بررسی اثرات سطوح مختلف کودهای شیمیایی و آلی بر عملکرد و مقدار اسانس گیاه دارویی مرزه تابستانه

عنوان صفحه
چکیده 1
فصل اول: كليات پژوهش
1-1- مقدمه 3
1-2- اهداف 4
1-3- معرّفی تیره نعنائیان 6
1-3-1- تاريخچه مرزه تابستانه 7
1-3-2- معرفي جنس و گونه مرزه تابستانه 7
1-3-3- خصوصیات گیاهشناسی مرزه تابستانه 8
1-3-4- اکولوژی مرزه تابستانه 9
1-3-5- رشد و نمو مرزه تابستانه 9
1-3-6- خواص درمانی مرزه تابستانه 11
1-3-7- وضعيت توليد و مصرف مرزه تابستانه و اهميت اقتصادي آن 12
1-4- تاریخچه گیاهان دارویی 13
1-4-1- معرفي گیاهان دارویی 14
1-4-2- اهمیّت کشت و تولید گیاهان دارویی 15
1-4-3- مشكلات مهم کشت و تولید و مصرف گیاهان دارویی 17
1-4-4- عوامل محدود كننده کشت و تولید و مصرف گیاهان دارویی 18
1-4-5- خشک کردن گياهان دارويي 19
1-4-6- معرفي اسانسهای گیاهی و روشهاي استخراج آن 20
1-5- معرّفی عناصر غذايي و شیمیایی اصلی خاک 24
1-5-1- ازت (اوره) 25
1-5-2- پتاسيم 26
1-5-3- فسفر 28
1-5-4- کود شيميايي و اهمیّت و کاربرد آن 29
1-5-5- کود دامی و اهمیّت و کاربرد آن 30
1-5-6- کود ورمي كمپوست و اهمیّت و کاربرد آن 31
1-5-7- کاربرد کودهای شیمیایی بر خصوصیات رشدی گیاهان دارویی 33
1-5-8- کاربرد کودهای حيواني بر خصوصیات رشدی گیاهان دارویی 34
1-5-9- کاربرد کودهای ورمي كمپوست بر خصوصیات رشدی گیاهان دارویی 35
1-5-10- کاربرد تلفیقی کودهای آلي (ورمي كمپوست و حيواني) و شیمیایی بر خصوصیات رشدی گیاهان دارویی 36
فصل دوم: ادبيات و پيشينه پژوهش
فصل سوم: فرايند پژوهش
3-1- معرفی مشخّصات جغرافیایی و اقلیمی منطقه مورد مطالعه 50
3-2- نوع طرح مورد استفاده در تیمارها 50
3-3- عملیات کاشت مرزه تابستانه 51
3-4- عمليات داشت مرزه تابستانه 51
3-5- عملیات برداشت مرزه تابستانه 52
3-6- طریقه خشک کردن گياه مرزه تابستانه 52
3-7- طریقه استخراج اسانس مرزه تابستانه 52
3-8- صفات مورد ارزيابي 53
3-8-1- ارتفاع گیاه در مرحله گلدهی (سانتی متر) 53
3-8-2- تعداد شاخه هاي فرعي 53
3-8-3- تعداد گل بر روي هر گياه 53
3-8-4- وزن تر شاخه و ساقه (گرم) 54
3-8-5- وزن تر گل و برگ (گرم) 54
3-8-6- وزن كل تر گياه(گرم) 54
3-8-7- وزن خشک شاخه و ساقه (گرم) 54
3-8-8- وزن خشک گل و برگ (گرم) 54
3-8-9- وزن كل خشك گياه (گرم) 54
3-8-10- مقدار و ميزان تركيبات اسانس گیاه(ميلي ليتر) 54
3-9– تجزيه و تحليل داده ها 54
فصل چهارم: يافته هاي پژوهش
4-1- صفات مورد ارزيابي 58
4-1-1- ارتفاع گیاه (سانتيمتر) 59
4-1-2- تعداد شاخه های فرعی (جانبی) گیاه 60
4-1-3- تعداد گل بر روی هر گیاه 61
4-1-4- وزن تر شاخه و ساقه (گرم) 62
4-1-5- وزن تر گل و برگ (گرم) 63
4-1-6- وزن کل تر گياه (گرم) 64
4-1-7- وزن خشک شاخه و ساقه (گرم) 65
4-1-8- وزن خشک گل و برگ (گرم) گياه 66
4-1-9- وزن كل خشك گياه (گرم) 67
4-1-10- مقدار اسانس گیاه (ميلي ليتر) 68
4-2- ترکیبات به دست آمده از اسانس گیاه مرزه تابستانه در تیمارهای کودی مختلف 69
4-2-1- ارزيابي ترکیبات به دست آمده از اسانس گیاه مرزه تابستانه در تيمار شاهد 70
4-2-2- ارزيابي ترکیبات به دست آمده از اسانس گیاه مرزه تابستانه در تيمار كود حيواني 71
4-2-3- ارزيابي ترکیبات به دست آمده از اسانس گیاه مرزه تابستانه در تيمار كود ورمي كمپوست 72
4-2-4- ارزيابي ترکیبات به دست آمده از اسانس گیاه مرزه تابستانه در تيمار چهار - NPK (60،50،50) 73
4-2-5- ارزيابي ترکیبات به دست آمده از اسانس گیاه مرزه تابستانه در تيمار پنج - NPK (80،70،50) 74
4-2-6- ارزيابي ترکیبات به دست آمده از اسانس گیاه مرزه تابستانه در تيمار شش - NPK (60،50،80) 75
4-2-7- ارزيابي ترکیبات به دست آمده از اسانس گیاه مرزه تابستانه در تيمار هفت - NPK (80،70،80) 76
4-2-8- مقايسه مادهalpha – Thujene در تيمارهاي مختلف 77
4-2-9- مقايسه ماده Alpha-pinene در تيمارهاي مختلف 78
4-2-10- مقايسه ماده beta-myrcene در تيمارهاي مختلف 79
4-2-11- مقايسه ماده alpha-terpinen در تيمارهاي مختلف 80
4-2-12- مقايسه ماده gamma-terpinene در تيمارهاي مختلف 81
4-2-13- مقايسه ماده Phenol در تيمارهاي مختلف 82
4-2-14- مقايسه ماده bicyclogermacrene در تيمارهاي مختلف 83
4-2-15- مقايسه ماده bete-bisabolene در تيمارهاي مختلف 84
4-2-16- مقايسه ماده Di – n – octylph thalate در تيمارهاي مختلف 85
4-2-17- مقايسه ماده 1 , 2 – Benzenedicarboxylicacid در تيمارهاي مختلف 86
4-2-18- مقايسه ماده Trance-anethole در تيمارهاي مختلف 87
4-2-19- مقايسه ماده Benzene در تيمارهاي مختلف 88
4-3- نتایج همبستگی و بحث بین صفات مورد بررسی 89
فصل پنجم: بحث و نتيجه گيري
بحث و تفسير 90
نتيجه گيري كلي 98
پيشنهادات 99
منابع 100
پيوست ها و نمودارها 106
چكيده انگليسي . 123
فهرست جداول
عنوان صفحه
جدول(3-1) مبنای محاسبه‌ی مقدار کودی بر‌ اساس نیاز گیاه در سطح وسیع آن يعني در هكتار (حداقل و حداكثر نياز كودي) 51
جدول(4-1) تجزیه واریانس 58
جدول(4-2) نام علائم اختصاري تيمارها 69
جدول(4-3) نتایج همبستگی و بحث بین صفات مورد بررسی 89
جدول نتایج آزمون نرمال بودن متغیرهای تحقیق (کولموگرو- اسمیرنو) 112
فهرست نمودار
عنوان صفحه
نمودار (4-1) مقایسه میانگین ارتفاع گیاه دارویی مرزه در تیمارهای مختلف ( دانکن 5 درصد) 59
نمودار (4-2) مقایسه میانگین تعداد شاخه فرعی گیاه دارویی مرزه در تیمارهای مختلف ( دانکن 5 درصد) 60
نمودار (4-3) مقایسه میانگین تعداد گل گیاه دارویی مرزه در تیمارهای مختلف ( دانکن 5 درصد) 61
نمودار (4-4) مقایسه میانگین وزن تر ساقه و شاخه(گرم) گیاه دارویی مرزه در تیمارهای مختلف ( دانکن 5 درصد) 62
نمودار (4-5) مقایسه میانگین وزن تر برگ و گل(گرم) گیاه دارویی مرزه در تیمارهای مختلف ( دانکن 5 درصد) 63
نمودار (4-6) مقایسه میانگین کل وزن تر(گرم) گیاه دارویی مرزه در تیمارهای مختلف ( دانکن 5 درصد) 64
نمودار (4-7) نمودار مقایسه میانگین وزن خشک شاخه و ساقه(گرم) گیاه دارویی مرزه در تیمارهای مختلف (دانکن 5 درصد) 65
نمودار (4-8) مقایسه میانگین وزن خشک برگ و گل(گرم) گیاه دارویی مرزه در تیمارهای مختلف ( دانکن 5 درصد) 66
نمودار (4-9) مقایسه میانگین وزن کل خشك(گرم) گیاه دارویی مرزه در تیمارهای مختلف (دانکن 5 درصد) 67
نمودار (4-10) مقایسه میانگین مقدار اسانس (ميلي ليتر) گیاه دارویی مرزه در تیمارهای مختلف ( دانکن 5 درصد) 68
نمودار (4-11) نوع و درصد های مختلف اسانس گیاه مرزه تابستانه در تیمار شاهد 70
نمودار (4-12) نوع و درصد های مختلف اسانس گیاه مرزه تابستانه در تیمار شاهد 70
نمودار (4-13) نوع و درصد های مختلف اسانس گیاه مرزه تابستانه در تیمار کود حیوانی 71
نمودار (4-14) نوع و درصد های مختلف اسانس گیاه مرزه تابستانه در تیمار ورمی کمپوست 72
نمودار (4-15) نوع و درصد های مختلف اسانس گیاه مرزه تابستانه در تیمار چهار 73
نمودار (4-16) نوع و درصد های مختلف اسانس گیاه مرزه تابستانه در تیمار چهار 73
نمودار (4-17) نوع و درصد های مختلف اسانس گیاه مرزه تابستانه در تیمار پنج 74
نمودار (4-18) نوع و درصد های مختلف اسانس گیاه مرزه تابستانه در تیمار شش 75
نمودار (4-19) نوع و درصد های مختلف اسانس گیاه مرزه تابستانه در تیمار شش 75
نمودار (4-20) نوع و درصد های مختلف اسانس گیاه مرزه تابستانه در تیمار هفت 76
نمودار (4-21) مقایسه میزان درصد های مختلف اسانس Alpha-thujene در تیمارهای مختلف کودی مرزه تابستانه 77
نمودار (4-22) مقایسه میزان درصد های مختلف اسانس Alpha-pinene در تیمارهای مختلف کودی مرزه تابستانه 78
نمودار (4-23) مقایسه میزان درصد های مختلف اسانس beta-myrcene در تیمارهای مختلف کودی مرزه تابستانه 79
نمودار (4-24) مقایسه میزان درصد های مختلف اسانس alpha-terpinen در تیمارهای مختلف کودی مرزه تابستانه 80
نمودار (4-25) مقایسه میزان درصد های مختلف اسانس gamma-terpinene در تیمارهای مختلف کودی مرزه تابستانه 81
نمودار (4-26) مقایسه میزان درصد های مختلف اسانس Phenol در تیمارهای مختلف کودی مرزه تابستانه 82
نمودار (4-27) مقایسه میزان درصد های مختلف اسانس bicyclogermacrene در تیمارهای مختلف کودی مرزه تابستانه 83
نمودار (4-28) مقایسه میزان درصد های مختلف اسانس bête-bisabolene در تیمارهای مختلف کودی مرزه تابستانه 84
نمودار (4-29) مقایسه میزان درصد های مختلف اسانس Di –n – octylph thalate در تیمارهای مختلف کودی مرزه تابستانه 85
نمودار (4-30) مقایسه میزان درصد های مختلف اسانس 1 , 2 – Benzenedicarboxylicacid در تیمارهای مختلف کودی مرزه تابستانه 86
نمودار (4-31) مقایسه میزان درصد های مختلف اسانس Trance-anetholeدر تیمارهای مختلف کودی مرزه تابستانه 87
نمودار (4-32) مقایسه میزان درصد های مختلف اسانس Benzen در تیمارهای مختلف کودی مرزه تابستانه 88
فهرست تصاوير
عنوان صفحه
تصوير 1- اسانس گياهي 106
تصوير 2- پرورش گياه مرزه تابستانه 106
تصوير 3- رشد گياه مرزه تابستانه 107
تصوير 4- مرزه كاشته شده در گلدان 107
تصوير 5- گياه مرزه تابستانه در مرحله گلدهي و آماده برداشت 108
تصوير 6- خشك كردن اندام هاي هوايي مرزه تابستانه 108
تصوير 7- اندام هاي هوايي خرد شدن مرزه تابستانه 109
تصوير 8- ترازوي ديجيتال 109
تصوير 9- دستگاه اسانسگیری كلونجر 110
تصوير 10- دستگاه جی سی مس 110
چکیده
این تحقیق به منظور بررسي اثر تیمارهای مختلف کودهاي آلي و شيميايي بر ویژگیهای کمّی و کیفی گياه دارويي مرزه تابستانه و مقدار اسانس آن به صورت آزمايش فاكتوريل و در قالب طرح پایه بلوک کاملاً تصادفی با چهار تکرار و 7 تیمار شامل: تيمار نمونه شاهد (بدون مصرف کود)، تيمار ورمی کمپوست، تيمار کود گوسفندی کاملا پوسیده شده و چهار تیمار کود شیمیایی با ترکیب عناصر اصلی ازت، فسفر و پتاسیم با مقادیر مختلف و در سال زراعی 1392 در ایستگاه کشاورزی قائمشهر انجام شد.
در طي اين تحقيق بررسي ارتفاع گیاه در مرحله گلدهی، تعداد شاخه های فرعی (جانبی) گیاه، تعداد گل بر روی هر گیاه، وزن تر شاخه و ساقه (گرم)، وزن تر گل و برگ (گرم)، كل وزن تر گياه (گرم)، وزن خشک شاخه و ساقه (گرم)، وزن خشک گل و برگ (گرم)، كل وزن خشک گیاه (گرم)، ميزان و درصد اسانس با استفاده از دستگاه کلونجر و تعیین نوع و تركيبات اسانس با استفاده از دستگاه جی سی مس صورت گرفته است.
تعداد 28 ماده اصلي از ترکیبات موجود در اسانس مرزه تابستانه در تیمارهای مختلف اين پژوهش استخراج شد. بيشترين تعداد تركيبات اسانس از نظر تنوع و میزان ماده مؤثره در تيمار شاهد، تيمار چهار با كودهاي شيميايي تركيبي - NPK (60،50،50)، تيمار شش با كودهاي شيميايي تركيبي - NPK (60،50،80) و كمترين تنوع تركيبات اسانس در تيمار كود حيواني، تيمار كود ورمي كمپوست و تيمار هفت با كودهاي شيميايي تركيبي - NPK (80،70،80) مشاهده شد. بالاترين ميزان تركيبات اسانس نسبت به تيمارهاي كودي ديگر در تيمار كود حيواني، تيمار كود ورمي كمپوست و تيمار هفت با كودهاي شيميايي تركيبي - NPK (80،70،80) بدست آمد.
نتايج اين تحقيق نشان داد كه تركيبات عمده اسانس مرزه تابستانه در اين مطالعه: بي سيكلو هپتان، بنزن دي كربوكسيليك اسيد، فنل، دي ان اكتيل فتالات و گاما – ترپينن بوده است.
همچنين نتايج نشان داد كه نقش كودهاي آلي: ورمي كمپوست و كود حيواني گوسفندي در مقايسه با كودهاي شيميايي مثبت بوده است.
در مجموع، استفاده از کود حیوانی گوسفندي و كود ورمی کمپوست سبب بهبود ويژگيهاي رشدی و مقدار اسانس گیاه دارویی مرزه تابستانه شده و میتواند در کاهش مصرف کودهای شیمیایی و كاهش آلودگي هاي محيط زيست موثر باشد و در توليد محصولات سالم گياهي و همچنين در توليد ارگانيك و طبيعي گياهان دارويي كه مصارف غذايي، طبي و آرايشي دارند نقش مفيدی را ایفا نمایند.
واژه های کلیدی: اسانس، کودهای آلی، کود های شیميایی، گیاه دارویی، مرزه تابستانه.
فصل اول
كليات پژوهش
1-1- مقدمه
گياهان دارويي گياهاني هستند كه يك يا برخي از اندام هاي آن ها حاوي ماده موثره مي باشد كه اين مواد داراي اثرات فعال كننده زيستي در موجودات زنده است. همچنين كاشت و داشت و برداشت اين گياهان به منظور استفاده از مواد موثره آن ها انجام مي گيرد (فتاحي، 1389). گياهان دارويي سه جنبه كاربردي دارد: طبي، ادويه اي و عطري (اميدبيگي، 1388). عوامل اقتصادي يكي از مهم ترين عوامل در توليد، پرورش و فرآوري گياهان دارويي و صنعت توليد داروهاي گياهي است. با توجه به آمار و ارقام گزارش شده در منابع مختلف، توليد گياهان دارويي در مقايسه با ساير گياهان زراعي و باغي از ارزش افزوده ي بالاتري برخودار است. هم چنين با توجه به استقبال جهاني از مصرف داروهاي با منشا گياهي، صنعت داروسازي در اين بخش نيز از رونق اقتصادي خوبي برخودار شده است (اميدبيگي، 1374). مرزه تابستانه كه گياهي است يكساله است و مرزه زمستانه كه گياهي است چند ساله و دائم سبز است كه به مقدار وسيع كشت مي شود و به عنوان گياهان ادويه اي براي طعم دادن به غذاها و به عنوان سبزي تازه و يا به عنوان چاي سبز به مصرف مي رسند و اين دو گونه بخش زيادي از تجارت جنس مرزه را به خود اختصاص داده اند. گونه مرزه تابستانه بومي جنوب اروپاست ولي در بخشي از آمريكاي شمالي به طور طبيعي مستقر گرديده است. مبدا پيدايش (مرزه) دوران سوم زمين شناسي مي باشد كه از اين دوران در رويشگاههاي خشك گسترش يافته است. گياه دارويي مرزه تابستاني به عنوان محرك نيرو دهنده، براي تقويت معده، ضدعفوني كننده، تسهيل كننده عمل هضم و ... مورد استفاده قرار مي گيرد. بر اساس بعضي گزارشها مرزه براي درمان سرطان مورد استفاده قرار گرفته است. تركيبات اصلي موجود در مرزه تابستاني و مرزه زمستاني تركيبات فنلي تيمول و كارواكرول هستند. به علاوه ساير تركيبات منوترپني و سسكوئي ترپني در اسانس آنها وجود دارد (جم زاد، 1388). محل رويش مرزه در ايران شامل شمال غرب، تبريز، خوي، ارسباران و قسمت هاي مختلفي از خراسان است. پرورش اين گياه به عنوان سبزي خوراكي بوده و استفاده ي خشك آن در ادويه جات در نقاط مختلف ايران رايج است (صالحي سورمقي، 1385). با توجه به اهميت موضوع اين تحقيق، لازم است كه اثر كودهاي آلي و كودهاي شيميايي بر عملكرد، كميت و كيفيت مواد موثره گياه دارويي مرزه تابستانه بررسي شده و كاربرد آن در صنايع داروسازي، غذايي، آرايشي و اهميت اقتصادي آن مورد توجه بيشتري قرار بگيريد.
1-2- اهداف
هدف كلي از اين تحقيق، بررسي اثر سطوح مختلف كوهاي آلي: ورمي كمپوست و حيواني (گوسفندي) و كودهاي شيميايي: ازت (اوره)، فسفر و پتاسيم بر روي رشد و عملكرد گياه دارويي مرزه تابستانه و به منظور تعيين بهترين تيمار كودي و اثر آن بر روي ميزان اسانس بدست آمده و برخي ديگر از خصوصيات كمي و كيفي مرزه تابستانه مي باشد. اهداف اختصاصي اين تحقيق: بررسي تاثير كودهاي آلي بر رشد و عملكرد گياه دارويي مرزه تابستانه. بررسي تاثير كودهاي شيميايي بر رشد و عملكرد گياه مرزه تابستانه. بررسي ميزان و تركيب اسانس در تيمارهاي كودهاي آلي گیاه مرزه تابستانه. بررسي ميزان و تركيب اسانس در تيمارهاي كودهاي شیمیایی گیاه مرزه تابستانه. هدف كاربردي اين تحقيق: تعيين بهترين تركيب كود آلي به منظور افزايش رشد و افزايش اسانس گياه دارويي مرزه تابستانه. هدف نهايي اين تحقيق: تعيين بهترين تركيب كود آلي به منظور كاهش كاربرد كودهاي شيميايي و كمك به حفظ محيط زيست و توليد محصولات غذايي ارگانيك (طبيعي) و سالم. فرضیه هاي تحقيق: کودهای آلی بر رشد، كميت و عملکرد گیاه دارویی مرزه تابستانه اثر دارد. کودهای شیمیایی هم بر رشد، كميت و عملکرد گیاه دارویی مرزه تابستانه اثر دارد. کودهای آلی بر روی میزان مواد مؤثره و کیفیت اسانس گیاه دارویی مرزه تابستانه موثر است. کودهای شیمیایی بر روی میزان مواد مؤثره و کیفیت اسانس گیاه دارویی مرزه تابستانه ارتباط اثر دارد. خصوصیات رویشی گیاه دارویی مرزه، تحت تاثیر تیمارهای کودهای مختلف آلی متفاوت مي باشد. خصوصیات رویشی گیاه دارویی مرزه، تحت تاثیر تیمارهای کودهای مختلف شیمیایی متفاوت مي باشد. تیمارهای کودهای شیمیایی و آلی بر کیفیت و کمیت اسانس گیاه مرزه تاثیرگذار می باشد. تيمارهاي نمونه های شاهد که به صورت طبیعی و بدون استفاده از کود های مختلف شیمیایی و آلی رشد کرده اند از نظر اندام های هوایی و مقدار اسانس بدست آمده، با نمونه های تیمارهای که با کودهای شمیمایی و آلی رشد کرده اند از نظر ميزان رشد و مقدار مواد موثره داراي مقادير نختلفي مي باشند. اهميت و ضرورت انجام تحقيق: امروزه انجام تحقيقات بر روي كاهش ميزان كاربرد مواد شيميايي (كود و سموم) در توليد محصولات زراعي و توليد محصولات سالم غذايي طبيعي و ارگانيك مي تواند به سلامتي انسان و حفظ محيط زيست كمك نمايد. استفاده از مواد آلی و کشت ارگانیک امروزه کاربرد زیادی پیدا کرده زیرا کودهای شیمیایی می توانند به عنوان یکی از آلوده کننده های محیطی همچون آلوده کننده های زیست محیطی عمل کرده و محیط زیست را با مخاطره روبرو مي کند لذا استفاده از مواد آلی و همچنین تعیین غلظت آنها می تواند باعث افزایش تولید و عملکرد گیاهان شده و خسارات ناشی از کودهای شیمیایی را کاهش دهد. توليد و پرورش گياه دارويي مرزه تابستانه كه داراي كاربردهاي طبي، غذايي و آرايشي مي باشد اهميت اقتصادري آن را بيان مي كند. با توجه به خواص دارويي و درماني گياه مرزه تابستانه و اثرات مواد موثره و اسانس آن، ضرورت انجام تحقيقات گسترده تر، توليد و بازاريابي محصولات مختلف اين گياه را دو چندان مي كند. با توجه به اهميت اقتصادي توليد و پرورش گياه دارويي مرزه تابستانه كه داراي كاربردهاي طبي، غذايي و آرايشي مي باشد و ارزش افزوده اسانس گياه مرزه تابستانه و خواص دارويي آن باعث انتخاب اين گياه با هدايت و راهنمايي اساتيد گرامي شد. امروزه در جهت توليد محصولات سالم زارعي، استفاده از مواد و كودهاي آلي و كشت ارگانیک كاربردهاي فراواني پيدا كرده است چرا كه كودهاي شيميايي سبب آلودگي محيطي شده و به محيط زيست و سلامت انسانها لطمات جبران ناپذيري وارد مي كند. لذا با توجه به اهميت و ضرورت تحقيق بر روي كاربرد كودهاي آلي و مقايسه آن با كودهاي شيميايي در ميزان رشد و مقدار مواد موثره و اسانس گياهان دارويي، كاهش كاربرد كودهاي شيميايي به عنوان یکی از آلوده کننده های محیطی، از انگيزه هاي اين پژوهش مي باشد.
1-3- معرّفی تیره نعنائیان
در تيره نعناع طبق بررسي هاي جديدي كه به عمل آمده، 4000 گونه گياه وجود دارد كه در 200 جنس جاي داده شده اند. اين گياهان به وضعي در كره زمين پراكندگي دارند كه در غالب نواحي يافت مي گردند ولي پيشينه انتشار آنها در منطقه مديترانه است. گياهاني عموما علفي يكساله يا پايا و داراي ساقه هاي راست يا خزنده اند. از مشخصات اين گياهان آن است كه ساقه هاي چهارگوش دارند. از قاعده ساقه آنها نيز غالبا ساقه هاي فرعي منشاء مي گيرد كه حالت خزنده در سطح زمين پيدا مي كنند و يا درون خاك وارد گرديده به صورت ساقه زيرزميني در مي آيند (زرگري، 1376). تيره نعناع يكي از تيره هاي بزرگ گياهي ايران است و شامل جنس هايي با گونه هاي زياد است. اين تيره در ايران 46 جنس و 14 قبيله دارد. تيره نعناع گياهاني يكساله، چند ساله، يا خشبي، به ندرت درختچه اي، اغلب معطر و بدون تيغ، يا ساقه اي غالبا چهارگوش، برگ ها متقابل، به ندرت فراهم، بدون گوشوارك، ساده، گاهي شانه اي. گل آذين گرزن، در محور برگه ها يا برگ هاي بالايي دو به دو متقابل يا اغلب به صورت فراهم كنار يكديگر قرار گرفته، گاهي نيز گل آذين سنبله، گل ها نر ماده، گاهي در يك گياه تعدادي از گل ها فاقد اندام نر يا پرچم، به عبارت ديگر گل هاي ماده، در اين حالت گل هاي كوچكتر و كمرنگ تر از بقيه (جوري و همكاران، 1389). اين تيره از لحاظ تعداد و غناي اشكال يكي از ده تيره بزرگ گياهان محسوب مي گردد. اغلب اين گياهان با خشكي سازش حاصل كرده و برگ هاي آنها از كرك پوشيده شده اند تا از تعرق زياد جلوگيري به عمل آورند (صفايي و همكاران، 1391). گياهان يك ساله يا چند ساله، علفي يا بوته اي بندرت درختچه اي، اغلب معطر و بدون تيغ، ساقه ها چهار گوش، برگها متقابل و بندرت فراهم، گل آذين گرزين مجتمع و متراكم انتهايي يا محوري (گلومرول) است. جام گل نامنظم، پيوسته، دولپه، پرچم ها 4 عدد دو به دو مساوي كه به اين حالت دي دينام مي گويند گاهي 2 عدد، ميوه چهار فندقه (تتراكن) در اين خانواده هر جفت برگ با جفت پايين تر و بالاتر زاويه 90 درجه تشكيل مي دهد (حكيمي ميبدي و همكاران، 1384). ماده موثره گياهان اين تيره عمدتا از نوع اسانس است كه در كرك هاي ترشحي يا حجره اي مخصوص در برگ، ساقه و گلها ساخته و ذخيره مي شود. در اندام هاي مختلف اين گياهان موسيلاژ، تانن و مواد تلخ نيز وجود دارد. به علت معطر بودن اين گياهان مورد چراي دام واقع نشده و لذا ارزش علوفه اي ندارد ولي از نظر حفاظت خاك و از نظر داروئي حائز اهميت مي باشند. برخي از گونه هاي ديگر آن معرف سير قهقرائي مرتع مي باشند (اطمينان اقطاعي، 1390).

