شیشه هوشمند گونه‌ای از شیشه و پنجره است که با استفاده از فناوری‌های نوین می‌توان با آن میزان جذب نور را در این‌گونه از شیشه‌ها تغییر داد.شیشه‌های آفتابگیر از انواع آن است.

حدود یک سوم انرژی یک ساختمان از طریق پنجره‌ها هدر می‌رود. به همین دلیل تلاش برای کاهش مصرف انرژی در ساختمان‌ها بر روی پنجره‌ها متمرکز شده است. مطالعات زیادی برای یافتن روش‌های ذخیره انرژی صورت گرفته و نیاز به ذخیره انرژی باعث شده تا انواع جدیدی از پنجره‌های شیشه‌ای در ساختمان‌ها و همچنین در دیوارهای سالن کنفرانس در اداره‌ها به‌کار برده شود. این تکنولوژی کاربردهای فراوانی دارد. به عنوان مثال شیشه‌ای را تصور کنید که قابلیت تغییر از حالت شفاف به حالت کدر، توسط یک کلید را داشته باشد. می‌توان از شیشه هوشمند برای پنجره خانه (در حالت نیاز به ایجاد عدم دید)، برای جلوی فروشگاه‌ها در شب و همچنین حمام استفاده کرد. با وجود اینکه استفاده از این شیشه خصوصی، هنوز متداول نشده است اما نمونه‌های زیادی در تمام دنیا وجود دارد. اما پنجره‌های هوشمند موجود، از پنجره‌های الکتروکرومیک گرفته تا پنجره‌های با ذرات معلق، همگی به کمک ما شتافته تا به طریقی هوشمند به کنترل و بهینه‌سازی مصرف انرژی در ساختمان‌ها و اماکن عمومی کمک کند.

تصور کنید که در یکی از گرم ترین روزهای آفتابی در تابستان، نور خورشید مستقیماً به اتاق شما می‌تابد و هیچ راه گریزی به جز استفاده از پنجره‌هایی با شیشه‌های دودی برای متعادل تر کردن گرما و نور اتاق ندارید. همچنین دوست دارید تا تنها زمانی که نور شدت دارد شیشه درست مانند عینک‌های فتوکرومیک دودی شوند.

شیشه‌های الکتروکروماتیک دسته‌ای از شیشه هوشمند از الکتروکروماتیک‌ها بهره می‌برند. الکتروکروماتیک‌ها موادی هستند که رنگ آنها در اثر جریان الکتریکی تغییر می‌کنند. جریان الکتریسته با ایجاد واکنش شیمیایی سبب تغییرات خصوصیات مواد می‌شود و کاری می‌کند تا آنها نور را جذب یا منعکس کنند. امروزه از صنعت الکترونیک در ساخت این نوع از شیشه‌های پنجره استفاده می‌شود.

نور خورشید به شیشه‌ها می‌تابد، اما از طرفی جریان الکتریکی برقرار شده، سبب می‌شود تا یون‌ها از لایه ذخیره یونی به سمت لایه هدایت یونی حرکت کرده و به لایه الکتروکروماتیکی رجعت کنند و شیشه را شفاف نمایند. با قطع الکتریسته فرایند برعکس عمل کرده شیشه مجدداً تیره می‌شود. یکی از ویژگی مواد الکتروکروماتیکی قابلیت تنظیم آنهاست به طوری که می‌توان شدت کدری آنها را با تغییر مقدار جریان تنظیم کرد.

شیشه‌های آفتابگیر

مفهوم شیشه‌های ضد آفتاب در ساختمان به این معناست که این شیشه‌ها می‌توانند از جذب گرمای نامطلوب ناشی از تشعشع پرتوهای نور خورشید پیشگیری کنند.

بیشتر شیشه‌ای که در ساختمان استفاده می‌شود، در جبهه بیرونی ساختمان قرار می‌گیرد و از این رو، کنترل نور و حرارت وارد شده به بنا از این راه انجام شده و شیشه‌ها نقش بسیار مهم و پر رنگی در پایدار بودن (زیست محیطی) ساختمان ایفا خواهند کرد.تحقیقات انجام شده در راستای بهبود کیفی شیشه‌ها، با بهره‌گیری از فناوری نانو، مشتمل بر چهار تصمیم کاربری است. نخست، پوشش‌هایی به شکل فیلم‌های بسیار نازک که به طیف خاصی از امواج حساسند. چنین پوشش‌هایی، این پتانسیل را برای شیشه فراهم می‌اورند تا بسامدهای ناخواسته فروسرخ (که سبب گرم شدن فضا می‌شوند) را فیلتر کرده و از ورود آنها به داخل ساختمان پیشگیری کنند.

اگر چه این رویکرد سبب می‌شود ساختمان، انرژی گرمایی کمتری از نور خورشید دریافت کند، اما این نگرش، نوعی نگرش منفعلانه قلمداد می‌شود. به عنوان یک راهکار فعال، روش دوم مبتنی بر فناوری گرمافامی (ترموکرومیک) است که به وسیله آن، شیشه به گرما واکنش نشان داده و نوعی سازوکار عایق‌بندی حرارتی را بر سر راه نور خورشید میسر می‌کند، در حالی که ساختمان از کسب نور کافی محروم نخواهد شد. در حالت کلی، این سازوکار، مبتنی بر کسب نور کافی بدون کسب انرژی گرمایی است. راهکار سوم، به نتیجه مشابهی اما با روش متفاوتی دست می‌یابد. در این روش که موسوم به فوتوکرومیک است، شیشه با افزایش جذب خود به تغییرات شدت نور واکنش نشان می‌دهد. روش آخر، استفاده از پوشش‌های برق‌فام (الکتروکرومیک) است که در آن، شیشه به وسیله یک لایه از تری اکسید تنگستن یا اکسید نیکل، به تغییر ولتاژ ایجاد شده واکنش نشان می‌دهد. در این روش به محض لمس یک دکمه بر تیرگی شیشه افزوده خواهد شد.

ظهور فناوری نانو، زمینه ساز استفاده از نوعی شیشه برق‌فام نوین در ساختمان شد. اولین و مهمترین وجه تمایز میان فراورده‌های جدید و نمونه‌های قدیمی تر، در این است که در فراورده‌های جدید، تنها فشار دادن یک دکمه برای ایجاد تغییر در میزان انتقال نور از شیشه و تغییر از وضعیتی به وضعیت دیگر کافی است و مانند نمونه‌های قدیمی، نیازی به برقراری دایم جریان الکتریکی (تا هنگامی که بخواهیم شیشه تیره بماند) نیست. به این معنا با فشار دادن یک کلید شیشه از حالت شفاف خارج شده و با فشار دکمه دیگر به وضعیت قبلی بازمیگردد. از دیگر وجوه برتری نانو شیشه‌های آفتابگیر امکان برقراری سطوح مختلفی از انتقال پرتوها به وسیله میزان متفاوتی از تیرگی است.

شیشه‌های نانو و کریستال مایع

کنترل رنگ و شفافیت شیشه‌های خورشیدی

نور خورشید مدت زیادی است که به عنوان منبع تولید الکتریسیته و جایگزینی برای سوخت‌های فسیلی مورد توجه قرارگرفته است. اما اخیراً محصولات خورشیدی علاوه بر جذب انرژی خورشیدی، دارای کاربرد تزئینی نیز شده‌اند.

شیشه‌های Electro Chromeشیشه‌های رنگی تشکیل شده از سلول خورشیدی، در مصارف خانگی و صنعتی کاربرد پیدا کرده است که نه تنها تولید کننده انرژی هستند، بلکه خاصیت تزئینی در رنگ‌های مختلف را در نمای ساختمان را نیز دارد. این محصول، پانل‌هایی چند لایهٔ کدر تا نیمه شفاف که به رنگ‌های نقره‌ای و برنزی طلایی تا رنگ‌های اصلی قرمز و سبز و سرخابی می‌باشد که از پلی کریستالین تشکیل شده‌اند. تفاوت رنگی آنان به دلیل تفاوت ضخامت در پوشش ضد انعکاس آن می‌باشد.

به عنوان مثال در شیشه‌های تولید شده با این تکنولوژی، رنگ آبی دار ای ضخیم ترین پوشش ضد انعکاس است که مصرف انرژی آن بسیار کم است. نقره‌ای هم دارای نازک ترین پوشش است که از نظر مصرف انرژی بهینه نیست. این نوع می‌تواند در مواردی که نیاز به گرفتن کمتری از انرژی خورشید می‌باشد به کار رود.

کنترل شفافیت تصویر

فیلم از شیشه‌ای در یک هتل که با فشردن یک کلید شفاف یا کدر می‌شود.

شیشه هوشمند دیگری با تکنولوژی نانو ساخته شده است که با فشردن یک کلید، از حالت مات و کدر به شفاف تغییر می‌کند. از این شیشه می‌تواند به عنوان جدا کننده هم درفضای داخل و هم در فضای خارج استفاده کرد. با گذراندن جریان الکتریسیته از فیلم کریستال مایع شیشه شفاف می‌شود. با قطع جریان کریستال‌ها با جهت گیری تصادفی خود در فضا موجب پخش کردن نور، و در نتیجه مات شدن شیشه می‌شوند. این تکنولوژی کاربردهای فراوانی دارد. با وجود اینکه استفاده از این شیشه خصوصی هنوز متداول نشده است اما نمونه‌های زیادی از آن در تمام دنیا وجود دارد. امروزه در فروشگاه عرضه لباس، در اتاق‌های تعویض لباس از این نوع شیشه استفاده شده است. با این سیستم می‌توان میلیون‌ها دلار در گرمایش و سرمایش و نور پردازی فضاها صرفه جویی کرد. در حال حاضر پنجره‌های هوشمند در برخی ساختمان‌ها به کار گرفته می‌شوند. این پنجره‌ها مصرف انرژی را کاهش می‌دهند؛ برای این کار، پنجره‌ها سرمای درون خانه را حفظ کرده و مقدار نور ورودی به داخل را کنترل می‌کنند. یکی از موارد مصرف این پنجره‌ها در موزه‌ها است؛ جایی که ورود بیش از حد نور خورشید می‌تواند موجب آسیب دیدن اشیاء قیمتی شود.

ساختمان درونی شیشه هوشمند تشکیل شده از دو لایه شفاف و تینت می‌باشد که لایه‌ای از مایع کریستال بین آنها ساندویچ شده است.

آرایه‌های نانوسیمی پلی‌آنیلین

پنجره‌های هوشمند آرایه‌های نانوسیمی پلی‌آنیلین در آن‌ها از خازن‌های قوی استفاده شده است. این خازن‌ها درون پنجره‌های الکترونیکی قرار داده شده‌اند؛ پنجره‌هایی که قادر به تغییر رنگ هستند. زمانی که تابش نور خورشید شدید است، این پنجره‌ها نور را جذب کرده و در خود ذخیره می‌کنند، زمانی که ظرفیت این پنجره‌ها تکمیل شد، شیشه‌ها تاریک شده و عبور نور را محدود می‌کند. با این کار مقدار نور ورودی به خانه و دمای آن تحت کنترل در می‌آید و از سوی دیگر انرژی ذخیره شده در آن را می‌توان برای استفاده در ادوات الکترونیکی دیگر نظیر نمایشگرهای تلویزیونی به کار گرفت. با مصرف انرژی ذخیره شده در پنجره هوشمند توسط دیگر ادوات، خازن‌ها تخلیه شده و دوباره با جذب نور خورشید شارژ می‌شوند.

