیگری به کار برده شود. شیشه یک قلیایی غیر پایدار است که در محیط بتن میتواند باعث بوجود آمدن مشکلات ناشی از واکنش قلیایی – سیلیسی (ASR) شود. این ویژگی به عنوان یک مزیت در خرد کردن پودر شیشه و استفاده از آن به عنوان یک ماده پوزولانی در بتن استفاده شده است.

رفتار دانه های بزرگ شیشه را در واکنش قلیایی در آزمایشگاه نمی توان با رفتار واقعی پودر شیشه در طبیعت برابر دانست. تجربه مزایای واکنش پوزولانی شیشه را در بتن مشخص کرده است. می توان در بعضی از مخلوطهای بتن تا %30 وزن سیمان پودر شیشه اضافه کرد و به مقاومت مناسبی دست یافت. همچنین خزش خشک شدن بتن با پودر شیشه نیز در حد قابل قبول و مجاز است. 1 مقدمه شیشه در انواع مختلفی تولید می شود( بسته بندی ، شیشه صاف ، حباب لامپها ، لامپ تلویزیونها و ...). اما همه این وسایل عمر مشخصی دارند و نیاز به استفاده دوباره و بازیافت آنها به منظور جلوگیری از مشکلات زیست محیطی که ناشی از ذوب آنها و یا دفن ایجاد می شود احساس می شود. 1-1 بازیافت شیشه شیشه های مصرف شده بصورت تجاری به محلهای مخصوص طراخی شده برای بازیافت یا دفن و یا جمع آوری کربنات و سپس حمل آنها به محلهای دپو می روند. بزرگترین هدف قوانین زیست محیطی تا خد امکان کم کردن ضایعات شیشه و بردن آنها به محلهای دفن و تجزیه شیمیایی آنها به طور اقتصادی است. شیشه یک ماده منحصر به فرد است که می تواند بارها وبارها بدون تغییر در خواصش بازیافت شود. به عبارت دیگر یک بطری می تواند ذوب شده و دوباره به بطری تبدیل شود بدون اینکه تغییر زیادی در خواصش ایجاد شود.

بیشتر شیشه های تولیدی بصورت بطری هستند و مقدرا زیادی از شیشه های جمع آوری شده دوباره برای تولید بطری به کار می روند. اثر این پروسه به شیوه جمع آوری و مرتب کردن شیشه ها با رنگهای مختلف وابسته است. اگر رنگهای مختلف شیشه قابل جدا کردن باشند می توان از آنها جهت تولید شیشه با رنگهای مشابه استفاده کرد. ولی وقتی که شیشه با رنگهای متفاوت با هم مخلوط شدند، برای تولید بطری نامناسب می شوند و باید آنها را در مصارف دیگری به کار برد و یا دفن کرد. آقای ریندل (Rindl) به چند مورد از استفاده های غیر بطری شیشه اشاره می کند که شامل : سنگدانه روسازی راه ،پوشش آسفالت ، سنگدانه بتن ، مصارف ساختمانی ( کاشی شیشه ای ، پانلهای دیوار و ...) ، فایبر گلاس ،شیشه های هنری ،کودهای شیمیایی ،محوطه سازی ،سیمان هیدرولیکی و بسیاری دیگر. استفاده از بتن در سنگدانه های بتن در این مقاله مورد بررسیقرار می گیرد. نگرانی بزرگی که در استفاده از شیشه در بتن وجود دارد واکنش شیمیایی مابین ذرات سیلیس اشباع شیشه و قلیاییهای مخلوط بتن است که به واکنش سیلیسی – قلیایی(Alkali Silica Reaction ASR) معروف است. این واکنش می تواند برای پایداری بتن بسیار خطرناک باشد. به همین منظور باید پیشگیری مناسبی در جهت کمتر کردن اثر این واکنش انجام شود. پیشگیری مناسب می تواند با استفاده از یک ماده پوزولانی مناسب مانند :خاکستر هوایی ،سرباره کوره آهن گدازی و یا میکرو سیلیس (Silica Fume SF) با نسبت مناسب در مخلوط بتن انجام گیرد. حساسیت شیشه به مواد قلیایی این حدس را بوجود می آورد که شیشه درشت و فیبر شیشه می تواند اثر واکنش ASR را کم و یا محو کند. اگرچه این تصور نیز وجود دارد که پودر شیشه می تواند خواص پوزولانی (مانند مواد ذکر شده در بالا) از خود نشان دهد و از اثرات و انجام واکنش ASR توسط دانه های شیشه جلوگیری کند. ریندل نتایج کارهای انجام شده توسط افراد و ارگانهای مختلف را بیان کرد.