دانلود مبانی نظری و پیشینه تحقیق کودکان بی سرپرست و بد سرپرست

دانلود مبانی نظری و پیشینه تحقیق کودکان بی سرپرست و بد سرپرست
در 34 صفحه در قالب word , قابل ویرایش ، آماده چاپ و پرینت جهت استفاده.

توضیحات کوتاه از متن:

توضیحات: فصل دوم پایان نامه کارشناسی ارشد (پیشینه و مبانی نظری پژوهش)
همراه با منبع نویسی درون متنی به شیوه APA جهت استفاده فصل دو پایان نامه
توضیحات نظری کامل در مورد متغیر
پیشینه داخلی و خارجی در مورد متغیر مربوطه و متغیرهای مشابه
رفرنس نویسی و پاورقی دقیق و مناسب
منبع : انگلیسی وفارسی دارد (به شیوه APA)

 

 

کودکان بی سرپرست و بد سرپرست

 

در عصر حاضر، جامعه ما والبته بسیاری از جوامع دنیا با یک دشواری و معضل بزرگی به نام کودکان بدسرپرست ویا کودکان بی سرپرست روبرو هستند کودکان بدسرپرست واقعیت تلخ جامعه هستند که به دور از مهر و محبت وتربیت والدین قرارمی گیرند و همین دوری از مهر و محبت تأثیرات منفی زیادی روی آنها گذاشته است ، زیرا انسان وقتی یک گام در جهت رشد و شخصیت خود برمی دارد،نیازهایی از قبیل تعلق داشتن ونیاز به تحسین ومحبت دارد در حالی که کودکان بدسرپرست از این نیازها پاسخی دریافت نمی کنند و دچار بحران ها و آسیب هایی می شوند که به واسطه تزلزل در بنیان خانواده ها ایجاد شده و آن ها را قربانی خود ساخته است.

 

در گزارشی از کودکان کانون اصلاح وتربیت مشخص شده است که%99کودکان بزهکار دارای والدین زود خشم و مهاجم بوده اند و کودکانی که دست به خودکشی زده اند مورد شکنجه وآزار قرار می گرفتند. در این زمینه وجود کودک آزاری جسمی وعاطفی بیشترین آمار را به خود اختصاص داده است.

 

روزانه مواردی در خصوص کودکان بدسرپرست که مورد آزار جسمی وعاطفی قرار می گیرند گزارش می شود که به قاچاق مواد مخدر و فروش مواد مخدر،کارهای سخت و زیانبار، ممانعت از تحصیل ، اخراج از خانه ،فرار ازخانه،عدم دسترسی به خدمات درمانی بهداشتی و ده ها معضل دیگر گرفتار و محکوم می شوند.

 

یکی از آسیب های جدی که جامعه را تهدیدمی کند گسترش کودکانی است که به دلایل گوناگون همه وقت خود را در خیابان می گذرانند و از طریق تکدی گری، بزهکاری ، شغل های کاذب امرارمعاش می کنندکه این معضل ها پیامدهای ناگواری را در آینده نه چندان دور برای جامعه در پی خوهد داشت. برای جمع آوری این کودکان مراکزی وجود دارد که یکی از آنها خانه ی سبز و ریحانه است که برای جمع آوری کودکان به وجود آمده است این کودکان در خیابان ها و چهارراه ها شب و روز خود را سپری می کنند و هر روز به تعداد آن ها اضافه می شود. آمار نشان می دهد تهران بیشترین کودکان خیابانی را در خود جای داده است. دو مرکز مهم مذهبی مشهد و قم و استان های گلستان،لرستان،فارس وخوزستان تعداد زیادی کودکان خیابانی دارند . زندگی در خیابان مشکلاتی برای کودکان ایجاد می کند مشکلاتی اعم از سوءتغذیه بیمارهای مزمن گوارشی پوستی جای خواب ومحل زندگی آلوده وبیماری های واگیردار که باعث می شود این کودکان نیز در معرض درگیر شدن در فعالیت ها وموقعیت های خطرناک وغیرقانونی قرار بگیرند.استثمار جنسی واعتیاد به موادمخدر وابستگی هر چه بیشتر به گروهای قاچاق موادمخدر از جمله مشکلات آنهاست که این وابستگی باعث بروز بیمارهای خطرناک می شود.از این جهت فرهنگ خشن خیابانی از ویژگی های رفتاری واخلاقی این کودکان است که رفتارهای ضداجتماعی به دنبال دارد کودکی که در محیط ناسالم وبیمار رشد می کند بیشتروقت خود را در خیابان ها و به جرم وبزهکاری گذرانده به همین جهت نمی تواند ارتباط اجتماعی مناسبی با دیگران داشته باشد در تمام جوامع کودکان ونوجوانان خیابانی برای ادامه زندگی به حمل ونقل زباله،شستن اتومبیل،دست فروشی ومشاغل غیرقانونی مانند فروش مواد مخدر مشغول اند این کودکان کمتر به مدرسه می روند وکمتر به مراحل تحصیلی می رسند این کودکان به دلیل نداشتن سرپرست مناسب دیر یا زود به خیابان ها راه می یابند وزندگی خیابانی را از سر می گیرند(تبریزی، 1390).