این پنجره‌های هوشمند از آرایه‌های نانوسیمی پلی‌آنیلین ساخته می‌شوند که روی یک فیلم شفاف رسوب داده شده‌اند؛ فیلم‌های شفاف، خود توسط لایه‌های رسانا پوشانده شده‌اند. این نانوسیم‌ها به وسیله یک ژل الکترولیتی پوشانده می‌شوند تا به عنوان الکترود مورد استفاده قرار گیرند. دو الکترود به صورت ساندویچی دور هم پیچیده می‌شوند تا یک ساختار جدید ایجاد شود. پلی‌آنیلین دارای ظرفیت بالایی است؛ و هزینه تولید آن اندک است، از دیگر مزایای این ماده شفاف بودن و انعطاف‌پذیر بودن آن است. پارامتر انعطاف‌پذیر بودن بسیار مهم است؛ زیرا به راحتی می‌توان آن را به صورت رول درآورد و در ادواتی با اشکال مختلف استفاده کرد، برای مثال می‌توان پرده‌هایی هوشمند تولید کرد. محققین در این زمینه بر این باورند که اگر این فناوری بتواند با هزینه کم به بازار عرضه شود، می‌توان از آن در حوزه‌های مختلف از خودروسازی گرفته تا ساختمان استفاده کرد.

نانوبلورها با قابلیت انتقال نور مرئی و رد نور نزدیک مادون قرمز

استفاده از نانوبلورهایی با قابلیت انتقال نور مرئی و رد نور نزدیک مادون قرمز در پنجره‌ها میزان حرارات وارد شده به اتاق و همچنین نور محیط را تنظیم می‌کند. ساخت نوعی پوشش که شامل لایه نازکی از نانوبلورها با قابلیت انتقال نور مرئی و رد نور نزدیک مادون قرمز است می‌تواند گام مهمی در این رابطه به حساب آید.

حالت انتقال دهنده نور نزدیک به مادون قرمز نانوبلورها را می‌توان با اعمال چند ولت پتانسیل فعال ساخت. در یک روز سرد، هر دو نور مرئی و نزدیک به مادون قرمز برای انتقال گرما می‌توانند وارد محیط شوند؛ اما در روزهای گرم چند ولت الکتریسیته بر این نانوبلورها اعمال شده تا پنجره تنها به نور مرئی اجازه ورود بدهد.{

شیشه های گرم شونده  الکتریکی محصولات نسبتاً جدیدی هستند که به حل مشکلات در طراحی ساختمان‌ها و وسایل نقلیه کمک می‌کنند. ایده شیشه گرم شونده بر اساس استفاده از شیشه کنترل‌کننده انرژی، دارای بازدهی انرژی است که به طورکلی، شیشه سیلیکاتی ساده با روکش اکسیدهای فلزی ویژه است. روکش کنترل‌کننده انرژی، اتلاف حرارت را حدود ۳۰٪ کاهش می‌دهد. شیشه گرم شونده را می‌توان در انواع دستگاه‌های استاندارد پوشش شیشه از جنس چوب، پلاستیک، آلومینیوم یا فولاد بکار برد.
شیشه گرم شونده که بر اساس پوشش‌های کنترل‌کننده انرژی است، برای نخستین بار اوایل دهه ۱۹۸۰ میلادی در حجم بالا تولید شد. امروزه شیشه حرارتی در ساخت‌وساز بسیاری از انواع ساختمان‌ها و تولید انبوه وسایل نقلیه، کشتی‌ها و قطارها بکار می‌رود. شیشه های گرم شونده   دردسر و سایر معایب ناشی از ویژگی‌های عایق حرارتی کم شیشه سیلیکاتی را برطرف می‌کند. اثر «شیشه سرد» هنگام گرم شدن سطح شیشه‌ای از بین می‌رود. میعان ناشی از پوشش یخ و برف برطرف شده، اتلاف حرارتی پنجره جبران می‌شود و آسایش اتاق بهبود می‌یابد.
شیشه های گرم شونده را می‌توان به عنوان سیستم اصلی گرمایش استفاده کرده و با گرمایش کف و سقف ترکیب کرد. چنین ترکیبی کمک می‌کند تا نرخ کلی اتلاف حرارت ساختمان کاهش یافته، در نتیجه هزینه‌های گرمایش کمتر می‌شود. همچنین، از آنجا که رادیاتورهای بزرگ زیر پنجره مورد نیاز نیستند، از منطقه فعال اتاق می‌توان به طور مؤثرتری بهره برد. در ابتدا، شیشه حرارتی از طریق کندو پرانی شیشه‌های معمولی تولید می‌شد و کیفیت پایدار را نمی‌شد تضمین کرد. در سال ۱۹۸۹ میلادی پیشرفت فنی صورت گرفت و تولید انبوه شیشه کنترل‌کننده انرژی آغاز شد و روکش شیشه طی فرایند تولید انجام شد.