برای مثال او به نقل از شرکت Boral می گوید که: پودر شیشه آهکی سیلیکاتی رد شده از الک 100# در جهت کاهش ASR است. همچنین مرکز زمین پاک واشنگتن بیان می کند که دانه های ریز (پودر) می توانند بتن را بوسیله آزمایش ASR تضعیف کنند. همچنین کارهای انجام شده توسط آقای Samtur بر روی این موضوع بیان می کند که پودر شیشه رد شده از الک 200# می تواند مانند یک ماده پوزولانی و در جهت کاهش اثر واکنش سنگدانه ها (ASR) عمل کند. همچنین آقای Pattengil نیز به همین نتایج دست یافت. اخیرا مرکز تحقیقات انرژی ایالت نیویورک حمایتهای مالی تحقیق بر روی کاربرد شیشه بازیافتی برای بلوکهای بنایی بتنی را انجام داده و نشان داده که شیشه ضایعاتی می تواند هم به جای سنگدانه و هم به عنوان ماده افزودنی (با ایجاد شرایط مشخص) در بتن استفاده شود. آقای Bazant بیان می کند که ذرات شیشه خدود mm1.5 باعث انبساط زیادی می شوند. اگرچه ذرات کوچکتر از mm 0.25 در آزمایشگاه باعث هیچ گونه انبساطی در بتن نگردیدند. آقایان Baxterو Meyer فهمیدند که ذرات شیشه حدود mm 1.2 باعث بیشترین انبساط ملات در بین دانه های با اندازه mm 4.75 تا mm 0.15 می شوند. آنها فهمیدند که بیشترین انبساط وقتی حاصل می شود که 100% ذرات شیشه بصورت سنگدانه باشند و اگر شیشه های سبز بیش از 1% اکسید کرم داشته باشند اثر مثبتی بر واکنش ASR دارند.

آقایان Carpeneter و Cramer گزارش می دهند که پودر شیشه بر کم کردن اثر واکنش ASR در آزمایش تسریع شده ملات مانند اثر خاکستر بادی و میکروسیلیس و سرباره موثر است. این نشان می دهد که پودر شیشه می تواند انبساط ناشی از ASR را در سنگدانه های حساس و شیشه های دانه ای متوقف کند. از مطالب بالا نتیجه گیری می شود که شیشه می تواند به سه صورت در بتن استفاده شود: درشت دانه ریز دانه پودر شیشه درشت دانه و ریز دانه می توانند باعث واکنش ASR در بتن شوند. اما پودر شیشه می تواند اثر ASR آنها را کاهش دهد. در بعد تجاری بسیار به صرفه است که پودر شیشه به جای سیمان مصرف شود تا اینکه شیشه به عنوان سنگدانه در بتن مصرف شود. پودر پودر شیشه یک ماده با ارزش است که از شیشه هایی که برای بازیافت مناسب نیستند به دست می آید. در قسمتهای بعدی اطلاعاتی در مورد استفاده از شیشه در بتن در سه خالت ذکر شده ارائه می گردد. کارهای آزمایشگاهی سه مورد از کاربردهای شیشه در بتن در برنامه تحقیق ARRB مشخص شده است. اینها شامل : شیشه های درشت دانه شیشه های ریزدانه و پودر شیشه است. حدود ذرات برای هر شاخه در زیر ذکر شده است. شیشه درشت دانه mm 12-4.75 CGA شیشه ریز دانه mm4.7-0.15 FGA پودر شیشه کوچکتر از mm0.01 GLP ترکیب شیمیایی تولیدات یک تیپ شیشه مشابه هستند. همچنین در جدول زیر ترکیب شیمیایی شیشه ها با رنگهای مختلف ارائه شده است.