 

بررسی بار میکروبی غذاهای بیمارستانی (قبل و بعد از پخت)

فهرست مطالب
عنوان صفحه
فصل اول : مقدمه
1- مقدمه 1
1-1-1عوامل مؤثر درپیشگیری از آلودگی مواد غذایی 3
1-2-1- آلودگی های ثانویه 3
1-3-1- گروه های آسیب پذیر در برابر آلودگی های غذایی 4
1-4-1- ملاحظات غذایی 5
1-2- بيان مسأله .................................................................................................................................... 6
1-2-1- شاخص های میکروبی کیفی و ایمنی مواد غذایی .................................................................. 6
1-2-2- شاخص های میکروبی..............................................................................................................7
1-2-3- شاخص های ایمنی مواد غذایی............................................................................................... 7
1-2-4- عوامل آلوده و فاسد کننده مواد غذایی ................................................................................... 9
1-2-4-1- عوامل بیولوژیک ............................................................................................................ 9
1-2-4-1- 1- عوامل میکروبی .................................................................................................... 9
1-2-4-1-2- عوامل انگلی ......................................................................................................... 10
1-2-4-1-3- حشرات و جوندگان ............................................................................................ 10
1 -2-4-2- عوامل فیزیکی ......................................................................................................... 11
1-2-4-3- عوامل مکانیکی ......................................................................................................... 12
1-2-4-4- عوامل شیمیایی و بیوشیمیایی ..................................................................................... 12
1-2-4-4-1- عوامل شیمیایی و بیوشیمیایی موجود در مواد غذایی ....................................... 12
1-2-4-4-2- عوامل شیمیایی که از خارج مواد غذایی به آن وارد می شوند ........................ 13
1-2-5- منابع آلودگی مواد غذایی ............................................................................................... 13
1-2-5-1- آلودگی حاصل از میوه ها و سبزی ها ................................................................... 13
1-2-3-2- آلودگی حاصل از حیوانات ................................................................................... 14
1-2-5-3- آلودگی حاصل از فاضلاب ................................................................................... 14
1-2-5-4- آلودگی حاصل از خاک ........................................................................................ 14
1-2-5-5- آلودگی حاصل از آب ........................................................................................... 15
1-2-5-6- آلودگی حاصل از هوا ........................................................................................... 15
1-2-6- آلودگی به هنگام جابجایی و فرآوری مواد غذایی........................................................... 15
1-3- اهمیت و ضرورت پژوهش ........................................................................................................ 16
1-4- اهداف پژوهش .......................................................................................................................... 16
1-4-1- هدف اصلي .................................................................................................................... 16
1-4-2- اهداف فرعی ................................................................................................................... 16
1-5- فرضيه هاي پژوهش ................................................................................................................... 16
1-5-1- فرضیه اصلی ................................................................................................................... 16
1-5-2- فرضیه های فرعی ........................................................................................................... 17
فصل دوم : مروری بر پژوهش های پیشین
1- مقدمه ..................................................................................................................................... 19
2-2 مروري بر مطالعات انجام شده ..................................................................................................... 20
2-2-1 مطالعات انجام شده در ايران ............................................................................................. 20
2-2-2- مطالعات انجام شده در خارج از ايران............................................................................. 23
فصل سوم : مواد و روش ها
1-3- مواد شیمیایی ......................................................................................................................... 26
3-2-. انجام آزمایش ها ...................................................................................................................... 26
3-3- شمارش کلی میکروبی (محاسبه استاندارد) ............................................................................... 27
3-4- روش کار ................................................................................................................................... 27
3-4-1- باکتری های گرم مثبت .................................................................................................. 27
3-4-2- باکتری های گرم منفی ..................................................................................................... 27
3-5- جداول آنتی بیوتیک و تعداد کلنی مواد غذایی .......................................................................... 33
3-5-1- بررسی مواد غذایی خام .......................................................................................... 33
3-5-2- بررسی مواد غذایی پخته ......................................................................................... 46
3-5-3- بررسی ادوات طبخ ................................................................................................. 48
3-6- تجزیه و تحلیل آماری ........................................................................................................ 52
فصل چهارم : بحث و نتایج
4- 1- مقدمه .................................................................................................................................. 54
4-2 تجزیه و تحلیل توصیفی داده ها ............................................................................................. 54
4-2-1- دیسک های آنتی بیوتیک برای مواد غذایی خام دارای باکتری گرم منفی ...................... 55
4-2-2- دیسک های آنتی بیوگرام برای مواد غذایی خام دارای باکتری گرم مثبت ...................... 55
4-2-3- دیسک های آنتی بیوتیک برای مواد غذایی پخته دارای باکتری گرم منفی ...................... 56
4-2-4- دیسک های آنتی بیوگرام برای مواد غذایی پخته دارای باکتری گرم مثبت ..................... 57
4-2-5- دیسک های آنتی بیوتیک برای ادوات طبخ دارای باکتری گرم منفی ............................. 57
4-2-6- تست آنتی بیوگرام برای تمام مواد غذایی اعم از پخته و خام و ادوات طبخ دارای بار میکروبی................ 58
4-2-7- تست آنتی بیوگرام برای تمام مواد غذایی دارای باکتری گرم مثبت ............................... 60
4-3- تست آنتی بیوگرام و نمودار برای باکتری های موجود در مواد غذایی خام و پخته ................. 60
4-3-1- تست آنتی بیوگرام برای باکتری انتروباکتر موجود در مواد غذایی خام و پخته ............. 60
4-3-2- تست آنتی بیو گرام برای باکتری کلبسیلای موجود در مواد غذایی خام و پخته ........... 61
4-3-3- تست آنتی بیو گرام برای باکتری پروتئوس موجود در مواد غذایی خام و پخته ............. 63
4-3-4- تست آنتی بیو گرام برای باکتری سودوموناس موجود در مواد غذایی خام و پخته ....... 65
4-3-5- تست آنتی بیو گرام برای باکتری ای کلای موجود در مواد غذایی خام و پخته ............ 66
4-3-6- تست آنتی بیو گرام برای باکتری استافیلوکوکوس موجود در مواد غذایی خام و پخته 67
4-3-7- تست آنتی بیوگرام برای تمام نمونه های ماده غذایی .................................................. 68
4-4- آزمون فرضیه های پژوهش ................................................................................................. 71
4-4-1- فرضیه اصلی ................................................................................................................ 71
4-4-2- فرضیه فرعی اول ........................................................................................................ 72
4-4-3- فرضیه فرعی دوم ........................................................................................................ 73
فصل پنجم : نتیجه گیری و پیشنهادات
5- 1- نتیجه گیری ............................................................................................................................ 76
5-2- پیشنهادات ............................................................................................................................... 79
منابع
منابع فارسی........................................................................................................................................... 82
منابع انگلیسی........................................................................................................................................ 84
فهرست جداول
عنوان فحه جدول 3-1 : نمونه های مواد غذایی، ادوات طبخ، کارکنان دارای بار میکروبی ....................................... 28

جدول3-2 : مواد غذایی خام دارای بار میکروبی صفر ............................................................................ 29

جدول3-3 : مواد غذایی پخته دارای بار میکروبی 29

جدول3-4 : ادوات طبخ دارای بار میکروبی صفر .................................................................................... 30
جدول 3-5 : عوامل شناسایی باکتری های گرم مثبت از طریق انجام تست های مربوطه ........................ 30
جدول 3-6 : عوامل شناسایی باکتری های گرم منفی از طریق انجام آزمایش های مربوطه ...................... 30
جدول3-7 : مواد غذایی آلوده به باکتری ای کلای، کلبسیلا،سودوموناس آئروژینوزا .............................. 31
جدول 3-8 : مواد غذایی آلوده به باکتری انتروباکترآئروژنز،انترو باکتر کلوسه آ ....................................... 31
جدول 3-9 : نمونه های آلوده به باکتری پروتئوس وولگاریس، پروتئوس میرابلیس ............................... 31
جدول3-10 : نمونه های آلوده به باکتری استافیلوکوکوس ساپروفیتیکوس،استافیلوکوکوس اورئوس....
32
جدول 3-11 : نمونه های مواد غذایی آلوده به کپک ............................................................................... 32
جدول3-12 : آنتی بیوتیک برای استافیلو کوکوس ساپروفیتیکوس، باکتری گرم مثبت(سیب زمینی خام)
33
جدول3-13 : آنتی بیوتیک برای E Coli باکتری گرم منفی(سیب زمینی خام) ..................................... 33
جدول3-14 : آنتی بیوتیک برای پروتئوس وولگاریس باکتری گرم منفی(سبزی سوپ) ........................ 34
جدول3-15 : آنتی بیوتیک برای پروتئوس وولگاریس باکتری گرم منفی(مواد کتلت) 34
جدول 3-16: آنتی بیوتیک استافیلوکوکوس ساپرو فیتیکوس باکتری گرم مثبت(عدس خام) 35
جدول3-17: آنتی بیوتیک برای انتروباکتر آئروژنز باکتری گرم منفی(اسفناج خام35
جدل 3-18 : آنتی بیوتیک برای پروتئوس وولگاریس باکتری گرم منفی(جو خام).................................. 36

جدول3-19 : آنتی بیوتیک برای E Coli باکتری گرم منفی(ماهی خام) .................................................. 36

جدول 3-20 : آنتی بیوتیک برای کلبسیلا باکتری گرم منفی(ماهی خام) ................................................. 37
جدول3-21 : آنتی بیوتیک برای سودوموناس آئروژینوزا باکتری گرم منفی(نخود خام) ......................... 37
جدول3-22 : آنتی بیوتیک استافیلوکوکوس اورئوس باکتری گرم مثبت(سالاد) .........................................38
جدول 3-23 : آنتی بیوتیک برای استافیلوکوکوس اورئوس باکتری گرم مثبت (کاهو) ........................... 38

جدول3-24 : آنتی بیوتیک برای استافیلوکوکوس اورئوس باکتری گرم مثبت (کلم .............................. 39
جدول 3-25 : آنتی بیوتیک استافیلوکوکوس اورئوس باکتری گرم مثبت (خیار) ................................... 39
جدول 3-26 : آنتی بیوتیک استافیلوکوکوس اورئوس باکتری گرم مثبت(پیاز) ..................................... 39
جدول 3-27 : آنتی بیوتیک برای استافیلوکوکوس اورئوس باکتری گرم مثبت(فلفل دلمه ای) .............. 40

جدول 3-28 : آنتی بیوتیک برای استافیلوکوکوس اورئوس باکتری گرم مثبت(گوجه) ........................... 40

جدول3-29 : آنتی بیوتیک برای استافیلوکوکوس اورئوس باکتری گرم مثبت(سبزی خوردن) ................ 41

جدول 3-30 : آنتی بیوتیک استافیلوکوکوس اورئوس باکتری گرم مثبت(هویج) ................................... 41
جدول3-31 : آنتی بیوتیک استافیلوکوکوس اورئوس باکتری گرم مثبت( سبزی قورمه سبزی) ...............

42 جدول3-32 : آنتی بیوتیک برای استافیلوکوکوس اورئوس باکتری گرم مثبت (سبزی پلو) .................... 42