پنجره‌های استاندارد
ساخت پنجره
پنجره‌ها نقش مهمی در آسایش اتاق دارند. درنتیجه، سطح شیشه ساختمان به‌طور مداوم افزایش می‌یابد. فن‌آوری‌های پنجره همواره در حال پیشرفت است و امروزه استفاده از شیشه‌های کنترل‌کننده انرژی رایج است. علی‌رغم این پیشرفت، دمای پایین سطح شیشه‌ای هنوز هم در ساختمان‌های شیشه‌ای مشکل‌ساز است. شیشه گرم شونده حل مشکلات مربوط به دمای پایین سطح و افزایش قابل‌توجه سطح آرامش در اتاق را میسر می‌کند. شیشه گرم شونده را می‌توان در همه نوع سیستم شیشه‌ای ساخته‌شده از چوب، پلاستیک یا آلومینیوم بکار برد. شیشه گرم شونده و قاب‌های شیشه‌ای چندتایی را می‌توان در هر دو ساختار ثابت و بازشو استفاده کرد. جام‌های شیشه‌ای چندتایی ساخته‌شده از شیشه حرارتی ممکن است دارای یک یا دو محفظه باشد. استحکام و توانایی آن‌ها در کاهش چشمگیر انتقال حرارت، مزایای استفاده از قاب‌های شیشه‌ای چندتایی است.
انتقال نور و اتلاف گرمایی پنجره‌ها
اگر دما در ساختمان بالاتر از دمای بیرون باشد، حرارت از طریق عناصر ساختمان نشت می‌کند. پنجره‌ها معمولاً آسیب‌پذیرترین عناصر ساختمان از نظر اتلاف گرمااست. اتلاف گرما از ساختارهای پنجره حدود ۲۰–۲۵٪ کل اتلاف گرما را تشکیل می‌دهد. عایق‌بندی حرارتی ساختارهای نیمه شفاف را می‌توان با افزایش تعداد شیشه‌ها و محفظه قاب‌های شیشه‌ای چندتایی بهبود بخشید، اما این کار به افزایش هزینه ساخت و کاهش انتقال نور منجر می‌شود. گزینه عاقلانه استفاده از شیشه کنترل‌کننده انرژی است که عملاً ازنظر انتقال نور مشابه شیشه معمولی است، اما انتقال گرما به داخل اتاق را نیز منعکس می‌کند. شاخص مهم توانایی شیشه در انعکاس تابش گرما است، قابلیت تشعشع (E) یا «ضریب انتشار» آن است. ضریب انتشار شیشه‌های معمولی ۰٫۸۳ است؛ این ضریب برای شیشه کنترل‌کننده انرژی می‌تواند بالغ بر ۰٫۰۳ باشد، به‌گونه‌ای که بیش از ۹۰٪ از حرارت انباشته به داخل اتاق منعکس خواهد شد. هر چه ضریب انتشار کمتر باشد ماده برای انعکاس گرما کارآمدتر است و گرمای بیشتری را ذخیره می‌سازد. برای مقایسه، ضریب انتشار یک قاب شیشه‌ای چندتایی با دو محفظه که از شیشه معمولی ساخته‌شده با ضریب انتشار یک قاب شیشه چندتایی با یک محفظه که با استفاده از شیشه کنترل‌کننده انرژی تولیدشده است، یکسان است. علاوه بر کارکردهای پربازده انرژی در فصول سرد سال، شیشه کنترل‌کننده انرژی می‌تواند حرارت مازاد فضای بیرون را در فصول تابستان منعکس کند؛ بدین ترتیب ضریب انتقال نور تا حد ناچیزی تحت تأثیر قرار می‌گیرد. عامل دیگر کاهش انتقال گرما از قاب‌های شیشه‌ای چندتایی استفاده از گازهای دارای رسانایی کم – آرگون یا کریپتون – برای پر کردن محفظه‌ها است. هم‌اکنون از قاب‌های شیشه‌های چندتایی دارای آرگون بیشتر استفاده می‌کنند که به کاهش اتلاف گرما تا ۱۰–۲۰٪ کمک می‌کند، هر چند هزینه قاب‌های شیشه‌ای چندتایی اندکی افزایش یافته است.
تأثیر دمای سطح پنجره بر آسایش
وقتی افراد نزدیک یک پنجره با سطح سرد هستند، به دو دلیل احساس ناراحتی می‌کنند. نخست، پنجره خروج گرمای تولید شده از پوشش پوستی فرد را موجب می‌شود. دوم، یک پنجره سرد موجب گردش هوا مانند کوران هوا می‌شود. برای کاهش این عوامل، رادیاتورها همیشه زیر طاقچه‌های پنجره‌ها قرار می‌گیرد. تا زمانی که مردم می‌توانند احساس سرما و گرما کنند، درجه حرارت واقعی محیط تنها عاملی نیست که سطح کلی آسایش را تعریف می‌کند. در واقع، تأثیر انتقال گرمای سطوح اطراف بیشتر از دمای هوا است. اگر سطح پنجره سرد باشد، پس برای حفظ فضای آسایش لازم است دمای گرمایش بالا رود، اما این کار مصرف انرژی را نیز افزایش خواهد داد. مشکل پنجره سرد را می‌توان به‌طور مؤثری با کمک شیشه های گرم شونده حل کرد. این پنجره‌ها امکان حفظ سطح آسایش و دمای مطلوب اتاق را فراهم می‌کند. اگر دمای سطوح اطراف دارای اهمیت یکسان باشد، دمای هوا را می‌توان دست‌کم ۱ درجه کاهش داد. به علاوه، نیازی به نصب رادیاتور ندارید و این فضای اضافی آزاد می‌شود. علاوه بر این، قاب‌های شیشه‌ای چندتایی ساخته‌شده از شیشه گرم شونده هنگام خاموشی مانند شیشه‌های معمولی کنترل‌کننده انرژی عمل می‌کند.
شیشه های گرم شونده   و قاب‌های شیشه‌ای چندتایی ساخته‌شده از شیشه حرارتی
ساختار شیشه های گرم شونده
ایده شیشه های گرم شونده بر اساس استفاده از شیشه کنترل‌کننده انرژی با بازدهی انرژی است که در آن روکش شیشه نقش عنصر حرارتی را ایفا می‌کند. می‌توان آن را در تولید قاب‌های شیشه‌ای چندتایی و به‌عنوان بخشی از شیشه سه لایه که به عنوان شیشه محافظ نیز عمل می‌کند، استفاده کرد. فرایند فنی تولید قاب‌های شیشه‌ای چندتایی ساخته‌شده از شیشه گرم شونده عملاً با فرایند تولید قاب‌های شیشه‌ای چندتایی معمولی یکسان است. تفاوت اصلی وجود منبع تغذیه و در صورت لزوم، حسگر دما است. حسگر دما امکان پیگیری دمای شیشه حرارتی را فراهم کرده و احتمال گرمایش بیش‌ازحد محصول را از بین می‌برد. برای جلوگیری از شوک، پوشش رسانا همیشه در داخل قاب شیشه‌ای چندتایی یا شیشه روکش شده قرار می‌گیرد. تنها شیشه ایمن با مقاومت بسیار بالاتر از مقاومت شیشه معمولی، در ساخت شیشه گرم شونده بکار می‌رود. وقتی شیشه سخت‌شده گسیخته می‌شود، تکه‌های آن بی‌خطر است. همچنین، روکش حامل جریان انسجام آن را از بین می‌برد و فیوز خودکار که منبع تغذیه شیشه را خاموش می‌کند، فعال می‌شود. الکترودها در داخل لایه قرار می‌گیرند و هیچ‌کس نمی‌تواند بدون تخریب این محصول به آن‌ها دسترسی یابد.
کاربرد شیشه گرم شونده
شیشه حرارتی بیشتر برای گرم کردن پنجره‌ها استفاده می‌شود و به ویژه برای اتاق‌هایی مناسب است که افراد در خانه یا در محل کار زمان زیادی را نزدیک پنجره‌ها سپری می‌کنند. رایج‌ترین کاربرد شیشه حرارتی- پنجره‌های خانه‌های روستایی، ساختمان‌های اداری و همچنین سطوح بزرگ- در صفحات سرب اندود، سقف نیمه شفاف، پنجره‌های زیرشیروانی، سایبان‌ها و غیره است. شیشه حرارتی برای مه‌زدایی و پیشگیری از نشستن شبنم بر روی پنجره‌های استخر، سونا و این قبیل ساختمان‌ها بکار می‌رود. تا جایی شیشه حرارتی دارای یک پوشش حامل جریان باشد، می‌توان از آن به‌عنوان حسگر سیستم‌های هشداردهنده استفاده کرد. وقتی شیشه گسیخته می‌شود، سیستم حفاظت فعال‌شده و منجر به فعال شدن سیستم هشدار می‌شود. این نوع محصول به‌طور گسترده در اهداف دارای استاندارد سخت‌گیرانه از لحاظ ایمنی بکار می‌رود: نیروگاه‌های هسته‌ای، ایستگاه‌های کنترل ناوبری هوایی، موزه‌ها، انبارهای خاص و غیره. شیشه گرم شونده در تولید پنجره‌های انواع مختلف وسایل نقلیه نیز بکار می‌رود: لکوموتیوهای دیزلی یا برقی، کشتی و قایق، انواع مختلف هواپیما و اتومبیل. یکی از نمونه‌های مشهور کاربرد شیشه حرارتی شیشه ضدگلوله است، زیرا پوشش شیشه‌ای محافظ بسیار ضخیم و عاری از شبنم است. استفاده از شیشه حرارتی به‌ویژه به‌عنوان بخشی از شیشه چندلایه ضدگلوله شیشه هوشمند با شفافیت متغیر ضروری است، زیرا گرمایش به طور قابل‌توجهی زمان واکنش ساختار کریستال‌های مایع را کاهش می‌دهد. انرژی مصرفی این محصولات به نوع استفاده بستگی دارد. به‌طورکلی قدرتی حدود۵۰–۱۰۰ وات در هر مترمربع پنجره برای حفظ دمای آسایش در اتاق و برای حفظ دمای سطح شیشه‌ای به میزان ۲۰+ تا ۳۰+ درجه کافی است. هنگام استفاده از شیشه گرم شونده به‌عنوان تنها منبع حرارت، حفظ دمای سطح شیشه در ۳۰+ تا ۴۵- درجه و توان ۱۰۰ تا ۳۰۰ وات برای ۱ مترمربع پنجره ضروری است. توان موردنیاز برای پنجره‌های خودرو به ۱٫۵ کیلووات در هر مترمربع یا بیشتر می‌رسد، به همین دلیل چنین استانداردهای سخت‌گیرانه‌ای از لحاظ کندوپرانی اجزای حامل جریان وجود دارد. توان حرارتی در حدود ۵۰۰–۷۰۰ وات در هر مترمربع شیشه برای تخلیه برف و کندن پوشش یخ از ساختار محافظ مات بیرونی در دماهای پایین و محیط‌های بادخیز لازم است.
فن آوری تولید
شیشه های گرم شونده باروی هم قرار دادن دو یا چند ورق شیشه سیلیکاتی تولید می‌شود. پرکاربردترین فن‌آوری‌ها فن‌آوری‌های تولید پانل بر اساس مواد بکار رفته است که عبارتند از:
EVA- لایه اتیلن وینیل استات با چسبندگی خوب به شیشه. مزایای مهم: هزینه پایین فیلم و تجهیزات. برای تولید آن تنها یک کوره ابتدایی با کیسه‌های خلأ مورد نیاز است. معایب: میزان بالای کدری، به‌ویژه پس از قرار دادن روکش چندلایه، باگذشت زمان زردی ظاهر می‌شود. EVA به‌خصوص در دماهای پایین مقاومت برشی کمی دارد؛ که منجر به جدایی لایه‌ها (لایه‌بندی) می‌شود.
PVB- لایه پلی وینیل بوتیرال با نرخ بالای چسبندگی به شیشه. مزایای مهم: هزینه پایین تولید انبوه شیشه چندلایه، میزان ناچیز کدری، کیفیت بالای محصول. معایب: هزینه اولیه بالای تجهیزات. داشتن اتوکلاو، پرس برای فشردگی داغ اولیه، اتاق «تمیز» و کارکنان واجد شرایط ضروری است. علاوه بر این، سه لایه ساخته‌شده با کمک فن‌آوری PVB را نمی‌توان در محیط مرطوب استفاده کرد.
TPU- لایه پلی اورتان گرمانرم با میزان چسبندگی بسیار بالا به شیشه. مزایای مهم: میزان ناچیز کدری، غیر حساس به رطوبت، اثرات مکانیکی و سرمای شدید؛ کیفیت بسیار بالای محصول. معایب: هزینه بالای محصول و تجهیزات، داشتن اتوکلاو، اتاق «تمیز» و کارکنان واجد شرایط ضروری است.
• پلیمرهای پخت شونده با نور (رزین‌ها)- به‌اصطلاح «فن‌آوری درزگیری». مزایای مهم: هزینه کم رزین و تجهیزات. فقط یک کوره فرابنفش و حداقل تجهیزات اضافی برای تولید شیشه‌های چندلایه موردنیاز است. معایب: داشتن کارکنان واجد شرایط برای کار ضروری است. شیشه چندلایه تولیدشده با کمک این فن‌آوری به اثر رطوبت و درجه حرارت حساس نبوده، دارای مقاومت برشی بالا است.

 نقشه فاز یک و دو

نقشه‌ فاز یک:

پس از تکمیل گزینه نهایی و قطعی کردن طرح ساختمان نقشه‌های ساختمان را به‌طور دقیق با مقیاس ۱: ۵۰ یا ۱: ۱۰۰ ترسیم می‌کنند. به این نقشه‌ که ویژگی‌های معماری ساختمان ازجمله نحوه استقرار کیفیت و روابط فضاها مشخصات نماهای ساختمان را نشان می‌دهد که اصطلاحاً نقشه‌ فاز یک معماری می‌گویند. از این نقشه‌ها می‌توان برای معرفی ساختمان به کارفرما و استفاده کننده‌ها و اخذ نظر آن‌ها استفاده کرد. امکانات مربوط به اجرای سازه و تأسیسات ساختمان را ارزیابی نمود و هزینه و زمان اجرای پروژه را برآورد کرد. نقشه‌های فاز یک چون مبنای قضاوت ارزیابی و تصمیم گیری کارفرمایان و استفاده کنندگان و سرمایه گذاران هستند دقت در کیفیت ترسیمات و ارائه درست طرح اهمیت پیدا می‌کند.

با توجه به این که درک نقشه‌های فنی برای همگان مقدور نیست با استفاده از ماکت و ترسیمات سه بعدی و بهره گیری از امکانات رنگ و سایه روشن، پروژه باید به نحوه ملموس و قابل درکی معرفی شود. ترسیم، ارائه دقیق و زیبای طرح و حتی ساخت ماکت، علاوه بر تفهیم طرح به دیگران، به طراح کمک می‌کند کمبودهای احتمالی طرح را تشخیص داده، در مراحل بعد، آن‌ها را رفع نماید. از این رو، سرنوشت هر طرحی، به نحوه ترسیم و ارائه آن بستگی پیدا می‌کند. در ارائه نقشه‌های فاز یک معماری، معمولأ برای ایجاد حس عمق در پلان، داخل دیوارها را پر رنگ نموده، برای قابل درک تر شدن فضاها، مبلمان فضاها را ترسیم می‌کنند.

نقشه‌های فاز دو ساختمان:

نقشه‌های فاز یک ساختمان فاقد دقت و اطلاعات لازم برای اجرای ساختمان است. برای مثال، در آن نوع فونداسیون‌ها، ابعاد ستون‌ها، مسیر لوله‌ها، جنس دیوارها، مصالح کف سازی، جنس و جزئیات درها و پنجره‌ها، محل استقرار لامپ‌ها و … مشخص نیستند. به همین دلیل، برای اجرای هر ساختمان با استفاده از نقشه‌های فاز یک، نقشه‌های اجرایی (فاز دو) آنرا تهیه می‌کنند. نقشه‌های فاز دو ساختمان شامل موارد زیر است:

۱-  نقشه‌های فاز دو معماری:

که از سوی مهندس معمار تهیه می‌شود و شامل مشخصات مصالح و جزئیات اجرایی قسمت‌های مختلف ساختمان است.

۲ – نقشه‌های فاز دو سازه:

که از سوی مهندس محاسب تهیه می‌شود ومشخصات فونداسیون‌ها، ستون‌ها، تیرها و پوشش سقف‌ها را معرفی می‌کند.

۳ – نقشه‌های تأسیسات مکانیکی:

که از سوی مهندس مکانیک تهیه می‌شود و سیستم آب رسانی، دفع فاضلاب، نحوه گرمایش و سرمایش را معرفی می‌کند.

4- نقشه‌های تأسیسات الکتریکی:

توسط مهندس برق تهیه می‌شود و سیستم روشنایی، کلید و پریز و تلفن ساختمان را معرفی می‌کند.

مجموعه  نقشه فاز یک و دو ، زیر نظر مهندس معمار کنترل و هماهنگ می‌شود و مجموعأ به عنوان نقشه‌های اجرایی ساختمان مورد برنامه ریزان و مجریان پروژه قرار می‌گیرد.

مراحل برنامه ریزی ساختمان:

۱ ـ بررسی ابعاد مختلف پروژه و طراحی صورت منطقی و عقلانی آن و تعیین و دسته بندی احکام طراحی.

۲ ـ تحلیل موقعیت و بررسی قابلیت‌ها و محدودیت‌های زمین.

۳ ـ طراحی گزینه‌های مربوط به مکان یابی ساختمان و توزیع فضاهای باز و بسته و تعیین محل استقرار ساختمان در زمین و نحوه رسیدن به ساختمان.

۴ ـ تهیه گزینه‌های طرح.