شیشه های درشت دانه و ریز دانه جهت جایگزینی حدود اندازه های مشابه سنگدانه های طبیعی به کار می روند. پودر شیشه به عنوان یک ماده پوزولانی مورد مطالعه قرار می گیرد(مانند کاربرد خاکستر هوایی و میکروسیلیس). مقایسه ای بین مواد مخلوط در شیشه شکسته و پودر شیشه و میکروسیلیس در جدول زیر نشان داده شده است. مواد طبیعی استفاده شده در این کار شامل ماسه طبیعی بتن ویکتوریا و سنگ شکسته طبیعی بازالتی بود. یکسری سنگدانه فعال خاکستری از NSW برای تشخیص اثر پودر شیشه بر توقف انبساط AAR (Alkali Aggregate Reaction) مصرف شد. 3- سنگدانه های درشت و ریز شیشه در بتن تاثیر خصوصیات فیزیکی سنگدانه های شیشه ای مانند اندازه آنها در مخلوط بتن مشخص است.

شیشه بنابر طبیعت اشباع از سیلیس و شکل بی ریخت ملکولی آن به حمله شیمیایی مخیط قلیایی که در بتن هیدراته شده ایجاد می شود حساس است. این حمله شیمیایی می تواند تولید تغییر شکلهای وسیعی بر ژل AAR بتن داشته باشد که توسعه پیدا می کند و اگر پیشگیریهای مناسب در فرمولاسیون طرح اختلاط لحاظ نشود باعث ترک خوردن زودرس بتن می شود. طبیعت واکنش شیشه در کاربرد آن در بتن بسیار اهمیت دارد. برای مثال بعضی از سنگدانه های طبیعی می توانند وقتی که به مقدار کمی در بتن استفاده می شوند باعث انبساط بیش از اندازه بتن شوند و بعضی دیگر به صورت 100% در بتن استفاده می شوند. واکنش سنگدانه ها بوسیله آزمایش تسریع شده استوانه ملات (AMBT) مشخص می شود (ASTM C1260). نتایج آزمایش AMBT نشان می دهد که مخلوط با شیشه بیشتر در ملات انبساط بیشتری نیز داشته است. شکل 2 این اثر را نشان می دهد. شرط برای این آزمایش این است که انبساط کمتر از 0.1% در عمر 21 روزه نشان دهنده سنگدانه غیر فعال و بیش از 0.1% در عمر 10 روزه نشان دهنده سنگدانه فعال است. انبساط کمتر از 0.1% در 10 روز ولی بیش از 0.1% در 21 روز نشان دهنده سنگدانه با واکنش آهسته است. بر اساس این شرط شکل 2 نشان می دهد که استفاده از بیش از 30% شیشه در بتن ممکن نیست اثرات زیانباری داشته باشد. (مخصوصا اگر قلیاییهای بتن کمتر از kg3 Na2O در یک متر مکعب باشد). بتنهای با قلیایی بیشتر ممکن است انبساطهای بیشتری را بوجود بیاورند. این موضوع در شکل 3 برای چهار اندازه از ذرات شامل پودر (کمتر از mm0.01) ماسه خیلی ریز (mm0.3-0.5) و دو قسمت سنگدانه بزرگتر نشان داده شده است. نتیجه نشان داده شده در شکل 3 نشان می دهد که اندازه های شیشه زیر mm0.3 اختمال کمی برای انبساط خطرناک دارند ولی اندازه های بزرگتر از mm0.6 ممکن است باعث انبساطهای قابل ملاخظه ای شوند. بنابراین اندازه انبساط وابسته به میزان شیشه موجود، اندازه ذرات و میزان قلیاییهای مخلوط است.این نتایج نشان می دهد که شیشه می تواند ژلAAR تولید کند و اگر اندازه ذرات به اندازه کافی کوچک شود می تواند به عنوان یک ماده پوزولانی عمل کند.

مشخص شده است که فعالیت سنگدانه ها و انبساط حاصله می تواند با بکار بردن میزان مناسب از مواد با خاصیت سیمانی شدن مانند میکرو سیلیس و خاکستر هوایی کنترل شود. همچنین پودر شیشه ریز می تواند بصورت مشابه عمل کند. با توجه به کاربرد سنگدانه های ریز و درشت که مورد بررسی قرار گرفتند مخلوطهای آزمایشی با توجه به میزان سنگدانه های ریز و درشت مناسب در مخلوط بتن گسترش یافته اند. آزمایشات به سمت تولید بتن با حدود Mpa32 تحمل پیش رفتند. مخلوط محتوی Kg/m3255 سیمان و Kg/m3 85 خاکستر هوایی بود. میزان شن و ماسه به ترتیب Kg/m3 1080 و Kg/m3780 مناسب به نظر می رسید.