جدول 3-33 : آنتی بیوتیک استافیلوکوکوس اورئوس باکتری گرم مثبت(سبزی آش) .............................. 42

جدول 3-34 : آنتی بیوتیک برای E coli باکتری گرم منفی(مرغ خام کبابی) ......................................... 43
جدول3-35 : آنتی بیوتیک برای انتروباکتر آئروژنز باکتری گرم منفی (کباب کوبیده خام) ...................... 43
جدول3-36 : آنتی بیوتیک برای پروتئوس میرابلیس باکتری گرم منفی(قند) ........................................ 44
جدول 3-37 : آنتی بیوتیک برای پروتئوس میرابلیس باکتری گرم منفی(سیر خام) ................................ 44
جدول3-38 : آنتی بیوتیک استافیلوکوکوس اورئوس باکتری گرم مثبت(آلو خام) ................................. 45
جدول3-39 : آنتی بیوتیک استافیلوکوکوس اورئوس باکتری گرم مثبت(لپه) ......................................... 45
جدول3-40 : آنتی بیوتیک استافیلوکوکوس اورئوس باکتری گرم مثبت(گوشت خام) ........................... 46
جدول3-41 : آنتی بیوتیک برای کلبسیلا باکتری گرم منفی(املت) .......................................................... 46 جدول 3-42 : آنتی بیوتیک برای انتروباکترکلوسه آ باکتری گرم منفی(خوراک گوشت) ......................... 47
جدول3-43 : آنتی بیوتیک برای پروتئوس وولگاریس باکتری گرم منفی(گوجه کبابی) ........................... 47
جدول 3-44 : آنتی بیوتیک استافیلوکوکوس اورئوس باکتری گرم مثبت(سیر داغ) ..................................48
جدول3-45 : آنتی بیوتیک برای پروتئوس وولگاریس باکتری گرم منفی(چرخ گوشت) ....................... 48
جدول 3-46 : آنتی بیوتیک استافیلوکوکوس اورئوس باکتری گرم مثبت(ناخن) ...................................... 49 جدول 3-47 : آنتی بیوتیک استافیلوکوکوس اورئوس باکتری گرم مثبت(لباس کار) ................................ 49
جدول 3-48 : آنتی بیوتیک استافیلوکوکوس اورئوس باکتری گرم مثبت(کف دست)............................... 49 جدول3-49 : آنتی بیوتیک استافیلوکوکوس اورئوس باکتری گرم مثبت(کف زمین) ................................ 50
جدول3-50 : آنتی بیوتیک استافیلوکوکوس اورئوس باکتری گرم مثبت(سینک) ...................................... 50
جدول 3-51 : آنتی بیوتیک استافیلوکوکوس اورئوس باکتری گرم مثبت(شیر آب) .................................. 51
جدول3-52 : آنتی بیوتیک استافیلوکوکوس اورئوس باکتری گرم مثبت(چاقو) ........................................ 51
جدول 4-1: دیسک های آنتی بیوتیک برای مواد غذایی گرم منفی خام .................................................... 55
جدول 4-2 :دیسک های آنتی بیوتیک برای مواد غذایی گرم مثبت خام ................................................... 56
جدول 4-3 :دیسک های آنتی بیوتیک برای مواد غذایی گرم منفی پخته .................................................. 56
جدول 4-4 :دیسک های آنتی بیوتیک برای مواد غذایی گرم مثبت پخته ................................................ 57 جدول 4-5 :دیسک های آنتی بیوتیک برای ادوات طبخ گرم منفی ......................................................... 57 جدول 4-6 : دیسک های آنتی بیوتیک برای ادوات طبخ گرم مثبت ...................................................... 58
جدول 4-7 : تست آنتی بیوگرام برای تمام مواد غذایی و ادوات پخت دارای بارمیکروبی ..................... 59
جدول 4-8 : تست آنتی بیوتیک برای تمام مواد غذایی گرم مثبت .......................................................... 60
جدول 4-9 : دیسک آنتی بیوتیک برای باکتری انتروباکتر مواد غذایی پخته و خام ................................ 60
جدول 4-10 : دیسک آنتی بیوتیک برای باکتری کلبسیلا مواد غذایی پخته و خام ................................. 62
جدول 4-11 : دیسک آنتی بیوتیک برای باکتری پروتئوس مواد غذایی پخته و خام .............................. 63
جدول 4-12 : دیسک آنتی بیوتیک برای باکتری سودوموناس مواد غذایی پخته و خام. ........................ 65
جدول 4-13: دیسک آنتی بیوتیک برای باکتری ای کلای مواد غذایی پخته و خام .............................. 66
جدول 4- 14: دیسک آنتی بیوتیک برای باکتری استافیلوکوکوس مواد غذایی پخته و خام .................. 67
جدول 4-15 تست آنتی بیوتیک برای مواد غذایی خام و پخته و ادوات پخت ........................................ 68
جدول 4-16 تفاوت بار میکروبی مواد غذایی قبل و بعد از پخت ........................................................... 71
جدول 4-17 تفاوت بارمیکروبی مواد غذایی گروه آزمایش قبل و بعد از پخت ....................................... 73
جدول 4-18: تفاوت بارمیکروبی مواد غذایی گروه آزمایش و شاهد بعد از پخت .................................. 74
فهرست نمودارها
عنوان صفحه
نمودار 4-1 : تست آنتی بیو گرام برای باکتری انتروباکتر موجود درمواد غذایی پخته و خام ............ 61
نمودار 4-2 : تست آنتی بیو گرام برای باکتری کلبسیلا موجود در مواد غذایی خام و پخته .............. 63
نمودار 4-3 : تست آنتی بیو گرام برای باکتری پروتئوس موجود در مواد غذایی خام و پخته ............. 64
نمودار 4-4 : تست آنتی بیو گرام برای باکتری سودوموناس موجود در مواد غذایی خام و پخته ........ 65
نمودار 4-5 : تست آنتی بیو گرام برای باکتری ای کلای موجود در مواد غذایی خام و پخته .............. 67
نمودار 4-6 : دیسک آنتی بیو گرام برای باکتری استافیلو کوکوس موجود در مواد غذایی خام و پخته................................................................................................................................................... 68
نمودار 4-7 :تست آنتی بیوتیک برای مواد غذایی خام و پخته و ادوات پخت ................................... 70
نمودار 4-8 : تست آنتی بیوتیک برای کلیه باکتری های موجود در مواد غذایی ................................. 71
چکیده
از آنجایی که وقوع یک مسمومیت غذایی در بیمارستان می تواند زندگی بیماران و دیگر افرادی را که به نحوی از غذای بیمارستان استفاده می کنند و گاه دچار ضعف سیستم ایمنی هم می باشند به خطر اندازد، رعایت بهداشت مواد غذایی در بیمارستان بسیار مهم می باشد هر فردی که مواد غذایی را تهیه و آماده، طبخ و یا توزیع نماید باید از اصول اولیه بهداشت مواد غذایی و مهارت های اصولی در تهیه غذا و نقش پیگیری کننده اش در بیماری های ناشی از غذا آگاهی داشته باشد. سطوح، امکانات و تجهیزات مورد مصرف در تهیه غذا در گسترش پاتوژن های منتقله از غذا یک نگرانی اصلی در بیمارستان ها مطرح می باشد و سرویس های غذایی در این فضاها به عنوان زمینه های بحرانی برای سلامتی در نظر گرفته می شود. هدف از انجام این پژوهش بررسی بار میکروبی غذاهای بیمارستانی (قبل و از پخت می باشد). نتایج حاصل از این پژوهش نشان داد پس از آزمایش های انجام شده از مواد غذایی (خام، پخته)، ادوات طبخ، کارکنان آشپزخانه، باکتری هایی نظیر : ای کلای، سودوموناس آئروژینوزا، کلبسیلا، انترو باکتر آئروژنز و کلوسه آ، پروتئوس وولگاریس و میرابلیس، استافیلوکوکوس ساپروفیتیکوس و اورئوس مشاهده شد. بیشترین فراوانی باکتری مربوط به استافیلوکوکوس اورئوس با 23 مورد یعنی 10/56 درصد بود. کمترین فراوانی نیز مربوط به سودوموناس آئروژینوزا با 43/2 بود. با توجه به بررسی مقایسه بار میکروبی غذا قبل و بعد از پخت از نظر آماری تفاوت معنی داری وجود داشته به نحوی که میانگین بارمیکروبی مواد غذایی قبل از پخت 5100 و بعد از پخت 43/911 بوده که از نظر آماری دارای تفاوت معنادار بوده اند.با بررسی های انجام شده روی ادوات طبخ و کارکنان کاهش بار میکروبی مشاهده شد که از نظر آماری این تفاوت معنا دار بوده است.
کلمات کلیدی : ادوات طبخ، بار میکروبی، بهداشت مواد غذایی، غذاهای بیمارستانی
فصل اول
مقدمه
1- مقدمه
ایمنی و بهداشت مواد غذایی یکی از مباحث با اهمیتی است که علیرغم مدرنیزه شدن در جهان کنونی و تجهیز منازل، فروشگاه ها و کارخانجات به دستگاه ها و ابزارهای مدرن در نگهداری مواد غذایی، رعایت اصول بهداشتی در تولید و فرایند تولید مواد غذایی و تأمین بسته بندی های مناسب، به دلایل مختلف موجب عوارض متعددی برای عموم مردم از جمله بیماری ها، مسمومیت ها و گاه مرگ می گردد. عدم توجه مردم و مسئولین مربوطه در رعایت نکات فنی و بهداشتی، کمبود و نقص آگاهی ها و اطلاعات عمومی در خصوص موارد مختلف نگهداری و فساد در مواد غذایی، تخلف تولیدکنندگان و فروشندگان مواد غذایی و غیره مواردی هستند که موجب ایجاد و توسعه فساد مواد غذایی شده و بیماری های مواد غذایی را به دنبال خواهد داشت (جمشیدی، 1385). مسمومیت غذایی زمانی ایجاد می شود که غذا به وسیله ارگانیزم های بیماری زا یا سموم آلوده شود. زمانی که منشاء این آلودگی از باکتری های بیماری زا باشد مدیریت غلط در بخش تغذیه ممکن است سبب گسترش آلودگی ها شده و نهایتا باعث ایجاد بیماری در افراد مستعد گردد. احتمال آلودگی مواد غذایی اعم از خام و پخته در طی جابجایی مواد غذایی بسیار زیاد است و طبیعتا غذای آلوده در ارگانیسم بیماران که عموما دچار ضعف سیستم ایمنی (البته به درجات متفاوت) می باشند نمایش منفی تری می تواند داشته باشد. شایع ترین میکروب های دخیل در همه گیری بیمارستان به دنبال مصرف غذای آلوده عبارتند از سالمونلا (شایع ترین میکروب) استافیلوکوکوس اورئوس، کلستریدیوم پرفرژنز (گوالار و همکاران، 2004). آلودگی مواد غذایی بیمارستانی در ارتباط با عوامل میانجی ای همچون کیفیت و شرایط نگهداری مواد غذایی، نحوه آماده سازی مواد غذایی، بهداشت کارکنان طبخ مواد غذایی ، ظروف و ادوات طبخ مرتبط با تهیه مواد غذایی، شبکه توزیع و موقعیت مرکز طبخ در بیمارستان است (رجیلرپوپت و همکاران، 2005) . مواد غذایی در کنار ادوات طبخ از مهم ترین فاکتورهای خطر مهم در بروز عفونت های مکرر بیمارستانی و مخزن مهم پاتوژن های میکروبی عمل می نمایند (آیسیک، ساری مهمت اوقلو و ساکیروقلو، 2004). سطوح، امکانات و تجهیزات مورد مصرف در تهیه غذا در گسترش پاتوژن های منتقله از غذا یک نگرانی اصلی در بیمارستان ها مطرح می باشد و سرویس های غذایی در این فضاها به عنوان زمینه های بحرانی برای سلامتی در نظر گرفته می شود. وضعیت آلودگی باکتریایی سطوح در تماس مواد غذایی بیمارستانی از این رو باید مورد توجه ویژه باشد(کازبی و همکاران، 2008) .
1-1-1- عوامل مؤثر درپیشگیری از آلودگی مواد غذایی
دو فاکتوری که در پیشگیری از بیماریهای باکتریایی ناشی از غذا موثرند عبارتند از :
1- نگهداری غذا در دمای مناسب ]در حدود بالای °c 60 ( f °140) و یا زیر ° 5 ( f ° 41)[
پرهیز از آلودگی ثانویه غذای پخته شده بوسیله غذاهای خام یا کارکنان.
بدلیل اینکه سطوح کار، چاقوها، ‌اسلایسرها (برش دهنده ها)، ماهیتابه ها، دیگ ها و ظروف و سایر وسائل آشپزخانه می توانند باکتریها را از یک غذای آلوده به بقیه منتقل نمایند. سطوح تمام وسایل و ظروف آلوده قبل از آماده سازی غذا باید تمیز و ضدعفونی گردند. وسایلی مانند برش دهنده ها باید براحتی قابل تمیز کردن باشند و برای اطمینان از نظافت مناسب قابل جدا شدن باشند (هو، 1996). ). شستن دست ها یک اصل اساسی در بهداشت پرسنل می باشد. تمام کارگران باید دست هایشان را بعد از کار کردن با گوشت های خام، میوه ها و سبزیجات و بعد از تماس با وسایل آلوده، سطوح کار، لباس، خون، خاک، دستمال و سایر اقلام و مهم تر از همه بعد از استفاده از توالت بشویند. غذاهای فاسد شدنی و دور ریختنی اضافی باید سریعا دور ریخته شود. نقشه آشپزخانه و وسایل برای افزایش سرعت فرآیند و پخت به گونه ای باید طراحی شود که شانس آلودگی ثانویه کاهش پیدا کند. برای پرهیز از تولید گردوغبار یا ترشحات آلوده در حال پخت و پز، برای تسهیل عمل نظافت و به منظور جلوگیری از ایجاد آلودگی به وسیله حشرات، جوندگان، فاضلاب و خونابه باید تفکیک گوشت خام از غذاهای پخته و غذاهای خام و پخته و نیز ذخیره سازی مناسب صورت پذیرد (هیلرز و همکاران، 2003).
1-2-1- آلودگی های ثانویه
آلودگی ثانویه بوسیله اصلاح تکنیکهای استاندارد برای نظافت سطوح کار و وسایل آشپزخانه و با اطمینان از اینکه غذاهای خام در مناطقی از آشپزخانه آماده می شوند که بعداً جهت غذاهای پخته مورد استفاده قرار نمی گیرد، کاهش پیدا می کند. استفاده از سطوح آلایش مجزا در صورتیکه جاذب نبوده و دارای خلل و فرج نباشند، ضروری نیست به شرط آنکه پس از هر بار استفاده برای گروههای غذایی مختلف تمیز و ضدعفونی شوند. ظرفشویی و وسائل شستشوی ظروف وتکنیکهایی که وسایل و ابزار را ضد عفونی و بهداشتی می کنند و از آلودگی جلوگیری می نمایند باید برای اطمینان از بهداشتی بودن غذا مورد استفاده قرارگیرند. مواد اولیه و شوینده های لازم برای بهداشت سرویس غذا باید بطور مرتب بررسی و بازبینی شوند بخصوص هر جا که در آشپزخانه تغییرات فیزیکی ایجاد شده و یا یک وسیله جدید برای استفاده در نظر گرفته می شود (هو، 1993). باکتریهای مضر موجود در غذاها باید از طریق پخت کافی یا حرارت دهی مجدد و مناسب در مدت زمان مشخص نابود شوند، برای مثال گوشت قرمز، ماهی و طیور باید کاملاً پخته شوند، بطوری که دمای تمام نقاط آن به بالاتر از ° c68 ( f ° 155) برای مدت 15 ثانیه برسد. دمای داخلی گوشت باید بوسیله دماسنج نوع سرنیزه ای اندازه گیری شود. دمای قسمت داخلی غذا در زمان سرو باید بطور مستمر کنترل گردد (اسلوستکر و همکاران، 1998).
1-3-1- گروه های آسیب پذیر در برابر آلودگی های غذایی:
همه بیماران و کارکنان بیمارستان به یک نسبت از آلودگی غذایی متأثر نمی شوند. مقاومت گروههای مختلف در برابر آلودگیهای غذایی متفاوت است و در این خصوص بعضی از گروهها آسیب پذیرتر از گروههای دیگر قلمداد می شوند.
گروههای آسیب پذیر نسبت به آلودگی غذایی در بیمارستانها عمدتاً شامل افراد زیر می باشند:
1- سالمندان، دیابتی ها، افراد دچار سندرم نقص ایمنی (HIV)، مبتلایان به سرطان وکاهش سطح اسید معده
2- بیماران جراحی شده، ایمونوساپرسیو و بیماران دیگری که تحت درمان با آنتی بیوتیک وآنتی اسید می باشند.
گروه بیماران یاد شده بدلیل تماس های گاه مکرر با دیگر بیماران، کارکنان و ملاقاتی ها در معرض خطر بیشتری قرار دارند و در صورتی که بهداشت فردی در اینگونه افراد دچار ضعف باشد خطر بیشتری آنها را تهدید می نماید. در هر حال ابتلاء آنها به بیماریهای ناشی از مسمومیت یا آلودگی غذایی می تواند مشکلات بزرگ حقوقی، انسانی، درمانی، مدیریتی و اقتصادی بر بیمارستان، بیمار و خانواده وی تحمیل کند (دامین و همکاران، 1997).