۵ ـ توسعه و تکمیل گزینه‌های طرح از طریق ترسیم پلان، نماها و مقاطع، ترسیم نقشه‌های سه بعدی و ساخت مدل.

۶ ـارزیابی گزینه‌های طرح با توجه به صورت عقلانی و احکام طراحی پروژه در بخش‌های مختلف.

۷ ـ انتخاب و تکمیل گزینه نهایی.

۸ ـ ارائه نقشه‌های فاز یک و ماکت.

۹ ـ ایجاد هماهنگی و ارائه نقشه‌های فاز دو.

ديوار به دو نوع باربر و غير باربر در بنا مورد استفاده قرار مي‌گيرد، به ديوارهاي باربر اصطلاحاً جِرز يا پاية ستون و به ديوارهاي غير باربر اِسپَر مي‌گويند. براي اجراي ديوارها از روشها و مصالح مختلفي استفاده مي‌كنند كه در ذيل به آنها اشاره مي‌كنيم.
ديوار چينه (لاد):
ملات ديوار چينه از آب و خاك است كه پس از ورز دادن و عمل آوردن گِل از آن استفاده مي‌كنند اين ديوار بصورت حصار استفاده شده و نيازي به پي ندارد، براي ساخت ديوار چينه‌اي، زميني را كه قرار است ديوار در آن ساخته شود صاف و هموار كرده و ديوار را اجرا مي‌كنند، ديوار بصورت رجهايي (رديفهايي) روي هم قرار مي‌گيرد، به هر رج از ديوار چينه يا لاد گفته مي‌شود.
ديوار چينة ريختني:
براي اجراي اين دیوار  در دو طرف ديوار خشت را بصورت قالب اجرا مي‌كنند، به عبارتي ضخامت ديواري را كه در نظر دارند اجرا كنند بدست آورده و در دو طرف ديوار، قالبهاي خشتي قرار مي‌دهند، سپس چينه را به وسيلة بيل به داخل اين قالبها ريخته و ديوار را اجرا مي‌كنند. به هر پيمانه يك پين مي‌گويند (در فرهنگ معين، پين، اندازه‌اي به پهناي يك آجر معني شده).
براي اينكه اين ديوار را در مقابل فشارهاي وارده كه در اثر وزن خود وارد مي‌شود، مقاوم كنند، بعد از هر رج چينة اجرا شده 2 يا 3 رديف خشت را بصورت طولي در بين ديوار اجرا مي‌كنند، تا از ايجاد ترك در دیوار  جلوگيري شود. به جاي خشت كه بصورت افقي و طولي اجرا مي‌شود مي‌توان از ني نيز در چند رديف استفاده كرد.
روي ديوارهاي چينه كه بصورت ديوار محصور كننده اجرا شده‌اند را با بوتة زرشك وحشي مي‌پوشانند تا بتواند در مقابل عوامل جوي و انساني از خود مقاومت نشان دهند. زماني كه رطوبت به خشت مي‌رسد 200 برابر خاصيت كششي خود را از دست مي‌دهد، اگر رطوبت حالت شويندگي داشته باشد، ذرات گل داخل خشت از بين مي‌روند، بنابراين براي اينكه آب وارد مغز بنا نشود به ديوار حالت شيرواني مي‌دهند.
همچنين براي اينكه ديوارها را در مقابل موريانه‌ها مقاوم كنند از پودر گياه خارشتر استفاده مي‌كنند و نيز براي مقابله با رويش گياه از نمك در تركيبات ملات استفاده مي‌كنند. در بعضي موارد براي اينكه ديوار را در مقابل بارهاي وارده مقاوم كنند از چوب هم استفاده مي‌شود. ضخامت ديوارهاي محصور كننده در قسمت تحتاني معمولاً بيشتر از قسمتهاي فوقاني است.
براي دفع آبهاي سطحي و رطوبت از پاي ديوار در پاي ديوار ماهيچهاي به وسيلة خاك اجرا مي‌كنند، رطوبت در خشت مي‌تواند تا 60 سانتيمتر بالا بيايد و اين رطوبت زماني اثر مخل دارد كه رطوبت داخل بناي خشتي شده و بخار شود «حالت رفت و برگشت».
ديوار خشتي
براي اجراي دیوار  خشتي حتماً نياز به پي مي‌باشد. ملات تشكيل دهندة ديوار خشتي گِل مي‌باشد كه به مرور زمان با خشت يكسان مي‌شود. از نظر ظاهري دیوار خشتي همانند ديوار چينه‌اي مي‌باشد. براي مقاوم كردن ديوار خشتي در برابر نيروهاي وارده و يكنواخت كردن اين نيروها از چوب استفاده مي‌شود. ديوارها در اثر وارد آمدن نيروهاي افقي از يك سوم ارتفاع خود دچار ترك با زاوية 45 درجه مي‌شوند، براي اينكه ديوار خشتي بتواند در برابر نيروهاي افقي كه از يك سوم ارتفاع آن احتمال شكستن دیوار را دارد مقاومت كند از تيرهاي عمودي در آن استفاده مي‌كنند و اين تيرهاي عمودي را به تيرهاي افقي متصل مي‌كنند، در نتيجه اين تيرها بصورت قاب عمل كرده و بارهاي وارده از طريق وزن را بوسيلة تيرهاي افقي به تيرهاي عمودي و سپس به قسمتهاي زيرين آن منتقل مي‌كند.
براي بالا بردن سرعت ساخت ديوارهاي ضخيم از روش همچين كردن در ساخت ديوار استفاده مي‌شود، در اين روش از تركيب خشت و آجر براي ساخت دیوار  استفاده مي‌شود.

ملات ها از جمله چسبهای ساختمانی می باشند كه موجب چسپانیدن قطعات مصالح به یكدیگر می گردند و یا به عبارت دیگر دو قطعه از مصالح ساختمانی را به خود می چسبانند.

البته باید توجه كرد كه بجز ملاتها چسبهای دیگری نیز در ساختمان بكار می رود مانند چسب سنگ و یا چسبهای رزینی كه به آنها ملات گفته نمی شود.

ملات ها از دو قسمت اصلی تشكیل می شوند . چسب كه دارای حجم كمی بوده و به جسم پركننده كه تقریبا” در حدود 80% حجم ملات را تشكیل می دهد بعنوان مثال در ملات ماسه سیمان ،سیمان بعنوان چسب و ماسه بعنوان جسم پركننده نام برده می شود .

ملاتها عمدتا” به دو قسمت ملاتهای زودگیر كه ماده چسبنده در این ملاتها گچ می باشد و ملات های دیگر دیر گیر هستند كه شامل سایر ملاتها هستند.

ملاتهای زودگیر :

– این ملاتها بسیار زودگیر بوده بطوریكه پس از 3 الی 4 دقیقه بعد از آنكه باآب مخلوط شدند شروع به سخت شدن نموده و بعد از10 الی 15 دقیقه عمل سخت شدن به پایان می رسد. محل مصرف این ملاتها بیشتر در تیغه های 5 سانتی متری می باشد و یا برای نصب موقت قطعات به یكدیگر و یا به دیوار است .

از انواع ملاتهای زودگیر می توان ملات گچ – ملات خاك و گچ و ملاتها با سیمانهای زودگیر نام برد.

ملاتهای دیرگیر:
این ملاتها اغلب در مجاورت هوا و گاهی نیز در زیر آب سخت می شوند. زمان سخت شدن این ملاتها اغلب از 2 ساعت شروع شده و تا 48 ساعت تقریبا” به0 8% سختی خود می رسند.

ملاتها دارای انواع گوناگونی به شرح زیر می‌باشند:

ملات گل و كاهگل

ماده چسباننده ملات گل و كاهگل، خاك رس است. پولكهای خاك رس پس از مكیدن آب به صورت خمیری در آمده و دانه‌های ماسه خاك را به یكدیگر می‌چسبانند. این ملاتها از قدیمی‌ترین ملاتها هستند و در نخستین ساختمانهایی كه بشر بنا كرده، به كار رفته است. هم اكنون نیز در ساختمانهای خشتی و گلی و حتی آجری و سنگی بسیاری از روستاها این ملات به كار می‌رود. برای ساختن ملات گل، آخوره می‌بندند و در آن آب می‌اندازند و صبر می‌كنند تا پولكهای خاك رس آب بمكند، پس از آن ملات را خوب ورز می‌دهند و به مصرف می‌رسانند.

چون ملات گل پس از خشك شدن جمع شده و ترك می‌خورد، به آن كاه می‌زنند كه آن را مسلح كرده و از ترك خوردن آن جلوگیری كنند. برای ساختن این ملات نیز آخوره‌ای از خاك و كاه می‌سازند و در آن آب می‌اندازند تا خاك گل شده و كاه خیس خورده و نرم شود. پس از آن ملات را خوب ورز می‌دهند و به مصرف می‌رسانند. ملات كاهگل برای اندود ساختمانهای گلی، زیرسازی اندود گچی و آب‌بندی بام ساختمانها مصرف می‌شود. ملات كاهگل به علت سبكی وزن، عایق، حرارتی خوبی است و از این رو در گذشته سقف زیرین شیروانیهای دو پوشه را با این ملات از داخل اندود می‌كردند تا جلو ورود گرما از سقف را بگیرند. چنانچه در آب ملات كاهگل كمی نمك طعام اضافه كنند، به علت خاصیت جذب و نگهداری رطوبت كه در نمك وجود دارد، ملات بیشتر خمیری می‌ماند و بهتر جلو عبور آب را می‌گیرد، به علاوه از آنجا كه نمك درجه انجماد آب را پایین می‌آورد، در فصول سرد این ملات دیرتر یخ می‌زند، در ساختن كاهگل برای نما باید از كاه نرم و ریز استفاده كرد. برای ساختن هر مترمكعب كاهگل، حدود 45 تا 50 كیلوگرم كاه لازم است. گل نیمچه كاه دارای كاه كمتری است و برای فرش كردن آجر روی بام در مناطق كم باران به مصرف می‌رسد. گاهی اوقات به ملاتهای گلی به منظور آب‌بندی و دوام بیشتر، امولسیون قیر اضافه می‌كنند. افزودن ماسه به ملات گل، سبب كاهش جمع‌شدگی و در نتیجه كاهش ترك‌خوردگی آن می‌شود. افزودن كمی آهك یا سیمان نیز سبب اصلاح بعضی خاكها می‌شود.

ملات گل آهك

دو اشكال عمده در ملات گل وجود دارد، یكی انقباض ناشی از خشك شدن و ترك خوردن و دیگری وارفتن ملات در آب و آب‌شستگی، افزودن آهك به خاك، این دو اشكال را برطرف كرده و آن را تخفیف می‌دهد. ملات گل‌آهك ملاتی است آبی و برای گرفتن نیازی به دی اكسید كربن ندارد. سیلیس و آلومین خاك رس در صورت وجود آب با آهك تركیب شده و سیلیكات و آلومینات كلسیم به وجود می‌آید كه در برابر آب‌شستگی و وا رفتن مقاوم هستند. از این رو برای اینكه ملات گل‌آهك خوب به عمل آید، باید مرطوب بماند. ملات گل‌آهك نیز مانند ملات گل از قدیم در نواحی روستایی و به ویژه در نقاط مرطوب به كار رفته است. این ملات در بعضی جاها، ملات حرامزاده یا گل حرامزاده نامیده می‌شده است. این ملات چون آبی است برای فرش كردن، آجركاری و سنگ‌كاری مناسب می‌باشد.