بعد از تعدادی سعی و خطا فرمولی رضایتبخش به سمت ویژگیهای مناسب بتن تازه جهت این مخلوط پیدا شد که به صورت زیر است: این موضوع از مقاومت بتنها آشکار است که این مخلوطها به راحتی به مقاومت Mpa32 رسیده و ختی از آن عبور می کنند( در حالی که از مقدار زیادی شیشه بازیافتی استفاده شده است). برای مصارف غیر سازه ای که مقاومت کمتری مورد نیاز است از همین مخلوط بدون کاهش دهنده (روان کننده) آب می توان استفاده کرد. دو مخلوط بتن با 50% شیشه درشت دانه و با یا بدون 50% شیشه ریز دانه در جدول 4 تشریح شده است. با توجه به وجود 25% خاکستر هوایی در مخلوط ،بتن از واکنش ASR نیز محفوظ است. جمع شدگی ناشی از خشک شدن این مخلوطها خوب و زیر مرز 0.075% که توسط استاندارد استرالیا معین شده ، بود. شکل 4 منحنی جمع شدگی خشک شدن متوسط را برای نمونه های با میزان شیشه متفاوت نشان می دهد. با توجه به مطالب بالا به این نتیجه می رسیم که مقدرا حتی بیش از 50% از هر کدام از درشت دانه یا ریز دانه می توانند در مخلوط بتن سازه ای یا غیرر سازه ای مصرف شوند. اگرچه دیگر پارامترهای مهندسی این مخلوطها نیاز به تحقیق و بررسی بیشتری دارند. 4- اثرات پودر شیشه بر مقاومت ملات تقسیم اندازه ذرات پودر شیشه (GLP) بصورت زیر است: اندازه ذرات کوچکتر از 5 میکرون 5-10 میکرون 10-15 میکرون بزرگتر از 15 میکرون درصد 39 49 4.4 7.6 سطح مخصوص پودر شیشه m2/Kg 800بود که تقریبا دو برابر بیشتر سیمانهای موجود است. اثرات جایگزینی پودر شیشه با سیمین یا ماسه بر مقاومت مکعبهای ملات ( نسبت سنگدانه به سیمان 2.25 و نسبت آب به سیمان 0.47) در شکلهای 5 و 6 نشان داده شده است. در مورد جایگزینی سیمان ممکن است کاهش مقاومت 28 روزه پیش بیاید که یک اثر کوتاه مدت است و خواص پوزولانی را آشکار می کند. همچنین خاکستر هوایی نیز وقتی که با میزان مشابه سیمان جایگزین می شود اثری مشابه تولید می کند. مقاومتهای طولانی تر با میکرو سیلیس مورد مطالعه قرار گرفتند. این سری از نمونه ها تشکیل شده بود از : نمونه کنترلی که ریزدانه فعال خاکستری داشت ، نمونه با 10% میکروسیلیس ، با 20% پودر شیشه ، با 30% پودر شیشه که با سیمان مساوی جایگزین شده بودندو در یک نمونه نیز 30% پودر شیشه جایگزین سنگدانه ها شده بود. شکل 7 مقاومت این نمونه ها را در عمر 270 روزه نشان می دهد. سه نتیجه نشان می دهد که جایگزینی 10% بخار سیلیس مقاومت بیشتری از جایگزینی GLP دارد. ولی همچنین نشان می دهد نمونه ملاتی که حاوی GLP باشد برای مدت طولانی تری رشد مقاومت خواهد داشت (به خاطر واکنش پوزولانی). باید توجه شود که وقتی 30% ماسه با پودر شیشه جایگزین می شود مقاومت 90 روزه برابر مقاومت مخلوط حاوی میکروسیلیس است. برای بررسی اثر مثبت جایگزینی پودر شیشه به جای سنگدانه ها دو آزمایش اضافی بر روی مکعبهای ملات انجام شد (270 روز عمل آوری شده).