بررسی بیوشیمیایی و ژنتیکی نانوذرات نقره بر روی گیاه گوجه فرنگی

فهرست
1- کلیات 3
1-1 نانوتکنولوژِی 3
1-2 تاریخچه ی نانو فناوری، نقره و نانوذرات نقره 4
1-3 نانو ذرات نقره 5
1-3-1 ویژگی های منحصر به فرد نانو ذرات نقره 5
1-3-2 اثرات مخرب نانوذرات نقره بر محیط زیست و اکوسیستم 6
1-4 سازوکار سمیت فلزات سنگین در گیاهان 6
1-4-1 روش غیر مستقیم 6
1-4-2 روش مستقیم با تخریب ساختار سلول 6
1-5 روش پاكسازي آلودگي خاك 7
1-6 مكانيسم هاي مقاومت به فلزات سنگين در گياهان 8
1-7 مكانيسم هاي سلولي مقاومت به فلزات سنگين 8
1-8 نقش آمينو اسيدها در گياهان 9
1-8-1 سنتز پروتئین‌ها 9
1-8-2 ایجاد مقاومت در برابر تنش‌های محیطی 9
1-8-3 تاثیر بر روی فتوسنتز و رشد گیاه 10
1-8-4 تاثیر بر روی عمل روزنه‌ها 10
1-8-5 خاصیت کلات کنندگی عناصر 11
1-8-6 آمینو اسیدها و هورمون‌های گیاهی 11
1-8-7 تاثیر بر گرده افشانی و تشکیل میوه 11
1-8-8 کمک به تعادل میکروفلورای خاک 11
1-9 استفاده از HPLC و تاریخچه استفاده از کروماتوگرافی 12
1-9-1 کاربردها 12
1-9-2 دستگاه HPLC 13
1-9-3 حلالها در HPLC 14
1-9-4 موتور يا پمپ 15
1-9-5 انجکتر injector 16
1-9-6 ستون 16
1-9-7 آشكارساز(Detector) 17
1-9-8 ارزيابي داده های دستگاه HPLC 18
1-9-9 شروع كار با دستگاه 18
1-10 گیاه گوجه‌فرنگی 19
1-10-1 گیاه شناسی گوجه فرنگی Lycopersicon esculentum mill)). 19
1-10-2 ویژگی های پزشکی گوجه فرنگی 19
1-10-3 ترکیبات موجود در گوجه فرنگی 21
1-11 اهداف تحقیق 21
2- مواد و روش ها 23
2-1 شرایط و نحوه کشت 23
2-2 سنتز نانوذره استفاده شده 24
2-2-1 استفاده از نانوذرات آماده با اندازه 20 نانومتر خریداری شده از شرکت (Us nano research) 25
2-3 اعمال تیمار 27
2-4 برداشت و نگهداري 28
2-5 اندازه گیري طول ریشه و ساقه 28
2-6 اندازه گیري وزن تر وخشک ریشه، ساقه و برگ 28
2-7 اندازه گیري رنگیزه هاي کلروفیل و کاروتنوئید 28
2-8 تعیین میزان فنل کل 29
2-9 سنجش محتواي نیترات 29
2-10 اندازه گیری قند های محلول 30
2-11 اندازه گیری مقدار پروتئین محلول 30
2-12 سنجش و اندازه گیری میزان اسید های آمینه آزاد با استفاده ازHPLC 32
2-12-1 مراحل تهيه محلولهاي مورد نياز جهت سنجش مقدار كمي پروفايل اسيدهاي آمينه با استفاده از روش مشتق سازی OPA 32
2-12-2 اينترنال استاندارد 33
2-12-3 مراحل تهیه ی بافر های دستگاه HPLC 34
2-13 آماده سازی نمونه ها برای کارهای ژنتیکی 35
2-13-1 ریشه دار کردن بذرها 35
2-13-2 پیش تیمار 35
2-13-3 تثبیت 36
2-13-4 نگهداری 36
2-13-5 هیدرولیز 36
2-13-6 رنگ آمیزی 36
2-13-7 اسکواش کردن 37
2-13-8 مطالعه میکروسکوپی 37
2-14 آنالیز آماری 38
3- نتایج 40
3-1 اثر غلظت های مختلف نانوذرات نقره بر تعداد برگ ها 40
3-2 اثر غلظت های مختلف نانوذرات نقره بر اندازه اندام های هوایی 40
3-3 اثر غلظت های مختلف نانوذرات نقره بر اندازه ریشه 42
3-4 بررسی اثر غلظت های متفاوت نانو ذرات نقره بر محتوای نقره جذب شده توسط گیاه 42
3-5 بررسی اثر غلظت های متفاوت نانو ذرات نقره بر محتوای کلروفیلa ، کلروفیل b و کاروتنوئید ها 43
3-6 بررسی اثر غلظت های متفاوت نانو ذرات نقره بر وزن تر گیاه 44
3-7 بررسی اثر غلظت های متفاوت نانو ذرات نقره بر محتوای فنل کل 45
3-8 بررسی اثر غلظت های متفاوت نانو ذرات نقره بر محتوای نیترات اندام هوایی گیاه 45
3-9 بررسی اثر غلظت های متفاوت نانو ذرات نقره بر محتوای نیترات ریشه گیاه 46
3-10 بررسی اثر غلظت های متفاوت نانو ذرات نقره بر محتوی قند محلول گیاه 47
3-11 بررسی اثر غلظت های متفاوت نانو ذرات نقره بر محتوای پروتئین محلول گیاه 48
3-12 سنجش و اندازه گیری میزان اسید های آمینه با استفاده ازHPLC 48
3-12-1 آنالیز داده‌های حاصل از گراف‌های دستگاه HPLC در غلظت‌های مختلف نانو ذرات نقره 48
3-12-2 کروماتوگرام وگراف‌خام حاصل از دستگاه HPLC مربوط به گروه کنترل 58
3-12-3 کروماتوگرام وگراف‌ خام حاصل از دستگاه HPLC مربوط به غلظت 25 میلی گرم بر لیتر 58
3-12-4 کروماتوگرام وگراف خام حاصل از دستگاه HPLC مربوط به غلظت 50 میلی گرم بر لیتر 59
3-12-5 کروماتوگرام وگراف خام حاصل از دستگاه HPLC مربوط به غلظت 100 میلی گرم بر لیتر 59
3-13 بررسی های ژنتیکی 60
3-13-1 شمارش سلول‌ها 60
3-13-2 نتایج مطالعات رنگ‌آمیزی 61
4- بحث 70
4-1 رشد ریشه و اندام هوایی 71
4-2 محتوی فنل 72
4-3 محتوای نیترات 75
4-4 محتوی قند محلول 76
4-5 پروتئین محلول 76
4-6 اسید های آمینه 78
4-7 ناهنجاریهای ژنتیکی 80
4-8 نتیجه‌گیری 81
4-9 پیشنهادات 82
5- پیوست 85
6- منابع 87
فهرست نمودارها
نمودار ‏31 اثر غلظت های مختلف نانوذرات نقره بر تعداد برگ ها. داده‌ها به صورت میانگین ± انحراف معیار بیان شده است. P<0.05)) 40
نمودار ‏32 اثر غلظت های مختلف نانوذرات نقره بر اندازه اندام های هوایی. داده‌ها به صورت میانگین ± انحراف معیار بیان شده است P<0.05)). 41
نمودار ‏33 اثر غلظت های مختلف نانوذرات نقره بر اندازه ریشه. داده‌ها به صورت میانگین ± انحراف معیار بیان شده است 42
نمودار ‏34 بررسی اثر غلظت های متفاوت نانو ذرات نقره بر محتوی نقره جذب شده توسط گیاه. داده‌ها به صورت میانگین ± انحراف معیار بیان شده است. P<0.05)) 43
نمودار ‏35 بررسی اثر غلظت های متفاوت نانو ذرات نقره بر محتوی کلروفیلa ، کلروفیل b و کاروتنوئید ها. داده‌ها به صورت میانگین ± انحراف معیار بیان شده استP<0.05) ). 44
نمودار ‏36 بررسی اثر غلظت های متفاوت نانو ذرات نقره بر وزن تر گیاه. داده‌ها به صورت میانگین ± انحراف معیار بیان شده است P<0.05)). 44
نمودار ‏37 بررسی اثر غلظت های متفاوت نانو ذرات نقره بر محتوی فنل کل. داده‌ها به صورت میانگین ± انحراف معیار بیان شده است. P<0.05)) 45
نمودار ‏38 بررسی اثر غلظت های متفاوت نانو ذرات نقره بر محتوی نیترات اندام هوایی گیاه. داده‌ها به صورت میانگین ± انحراف معیار بیان شده است P<0.05)). 46
نمودار ‏39 بررسی اثر غلظت های ممختلف نانو ذرات نقره بر محتوی نیترات ریشه گیاه. داده‌ها به صورت میانگین ± انحراف معیار بیان شده است.P<0.05)). 47
نمودار ‏310 بررسی اثر غلظت های مختلف نانو ذرات نقره بر محتوی قند محلول گیاه. داده‌ها به صورت میانگین ± انحراف معیار بیان شده است.P<0.01)). 47
نمودار ‏311 بررسی اثر غلظت های متفاوت نانو ذرات نقره بر محتوی پروتئین محلول گیاه. . داده‌ها به صورت میانگین ± انحراف معیار بیان شده است. 48
نمودار ‏312 اسید آمینه آسپارژین 49
نمودار ‏313 اسید آمینه گلوتامین 50
نمودار ‏314 اسید آمینه گلوتامیک اسید 50
نمودار ‏315 اسید آمینه آسپارتیک اسید 51
نمودار ‏316 اسید آمینه سیستئین 51
نمودار ‏317 اسید آمینه هیستیدین 52
نمودار ‏318 اسید آمینه الانین 52
نمودار ‏319 اسید آمینه متیونین 53
نمودار ‏320 اسید آمینه تیروزین 53
نمودار ‏321 اسید آمینه والین 54
نمودار ‏322 اسید آمینه پرولین 55
نمودار ‏323 اسید آمینه ایزولوسین 55
نمودار ‏324 اسید آمینه فنیل آ لانین 56
نمودار ‏325 اسیدآمینه سرین 56
نمودار ‏326 اسید آمینه ترپتوفان 57
نمودار ‏327 اسید آمینه لو سین 57
هرست شکل ها
شکل ‏11 دستگاه HPLC 14
شکل ‏12 موتور یا پمپ دستگاه HPLC 16
شکل ‏13 دتکتور ماورای بنفش 17
شکل ‏21 گیاهچه های گوجه فرنگی (یک هفته بعد از انتقال به محلول غذایی هوگلند) 24
شکل ‏22 اسکن میکروسکوپ الکترونی از نانوذره استفاده شده scan electronic microscopy)) SEM. 27
شکل ‏23 الگوی پراش پرتو x (X ray pattern) از نانوذره استفاده شده. 27
شکل ‏31 تصویر گیاهان تیمار شده با غلظت های مختلف نانوذرات نقره، سیر نزولی رشد با افزایش دوز نانوذره نقره.گیاهان تیمار ساقه خشبی و مربع شکل دارند،برگها نسبت به گروه کنترل کوچکتر و پیچ خورده اند 41
شکل ‏32 سلول‌ها با هسته‌ی طبیعی مربوط به گروه کنترل. بزرگنمایی(x 3000) 61
شکل ‏33 الف) سلول های با کروموزومهای طبیعی در مرحله پرو متافاز بزرگنمایی(x 4000) 62
شکل ‏34 ب) سلول های با کروموزومهای طبیعی در مرحله پرو متافاز بزرگنمایی(x 1600) 62
شکل ‏35 الف) سلول با هسته های غیر طبیعی ،سلول دارای هسته و هستک بزرگنمایی(x 3000) 63
شکل ‏36 لکه های سیاه رنگ نانوذرات نقره جذب شده در سلول ها را نشان میدهد (دوز 100 میلی گرم بر لیتر مدت زمان تیمار 4 ساعت). بزرگنمایی(x 1600) 64
شکل ‏37 ب) شکست هسته و تولید ریز هسته ها (دوز 75 میلی گرم بر لیتر) بزرگنمایی(x 3000) 65
شکل ‏38 ناهنجاری هایی از نوع پل های کروموزومی،کروموزوم حلقوی و متافاز تاخیری و شکستگی کروموزومی را می توان مشاهده کرد. دوز 50 میلی گرم بر لیتر بزرگنمایی (x 3000). 66
شکل ‏39 پل های کروموزومی که نشان از به هم چسبیدن کروموزوم ها است (دوز 25 میلی گرم بر لیتر بزرگنمایی x 3000). 67
شکل ‏310 متافاز به هم ریخته همراه با شکست های کروموزومی متعدد که سبب شده تعداد کروموزوم ها از 24 عدد بیشتر شود. 67
شکل ‏41 واکنش فنل با گونه های فعال اکسیژن 73
شکل ‏42 تولید ترکیبات فنلی در گیاهان در شرایط تنش از مسیر شیکیمیک اسید 74
شکل ‏43 مسیر های بیوسنتز اسید های آمینه و متابولیتهای نیتروژنی وابسته به فلزات سنگین 79
فهرست کروماتوگرام ها
کروماتوگرام ‏31 گروه کنترل 58
کروماتوگرام ‏3225 میلی گرم بر لیتر 58
کروماتوگرام ‏3350 میلی گرم بر لیتر 59
کروماتوگرام ‏34100 میلی گرم بر لیتر 59
فهرست جداول
جدول ‏11 مواد غذایی موجود در هر 100 گرم گوجه فرنگی ( پایگاه اطلاعاتی مواد غذایی آمریکا) 21
جدول ‏31 شمارش سلول‌ها 60
هرست پیوست ها
پیوست ‏51 منحنی استاندارد فنل کل 85
پیوست ‏52 منحنی استاندارد نیترات 85
پیوست ‏53 منحنی استاندارد قند محلول 86
پیوست ‏54 منحنی استاندارد پروتئین محلول 86
چکیده
امروزه نانوذرات نقره به دلیل خاصیت آنتی باکتریالی شان به طور گسترده ای در صنایع گوناگون مورد استفاده قرار میگیرند، از این رو امکان ورود پسماندهایی از این مواد در محیط زیست وجود دارد و عدم اطلاع از اثرات نامطلوب آنها از جمله خطراتی است که می تواند محیط زیست را تحت تاثیر قرار دهد. در این تحقیق به بررسی اثرات بیوشیمیایی و ژنتیکی نانوذرات نقره بر روی گیاه گوجه فرنگی که از جمله پر مصرف ترین سبزیجات در سبد غذایی همه ی افراد در سراسر دنیاست پرداخته شده است. در این تحقیق پس از خزانه گیری، گیاهچه ها ی دوبرگی به گلدانهای حاوی محلول های غذایی هوگلند انتقال داده شدند. دوهفته پس از انتقال گیاهچه ها به محیط هوگلند ودر مرحله ی 5 برگ گسترده گیاهان به طور تصادفی به پنج گروه تقسیم شدند و هرگروه دوزهای (0,25, 50, 75, 100) میلی گرم برلیتر نانوذره نقره را در طی 20 روز دریافت کردند . آزمایش در قالب پنج تکرار انجام شد. آنالیز نتایج کاهش میزان رشد و رنگیزه های گیاه، کاهش میزان پروتئین محلول ، محتوی نیترات و قند های محلول وهمچنین افزایش میزان اسیدهای آمینه، محتوی فنلی گیاه و افزایش جذب نقره در دوزهای بالای استفاده شده را نشان داد. این فاکتور ها بیانگر ایجاد استرس اکسیداتیو ایجاد شده در گیاه به وسیله نانوذرات نقره است. همچنین کاهش شدید ثابت میتوزی وافزایش ناهنجاریهای ژنتیکی در مریستم های راس ریشه در گیاهچه های تیمار شده با نانوذرات نقره مشاهده گردید.نانوذرات نقره با ایجاد استرس اکسیداتیو در گیاه و داشتن اثرات سمیتی بر روی محتوی ذخیره ای DNA و اختلال در تقسیم سلولی نرمال باعث ایجاد گیاهان غیرطبیعی می‌گردد.
واژه های کلیدی: نانوذرات نقره، گوجه فرنگی، اثرات بیوشیمیایی، اسید های آمینه آزاد، ناهنجاری کروموزومی، ثابت میتوزی
فصل اول
کلیات
کلیات
نانوتکنولوژِی
نانو نه یک ماده است نه یک جسم، فقط یک مقیاس است. از نگاه لغوی، کلمه نانو به معنای یک میلیاردم متر (9-10) است و در اصل از یک واژه یونانی به معنای کوتوله گرفته شده است (رحمانی و همکاران، 1388). واژه فناوري نانو اولين بار توسط نوريوتاينگوچي استاد دانشگاه علوم توكيو در سال 1974 بر زبانها جاري شد، و برای اولین بار در زمینه ی الکترونیک برای کوچک سازی وسایل و ابزار های الکترونیکی پیشنهاد شد. در مقیاس نانو خواص فیزیکی، شیمیایی وبیولوژیکی تک تک اتم ها، مولکول ها باخواص توده ماده متفاوت است، نانوذرات درچنین مقیاس و مشخصه های منحصر به فردی موجب پیدایش دستاوردهای نوینی درعلوم پزشکی و مهندسی می شوند.