ملات ساروج

پیش از اختراع سیمان، ملات ساروج را برای اندود و آب‌بندی كردن آب‌انبارها و حوضها مصرف می‌كردند، ولی امروزه مصرف آن بسیار كم شده و ملات سیمان جای آن را گرفته است. ملاتهای ساروج مصرفی در ایران به دو گونه تقسیم می‌شوند: ساروج گرم و ساروج سرد.

ملات ساروج گرم

ساروجهای گرم در واقع نوعی ملات آهك آبی هستند كه از پختن و آسیاب كردن سنگهای آهكی رس‌دار به دست می‌آیند و این نوع ملاتها در جنوب ایران در كناره شمالی خلیج فارس به كار می‌رفته و پس از گذشت سالها در ساختمانهای دریایی پابرجا مانده‌اند. مشهورترین ساروج از این نوع متعلق به بندر خمیر می‌باشد.

ملات ساروج سرد

ماده چسباننده این ملات از اختلاط آهك، خاكستر و آب حاصل می‌شود، برای قوام و چسبندگی به آن خاك رس می‌افزایند و ماسه بادی نیز در آن نقش پركنندگی و استخوان‌بندی دارد، برای جلوگیری از ترك‌خوردگی به ساروج، لوئی (پنبه جگن) یا موی بز می‌زدند. خاكستر دارای مقدار زیادی سیلیس غیر بلوری است كه به هنگام اختلاط با دوغاب آهك با آن تركیب شده و سیلیكات كلسیم به وجود می‌آید، ولی این عمل به كندی پیش می‌رود و از این جهت ملات ساروج، كندگیر است.

ملات ساروج از اختلاط 10 پیمانه گرد آهك شفكته، 7 پیمانه خاكستر الك شده، یك پیمانه خاك رس، یك پیمانه ماسه بادی، 30 تا 50 كیلوگرم لوئی (برای هر مترمكعب ملات)، آب به قدر كافی و ورز دادن آنها به دست می‌آید.

ملات گچ

ملات گچ خالص از پاشیدن گرد گچ در آب و به هم زدن آن به دست می‌آید. چنین ملاتی زودگیر است و تنها برای كارهایی كه با سرعت انجام می‌گیرد، مناسب می‌باشد. برای اینكه بتوان با ملات گچ كار كرد، باید زمان گیرش آن به تأخیر افتد. افزودن خاك رس، خمیر آهك و افزودنیهایی دیگر مانند سریشم نجاری آن را كندگیر می‌كنند.

ملات گچ خالص برای قشر میانی سفیدكاری و اتصال قطعات گچی مناسب، است همچنین در بعضی موارد برای اندودهای زودگیر مانند اندود آستر سقفهای كاذب به كار می‌رود.

در قشر رویه سفیدكاری، ملات گچ خالص به كار می‌رود و برای اینكه فرصت كافی برای كار كردن با آن وجود داشته باشد، هنگام گرفتن آن را ورز می‌دهند تا بلورهای سوزنی شكل گچ مهلتی برای در هم رفتن پیدا نكنند و ملات یكپارچه گچ درست نشود. چنین ملاتی را ملات گچ كشته می‌نامند.

گچ كشته در تماس با اجسام، سفیدی پس می‌دهد و بسیار نرم است. وجود آهك نشكفته، آهك دو آتشه (سوخته) و منیزی سوخته در ملاتهای گچ، سبب ایجاد آلوئك در اندودهای گچی می‌شود.

ملات گچی مرمری در اندودكاری نقاط مرطوب و مكانهایی كه نیاز به شستشو دارند، به مصرف می‌رسد.

ملات گچ و خاك

افزودن خاك رسی به گچ به مقادیر زیاد آن را كندگیر و ارزان می‌كند، معمولاً نسبت خاك رس به گچ از 1 به 2 تا 1 به 1 تغییر می‌كند كه ملات اخیرالذكر به ملات گچ نیم و نیم معروف بوده و متداول‌تر است.

مصرف ملات گچ در طاق‌زنی و تیغه‌سازی و قشر آستر اندودكاریهای داخل ساختمان است. برای ساختن آن مخلوط گچ و خاك را به آهستگی در آب پاشیده به هم می‌زنند.

ملات گچ و ماسه

از اختلاط گچ با ماسه ریزدانه ملات گچ و ماسه ساخته می‌شود كه می‌توان از آن به جای ملات گچ و خاك برای زیرسازی اندودها در نقاطی كه ماسه بادی یا ساحلی یا رودخانه‌ای ریزدانه فراوان است، استفاده كرد. انواع ماسه ریزدانه و دانه‌بندی آنها در استاندارد 301 ایران آمده است، درشت‌ترین دانه در ماسه برای این نوع ملات، 2 میلیمتر ذكر گردیده است.

ملات گچ و پرلیت

از پرلیت منبسط و گچ، ملات سبكی ساخته می‌شود كه جاذب صوتی مناسب و عایق حرارتی خوبی است. اندود پرلیت و گچ از نفوذ آتش به اسكلت فولادی و بتن فولادی ساختمانها جلوگیری نموده و خطر گسترش آتش را كاهش می‌دهد.

ملات گچ و آهك

ملات گچ برای مناطق خشك مناسب است و آن را نمی‌توان در نقاطی كه رطوبت نسبی هوا از 60% تجاوز می‌كند، مصرف كرد. برای این نواحی ملات گچ و آهك مناسب‌تر است. افزودن 3 پیمانه خمیر آهك به یك پیمانه گچ یا دو قسمت وزنی گرد آهك شكفته به یك قسمت گچ، آن را كندگیر كرده و برای قشر رویی مناسب می‌سازد. برای مناطق مرطوب، ملات گچ و آهك مذكور مناسب‌تر است، زیرا پس از مدتی كه از مصرف آن گذشت، آهك با گرفتن گاز كربن از هوا به سنگ آهك تبدیل می‌شود كه جسمی سخت و در برابر آب و بخار پایدار است.  ملات ماسه سیمان

ماده چسباننده این ملات، سیمان پرتلند و ماده پركننده آن، ماسه است. این ملات از نوع آبی و دارای مقاومت خوبی به ویژه در سنین اولیه است. ملات ماسه سیمان جمع می‌شود و در سطوح بزرگ و بندكشیها تركهای ریز (مویی) و درشت برمی‌دارد. آب برف و باران بخصوص در موقع بوران به داخل اندود سیمانی و بندكشیها نفوذ كرده و حتی گاهی به داخل ساختمان سرایت می‌كنند. برای زودگیر كردن ملات سیمانی هیچگاه نباید به آن گچ افزوده شود، زیرا چنین ملات و اندودی پس از مدتی متلاشی می‌شود. وجود خاك رس در ماسه ملات سبب می‌شود كه دور دانه‌های ماسه، دوغابی از خاك رس درست شود و سیمان نتواند به خوبی به آن بچسبد. وجود برخی مواد آلی در ملات، باعث دیرگیر شدن آن می‌شود. مواد سولفاتی موجود در ماسه، آب یا آجر مصرفی، باعث از هم گسیختگی ملات و كار آجری می‌شود. به این علت میزان مواد مضر نظیر خاك رس، مواد آلی و سولفاتها در ملات محدود شده است. در مواقعی كه خطر حمله سولفاتها مطرح است، باید از سیمان ضد سولفات نوع 2 یا 5 یا سیمان پوزولانی استفاده شود. گاهی اوقات برای مقابله با حمله ضعیف سولفاتها و سرما، توصیه می‌شود عیار سیمان در ملات بیشتر اختیار شود، ولی باید در نظر داشت كه هنگام نشست نامتعادل، كارهای پرسیمان تركهای بزرگتری برمی‌دارند، در حالی كه در ملاتهای ضعیف تركها در تمام كار پخش شده و به صورت مویی ظاهر می‌شوند. برای شمشه‌گیری ملاتهای سیمان، هرگز نباید از گچ استفاده كرد، زیرا این دو ملات، به ویژه در صورت وجود رطوبت با یكدیگر تركیب شده و متلاشی می‌شوند.

ملاتهای ماسه سیمان آهك (باتارد) (حرام زاده)

ملاتهای ماسه سیمان با نسبتهای مختلفی از سیمان و آهك و ماسه ساخته می‌شوند كه متداول‌ترین آنها 6 : 1: 1 (یك حجم سیمان و یك حجم آهك و 6 حجم ماسه) و آب به مقدار كافی می‌باشد. حجم ماده پركننده ملات، باید حدود تا 3 برابر ماده چسباننده باشد و نمی‌تواند از این حدود تجاوز كند، در صورت كمتر شدن، جمع‌شدگی و به دنبال آن ترك‌خوردگی اتفاق می‌افتد و در صورت بیشتر شدن، كارآیی ملات كم می‌شود. از سوی دیگر مقاومت ملاتهای سیمانی بیش از مقادیری است كه در كار بنایی لازم است. لذا برای اینكه با مصرف سیمان كمتر، كارآیی ملات كاهش نیابد، می‌توان مقداری آهك جانشین سیمان نمود.

آهك علاوه بر تأمین كارآیی ملات سبب می‌شود كه:

الف: نفوذپذیری آب در ملات و اندود كم شود.

ب: خمیری بودن ملات بیشتر شده و از ترك‌خوردگی آن جلوگیری شود.

پ: با خاك موجود در ماسه ملات تركیب شده و از اثر بد آن در ملات جلوگیری كند.

ت: در مصرف سیمان صرفه‌جویی شود.

ث: قابلیت نگهداری آب ملات افزایش یافته و ملات كارپذیرتر شود.

ج: ظرفیت حمل ماسه در ملات افزایش یابد.

ملاتها ماسه، سیمان، آهك در ایران به باتارد مشهور هستند كه لفظی فرانسوی است. علاوه بر ملات باتارد  (نسبتهای حجمی سیمان به آهك به ماسه) از ملاتهای  و نیز می‌توان در كارهای كم اهمیت‌تر استفاده كرد، ولی در هر حال نسبت جمع مواد چسباننده به ماده پركننده نباید از كمتر باشد. هرچه مقدار آهك در ملات باتارد زیادتر شود، قابلیت آب‌نگهداری و كارآیی ملات افزایش می‌یابد، ولی در مقابل، مقاومت فشاری آن كاهش پیدا می‌كند. بسته به اینكه كدام یك از این دو ویژگی ملات برای طراح حائز اهمیت بیشتری باشد، ملات مورد نظر انتخاب می‌شود. به این ترتیب ملاحظه می‌گردد كه نباید تصور كنیم هرچه ملات قوی‌تر باشد، بهتر است.

ملات سیمان بنایی

سیمان بنایی محصولی است كه در كشورهای صنعتی به مقدار زیاد تولید شده و در كارهای بنایی كه مقاومت زیاد مورد نظر نیست، مصرف می‌شود. سیمان بنایی از اختلاط سیمان پرتلند معمولی با جسم پركننده بی‌اثری (از نظر شیمیایی) مانند گرد سنگ آهك و مواد افزودنی حبابساز، مرطوب كننده و دافع آب به دست می‌آید. حداقل درصد سیمان پرتلند در كشورهای مختلف متفاوت است، در كشور سوئد این نسبت (40%) و در ایالات متحده و كانادا (50%) و در بریتانیا (75%) می‌باشد. منظور اصلی از مصرف سیمان بنایی، دستیابی به خاصیت خمیری بهتر، كارآیی و آب‌نگهداری بیشتر و كاهش جمع‌شدگی ملات است. اختلاط این نوع ملات در كارهای بزرگ، بهتر و ساده‌تر انجام می‌شود. بعضی سیمانهای بنایی آمیخته‌ای از سیمان پرتلند، آهك مرده و مواد مضاف هستند. در ملات سیمانی نیز می‌توان به جای آهك، سیمان بنایی افزود.