در یک سری از نمونه ها 20% از سیمان با پودر شیشه جایگزین شد و در سری بعدی به علاوه 20% سیمان 10% از سنگدانه ها نیز جایگزین شدند. شکل 8 نشان می دهد که این جایگزینی به صرفه است (احتمالا به خاطر بهبود دانه بندی و واکنش پوزولانی). همچنین باید توجه شود که مقاومت مخلوط با 20% شیشه به جای سیمان و 10% به جای سنگدانه ها به مقاومت مخلوط محتوی میکرو سیلیس رسیده و از آن تجاوز می کند. ظاهرا اثرات سود آور مقایسه شده میکرو سیلیس بر مقاومت نسبت به پودر شیشه بصورتی زیاد در این آزمایش افزایش یافته اند. زیرا مخلوط با میکروسیلیس حاوی 90% سیمان است ولی مخلوطهای با پودر شیشه حاوی 80 و 70% سیمان هستند. برای مقایسه مبتنی بر میزان سیمان مساوی ، آزمایش مقاومت ملات بر روی دو سری از نمونه ها که حاوی شیشه دانه بندی شده به جای ریزدانه (80% شیشه و 20% ماسه طبیعی) که 30% از سیمان نیز با مواد دیگر جایگزین شده بود انجام شد. در یک نمونه 30% از سیمان با پودر شیشه جایگزین شد و در دیگری با مخلوطی از 10% میکروسیلیس و 20% سنگ بازالتی غیر پوزولانی نرم و ساییده شده. در این روش میزان سیمان هردو نمونه مساوی است. شکل 9 نشان می دهد که نتایج مقاومت برای هر دونمونه تقریبا یکسان است. باید به این نکته توجه شود که مقاومتهای نشان داده شده در شکلهای 7 و 9 به علت تفاوت کلی در سنگدانه های ملات اساسا قابل مقایسه نیستند. 5- اثر پودر شیشه بر انبساط ملات همانطور که در شکلهای 2 و 3 نشان داده شده دانه های در حد ماسه شیشه می توانند باعث واکنش قلیایی سنگدانه ها بصورت خطرناکی باشند ( مخصوصا در میزان بالای شیشه در آزمایش تسریع شده ملات). بنابر این 6 سری نمونه های ملات محتوی 80% دانه های شیشه فعال ساخته شد. نمونه کنترلی که حاوی سنگدانه و سیمان معمولی بود، و در 5 نمونه دیگر سیمان با 5% و 10% میکروسیلیس و 10 و20 و 30% پودر شیشه جایگزین شده بودند.

شکلهای 10 و 11 نشان می دهند که این ترکیبات (هردو حالت GLPو میکروسیلیس) در کاهش انبساط واکنش AAR موثر هستند به شرط اینکه به اندازه مناسب مصرف شوند (10%میکروسیلیس و <20%GLP). این نتایج نشان می دهد که نقش 20 و 30% GLP در توقف واکنش AAR بیشتر از 10% میکروسیلیس است. با وجود مقدار زیاد کربنات سدیم در شیشه (حدود13%) این نکته مهم است که خود دانه های پودر شیشه باعث انبساط طولانی مدت ملات نشوند و یا باعث تحریک سنگدانه های فعال مخلوط نباشند. آزمایش طولانی مدت استوانه ملات در 38 درجه سانتیگراد و 100% اشباع با سنگدانه های فعال و غیر فعال و با میزان جایگزینی مساوی سیمان (مانند آنچه در بالا گفته شد) انجام شد. انبساط کمتر از 0.1% در یک سال نشان دهنده ترکیب بی ضرر است. شکل 12 نشان می دهد که وقتی سنگدانه ها غیر فعالند خود GLP باعث انبساط مخلوط نمی شود. اما شکل 13 نشان می دهد که وقتی سنگدانه ها فعال هستند وجود 30%GLP باعث تحریک واکنش سنگدانه های خیلی حساس هم نمی شود. همچنین وقتی که سیمان جایگزین نشود و 30% GLP به جای سنگدانه استفاده شود باعث انبساط خطرناک استوانه ملات نمی شود. اطلاعات نشان می دهد که GLP می تواند بدون ترس از اثرات زیانبار آن استفاده شود. 6 -پودر شیشه در بتن اثر پودر سیسه بر انبساط بتن مشخص شد.