بررسی تاثیر جدایه های تریکودرما در کنترل بیولوژیکی بیماری پژمردگی آوندی پنبه در گنبد

فهرست
چکیده1
مقدمه3
اهداف تحقیق 6
فصل اول : بررسی منابع
2-1- کلیاتی در مورد پنبه8 2-1-2- اهمیت پنبه10
2-1-3- خصوصيات گياهشناسي پنبه.......................................................................................................................................................11
2-1-4- نيازهاي پنبه .............................................................................................................................................................................13
2-1-5- ارقام مورد کشت پنبه................................................................................................................................................................14
2-1-6- موارد مصرف پنبه و فرآورده‌هاي آن........................................................................................................................................14
2-1-7- تولید پنبه در جهان...................................................................................................................................................................15
2-1-8- تولید پنبه در ایران.....................................................................................................................................................................15
2-1-9- میزان تولید................................................................................................................................................................................16
2-1-10- عملکرد در هکتار.....................................................................................................................................................16
2-2-کلیاتی در مورد بیماری پژمردگی ورتیسیلیومی پنبه.............................................................................................................19
2-2-3- علائم بیماری.................................................................................................................................................................20
2-2-2- تاریخچه بیماری.............................................................................................................................................................20
2-2-4- عامل بیماری.................................................................................................................................................................20
2-2-4- 1- خصوصیات ظاهری V. dahliae...........................................................................................................................22
2-2-4- 1- 1- کلنی، ریسه، کنیدیوفور و اسپور........................................................................................................................22
2-2-4- 1- 2- میکرواسکلروت..................................................................................................................................................24
2-2-4- 2- نیازهای رشدی در محیط کشت................................................................................................................................25
2-2-4- 2-1- دما.......................................................................................................................................................................25
2-2-4- 2-2- اسیدیته................................................................................................................................................................26
2-2-4- 2-3 – نور....................................................................................................................................................................27
2-2-4-3- ژنتیک ....................................................................................................................................................................27
2-2-4-3-1- گروههای سازگار رویشی.....................................................................................................................................27
2-2-4-3-2- استرین، پاتوتیپ و نژاد........................................................................................................................................29
2-2-4-3-3-جنبه های مولکولی تشخیص................................................................................................................................30
2-2-4-3-4-میزبانها..............................................................................................................................................................32
2-2-4-3-4-1- میزبانهای ورتیسیلیوم در جهان....................................................................................................................32
2-2-4-3-4-2- میزبانهای ورتیسیلیوم در ایران.....................................................................................................................36
2-2-5- نحوه آلودگی گیاه ...................................................................................................................................................37
2-2-5-1- زهرابهها..............................................................................................................................................................37
2-2-5-2- آنزیمهای پكتوليتيك..........................................................................................................................................38
2-2-5-3- آلودگی آوندها...................................................................................................................................................38
2-2-6-تاثیر بیماری روی صفات کمی و کیفی موثر در عملکرد..........................................................................................39
2-2-7- چرخه زندگی......................................................................................................................................................39
2-2-8- عوامل موثر در همهگیری بیماری.........................................................................................................................41
2-2-9- کنترل بیماری......................................................................................................................................................43
2-2-9-1- کنترل زراعی...................................................................................................................................................44
2-2-9-2- کنترل شیمیایی..................................................................................................................................................44
2-2-9-3- ارقام مقاوم........................................................................................................................................................46
2-2-9-4- کنترل بیولوژیکی..............................................................................................................................................47
2-2-9-4- 1- Trichoderma sp...................................................................................................................................49
2-2-9-4-1-2- تریکودرما بعنوان عامل کنترل بیولوژیک.................................................................................................50
2-2-9-4- 1-2- مکانیسم القای مقاومت در گیاهان توسط تریکودرما................................................................................54
2-2-9-4- 1-3 - القای مقاومت از طریق فعال کردن آنزیم پراکسیداز...............................................................................56
2-2-9-4- 1-4- القای مقاومت از طریق فعال کردن آنزيم بتا- 1و3 گلوکاناز و تولید فنل................................................57
فصل سوم : مواد و روش
3-1- مواد مورد نیاز...........................................................................................................................................................60
3-2- روش تحقیق.............................................................................................................................................................60
3-2-1- تهیه محيط های کشت مورد استفاده جهت جداسازی و رشد جدایه ها....................................................................60
3-2-1-1- محيط کشت آب آگار (WA)........................................................................................................................60
3-2-1-2- محيط کشت سيب زميني، دگستروز آگار (PDA)............................................................................................60
3-3- نمونه برداری بوته های آلوده به قارچ Verticillum daheliae ...........................................................................60
3-4- جداسازي قارچ عامل بيماري.....................................................................................................................................61
3-5- آزمون بیماریزائی جدایهها .......................................................................................................................................61
3-6- جداسازي و شناسايي قارچ تریکودرما.......................................................................................................................62
3-7- بررسی تاثیر جدایههای تریکودرما روی قارچ عامل بیماری ....................................................................................64
3-8- بررسی تاثیر ترکیبات گازی فرار کشت 96 ساعته آنتاگونیستها روی رشد میسلیومی قارچ ورتیسلیوم..................65
3-9-تهیه مایه تلقیح عامل بیماری و آنتاگونیستها ........................................................................................................66
3-10- اثر جدایههای تریکودرما در کنترل بیماری در شرايط گلخانه................................................................................66
فصل چهارم : نتایج
4-1- مزرعه......................................................................................................................................................................70
4-1-1- جمع آوری نمونه..................................................................................................................................................70
4-2- آزمایشگاه................................................................................................................................................................70
4-2-1-شناسائی جدایه های تریکودرما ..............................................................................................................................70
4-2-1-1- مشخصات قارچ Trichoderma harzianum ...........................................................................................70
4-2-1-2- مشخصات قارچ Trichoderma virens.........................................................................................................71
4-2-2- قارچ عامل بیماری.....................................................................................................................................................75
4-2-3- اثبات بیماریزایی......................................................................................................................................................76
4-2-4- بررسی تاثیر آنتاگونیستی جدایه های تریکودرما بر قارچ عامل بیماری......................................................................76
4-5-4- آزمون کشت متقابل جهت بررسی قدرت رقابت بین جدایه های آنتاگونیست و قارچ عامل بيماري............77
4-5-4- آزمون تولید مواد بازدارنده فرار.................................................................................................................................86
6-4- بررسی تاثیر جدایه های مختلف قارچ تریکودرما بر روی پژمردگی ورتیسلیومی پنبه در شرایط گلخانه.............88
1-6-4- اندازه گیری درصد آلودگی .....................................................................................................................................88
2-6-4- اندازه گیری طول گیاهچه(ریشه و ساقه)...................................................................................................................89
فصل پنجم : بحث
پیشنهادات.........................................................................................................................................................................97
منابع......................................................................................................................................................................................98
چكيده
پژمردگی در اثر گونههای مختلف Verticilium ایجاد شده و از مهمترین بیماریهای پنبه در اغلب مناطق جهان می باشد. در بین گونههای عامل بیماری، V. dahliae گونه غالب در اغلب نقاط جهان است. قارچ عامل بیماری خاکزی بوده و موجب خسارت کمی و کیفی محصول میگردد. از اینرو کنترل بیماری اهمیت زیادی دارد.
در ارتباط با کنترل بیماری، گرچه استفاده از ارقام مقاوم از مهمترين و اقتصاديترين روشهاي مبارزه با اين بيماري مي باشد، ولی تهیه ارقام مقاوم نیاز به زمان نسبتا طولانی دارد. استفاده از قارچکشها نیز تاثیر چندانی در کاهش خسارت بیماری ندارد. از اینرو یافتن روشهای دیگر کنترل بیماری، بهخصوص استفاده از عوامل بیولوژیک از اهمیت زیادی برخودار است.
دراين بررسي تعداد پنج جدایه تریکودرما از کشت 18 نمونه خاک جمع آوری شده از مزارع مختلف پنبه گنبد در محیط کشت اختصاصی رزبنگال بدست آمد. از این تعداد سه جدایه در جلوگیری از رشد قارچ عامل بیماری (Verticilium dahliae) در شرایط آزمایشگاهی موثر بودند. از بین پنج جدایه، سه با دارا بودن بیشترین قابلیت بازداری از رشد پاتوژن و تولید مواد فرار، به عنوان جدايه هاي برتر برای انجام همه آزمون های انتخاب شدند.
بر اساس خصوصیات بررسی شده در این تحقیق و مقایسه با صفات گزارش شده در منابع معتبر، جدایه ها به عنوان گونههای Trichoderma harzianum، T. virens و T. asperallum.شناسائی شدند. در کشت متقابل جدایه12و 6،1 T. harzianum ،7 T. virens و4 T. asperallumدارای بیشترین قدرت بازدارندگی رشد قارچ عامل بیماری بودند. هیچیک از جدایه ها قادر به پارازیته کردن میسلیومهای V. dahliae نبودند. از نظر متابولیتهای فرار، سه جدایه T. harziamum 1, T. virens 7 and T. asperallum 4 بیشترین تاثیر را نشان دادند. همچنین جدایه Trichoderma harziamum 1 در افزایش ارتفاع گیاهچه و همچنین اثرات کنترل کنندگی برخوردار بود.
فصل اول
مقدمه و کلیات تحقیق
مقدمه
پنبه از محصولات مهم و بومی مناطق گرمسیری و نیمه‌گرمسیری جهان ازجمله آمریکا، استرالیا، ازبکستان، برزیل، پاکستان، چین، مصر، مکزیک و هند میباشد.
این گیاه بهخاطر ارزش اقتصادی و تجاری در جهان، به طلای سفید معروف میباشد. خصوصيات ويژه الياف آن موجب گردیده كه عليرغم توسعه سريع و فراگير الياف مصنوعي، این الياف همچنان حدود 48% از مصرف جهاني را به خود اختصاص دهد و حتي در برخي موارد هيچ فرآورده ديگري، قابليت جايگزيني با آن را نداشته باشد. قابلیت شستشو، ‌دوام، استحكام، ‌قابلیت هدایت بخار آب، دوام شیمیایی، نرمی، قابلیت انعطاف، تغییر دادن رنگ الیاف پنبه با رنگهای شیمیایی و سهولت آب رفتن یا تجمع اولیه از جمله خصوصیات الیاف پنبه میباشند (ناصری، 1374).
جدا از اهميت نساجي، در بين نباتات روغني، پنبه مقام دوم را در جهان دارا بوده و كنجاله باقيمانده آن پس از روغن كشي نقش مناسبي در تغذيه دام دارد. اين ويژگيها همراه با افزايش روز افزون جمعیت بشر، موجب شده كه پنبه در بين گياهان زراعي از اهميت خاصي برخوردار باشد. به همين دليل، توجه به افزايش توليد آن از درجه اهميت بالايي برخوردار است (رجبی، 1379).
پنبه بهعلت داشتن موارد مصرف گوناگون، از نظر اقتصادی و تجارتی دارای اهمیت فوق العادهای بوده و به علت احتیاج به انواع وسایل و لوازمی که از فرآوردههای این گیاه تهیه میگردد، روز به روز بر اهمیت آن افزوده میشود.
الیاف پنبه به عنوان محصول اصلی و دانه آن به عنوان محصول فرعی، نقش مهمی در صنعت و تجارت دارند (عالیشاه و همکاران، 1382؛ عالیشاه و محمدی، 1389؛ رضایی و همکاران، 1385).
استفاده از پنبه در صنایع پارچه بافی، جوراب بافی، قالی بافی، تولید پتو، تهیه نخ قرقره، مبلمان منازل، لاستیک سازی، تهیه فیبر، تهیه فیلم عکاسی، پوشش کابل، پشم مصنوعی، طناب، اشیاء پلاستیک، تهیه لوازم آرایش، تهیه صابون، شمع، ورنی، نئوپان، پنبه بهداشتی، نوارهای طبی، تهیه روغن (خوراکی، صنعتی و طبی)، کنجاله برای خوراک دام و تولید کود، از مصارف عمده این ماده است (برزعلی وهمکاران، 1383؛ عالیشاه و محمدی، 1389).
با وجود این همه محاسن، اين گياه ارزشمند همواره مورد تهديد عوامل مخرب قرار مي گيرد. از جمله عوامل مخرب بیماری های گیاهی هستند.
از جمله بیماریهایی که پنبه را مورد تهدید قرار میدهد، پژمردگی ورتیسلیومی بوده و از مهمترین بیماریهای پنبه در اغلب نقاط جهان، از جمله ایران است.
علایم بیماری ابتدا به صورت زردی و پژمردگی در مزرعه ظاهر شده و رفته رفته برگها خشک میشوند. قسمتهائی از پهنک برگ کلروزه و نکروزه میگردد. با تهیه مقطع از ساقه نقاط قهوهای در آوندها دیده می شود. شدت علایم به حساسیت گیاه میزبان، میزان تراکم قارچ در خاک و استرین قارچ بستگی دارد
این بیماری در اثر گونههای مختلف Verticilium مثل V. albo-atrum، V. tricorpus ، V. nigrescens و V. nubilum ایجاد میشود، ولی V. dahliae Kleb گونه غالب قارچ عامل بیماری میباشد.
دو گونه اول دارای کنیدیوفورهای منشعب فراهم میباشند. گونه V. dahliae دارای میکرواسکلروتهای سیاهرنگی بوده که اندام مقاوم قارچ محسوب گشته، ولی V. albo-atrum دارای ریسههای ضخیم و سیاهرنگی میباشد.
با قرار گرفتن ریشه گیاه در مجاورت میکرواسکلروتهای موجود در خاک، این میکرواسکلروتها جوانه زده و از طریق تارهای کشنده وارد آوندهای چوبی شده و در آنجا کنیدیوفور و کنیدی تشکیل میدهند. از طریق آوند چوبی، کنیدیومها به سرعت حرکت کرده و به نقاط بالای گیاه میرسند.
قارچ V.dahliae دارای دو سویه معمولی (ss-4) و برگ ریز (T-9) میباشد (عطار و همکاران، 1385).
در سویه معمولی قارچ قسمتهای وسط برگ را خشک کرده، ولی برگها بر روی گیاه باقی میمانند و حرکت قارچ در برگها به شکل Vمیباشد.
سویه برگ ریز هنگامی که هنوز برگ سبز است، باعث خم شدن دمبرگها میگردد. چنین برگیهائی با دست زدن یا هر نوع تکان دیگری، به راحتی از شاخه جدا میشود. بعد از مدتی گیاه کاملاً لخت شده و برگهای کوچک جدیدی تولید میکند. این سویه نسبت به سویه معمولی گرمادوست تراست.
سویه برگ ریز تا نوک گیاه گسترش یافته و باعث ریزش غوزه ها نیز میگردد. ولی سویه معمولی تا اواسط گیاه گسترش می یابد. گیاه مقاوم به استرین معمولی نسبت به استرین برگ ریز هم تا حدودی مقاوم است. برگ ریزی در اثر ایجاد لایه جداشونده در محل اتصال برگ، به دلیل تولید اتیلن یا آبسزیک اسید صورت میگیرد.
در ارتباط با کنترل بیماری، گرچه استفاده از ارقام مقاوم از مهمترين و اقتصادي ترين روشهاي مبارزه با اين بيماري ميباشد، ولی تهیه ارقام مقاوم نیاز به زمان نسبتا طولانی دارد. از طرفی ارقام کاملا مقاومی از پنبه در مقابل این بیماری در کشور در دسترس نمیباشد. کنترل شمیائی با استفاده از قارچکشها تاثیر زیادی در کنترل بیماری و کاهش محصول ندارد. از اینرو یافتن روشهای دیگر کنترل بیماری، بهخصوص کنترل بیولوژیکی، در تلفیقی از روشهای دیگر، در مدیریت بیماری، از اهمیت زیادی برخودار است.
کنترل بیولوژی از نظر ارزاني، سهولت كاربرد و ايمني محيط زيست، بر روش شيميايي ارجحيت دارد. لذا امروزه بر اين منطق تكيه ميشود كه جهت رسيدن به توسعه و كشاورزي پايدار، حفظ مسايل زيست محيطي، توليد محصول سالم و كاهش مصرف سموم كشاورزي و صرفه اقتصادی آن برای تولید کننده، گرایش به روشهاي بيولوژيك، امري الزامي ‌است. بنابراین یکی از پتانسیلهای جایگزین برای مدیریت بیماریهای گیاهی، استفاده از عوامل بیولوژیکی، از جمله جدایه های مختلف قارچ تریکودرما میباشد. تریکودرما مشهورترین و موثرترین جنس قارچی در زمینه کنترل بیولوژیکی عوامل بیماریزای گیاهی است که خوشبختانه بعضی از جدایههای آن به مرحله تولید تجاری رسیده و در سرتاسر دنیا مورد استفاده قرار می گیرند (Kubicek and Harman, 1998) .
گونههای تریکودرما همه جازی و از میکروارگانیسمهای غالب میکروفلور خاک به شمار میروند (Harman et al., 2004). گونههای این جنس طیف میزبانی وسیعی داشته و با مکانیسمهای مختلف آنتاگونیستی (رقابت، آنتی بیوز و پارازیتیسم) عوامل بیماریزای گیاهی مختلف را کنترل می کنند (Harman, 2006).
2-1- اهداف تحقیق
- جداسازی و شناسایی جدایههای بومی تریکودرما ی موجود در مزارع پنبه گنبد.
- بررسی امکان کنترل بیولوژیک بیماری پژمردگی پنبه با استفاده از جدایه های بومی گونههای مختلف تریکودرما در محیط آزمایشگاهی.
- غربال جدایههای برتر بر اساس میزان بازداری از رشد قارچ عامل بیماری، به منظور ارزیابی کنترل بیماری در محیط گلخانه.
فصل دوم
پیشینه تحقیق
2-1- کلیاتی در مورد پنبه
2-1-1- مبدا گیاه پنبه
گیاه پنبه بومی مناطق گرمسیری و نیمه‌گرمسیری سراسر جهان مثل آمریکا، استرالیا، ازبکستان، برزیل، پاکستان، چین، مصر، مکزیک، هند و ... است. بیشترین تنوع پنبه‌های وحشی نخست در مکزیک، و سپس در استرالیا و آفریقا یافت می‌شود. بخش‌هایی از الیاف پنبه در کاوش‌های باستان‌شناسی مربوط به ۵۰۰۰ سال پیش از میلاد در مکزیک و تمدن دره سند (پاکستان امروزی) پیدا شده‌اند. به اعتقاد بعضی از محققین پنبه در فلوریدا از سال 1556 و در ویرجنیا نیز از سال 1607 کشت میشده است. بر همین اساس بیشترین تولید پنبه در کشورهایی مثل آمریکا، ازبکستان، چین و هند بوده است و سایر کشورها مثل برزیل، پاکستان و ترکیه در رتبه های بعدی قرار داشتند (جدي حسيني و همکاران، 1386).
زراعت این گیاه از زمانهای بسیار دور در نقاط مختلف دنیا که شرایط برای رشد و نمو آن مناسب بوده انجام گرفته است. در کتب گیاه شناسی و کشاورزی به کشت این گیاه در هندوستان اشاره شده و موید آن است که حدود 1500 سال قبل از میلاد در این کشور گیاهی کشت شده که محصول آن در ردیف پشم سفید و کیفیت آن بهتر از پشم گوسفند بوده است. پنبه یکی از گیاهان فیبری است که کاربرد زیادی در صنعت هند داشته و در سطحی حدود 9 میلیون هکتار که حدود 70% آن به صورت دیم بود، کشت میگردید (کردی و همکاران، 1380).
از زمان دقیق و مبدا ورود این گیاه در ایران اطلاعات دقیقی موجود نمیباشد، ولی اسناد و نوشتهها نشان آن است که زراعت پنبه در دوره هخامنشیان مرسوم بوده و لباس سربازان آن دوره از الیاف این گیاه تهیه میشده است. در یادداشتهای موجود مربوط به بعد از اسلام نیز به کشت پنبه در اطراف ساوه و شوشتر اشاره گردیده است. تا سال 1282 هجری قمری گونههای مختلف پنبه تحت نام های بومی، رسمی، ولایتی، قره قوزه، هندی، علی آبادی، خودرنگ، نرمه، شهری و شوشتری در نقاط مختلف ایران کشت میگردید. شواهد نشان میدهد که به احتمال زیاد پنبه از طریق هندوستان به ایران وارد گرديده، زیرا در بین انواع پنبه قدیمی ایران، نوع هندی نیز وجود داشته است. از آغاز مشروطیت که روابط تجارتی ایران با سایر کشورها شروع شده، به تدریج بذور پنبه خارجی به ایران وارد و در نقاط مختلف کشت گردید. در سال 1298 اولین کارخانه پنبه پاک کنی در ایران تا سیس شد (عالیشاه و محمدی، 1389).
کشت پنبه در مرو، ری و ناحیة فارس و هرات، نیشابور، ری، طبرستان، آمل، جبال، اصفهان، شوشتر، خوزستان، و آذربایجان رواج داشته است (ستوده، 1362). ژان شاردن، جهانگرد مشهور فرانسوی که از ایران دورة صفویه بازدید کرده، از کشتزارهای وسیع پنبه ذکر نمود. در اوایل قرن نوزدهم میلادی، کمپانی هندشرقی بریتانیا در مقابل کالاهایی مانند شکر، ادویه، رنگ و روغن، پنبة خام را از ایران به هند صادر کرد. در این عصر جهانگردانی نیز اشارهای به کشتزارهای پنبه در بسیاری از مناطق ایران (از آذربایجان تا خراسان و شرق مازندران، نواحی مرکزی، اطراف یزد، کاشان، کرمان و قم) داشتند. پنبه از محصولات تابستانی بوده که در اوایل بهار کشت و بسته به مناطق آب و هوائی در اواسط تابسنان (در آب و هوای گرم و مرطوب سواحل دریای خزر) و اوایل پائیز (در نواحی خشکتر مانند آذربایجان و نواحی اطراف شیراز) برداشت میشد. پنبههای مورد کشت آن دوره از ارقام تار کوتاه و زبر بوده، که کیفیت چندان خوبی نداشتهاند. علاوه بر آن هزینه حمل و نقل بالا، بسته بندی غیر اصولی، فنآوری ابتدایی و مسائل جنبی دیگر باعث شد که ایران موفقیت چندانی برای دستیابی به بازار اروپا نداشته باشد. پنبه علاوه بر این که منبع امرار معاش ساکنان مناطق کاشت آن بوده، ماده اولیه صنایع دستی و نساجی نیز بوده که افراد بسیاری را مشغول به کار میکرد (یغمایی، 1375).
سازمان پنبة ایران در سال1335هجری شمسی با تغییر نام سازمان پنبه و دانه های روغنی شروع به فعالیت کرده و برای نخستین بار معیارهای طبقه بندی برای محصول داخلی را ارائه داد. در سال 1338 ادارة اصلاح نبات ایستگاه ورامین به مؤسسه اصلاح و تهیه نهال و بذر تبدیل شده و متعاقب آن خدمات علمی زیادی زیادی انجام داد. در همان زمان شرکت پنبه و ابریشم باحمایت وزارت صنایع و معادن تأسیس شد، تا با تشویقهای اقتصادی مناسب، کشاورزان را به کاشت پنبه ترغیب کند. در دهههای 1330 و 1340 ایران در میان ده یا پانزده کشور نخست تولید کننده پنبه جای گرفت. صادرات نیز به طور منظم رشد یافته و بازار آن متنوعتر شد. مصرف داخلی پنبه و پنبهدانه نیز تا حدودی به سبب گسترش صنعت منسوجات و تا اندازهای به دلیل تأسیس کارخانهای جدید برای تولید روغن خوراکی افزایش یافت.
افزایش تولید پنبه کاملاً به تحولات جدید در دشتهای حاصلخیز گرگان بستگی داشت. در آغاز دهة 1310 کشت پنبه در این ناحیه رواج یافته بود. در 1339 در اولین سرشماری کشاورزی، مازندران و گرگان 56% تمام مزارع پنبه (313000 هکتار) و 65% از کل محصول (330000 تن) را به خود اختصاص داده که در سال 1353 به ترتیب به 65% و 75% افزایش یافت. توسعه کشت و صنایع پنبه بیشتر دهة 1350، بویژه نیمة اول آن صورت گرفته، اما در سالهای بعد کاهش فاحشی یافته که دلیل عمده آن افزایش تولید نفت بوده است (سالنامة آماری کشور، 1356).
2-1-2- اهمیت پنبه
محصول پنبه به دلیل داشتن ارزش اقتصادی و تجاری در جهان به طلای سفید معروف میباشد. خصوصيات ويژه الياف پنبه باعث شده كه عليرغم توسعه سريع و فراگير الياف مصنوعي، این الياف همچنان حدود 48% از مصرف جهاني را به خود اختصاص دهد و حتي در برخي موارد هيچ فرآورده ديگري، قابليت جايگزيني با آن را نداشته باشد. قابلیت شستشو، ‌دوام، استحكام (‌هنگام خشك و تر بودن)، ‌قابلیت هدایت بخار آب، دوام شیمیایی، نرمی، قابلیت انعطاف، تغییر دادن رنگ الیاف پنبه با رنگهای شیمیایی و سهولت آب رفتن یا تجمع اولیه از خصوصیات الیاف پنبه میباشد. الیاف پنبه، نازکتر از موهای سر، ولی تا حدودی محکم هستند. گرچه آب به آسانی به داخل پنبه نفوذ کرده، ولی وقتی الیاف پنبه مرطوب می شوند، باز هم محکم هستند (ناصری، 1374).

بررسی تأثیر چندین نوع پیش‌تیمار سازی بر روی بذور گیاه ماریتیغال (Silybum marianum) تحت چندین سطح تنش شوری