ملاتهای سیمان ـ پوزولانی و آهك ـ پوزولانی

این قبیل ملاتها دارای سابقه دیرینه هستند، به طور كلی مواد پوزولانی به موادی گفته می‌شود كه به تنهایی خاصیت چسبندگی ندارند، ولی با آهك و با وجود آب در درجه حرارتهای عادی تركیب شده و نوعی سیمان تولید می‌كنند. نام پوزولان از خاكستر آتشفشانی بسیار فعالی كه از ناحیه‌ای واقع در ایتالیا به نام پوزولی استخراج می‌گردید، گرفته شده است. به جای سیمان پرتلند می‌توان از سیمانهایی كه از آسیاب كردن مواد پوزولانی و اختلاط با سیمان پرتلند یا آهك شكفته ساخته می‌شوند، استفاده كرد. این ملاتها در برابر حمله مواد شیمیایی بخصوص سولفاتها پایدار هستند. مواد پوزولانی یا طبیعی هستند مانند پوكه سنگها و كف سنگهای آتشفشانی و خاك دیاتومه، یا مصنوعی مانند سرباره كوره آهنگدازی و گرد آجر، نمونه‌ای از این ملاتها از مخلوط كردن گرد آجر و آهك در كشورهای شرقی، ساخته و مصرف می‌شده است كه در ایران به نام سرخی و در هندوستان به اسم سوركی و در مصر به نام حمرا نامگذاری شده است. بعضی مواد پوزولانی در درجه حرارتهای عادی فعال نیستند، ولی در اثر گرم كردن تا دمایی معین، فعال و برای تركیب با آهك و سیمان آماده می‌شوند.

ملاتهای سیمان ـ پوزولانی و آهك ـ پوزولانی، دیرگیر بوده و دارای مقاومت چندان زیادی نیستند ولی برای مصرف در نقاطی كه احتمال حمله سولفاتها موجود باشد، مناسبند. ملات ماسه آهك

ماده پركننده این ملات، ماسه و ماده چسباننده آن، آهك است. ملات ماسه آهك ملاتی است هوایی و برای گرفتن و سفت و سخت شدن به دی اكسید كربن موجود در هوا نیاز دارد. این ملات برای مصرف لای جرز مناسب نیست، زیرا دی اكسید كربن لازم نمی‌تواند به داخل آن نفوذ كند و فقط سطح رویی آن كربناتی می‌شود، از این رو ملات برای اندود سطوح مناسب است. این ملات برای گرفتن و سخت شدن باید مرطوب بماند، زیرا در غیاب آب عمل كربناتی شدن انجام نمی‌شود، از این رو ملاتهای آهكی را باید در مكانهای مرطوب به كار برد و تا پایان مدت عمل آمدن نمناك نگاه داشت. چنانچه ملات ماسه آهك قدری خاك داشته باشد (اصطلاحاً ماسه كفی)، بهتر است، زیرا از تركیب خاك ماسه با آهك، همان طور كه در ملات گل آهك گفته شد، تركیبهایی ایجاد می‌شود كه گاز كربن هوا در آنها دخالتی نداشته و به گرفتن ملات به صورت آبی كمك می‌كند. وجود آهك نشكفته، آهك دو آتشه (سوخته) و منیزی سوخته در ملات، سبب شكفتن بعدی آنها و ایجاد آلوئك در ملاتهای آهكی و باتارد می‌شود. مشخصات و دانه‌بندی ماسه برای ملات سیمانی در استاندارد 299 ایران درج شده است.

ملاتهای قیری
ملات قیر از 5000 سال قبل، در ساختمانهایی نظیر برج بابل به كار رفته است. امروزه ملات ماسه آسفالت را برای قشر رویه پیاده‌روسازیها، پوشش محافظ قشر نم‌بندی بامها، پر كردن درز قطعات بتنی كف پاركینگها و پیاده‌روها و مانند اینها مصرف می‌كنند

بتن انتقال دهنده نور

با نام تجاری ™ Litracon محصول نسبتا جدیدی است که در سال 2004 توسط یک معمار 27 ساله مجارستانی به نام آرن لوسونزی ابداع گردید. این محصول با ترکیب 96% بتن معمولی و 4% فیبرهای نوری محصولی منحصر به فرد را برای هزاره جدید به ارمغان آورده است.

هم اکنون بتن لیتراکن با دانسیته 2400-2100 کیلو گرم بر متر مکعب ، مقاومت فشاری 50 نیوتن بر میلیمتر مربع و مقاومت کششی 7 نیوتن بر میلیمتر مربع در سه رنگ خاکستری، سیاه و یا سفید و با ابعاد استاندارد 300*600 میلیمتر و با ضخامت 500-25 میلیمتر تولید میگردد. ازنظر تئوری فیبرهای به کار رفته در لیتراکن قادر به انتقال نور در بتنی به ضخامت 20 متر می باشد. همچنین استفاده از فیبر نوری در اجزای باربر سازه ای بدون تاثیر منفی در مقاومت بالای فشاری و کششی آن می تواند اثری خوب با ایجاد فضاهایی روشن و جذاب داشته باشد.

ليتراكن –بتن عبور دهنده

مخترع اين بتن يك معمار مجارستاني به نام ارن لوسونزي است.

ارن در سن 27سالگي هنگامي كه در كالج سلطنتي هنرهاي زيباي استكهلم مشغول به تحصيل بود، ليترا كن را كشف كرد و در سال 2004 شركت خود را با نام ليترا كن تاسيس نمود. وي در سال 2006 ميلادي با شركتهاي بزرگ مصالح نوين ساختماني جهت توليد انبوه به توافق رسيد.

ليتراكن محصول منحصر به فردي است كه امروزه به عنوان يك متريال ساختماني جديد و پيشرفته با قابليت هاي بالا مطرح شده است. اين محصول از تركيب %96 بتن معمولي %4 فيبر توليد شده است. در ابتدا چنين به نظر مي آيد كه اين محصول يك ساختار دو جزئي دارد. اما چنين نيست! چون فيبر ها به قدري كوچك هستند كه يك تركيب دانه بندي همگن را بوجود اورده اند.

هزاران فيبر نوري شيشه اي بين دو وجه اصلي بلوك بتني قرار مي گيرند و باعث عبور نور مي شوند. قابل ذكر است اين الياف نوري كه قابليت انعطاف پذيري زيادي را دارا هستند را هيچ گونه تاثير منفي بر روي مقاومت كششي يا فشاري بتن مي گذارند.

همان طور كه در تصاوير مشاهده مي كنيد يكي از جالبترين حالتهاي در معرض نور قرار گرفتن ليتراكن ، نمايش سايه ها در وجه مقابل ضلع نور خورده است.

نكته اي كه در اين جا بر زيبايي كاربرد ليتراكن مي افزايد همرنگ بودن رنگ نور و سايه ي ايجاد شده است. پس اگر به ليتراكن نور آبي بتابد سايه ايجاد شده آبي خواهد بود و سايه قرمز هم حكايت از تابش نور قرمز دارد.

از نظر تئوري فيبرهاي به كار رفته در ليترا كن قادر به انتقال نور در بتني به ضخامتي حدود 20 متر است كه در نوع خودش بسيار بي نظير است .

موارد كاربردي ليتراكن:

1- ديواره ها: رايج ترين حالت ممكن براي استفاه از بتن انتقال دهنده نور در ساخت ديواره هاي داخلي و خارجي است. ليتراكن را با توجه به ميزان استحكام ديوار و پارامترهاي ديگر مي توان ضخيم تريا باريك تر توليد كرد. همچنين چون با عبور نور ضخامت ديوار محسوس است مي تواند عاملي براي نشان دادن سنگيني و استحكام ديوار در مكان هاي خاص باشد و در عين حال به تشديد كنتراست بين نور و ماده مي افزايد.

راستاي شرقي – غربي ، بهترين حالت ممكن كاربري ديوارهاي ليتراكني را فراهم مي سازد تا اشعه آفتاب در زمان طلوع و غروب خورشيد با راستاي كمتري به ديوار بتابد و شدت نور بيشتري قابل مشاهده باشد.

2- كف پوشها: وقتي بتن انتقال دهنده نور به عنوان يك پوشش كف به كار مي رود، يكي ديگر از شگفتي هاي نهان خود را آشكار مي سازد .

از طلوع آفتاب و در طول روز كه نور به آن مي تابد مانند يك بتن معمولي به نظر مي رسد و هنگام غروب نيز بلوك هاي كف در رنگ هاي منعكس شده از نور به زيبايي شروع به درخشيدن مي كنند.

3- دكوراسيون داخلي: نورپردازي در دكوراسيون داخلي و ايجاد حس در يك فضا يك بحث مهم غير قابل انكار است. بتن انتقال دهنده نور در اين زمينه به كمك يك دكوراتور داخلي مي آيد . اين ماده عجيب مي تواند به صورت بلوك يا پانل و در رنگهاي مختلف جلوه اي خاص به فضاي دروني ساختمان بخشد. هم اكنون ليترا كن به سه رنگ سياه ، سفيد و خاكستري در بازار موجود است.

ديوارهايي كه با ليتراكن ساخته شده اند از پشت نور پردازي مي شوند تصوير بسيار زيبايي از اجسام محوطه بوجود مي آورند. با استفاده از بتن انتقال دهنده نور مي توان زيبايي هاي خارج از فضا را در عين سكون به داخل ينا آورد.

ليتراكن علاوه براينكه به عنوان يك متريال مجزا شناخته شده است ، مي تواند در خدمت صنايع ديگر نيز قرار گيرد . به عنوان مثال در طراحي لامپ ليتراكيوب ( Litracub Lamp) چندين بلوك ليتراكني روي هم قرار مي گيرند و مكعبي را تشكيل مي دهند تا منبع نور در داخل آن قرار گيرد و نور پس از عبور از بتن به بيرون ساطع گردد .

مسلح كردن ليتراكن : جدا از اين كه انواع عايق هاي حرارتي و صوتي متناسب با ليترا كن توليد شده اند در نوع استحاك يافته آن شيارهايي در داخل بتن تعبيه مي گردند كه ميلگردهايي به صورت عمودي يا افقي در اين شيار ها قرار مي گيرند و همان طور كه قبلا ذكر شد چون فيبرهاي نوري به كار رفته در ليتراكن خاصيت انعطاف پذيري خوبي دارند ، اطراف ميلگردها را مي پوشانند و از نمايش آنها جلوگيري مي كنند.

در چنين آزمايش و پروژه موفقيت بتن مسلح ليترا كن به اثبات رسيده است.

مشخصات تكنيكي ليتراكن: حد اقل فيبر موجود %4 و حداكثر آن %5 مي باشد و از هر %4 فيبر اپتيكي به كار رفته فقط %3 نور تابيده شده عبور مي كند.

دانسيته ي بتن ليتراكن بين 2100 تا 2400 كيلوگرم بر متر مكعب است.

آهک و گچ ، از جمله موادی هستند که کارآیی آنها از دوران باستان ، توسط بشر شناخته شده است و از آنها در ساختن انواع بناها ، استفاده می‌شد. موادی مانند آهک ، ساروج و سیمان برای اتصال محکمتر قطعات سنگ و یا چوب بکار گرفته می‌شد.