یکسری سنگدانه خیلی فعال در منشور بتن (بر اساس ASTM C1293) استفاده شد.انبساط خطرناک در این آزمایش 0.03% تا 0.04% در یک سال است. شکل 14 نشان می دهد که 40% GLP که پتانسیل رها سازی قلیایی بیشتری از 30%GLP دارد می تواند تا 80% از انبساط ناشی از سنگدانه های فعال جلوگیری کند. برای سنگدانه های کمتر فعال نیز انبساط متوقف می شود. این امر نشان دهنده اثر مثبت GLP در بهبود دوام بتن است. وقتی که نسبتهای متفاوتی از GLP با سنگدانه های غیر فعال در بتن با قلیایی بالاتر (Na2O/m3 5.8) استفاده می شوند خود شیشه نیز باعث انبساط خطرناکی در مخلوط نمی شود. نتیجه آخر اینکه GLP اثر زیان آوری بر مخلوط بتن ندارد. 1-6- اثر پودر شیشه بر خزش و مقاومت بتن به تعداد نمونه های شکل 15 ولی با قلیایی کمتر برای تعیین خزش خشک شدن بتن با مقادیر مختلف GLP و میکروسیلیس استفاده شد. اطلاعات طولانی مدت نشان داده شده در شکل 16 نشان می دهد که خزش خشک شدگی مخلوطهای متفاوت زیاد نیست و به راختی استانداردهای AS3600 را برآورده می کند.(کمتر از 0.075% در 56 روز) مقاومت نمونه های ساخته شده در شکل 17 نمایش داده شده است.

به نظر می رسد که اگرچه مخلوطهای محتوی GLP مقاومت اولیه کمتری دارند (با توجه به سیمان کمتر) ولی به رشد مقاومت خود در محیط نمناک ادامه می دهند و به مقاومت نمونه کنترلی نزدیک می شوند. همچنین وقتی که GLP با ماسه جایگزین می شود مقاومت بصورت چشمگیری از نمونه کنترلی بیشتر است. رشد ممتد مقاومت به وضوح اثر مثبت واکنش پوزولانی GLP را در بتن نشان می دهد. 7-بافت میکروسکوپی ملات محتوی پودر شیشه نمونه های ملات محتوی GLP که 270 روز در محیط نمناک بودند بوسیله میکروسکوپ الکترونی اسکن شدند. این نمونه های ملات نشان دهنده خصوصیات بتنهای با عمر مشابه نیز بودند. شکل 18 نشان دهنده بافت میکروسکوپی متراکم در ملات با 30% GLP است و اثر واکنش پوزولانی شیشه را در بتن نشان می دهد. در هر دو مورد شکست سطح نمونه ملات حاکی از بافت میکروسکوپی متراکم بود. 8- نتیجه اطلاعات موجود در این مقاله نشان می دهد که پتانسیل زیادی در بازیافت شیشه و مصرف آن در حالتهای پودر ،ریزدانه و درشت دانه وجود دارد. این نتیجه نهایی می تواند حاصل شود که می توان با جایگزینی شیشه با مواد گرانقیمت تری مانند میکروسیلیس یا خاکستر هوایی و یا حتی سیمان در هزینه ها صرفه جویی کرد.

مصرف پودر شیشه در بتن می تواند از انبساط ASR در حضور سنگدانه های فعال جلوگیری کند. همچنین بهبود مقاومت پودر شیشه در ملات و بتن چشمگیر است. آزمایشات بافت میکروسکوپی نشان دهنده این است که پودر شیشه می تواند یک مخلوط متراکم تر تولید کند و خصوصیات دوام بتن را بهبود ببخشد. این نتیجه که 30% پودر شیشه می تواند به جای سیمان یا سنگدانه در بتن (بدون نگرانی از اثرات زیانبار طولانی مدت) جایگزین شود حاصل شد. بیشتر از 50% از هر دو (پودر شیشه یا سنگدانه شیشه ای) می تواند در بتن با رده مقاومت Mpa 32 باعث بهبود قابل قبول مقاومت بتن شود.