فهرست مطالب
عنوان صفحه
چکیده1
فصل اول: مقدمه و هدف
1-1مقدمه4
1-2 گیاه شناسی5
1-3 پراکندگی جغرافیایی و منشأ6
1-4 شوری خاک7
1-5 تأثیر شوری بر جوانه زنی..........................................................................................................................................10
1-6 پرایمینگ......................................................................................................................................................................12
1-7 ترکیبات شیمیایی ماریتیغال...................................................................................................................................14
1-8 خواص فیزیکی و شیمایی روغن دانه ماریتیغال...................................................................................................15
1-9 اثرات درمانی سیلی‌مارین.........................................................................................................................................16
1-10 هدف از آزمایش.......................................................................................................................................................18
فصل دوم: مروری بر تحقیقات دیگران
2-1 سالیسیلیک اسید پرایمینگ....................................................................................................................................20
2-2 آب پیش تیمار سازی (هیدروپرایمینگ)..............................................................................................................24
2-3 پیش تیمار سازی با نمک(هالو پرایمینگ)............................................................................................................27
2-4 پیش تیمار سازی با جیبریلیک اسید.....................................................................................................................31
2-5 تأثیر شوری بر روی قند کل در بذر........................................................................................................................33
2-6 تأثیر شوری بر روی قندهای غیر احیایی.............................................................................................................36
2-7 تـأثیر شوری بر روی قندهای احیایی...................................................................................................................37
2-8 تأثیر پرایمینگ جیبرلیک اسید بر میزان قند...................................................................................................39
2-9 تأثیر پرایمینگ سالیسیلیک اسید بر میزان قند.................................................................................................39
2-10 تأثیرهیدروپرایمینگ ( آب پیش تیمار سازی ) بر میزان قند.....................................................................41
2-11 تأثیر هالوپرایمینگ ( پیش تیمار سازی با نمک ) بر میزان قند................................................................42
فصل سوم: مواد و روشها
3-1 منظور از آزمایش......................................................................................................................................................44
3-2 محل اجرای آزمایش...............................................................................................................................................44
3-3 طرح آزمایش............................................................................................................................................................44
3-4 طرز اجرای آزمایش.................................................................................................................................................45
فصل چهارم: نتایج و بحث
نتایج و بحث.......................................................................................................................................................................54
4-1 متوسط سرعت جوانه‌زنی........................................................................................................................................54
4-2: متوسط جوانه‌زنی در روز.......................................................................................................................................59
4-3: سرعت جوانه‌زنی......................................................................................................................................................62
4-4: درصد جوانه‌زنی........................................................................................................................................................66
4-5 قند کل........................................................................................................................................................................73
4-6 قند احیایی..................................................................................................................................................................82
4-7 قند غیر احیایی..........................................................................................................................................................91
4-8 نتایج کلی و بحث......................................................................................................................................................99
منابع
منابع فارسی........................................................................................................................................................................101
منابع انگلیسی...................................................................................................................................................................104
چکیده انگلیسی..................................................................................................................................................................128
فهرست جدول ها
عنوان صفحه
جدول 4-1: جدول تجزیه واریانس تأثیر پرایمینگ‌های مختلف تحت تنش‌های شوری بر روی شاخص‌های جوانه‌زنی.................................................................................................................................................................................55
جدول 4-2 اثر متقابل سطوح مختلف شوری و پرایمینگ بر روی متوسط سرعت جوانه‌زنی.............................58
جدول 4-3 اثر متقابل شوری و پرایمینگ بر متوسط جوانه‌زنی در روز...................................................................61
جدول 4-4 اثر متقابل شوری و پرایمینگ بر سرعت جوانه‌زنی.................................................................................65
جدول 4-5 اثر متقابل شوری و پرایمینگ بر درصد جوانه‌زنی...................................................................................69
جدول4-6: مقایسه میانگین تأثیر سطوح مختلف شوری............................................................................................71
جدول4-7: مقایسه میانگین‌‌های تأثیر پرایمینگ‌های مختلف..................................................................................72
جدول4-8: مقایسه میانگین‌های تأثیر زمان...................................................................................................................72
جدول 4-9: جدول تجزیه واریانس تأثیر پرایمینگ‌های مختلف تحت تنش‌های شوری بر روی قند بذر........73
جدول4-10 اثر متقابل شوری و پرایمینگ بر قند کل................................................................................................77
جدول4-11 اثر متقابل پرایمینگ و زمان بر قند کل...................................................................................................78
جدول4-12 اثر متقابل شوری و زمان بر قند کل.........................................................................................................79
جدول 4-13 اثر متقابل پرایمینگ، شوری و زمان بر روی قند کل..........................................................................80
جدول 4-14 اثر متقابل شوری و پرایمینگ بر قند احیایی........................................................................................86
جدول 4-15 اثر متقابل پرایمینگ و زمان بر قند احیایی...........................................................................................87
جدول 4-16 اثر متقابل شوری و زمان بر قند احیایی.................................................................................................88
جدول 4-17 اثر متقابل پرایمینگ، شوری و زمان بر روی قند احیایی...................................................................89
جدول 4-18اثر متقابل شوری و پرایمینگ بر قند غیراحیایی...................................................................................94
جدول 4-19 اثر متقابل شوری و زمان بر قند غیر احیایی.........................................................................................95
جدول 4-20 اثر متقابل پرایمینگ و زمان بر قند غیر احیایی...................................................................................96
جدول 4-21 اثر متقابل پرایمینگ، شوری و زمان بر روی قند غیراحیایی.............................................................97
فهرست نمودارها
عنوان صفحه
نمودار 4-1: اثر سطوح مختلف شوری بر روی متوسط سرعت جوانه‌زنی................................................................56
نمودار 4-2: تأًثیر پرایمینگ‌های مختلف بر روی متوسط سرعت جوانه‌زنی...........................................................57
نمودار 4-3: اثر سطوح مختلف شوری بر روی متوسط جوانه‌زنی در روز ...............................................................59
نمودار 4-4: تأثیر پرایمینگ های مختلف بر روی متوسط جوانه‌زنی در روز .........................................................60
نمودار 4-5 اثر سطوح مختلف شوری بر روی سرعت جوانه‌زنی................................................................................63
نمودار 4-6: اثر پرایمینگ های مختلف بر سرعت جوانه زنی.....................................................................................64
نمودار 4-7 :اثر شوری بر روی درصد جوانه‌زنی.............................................................................................................67
نمودار 4-8: اثر پرایمینگ‌های مختلف بر روی درصد جوانه‌زنی................................................................................68
نمودار 4-9: اثر شوری بر روی میزان قند کل................................................................................................................74
نمودار 4-10: اثر پرایمینگ های مختلف بر روی میزان قند کل..............................................................................75
نمودار 4-11: اثر زمان بر روی میزان قند کل...............................................................................................................76
نمودار 4-12 اثر شوری بر روی میزان قند احیایی.......................................................................................................83
نمودار 4-13 : اثر ماده شمیایی بر روی میزان قنداحیایی........................................................................................84
نمودار 4-14: اثر زمان بر میزان قندهای احیایی.........................................................................................................85
نمودار 4-15: اثر شوری بر روی میزان قند غیر احیایی.............................................................................................91
نمودار 4-16 اثر پرایمینگ‌های مختلف بر روی قندهای غیر احیایی....................................................................92
نمودار 4-17: اثر زمان بر روی قندهای غیر احیایی..................................................................................................93
بررسی تأثیر چندین نوع پیش‌تیمار سازی بر روی بذور گیاه ماریتیغال (Silybum marianum) تحت چندین سطح تنش شوری
چکیده:
بر اساس آمار موجود در سطح جهانی ایران پس از چین، هند و پاکستان بیشترین درصد اراضی شور را به خود اختصاص داده است از این رو لازم است که جهت ایجاد یک کشاورزی پایدار استفاده از گیاهان جدید و روشهای جدید در کشاورزی را مد نظر قرار دهیم. با توجه به آن که گیاه دارویی ماریتیغال دارای توانایی نسبتاً خوبی در برابر تنش شوری می‌باشد می‌تواند به عنوان یک گزینه خوب جهت کشت در مناطق شور مد نظر قرار گیرد. از آنجایی که عمل پرایمینگ می‌تواند نقش موثری در ایجاد مقاومت به تنش شوری در بذور گیاه بازی کند می‌توان آن را به عنوان یک روش کم هزینه جهت کشاورزی در مناطق شور قلمداد کرد. هدف از اجرای این آزمایش یافتن بهترین تیمار پرایمینگ جهت ایجاد مقاومت به شوری در بذور گیاه ماریتیغال از بین چند نوع از پرایمینگ‌هایی است که تا به حال بر روی بسیاری از گیاهان دیگر انجام شده و نتایج خوبی را در بر داشته‌اند. این آزمایش در دو بخش انجام شده است در بخش اول که به جوانه‌زنی بذور در پتری‌دیش پرداخته شده است در این بخش طرح آزمایشی مورد استفاده فاکتوریل در غالب طرح کاملاً تصادفی بود که از جیبرلیک اسید، سالیسیلیک اسید، آب و نمک طعام جهت پرایمینگ بذور استفاده شد. سطوح شوری مورد استفاده صفر، 50، 100، 150، 200 و 250 میلی‌مول نمک طعام در لیتر بود. در بخش دوم آزمایش اثرات تنش شوری بر روی قند بذور در اوایل دوره جوانه‌زنی مورد مطالعه قرار گرفت پرایمینگ‌ها و سطوح شوری همانند آزمایش اول بود اما در این آزمایش مقدار قندها در زمان‌های 12، 24 و 36 ساعت پس از خیس شدن بذور ماریتیغال مورد مطالعه قرار گرفت. طرح آزمایشی مورد استفاده در آزمایش دوم نیز فاکتوریل در غالب کاملاً تصادفی بود. نتایج حاصل از این پژوهش نشان می‌دهد که پرایمینگ بذرو در شرایط تنش شوری دارای اثرات مثبتی در ایجاد مقاومت به شوری در بذور گیاه ماریتیغال می‌باشد و بر روی شاخص‌های جوانه‌زنی در گیاه دارای تأثیر مثبت می‌باشد همچنین بر روی مقدار قند بذور نیز تأثیر گذار بوده و در آن تغییر ایجاد می‌کند. مشاهده گردید که در سطوح مختلف شوری بذور به تیمارها پاسخ‌های مختلفی را نشان دادند و بهترین نتیجه در مورد شاخص‌های جوانه‌زنی زمانی حاصل شد که بذور در شوری 50 میلی‌مول در لیتر نمک طعام قرار داشتند و تیمار هیدروپرایمنگ بر روی آنها انجام شده بود. بیشترین میزان قندکل و غیر احیایی زمانی حاصل گردید که بذور تحت تنش شوری 250 میلی‌مول بر لیتر نمک طعام بودند و تیمار سالسیلیک اسید پرایمینگ بر روی آنها انجام شده بود همچنین 36 ساعت از زمان خیس شدن بذور می‌گذشت. بالاترین مقدار قند احیایی در حالتی مشاهده شد که بذور تحت تنش شوری 50 میلی‌مول نمک طعام در لیتر قرار داشته و هیچ گونه پرایمی بر روی آنها صورت نگرفته بود و تنها 12 ساعت از خیس شدن بذور گذشته باشد. با توجه به این که غلظت ماده پرایمینگ و طول دوره پرایمینگ بر روی نتایج حاصله موثر است پیشنهاد می‌شود که با استفاده از مواد مورد استفاده در این آزمایش در غلظت‌ها و زمان‌های پرایمینگ دیگر این آزمایش‌ها تکرار شوند.
کلمات کلیدی: قندکل، قند احیایی، قند غیراحیایی. پرایمینگ، جوانه‌زنی و شوری
فصل اول
مقدمه و هدف
1-1مقدمه :
گیاهان دارویی مخازن غنی از مواد موثره اساسی بسیاری از داروها می‌باشند. مواد موثره اگرچه اساساً با هدایت فرایندهای ژنتیکی ساخته می‌شوند ولی ساخت آنها بطور بارزی تحت تأثیر عوامل محیطی قرار می‌گیرد، بطوری که عوامل محیطی سبب تغییرات در رشد گیاهان دارویی، همچنین در مقدار و کیفیت مواد موثره آنها می‌گردد. آبی که برای آبیاری زمین‌های کشاورزی استفاده می‌شود دارای نمک‌های محلول است که پس از تبخیر آب در خاک باقی مانده و به تدریج باعث افزایش شوری خاک‌های زراعی می‌گردد ( برکلی، 1986). حدود 7 درصد اراضی دنیا ( مونس، 2002 ) و 15 درصد از سطح کشور ایران تحت تاثیر شوری می‌باشند. از این‌رو شناسایی و بررسی سازگاری گیاهانی که توان رشد در مناطق شور را داشته باشند می‌تواند در ایجاد تعادل اکولوژیک مهم باشد ( هادی و همکاران، 1386). از نظر مراحل استقرار گیاه اولین مسئله تندش دانه است. در خاک‌های شور بذر از نظر جذب آب و اثرات سمی غلظت بالای نمک‌ها با استرس روبرو می‌گردد ( هایدر و همکاران، 1972). تنش شوری عموماً باعث تأخیر در جوانه زنی، کاهش سرعت و درصد جوانه زنی و کاهش رشد دانه رست می‌گردد. به علاوه شوری سبب تأخیر در ظهور ریشه‌چه و ساقه‌چه در بذرهای در حال جوانه زدن در محیط شور می‌شود. شوری کلرید سدیم نسبت به شوری‌های دیگر با شدت بیشتری بر روی رویش بافت‌های جوان تأثیر می‌گذارد ( وحید و همکاران، 1999 ). پرایمینگ یکی از روشهای بهبود کارکرد بذر می‌باشد. در پرایمینگ اجازه داده می‌شود که بذرها مقداری آب جذب کنند طوری که مراحل اولیه جوانه زنی انجام شود اما ریشه‌چه خارج نشود. به عبارت دیگر، بذرها تا مرحله دوم آبنوشی پیش می‌روند اما وارد مرحله سوم نمی‌شوند. بعد از تیمار پرایمینگ، بذرها خشک و همانند بذرهای تیمار نشده ( شاهد ) ذخیره و کشت می‌شوند (مک‌دونالد، 1999). گزارش‌های مختلف حاکی از آن است که پرایمینگ باعث افزایش درصد، سرعت و یکنواختی جوانه‌زنی و سبز شدن بذر می‌گردد (دمیرکایا و همکاران، 2006) ( اشرف و رئوف، 2001). همچنین گزارش شده است که این تکنیک باعث افزایش دامنه جوانه‌زنی بذر‌ها در شرایط محیطی تنش‌زا از قبیل تنش شوری، خشکی و دما می‌شود (فوجی‌کارا و همکاران، 1993) ( دمیر‌کایا و همکاران، 2006) (اشرف و فولاد، 2005).
1-2 گیاه شناسی:
ماریتیغال یا خار مریم با نام علمی Silybum marianum گیاهی است یکساله که در آب هوای گرم با خاک سبک و شنی می‌روید و ریشه این گیاه مستقیم، به رنگ روشن و دارای انشعابهای زیادی می‌باشد. ساقه آن نیز مستقیم است و انشعابهای زیادی دارد. ارتفاع ساقه متفاوت بوده و بین 150 تا 250 سانتی متر است. برگها پهن و شکننده‌اند و اوایل رویش به شکل روزت روی زمین قرار می‌میگیرند. دمبرگها بلند، بیضی شکل و خاردار می‌باشند. وجود لکه‌های سبز رنگ کلوروفیل دار و سفید رنگ که بر اثر ایجاد فاصله بین غشاء و سلولهای کلروفیل‌ دار مزوفیل ایجاد شده به ظاهر برگ حالتی شبیه به سنگ مرمر می‌دهد. حاشیه برگها خار‌دار بوده و کاپیتولها به شکل بیضی و تا حدودی تخم‌مرغی شکل هستند. قطر آنها بین 5 تا 8 سانتی‌متر است گلهای لوله‌ای به رنگ بنفش تیره و بندرت سفید رنگ می‌باشند. قسمت خارجی کاپیتولها برجسته و پولک مانند است و از تعداد زیادی زواید خار مانند تشکیل شده‌اند. میوه ( دانه ) به شکل تخم مرغ ، به طول 8 میلی‌متر و ضخامت 4 میلی‌متر است. رنگ آن عموماً قهوه‌ای تیره است، اما قسمت تحتانی آن به رنگ قهوه‌ای روشن مشاهده می‌شود. وزن هزار دانه آن 23 تا 31 گرم است (امید بیگی، 1384). وزن هر دانه حدود 22 میلی‌گرم است (ابدالی مشهدی، 1381). این گیاه به حالت خودرو در کنار جاده‌های متروک، اراضی بایر و حدود خارجی زمینهای زراعی می‌روید. برگهای این گیاه بزرگ با کناره‌های منقسم، دندانه دار، خار دار و به رنگ سبز شفاف است. خارهای نازک و ظریف رأس دنداه‌های این گیاه ، رنگ زرد و ظاهر مشخصی در برابر مقابل رنگ سبز پهنک نشان می‌دهد ضمناً چون کناره رگبرگها آن لکه‌‌های سفید وجود دارد، مجموعاً باعث می‌شود که توجه به مشخصات برگ باعث سهولت تشخیص آن از گیاهان دیگر این تیره گردد ( زرگری، 1375). . برگهای تازه روییده از بذر (لپه) از یک دوم تا سه چهارم اینچ پهنا و سه چهارم تا یک اینچ درازا دارند. هر کاپیتول حدود 100 دانه دارد و هر گیاه بین 10 تا 50 کاپیتول ایجاد می‌کند. رنگ پوشش غشایی بذر بستگی به وضعیت آب و هوایی در مرحله گلدهی دارد. وقتی هوا سرد و بارانی باشد ممکن است دانه‌ها بدون رنگ شوند (ابدالی مشهدی، 1381).
1-3 پراکندگی جغرافیایی و منشأ :
این گیاه در بعضی از مناطق ایران بصورت خودرو می‌روید. اطراف مزارع و جاده‌ها و کنار زمینهای بایر در جنوب کشور بیشتر وجود دارد. منشأ این گیاه در نواحی شرقی مدیترانه گزارش شده است و امروزه در جلگه‌های هموار این نواحی و مناطق دارای اقلیم معتدل شبه مدیترانه‌ای در فلات ایران کشت می‌شود. ماریتیغال در مناطق مختلف کشور ایران مانند چالوس، رودبار، گنبد کاوس و نوده (ارتفاعات 150 تا 200 متری) و در مازندران در مناطق کلاردشت و بابل (ارتفاعات 45 متری) امارت در دره هزار (ارتفاعات 500 متری)، غرب ایران، آذربایجان دشت مرغان، کرمانشاه در منطقه کوه نوه و لرستان در باغ سهراب و خوزستان در مناطق حمیدیه، شوش و رامهرمز و در استان فارس در مناطق کازرون، بوشهر، برازجان، ممسنی، جهرم و زرین دشت بصورت خودرو می‌رویند (زرگری، 1375). این گیاه در سطوح وسیعی همه ساله در کشورهای آلمان، اطریش، رومانی و غرب آفریقا کشت می‌شود. آلمان یکی از تولید کنندگان عمده دارو از این گیاه می‌باشد (امید بیگی، 1384). تحقیقات انجام شده در اطراف تهران نشان داده است که گیاه به خشکی بسیار مقاوم است و میزان مواد موثر موجود در بذر آن در سطح آبیاری 60 تا 80 میلی‌متر بوده در صورتی که بیشترین عملکرد بذر در 60 میلی‌متر آبیاری بوده است (زرگری، 1375).