از نظر علمی ‌، آهک همان اکسید کلسیم است که از حرارت دادن شدید سنگ آهک (کربنات کلسیم طبیعی) بدست می‌آید.

مفاهیم آهک مرده و آب آهک

هرگاه بر روی اکسید کلسیم (آهک زنده) ، آب ریخته شود، بر اثر واکنش با آب ، گرما ایجاد می‌کند که موجب بخار شدن قسمتی از آب می‌شود. در این عمل ، آهک بر اثر جذب آب ، متورم شده ، سپس به‌صورت گرد سفیدی در می‌آید که اصطلاحا «آهک مرده» نامیده می‌شود، (زیرا در تماس با آب ، دیگر واکنشی از خود نشان نمی‌دهد) و این عمل راشکفته شدن آهک نیز می‌گویند.

هر گاه مقداری آب به آهک مرده اضافه شود، به شیر آهک تبدیل می‌شود که اگر آن را صاف کنیم، محلول زلالی که در حقیقت محلول سیرشده هیدروکسید کلسیم در آب است، حاصل می‌شود که به آب آهک موسوم است. آب آهک کاربردهای بسیاری در صنایع شیمیایی دارد. مثلا در تهیه هیدروکسید سدیم ، آمونیاک ، هیدروکسید فلزات ، پرکلرین و به‌ویژه در استخراج منیزیم از آب دریا بکار می‌رود.

انواع آهک

معمولا از سه نوع آهک در کارهای ساختمانی استفاده می‌شود:

1-آهک چرب یا پر قوه

این نوع آهک ، حدود چهار درصد ناخالصی همراه دارد و مهمترین ویژگی آن این است که در تماس با آب به‌شدت شکفته می‌شود و حجم آن تا حدود ۲/۵ برابر مقدار اولیه‌اش افزایش می‌یابد. مخلوط آن با شن در تماس با گاز کربنیک به‌سرعت خود را می‌گیرد و سفت می‌شود، (به مدت ۱۵ روز در مجاورت هوا). از اینرو ، آهک چرب را آهک هوایی نیز می‌گویند.آهک و گچ

2-آهک‌های کم قوه

این نوع آهک از سنگ آهک‌هایی که ۵ تا ۶ درصد آهک دارند، تولید می‌شود و ناخالصی‌های عمده آن را اکسید آهن (II) (گل اُخری) ، اکسید سیلیسیم (سیلیس) و اکسید آلومینیوم (آلومین) تشکیل می‌دهد. از ویژگیهای این نوع آهک آن است که به‌کندی شکفته می‌شود و ملاط حاصل از مخلوط آن با شن ، به‌آرامی‌ در هوا سفت می‌شود.آهک و گچ

2-آهک‌های آبی

این نوع آهک ، معمولا از سنگ آهک‌هایی که حدود ۶ تا ۲۲ درصد گل رس دارند، تهیه می‌شود. از ویژگیهای مهم این نوع آهک آن است که دور از هوا و حتی در زیر آب ، به آهستگی سفت می‌شود، در تماس با آب خیلی شکفته می‌شوند و با آب خمیر کم‌چسب تولید می‌کند. بطور کلی ، می‌توان این نوع آهک‌ها را حد واسط بین آهک‌های هوایی و سیمان دانست. آهک و گچ

روشهای تهیه آهک‌

روش تهیه کلی آهک ، همان حرارت دادن سنگ آهک) کربنات کلسیم) تا دمای ۱۰۰۰ تا ۱۲۰۰ درجه سانتی‌گراد است. البته ، هر چه دما بالاتر باشد و گاز دی‌اکسید کربن حاصل ، بهتر از محیط خارج شود، عمل تجزیه سنگ آهک بهتر صورت می‌پذیرد. اما بطور کلی ، تهیه انواع آهک متفاوت است که در اینجا به چند نمونه اشاره می‌شود.

1-تهیه آهک معمولی

برای تهیه این نوع آهک ، از کوره‌های ثابت و غیره پیوسته یا از کوره‌های مکانیکی استفاده می‌شود:

-کوره‌های ثابت و غیر پیوسته: در این کوره‌ها که به روش سنتی کار می‌کنند، خرده‌های سنگ آهک را در اندازه‌های تقریبی ۱۰ سانتیمتر روی هم می‌چینند و سطح آن را با کاه گل می‌پوشانند. سپس از قسمت پایین با کمک سوخت (بوته ، چوب ، زغال یا نفت سیاه) تا دمای ۱۰۰۰ درجه سانتی‌گراد به آن گرما می‌دهند، پس از زمان معینی گرما دادن را قطع کرده ، بعد از آنکه کوره سرد شد، آهک زنده حاصل را خارج می‌کنند (چون در زمان خالی کردن ، آهک کوره کار نمی‌کند، از اینرو ، آن را کوره ثابت و غیر پیوسته می‌گویند)

-کوره‌های مکانیکی و پیوسته: این کوره‌ها نیز انواع مختلف دارند. کوره آلبرگ که در قسمت پایین آن ، شبکه فلزی ضخیمی ‌تعبیه شده است و بر روی آن ، مخلوط زغال (به‌عنوان سوخت) و سنگ آهک را قرار می‌دهند. گرمای سوختن زغال ، دمای کوره را بالا می‌برد و سنگ آهک را تجزیه و به آهک تبدیل می‌کند. آهک حاصل از پایین شبکه فلزی و گاز دی‌اکسید کربن نیز از بالای کوره خارج می‌شود. عیب عمده استفاده از این نوع کوره آن است که مقداری خاکستر زغال در آهک وارد می‌شود. بازدهی این روش بین ۱۲ تا ۱۴ تن آهک در روز است.

-کوره شماتولا : این کوره شبیه کوره آلبرگ است، با این تفاوت که قسمت آتشدان آن در خارج از محفظه کوره قرار دارد و از اینرو ، عیب مخلوط شدن آهک با خاکستر زغال را ندارند.

-کوره‌های گردان : این کوره‌ها مشابه کوره پخت سیمان هستند. بازدهی این نوع کوره‌ها از انواع دیگر بالاتر است.

2-مرحل تهیه آهک‌های آبی

برای تهیه این نوع آهک مراحل زیر به ترتیب انجام می‌گیرد:

-تجزیه سنگ آهک

در این مرحله ، به روشی که برای تهیه آهک گفته شد، عمل می‌شود. با این تفاوت که سنگ آهک انتخاب شده است، باید مقدار قابل ملاحظه‌ای خاک رس همراه داشته باشد. آهک و گچ

-شکفته کردن

در این مرحله با دقت و مهارت کافی ، آن اندازه آب به آهک زنده اضافه می‌شود که فقط اکسید کلسیم هیدراته شود و سیلیکات‌ها و آلومینات کلسیم آب جذب نکنند و به صورت بلورهای هیدراته در نیایند. برای این منظور اضافه کردن آب را باید در دمای ۲۵۰ تا ۴۰۰ درجه سانتی‌گراد انجام داد، زیرا در این دما ، سیلیکات‌ها ، آب جذب نمی‌کنند.

-الک کردن

آهک را پس از شکفته شدن باید از الکهای ویژه‌ای عبور داد و بر اساس اندازه ذرات ، آن را به صورت زیر دسته‌بندی کرد:

آهک سبک : که نرم‌ترین قسمت آن است و درجه خلوص آن نیز بالا است.

آهک هیدرولیک معمولی : که از الک رد نشده است و باید آن را دوباره آسیاب و بوجاری کرد.

آهک‌های سنگین : که دانه‌های آنها دارای ماهیت سیمان است و مقدار سیلیکات آن زیاد است. آهک و گچ

نخاله آهک : شامل سنگ آهک‌های نپخته است که در برابر آب شکفته نمی‌شود و حاوی مقدار زیادی سیلیکات است.

کاربردهای مهم آهک

آهک کاربردهای زیادی در کارهای ساختمان‌سازی و تهیه فرآورده‌های صنعتی و شیمیایی دارد که به بسیاری از آنها اشاره می‌کنیم:

-تهیه ظرفهای چینی : چینی‌ها در واقع از انواع سرامیک محسوب می‌شوند و به دو دسته چینی‌های اصل یا چینی‌های سخت و چینی‌های بدلی تقسیم می‌شوند.

-تهیه شیشه‌های معمولی : عمدتا شامل سیلیس ، کربنات کلسیم (یا آهک) ، کربنات سدیم و زغال کک است.

-تهیه سیمان : در ابتدا از سنگ آسیاب برای پودر کردن مخلوط و از کوره‌های ثابت استفاده می‌شد.

-تهیه ساروج : ساروج یا ملاط ، مخلوطی از آهک ، ماسه و آب است که بر خلاف سیمان در داخل آب خود را نمی‌گیرد و سفت نمی‌شود، ولی در مجاورت هوا به علت جذب گاز دی‌اکسید کربن و تشکیل سنگ آهک ، به‌تدریج سفت می‌شود.

برگرفته شده از سایت : http://daneshnameh.roshd.ir

مقاوم سازی در برابر زلزله

کشور ما در منطقه ای زلزله خیز واقع شده است. وقوع هر چند روز یک زلزله آن هم با شدت حدود ۴ ریشتر نشان دهنده وجود یک خطر دایمی است. چرا که هر از چند گاه نیز زلزله ای مخرب با تلفات انسانی و مالی وسیع به وقوع پیوسته و پس از چندی دوباره کارها به همان روال چرخیده است. زلزله بم از نظر توجه به مسائل پایه ای و ریشه ای در مدیریت بحران و به تبع آن افزایش پایداری بناها و تأسیسات در برابر خطر زلزله یک نقطه عطف محسوب می شود. از این رو توجه به امر مقاوم سازی ساختمان ها، تأسیسات مهم و شریان های حیاتی بسیار ضروری به نظر می رسد تا بلکه بتوان از طریق مقاوم سازی ساختمان ها ضمن حفظ جان انسان ها، افزایش پایداری سازه های مهم در برابر زلزله، حفظ سرمایه های ملی و ارتقای توان کشور برای مدیریت مطلوب بحران ناشی از زلزله کمک کرد.

مقاوم سازی چیست؟

«مقاوم سازی» در علم مهندسی عمران به مفهوم بالا بردن مقاومت یک سازه (ساختمان) در برابر نیروهای وارده است. امروزه از این اصطلاح بیشتر در مورد نیروی زلزله استفاده می شود. از دیدگاه علمی، مقاوم سازی واژه کاملاً درستی برای این منظور نیست. چرا که منظور از اصطلاح «مقاومت سازی» به طور قطع بالا بردن مقاومت در برابر نیروی زلزله نیست بلکه منظور بهبود عملکرد اجزای سازه (ساختمان) در برابر نیروی زلزله است. به همین دلیل اصطلاح «بهسازی» و در حالت خاص برای نیروی زلزله، «بهسازی لرزه ای» اصطلاح درست تری است.مقاوم سازی در برابر زلزله

برای همین منظور، سازمان پیشگیری و مدیریت بحران تهران به دنبال آن است با تدوین طرح بهسازی لرزه ای نسبی ساختمان های پایتخت، به روشی ساده و به دور از محاسبات پیچیده مقاوم سازی ساختمان ها را از طریق آموزش نیروهای نیمه ماهر و جوشکاران جوان عملی کند.

یکی از موضوعات مهم و اساسی در راهبرد کاهش خطرپذیری در برابر زلزله، مقاوم سازی ساختمان های موجود با کمترین هزینه با سرعت بالا و به صورت ساده است تا دست کم جان شهروندان در زلزله ای متوسط به بالا حفظ شود و در حقیقت آستانه ریزش ساختمان ها ارتقا یابد.

در حال حاضر به واسطه هشدارهایی که درباره زلزله تهران داده می شود، مسأله مقاوم سازی در برابر زلزله به طور جدی در حال پیگیری است. برای ساخت یک سازه و ساختمان معمولی باید به بسیاری از موارد توجه کرد. از جمله مهم ترین این موارد می توان به پی ساختمان و جوشکاری آن اشاره کرد در حالی که پی ساختمان از اصلی ترین موضوعات ساخت و ساز محسوب می شود و به عنوان مثال برای ساخت پی باید به میزان دقیق و حساب شده نسبت آب و سیمان را رعایت کرد اما متأسفانه کارگران ساختمانی غیرماهر و آموزش ندیده به این اصول توجه نمی کنند و همچنین در جوشکاری ساختمان باید از تکنسین های جوشکاری که دارای پروانه جوشکاری هستند استفاده کرد، اما این سهم نیز در کشور ما رعایت نمی شود. از آنجا که گسل های اصلی و فرعی بسیاری در شمال، غرب، جنوب و شرق تهران وجود دارد و خاک جنوب تهران به دلیل وجود سفره های زیرزمینی بسیار در این منطقه سست است، بنابراین به هنگام وقوع زلزله سطح آب های زیرزمینی بالا آمده و بسیاری از ساختمان ها واژگون می شوند و یا در زمین فرو می روند.

چنانچه این اتفاق رخ دهد، تمام راه های ارتباطی قطع می شود، شبکه های آب، برق و گاز آسیب می بیند و به گفته برخی کارشناسان طبق بررسی ها تهران سه روز متمادی در آتش می سوزد چرا که در تهران اصول شهرسازی رعایت نشده و ساختمان ها به صورت فشرده ساخته شده است. به همین علت در هنگام وقوع زلزله راهی برای کمک رسانی و یا دور شدن از حوادث بعد از آن وجود ندارد.

در این جا است که لزوم مقاوم سازی ساختمان ها در جهت افزایش پایداری سازه های مهم در برابر زلزله اهمیت خود را نشان می دهد. اما سؤالی که مطرح می شود این است که چه ساختمان هایی به مقاوم سازی نیاز دارند.

چه ساختمان هایی نیاز به مقاوم سازی در برابر زلزله دارند؟

در ابتدا ساختمان ها را به چهار دسته تقسیم می کنیم. دسته اول ساختمان های حیاتی هستند که به دلیل نوع کاربری و استفاده ای که دارند امکان انتقال تجهیزات را نداشته و از طرفی باید عملکرد خود را بعد از زلزله نیز حفظ کنند. این ساختمان ها شامل مراکز درمانی، ایستگاه های مخابراتی و تلویزیونی، مراکز امنیتی و پالایشگاه ها هستند. دسته دوم را ساختمان هایی تشکیل می دهند که در حال حاضر شرایط خاصی ندارند اما پس از زلزله به عنوان مراکز خدماتی و کمک رسانی مورد نیاز هستند و لازم است حتماً سرپا باشند. برخی از سوله ها، مساجد، مدارس، مراکز مدیریت کلان و مراکز مدیریت بحران از این جمله محسوب می شوند. از سوی دیگر ساختمان هایی که قبل و بعد از زلزله اهمیت خاصی ندارند ولی در صورت آسیب جدی تلفات جانی زیادی در پی خواهند داشت مانند مراکز عمومی، استادیوم، برج ها و …. . دسته چهارم نیز ساختمان های معمولی هستند که هیچ کدام از موارد فوق را شامل نمی شوند مانند منازل مسکونی، ساختمان های اداری و تجاری معمولی.

اهمیت و نیاز مقاوم سازی از دیدگاه کلان به ترتیب از دسته اول ساختمان ها آغاز و به دسته چهارم کاهش می یابد. همچنین مقاوم سازی دسته اول و دوم کاملاً به عهده و وظیفه دولت است. اما دسته سوم بین دولت و کارفرمایان خصوصی (مردم) مشترک بوده و دسته چهارم کاملاً به عهده مردم است. اما از طرفی مقاوم سازی دسته اول و دوم تقریباً تأثیری مستقیم در کاهش مستقیم تلفات زلزله ندارد و تنها مقاوم سازی دسته سوم و چهارم است که در کاهش مستقیم تلفات زلزله نقش دارند.

بدیهی است که هزینه و زمان لازم برای مقاوم سازی دسته سوم و چهارم به قدری زیاد است که عملاً این امر را غیرممکن ساخته است. چرا که برخی از ساختمان ها که قدیمی هستند و برخی دیگر نوساز که در آن اصول و مقررات مربوطه رعایت نشده است و به این ترتیب اگر بخواهیم مقاوم سازی در برابر زلزله را به آنها نیز تعمیم دهیم عملاً باید دوباره کشور را بسازیم. بنابراین دولت موظف است که مقاوم سازی را معطوف به ساختمان هایی از جمله مراکز درمانی، مخابراتی، مدارس و مراکز مدیریت بحران کند و مقاوم سازی ساختمان ها و مراکز شخصی را به عهده خود مردم بگذارد و دولت صرفاً می تواند تسهیلات و قوانین لازم را در اختیار آنها قرار دهد.

به هر حال مقاوم سازی در هر دو زمینه چه ساختمان های قدیمی و بافت فرسوده و چه ساختمان های نوساز مطرح است. در مورد نوسازی ساختمان ها نیاز به ضوابط منسجم تری برای کنترل دقیق طراحی، ساخت براساس نقشه های اجرایی، جوشکاری صحیح و بتن ریزی قابل اعتماد وجود دارد مخصوصاً حتی پس از محاسبات و طراحی مناسب، ضعف جوشکاری در ساختمان های فلزی و … کم بودن مقاومت بتن در سقف و پی ساختمان های فلزی و در کل ساختمان های بتنی، معضل بزرگی است و هیچ نوع کنترلی بر آنها وجود ندارد.

تصور اینکه زلزله مخربی در تهران رخ دهد برای همه مشکل است اما هر چه زمان می گذرد و بررسی های بیشتری در این باره صورت می گیرد واقعیات تلخ تری روشن می شود.

مسأله مهم بعدی، قطعات الحاقی و غیر بار ساختمان مثل دیوارهای اطراف و متغیرها، دست انداز بام، بالکن و پنجره و شیشه مخصوصاً نماهای شیشه ای است که به علت عدم اتصال کافی به سازه ساختمان در اثر وقوع زلزله حتی مواقعی که اسکلت ساختمان مقاوم است، احتمال جدایی و ریزش آنها به داخل و خارج ساختمان وجود دارد و حتی در برخی موارد آوار و شیشه بر سر افرادی که در حال خروج از ساختمان هستند فرو ریخته و باعث جراحات یا فوت آنها شده است. مسأله مهم بعدی، بازسازی ساختمان های فرسوده است که ظاهر شکیلی به آن می دهد و ضعف های سازه ای آن را می پوشاند و این در حقیقت خواسته یا ناخواسته نوعی تقلب در ساخت و فروش به حساب می آید. در حالی که شهرداری های مناطق به هیچ وجه نباید به ساختمان هایی که استحکام واقعی سازه ای ندارند اجازه بازسازی بدهد.

از طرفی مقاوم سازی درباره ساختمان های بسیار قدیمی که عمدتاً متشکل از دیوار باربر و بعضاً همراه بایک نیم اسکلت فلزی هستند به علت هزینه های بالا و مشکلات اجرایی، اگر محال نباشد، به غیرممکن نزدیک است. در مورد ساختمان های نیمه قدیمی و بعضاً جدیدتر که به صورت اسکلت بتنی اجرا شده به علت پوشش میلگرد در داخل بتن و عدم دسترسی آسان به آن و عدم وجود مصالحی که به راحتی به بتن متصل شود تشخیص موارد ضعف و همچنین مقاوم سازی آن بسیار مشکل بوده و اجرای ورق و پروفیل های فلزی جوشکاری شده روی اسکلت بتنی به صورت وصله و پینه راهگشا نخواهد بود.

در ساختمان های اسکلت فلزی به علت ماهیت آن، اجرای مقاوم سازی در برابر زلزله عملی تر است، اما به علت هزینه زیاد و تخریب قسمت های زیادی از نازک کاری و سفت کاری برای دسترسی به تیرها، ستون ها و اتصالات و همچنین چند واحدی بودن ساختمان ها و عدم حصول توافق هماهنگ میان مالکان واحدها، معمولاً از اجرای آن اجتناب می ورزند و در صورت اجرا نیز رسیدن به یک نتیجه ایده آل ممکن نیست. در این گونه موارد گزینه بهتر، تخریب و نوسازی کامل ساختمان است و وضعیت فونداسیون و مقاومت آن در برابر نیروی زلزله نیز باید بررسی شود.

در این میان یکی از روش های مقاوم سازی ساختمان ها، ساخت خانه های متحرک است که از جمله روش های پیشرفته در امر مقاوم سازی در برابر زلزله محسوب شده و از این روش در ساخت ساختمان ها، آپارتمان ها، کارخانه ها و ساختمان های مراکز تجاری استفاده می شود. این روش بسیار کم خرج است و در مناطقی که از نظر مقاومت در برابر زلزله از سطح پایینی برخوردارند و در نواحی زلزله خیز سراسر جهان واقع شده اند بسیار مناسب و مقرون به صرفه است. به این ترتیب تمام اصول ساختمان سازی به سمت ساختمان سازی مکانیکی متحول می شود. این ساختمان ها در برابر تمامی بلایای طبیعی از قبیل سیل، آتشفشان، رانش زمین و همچنین در برابر زلزله های خطرناک و مهیب هم مقاوم هستند. در این طریقه مقاوم سازی که شیوه مهندسی ساختمانی «هاپکن» نام دارد، دیوارهای خانه از بتن درست شده و به وسیله میله های فلزی کششی عمودی کاملاً فشرده می شوند. به این ترتیب به دلیل استفاده از مواد جامد فشرده و سنگین، نیروی وارده به اجزای پایینی ساختمان بسیار افزایشی می یابد. البته باید گفت که دیوارهای هر طبقه به صورت کنترل شده به آن فشار وارد می شود و میزان فشار وارده در تمامی طبقات یکسان است. همچنین علاوه بر یک میله عمود در هر طبقه از ۳ میله افقی هم استفاده می شود.

اگر تهران بلرزد

تصور اینکه زلزله مخربی در تهران رخ دهد برای همه مشکل است. اما هر چه زمان می گذرد و بررسی های بیشتری در این باره صورت می گیرد واقعیات تلخ تری روشن می شود. پس توجه به امر مقاوم سازی ساختمان ها را ضروری تر می کند. اما عمده ترین عللی که موجب بروز خسارت های سنگینی در زلزله های پیش آمده در کشور شده اند را می توان در درجه اول مسؤولان و سپس مردم دانست. چرا که عمده مسؤولیت اتفاق افتادن این فجایع مسؤولین مرتبط هستند که اجازه می دهند ساختمان ها بدون رعایت ضوابط مهندسی و رعایت آیین نامه ساخته شوند و در نتیجه مقاومت لازم در برابر زلزله های ویرانگر را نداشته باشند.

نویسنده : محمدرضا غفوری