بررسی تأثیر کمپوست کود گاوی در بستر کشت و شوری آب آبیاری بر رشد گیاه پرندهی بهشتی

فهرست مطالب
موضوع صفحه
صل اول: کلیات تحقیق 1
1 –1- وضعیت تجاری گل و گیاه در جهان 2
1–2- وضعیت تجارت گلهای شاخه بریده در جهان 2
1–3- وضعیت گل و گیاه در ایران 2
1-4- موقعیت جغرافیایی ایران از نظر تولید و صادرات 3
1– 5- وضعیت کشت و کار گیاه استرلیتزیا در ایران 4
1–6- صادرات گل و گیاه در ایران 4
1 - 7- برخی ازخصوصیات مطلوب بسترهای کشت 4
1 - 7 -1 - ماده آلی 4
1 -7- 2 - اسیدیته های کشت (pH) 4
1 -7 – 3 - نسبت C/Nبسترهاي کشت 5
1 -7– 4 - هدایت الکتریکی (EC ) در بسترهای کشت 5
1– 7– 5 - هدایت الکتریکی (EC) و CEC در بستر کشت گیاهان زینتی 5
1-7–6- تخلخل بسترهاي کشت 6
1-7–7- ظرفیت نگهداري آب 6
1 -8 – اهمیت گیاه استرلیتزیا رژینا 6
1 -9 - نشاء گیاه استرلیتزیا رژینا 6
1–10- خصوصیات گیاه شناسی استرلیتزیا 7
1–11- مرفولوژی و آناتومی گل پرنده بهشتی 7
1 – 12 - پرورش و نگهداری 8
1 –12–1- آبیاری 8
1-12-2- دما 8
1 –12– 3 – نور 8
1 - 12 – 4 – بستر کشت 8
1 –12– 5- کود دهی و تغذیه 8
1 – 13 - گلدهی و عوامل آن 9
1 – 14– ازدیاد و ثکثیر 9
1 – 15- آفات و بیماری ها 9
فصل دوم : مرور منابع 10
2– 1 - وضعیت شوری در ایران 11
2 -2 - تأثیر شوری برگیاهان 11
2-3- تأثیر شوری برروی گیاهان زینتی 12
2- 4- دلایل ایجاد شوری در خاک 14
2– 4 -1- شوری خاک از نمک جاده 14
2-4-2- شوری خاک در اثر آبیاری 14
2-4-3- شوری خاک در اثر استفاده بیش از حد کود 14
2-4-4- شوری خاک در اثر هوا دیدگی سنگها (شوری ذاتی) 15
2-4-5 – خاکهای سدیمی 15
2- 5- مقدار شوری در کودهای دامی 15
2-6- وضعیت خاکهای کشور ایران از نظر مواد آلی 15
2-7– وضعیت تولید کود دامی در جهان 16
2-8- وضعیت تولید کودهای دامی و آلی در کشور 16
2-9- مزایای کمپوست به عنوان بخشی از بستر کشت گیاهان 16
2-10- ترکیب و مشخصات کود دامی (حیوانی) 17
2-11- عوامل موثر بر ترکیب شیمیایی کود ‎‎ 18
2-12-ارزش تغذیه کود دامی (حیوانی) 18
2-13- روش و زمان مصرف کود دامی (حیوانی) 18
2-14- تأثیر کمپوست کود حیوانی بر گیاهان زینتی 19
2-15- وضعیت تولید کود های دامی و آلی در کشور 20
2-16- تاثیر استفاده از مواد آلی و کود دامی بر خصوصیات و عملکرد گیاهان 20
2- 17- بر رسی اثر کودهای شیمیایی بر روی گیاهان و محیط زیست 21
2-18- اهمیت بسترهای کشت 21
2-19- انواع بسترهای کشت 22
2-19-1- بسترهاي بدون خاك 22
2-19-2- پیت 22
2-19-3- پیت اسفاگنوم (خزه پیت) 23
2-19-4- خزه هیپنوم 24
2-19-5- پیت نی جگنی 24
2-19-6- هوموس پیت 25
2-19-7- پوست درختان 35
2-19-8- کوکوپیت 26
2-19-9- پرليت 26
2-19-10- ورمیکولیت 27
2-19-11-زئولیت 28
2-20- کودهای آلی: 28
فصل سوم: مواد و روشها 29
3 – 1 - طرح آزمایش 30
3 – 2 – محل و تاریخ اجرای آزمایش 30
3 – 3 –1- مواد گیاهی 30
3 – 4 – آماده سازی بسترهای کشت 31
3-4-1- مواد مورد استفاده 31
3-4-1-1- خاک زراعی 31
3-4- 1 – 2- کمپوست کود گاوی 31
3-4-1-3- پوست برنج 32
3-4-1-4- کودهای شیمیایی 32
3-4-1 -4- 1- کود سوپر فسفات 32
3-4-1-4-2- کود اوره 32
3-4-1-4-3- کود کریستالون 33
3-5-تعیین EC و PH آب آبیاری و مواد بستر کشت در شروع آزمایش.........................................................................33
3 -6- تهیهی محلول شوری (آب شور) با استفاده از نمک طعام (NA) 33
3-7- تيمارهاي آزمایشی 34
3-8- كاشت گياه استرلیتزیا رژینا در بسترهاي اصلی مورد آزمايش 35
3-9- روش کار عملی در طول مدت آزمایش 35
3-10- اندازهگیری شاخص‌های رشد گیاه 37
3-11-اندازهگیری ارتفاع گیاه، تعداد برگ، پهنک برگ و محیط طوقه‌ی گیاه 37
3-11-1-اندازهگیری وزن تر اندام هوایی گیاه 39
3-11-2- اندازهگیری وزن تر ریشه 39
3-11-3- اندازهگیری وزن خشک اندام هوایی و ریشه 40
3-11-4- اندازه گیری pHو EC در بستر کشت 40
3-11-5- محاسبات آماري 41
فصل چهارم: تجزیه و تحلیل داده ها و یافته های تحقیق 42
4-1- اثر سطوح مختلف شوری آب و كمپوست کود گاوی در بستر كشت و رشد گياه استرلیتزیا 43
4-1-1- اثر کمپوست کود گاوی در بستر کشت و رشد گیاه استرلیزیا..............................................................................43
4-1-2- تاثیر هدایت الکتریکی (EC) بستر کشت ...........................................................................................................43
4-1-3- تاثیر بر PH بستر کشت ...................................................................................................................................43
4-2-اثر بستر كشت (کمپوست کود گاوی) بر شاخص رشد گیاه استرلیتزیا 44
4-2-1- ارتفاع 44
4-2-2- قطر طوقه 45
4-2-3- وزن تر اندام هوایی 45
4-2-4- وزن خشك اندام هوایی 46
4-2-5- وزن تر ریشه 47
4-2-6- وزن خشك ریشه 48
4-2-7- تعداد برگ 49
4-2-8- مساحت پهنک برگ 50
4-3- تأثیر شوری آب آبیاری بر روی بستر کشت و گیاه استرلیتزیا 50
4-4- تاثیر شوری بر هدایت الکتریکی (CE) بستر کشت 50
4-5- تاثیر شوری بر PH بستر کشت.................................................................................................................................51
4-6- تاثیر شوری آب آبیاری بر رشد گیاه استرلیتزیا..........................................................................................................51
4-6-1- ارتفاع....................................................................................................................................................................51
2-6-2-قطر طوقه...........................................................................................................................................................52
4-6-3- وزن تر اندام هوایی 53
4-6-4- وزن خشک اندام هوایی 54
4-6-5- وزن تر ریشه 55
4-6-6- وزن خشك ریشه 56
4-6-7- تعداد برگ 57
4-6-8- مساحت پهنک برگ 57
4 -7- اثر متقابل بستر کشت و شوری بر شاخصهای رشد گیاه استرلیتزیا.......................................................................58
4-8- تاثیرات متقابل کمپوست کود گاوی و شوری آب آبیاری بر EC و PH بستر کشت..............................................58
4-8-1- ارتفاع ..................................................................................................................................................................59
4-8-2- محیط طوقه .........................................................................................................................................................59
4-8-3- وزن خشک اندام هوایی.......................................................................................................................................59
4-8-4- وزن تر اندام هوایی...............................................................................................................................................59
4-6-5- وزن تر ریشه 59
4-6-6- وزن خشك ریشه 60
4-6-7- مساحت پهنک برگ 60
فصل پنجم; بحث و نتیجه گیری و پیشنهادات 70
5-1- بحث 71
5-1-1-اثر سطوح مختلف شوری آب و كمپوست کود گاوی در بستر كشت و رشد گياه استرلیتزیا 71
5-1-2- مقایسه کمپوست کود گاوی برEC بستر كشت 71
5-1-1-3- تاثیر شوری آب آبیاری EC بستر کشت 71
5-1-4- اثر متقابل بستر کشت و شوری آب آبیاری بر EC 71
5-2- PH بستر کشت 72
5-3- اثر بستر کشت بر رشد گیاه 72
5-4- اثر بستر گشت بر تعداد برگ و مساحت پهنگ برگ گیاه 73
5-5- تاثیر شوری آب آبیاری بر رشد گیاه استرلیتزیا 73
5-6- نتیجه گیری نهایی 74
5-7- پیشنهادات 75
منابع: 76
فهرست جداول
عنوان صفحه
جدول 1-1 : صادرات گل و گیاه در سالهای اخیر 4
جدول 3- 1- مقدار EC و pH مواد مورد استفاده در بسترهای کشت و آب آبیاری (شاهد) قبل از شروع آزمایش 33
جدول3 – 2– مقدار نمک لازم جهت ساخت محلولهای شوری آب 33
جدول 3-3- مشخصات و علامت اختصاری تیمارهای به کار رفته درآزمایش. 34
جدول 4 – 1- اثر متقابل سطوح کمپوست کود گاوی و شوری آب آبیاری بر تعداد برگ، مساحت پهنک برگ، EC و pH بستر کشت استر لیتزیا رژینا 60
جدول 4 – 2- اثر متقابل سطوح کمپوست کود گاوی و شوری آب آبیاری بر رشد گیاه استر لیتزیا رژینا 68
جدول4 – 3- مقایسه ی میانگین بستر کشت، شوری آب آبیاری و اثر متقابل آنها بر شاخص های رشد گیاه استر لیتزیا 69
فهرست نمودارها
عنوان صفحه
نمودار4-1- اثر سطوح کمپوست کود گاوی بر Ph بستر کشت 43
نمودار 4-2- اثر کمپوست کود گاوی بر ارتفاع گیاه استرلیتزیا 44
نمودار 4-3- اثر کمپوست کود گاوی بر محیط طوقه گیاه استرلیتزیا 45
نمودار 4-4- اثر کمپوست کود گاوی بر وزن تر اندام هوایی گیاه استرلیتزیا 46
نمودار 4-5- اثر کمپوست کود گاوی بر وزن خشک اندام هوایی گیاه استرلیتزیا 47
نمودار 4-6 - اثر کمپوست کود گاوی بر وزن تر ریشه گیاه استرلیتزیا 48
نمودار 4-7- اثر کمپوست کود گاوی بر وزن خشک ریشه گیاه استرلیتزیا 49
نمودار 4-8- اثر کمپوست کود گاوی بر مساحت پهنک برگ گیاه استرلیتزیا 50
نمودار 4 – 9– اثر سطوح شوری آب آبیاری بر pH بستر کشت 51
نمودار 4 – 10 – اثر سطوح شوری آب آبیاری بر ارتفاع گیاه استرلیتزیا 52
نمودار 4 – 11– اثر سطوح شوری آب آبیاری بر محیط طوقه گیاه استرلیتزیا 53
نمودار 4 – 12 – اثر سطوح شوری آب آبیاری بر وزن تر اندام هوایی گیاه استرلیتزیا 54
نمودار 4 – 13– اثر سطوح شوری آب آبیاری بر وزن خشک اندام هوایی گیاه استرلیتزیا 55
نمودار 4 – 14– اثر سطوح شوری آب آبیاری بر وزن تر ریشه گیاه استرلیتزیا 56
نمودار 4 – 15– اثر سطوح شوری آب آبیاری بر مساحت پهنک برگ گیاه استرلیتزیا 58
فهرست تصاویر
عنوان صفحه
تصویر 3 – 1- گیاهان استرلیتزیای تهیه شده برای شروع آزمایش. 30
تصویر3-2- کمپوست کود گاوی مورد استفاده جهت استفاده و آماده سازی بستر کشت. 31
تصویر3-3- کشت گیاهان استرلیتزیا در بستر های مطابق طرح آزمایش. 35
تصویر3-4- گیاهان استرلیتزیا در طی دوران رشد. 36
تصویر3-5– اندازه گیری محلول پایه (Stok) جهت ساخت محلول شور رقیق مطابق طرح آزمایش. 36
تصویر3- 6– تیمارها در ماه ششم آزمایش. 37
تصویر 3- 7- اندازه گیری مساحت پهنک برگ تیمارها 38
تصویر 3- 8- اندازه گیری ارتفاع گیاهان در پایان آزمایش. 39
تصویر 3 – 9- اندازهگیری وزن تر ریشه. 40
تصویر3 – 10 – عصاره گیری از مواد بستر کشت جهت سنجش EC و pH بستر کشت. 41
چکیده
گیاه زینتی استرلیتزیا رژینا یک گیاه دائمی و با ارزش است. توجه به بستر و محیط کشت آن اهمیت بالایی دارد. از جملة مهمترین فاکتورهایی که درکشت گیاهان به ویژه گیاهان دائمی باید به آن توجه نمود، تغذیه و سنجش درجة حساسیت، یا مقاومت گیاه مورد نظر به شوری میباشد، با این وصف، بخشی از خاکها و حتی آبهای کشور ایران با شوری مواجه هستند. همچنین میزان مواد آلی و غلظت برخی عناصر غذایی در خاک اندک میباشد. از طرفی تغذیه با استفاده ازکودهای شیمیایی، علاوه بر تخریب ساختمان و بافت خاک، آثار زیانبار زیست محیطی و شوری بیشتر خاک را نیز در دراز مدت به دنبال خواهد داشت. به این جهت، آزمایشی به صورت فاکتوریل برپایة طرح بلوکهای کامل تصادفی با دو فاکتور بستر کشت و شوری آب آبیاری، شامل بستر کشت شاهد (100 درصد خاک زراعی)، 100 درصد خاک زراعی به همراه مصرف کودهای شیمیایی، مقادیر 15، 30 و 45 درصد کمپوست کود گاوی به جای خاک زراعی و تیمارهای شوری آب شامل 1- آب آبیاری منطقه (شاهد)، 2- آب آبیاری با شوری 1، 2، 4 و 6 دسیزیمنس بر متر طراحی شد. بر این اساس اثرات 25 تیمار و هر تیمار در 3 تکرار بر رشد گیاه استرلیتزیا بررسی شد. پس از 8 ماه وزن تر و خشک ریشه و اندام هوایی، قطر ساقه، تعداد برگ، اندازِة پهنک برگ و ارتفاع گیاه اندازه گیری شد. نتایج نشان داد کلیة شاخصهای رشد با افزایش کمپوست کود گاوی در بستر کشت، نسبت به شاهد به صورت معنی داری افزایش یافت. همچنین در مقایسه با کاربرد کودهای شیمیایی، اکثر شاخصهای رشد گیاه مانند وزن تر و خشک اندام هوایی، ریشه، مساحت پهنک برگ، تعداد برگ و ارتفاع افزایش نشان داد. در تیمارهای شوری، تفاوت معنی دار اختلال رشد دیده نشد، و حتی در برخی تیمارهای شوری در مقایسه با شاهد افزایش رشد مشاهده شد. در کل نتایج نشان داد که افزودن کمپوست کود گاوی در بستر کشت گیاه استرلیتزیا میتواند جایگزین مناسبی برای مصرف کودهای شیمیایی در بستر کشت باشد، و این گیاه تا شوری آب ds/m 6 توانایی رشد و نمو دارد.
واژگان کلیدی: استرلیتزیا رژینا (پرنده بهشتی)، شوری، کمپوست کود دامی (گاوی)، کود شیمیایی.
فصل اول
کلیات تحقیق
1 –1- وضعیت تجاری گل وگیاه در جهان
تولید تجاری گیاهان زینتی، یک کشت و کار جهانی است. ارزش اقتصادی آن در دو دهه گذشته، به طور معنی داری افزایش یافته است و استعداد زیادی برای پرورش مداوم آن در آینده هم در بازارهای داخلی و هم بازارهای بینالمللی وجود دارد (روت و همکاران، 2006).
چهار صادر کنندهی برتر (هلند، کلمبیا، ایتالیا، اسرائیل) حدود 80 درصد بازار جهان را تشکیل میدهند. سهم کشورهای در حال توسعه، آفریقا، آسیا و آمریکای لاتین، جهت تأمین مواد کشت مورد نیاز، برای تولید تجاری گیاهان زینتی، باغها و فضای سبز، کمتر از 20 درصد میباشد. کیفیت بیشتر و بهتر مواد پایهای بستر کشت، نیاز پایهای و اساسی تولیدکنندگان برای افزایش بهرهوری و سودمندی میباشد (روت و همکاران، 2006).
بر پایه آمار مرکز بینالمللی آمار گل و گیاهان زینتی (AIPH) در سال 2000، میزان کل سطح گل و گیاه در دنیا 360000 هکتار گزارش شده است که ارزش آنها بالغ بر 60 میلیارد دلار تخمین زده شده است. همچنین این مرکز اعلام کرد 10 کشور مهم از نظر سطح زیر کشت گل و گیاهان زینتی عبارتند از ژاپن، ایتالیا، هلند، آمریکا، مکزیک، اسپانیا، آلمان، کلمبیا، فرانسه، فلسطین اشغالی و ایران با حدود 4400 هکتار سطح زیرکشت، رتبه دوازدهم را دارا میباشد. در حال حاضر ارزش تولیدات گل گیاه در جهان به بیش از 100 میلیارد دلار افزایش یافته است (سازمان توسعة تجارت ایران، 1389.www.top.ir ).
1–2- وضعیت تجارت گلهای شاخه بریده در جهان
تنها میزان صادرات جهانی گلهای شاخه بریده در سال 2008 میلادی به ارزش 6 میلیارد و 635 میلیون دلار بوده است، این رقم در سال 2005 بالغ بر 5/9 میلیارد دلار بوده است، رکود اقتصاد جهانی، خصوصا در اروپا در این فراز و فرودها تأثیر داشته است (سازمان توسعة تجارت ایران، 1389).
1–3- وضعیت گل و گیاه در ایران
ایران یکی از خواستگاهها و زادگاههاي طبیعی گیاهان زینتی از جمله لاله، سنبل، زنبق و برخی از درختچهها و تعداد زیادي از درختان میوه به شمار میآید و در منابع علمی دنیا اسناد و مدارك مربوط به این موضوع موجود است .ولی از نظر اقتصادي و صادرات گل و گیاه، ایران هنوز موقعیت مناسبی در سطح دنیا ندارد (ویژه نامه باغدار، 1387). ايران در سالهای قبل از 1357 يكي از بزرگترين وارد كنندگان گل و گياهان زينتي بود، اما امروزه در جایگاه يك صادركننده گل ارتقاء يافته، كه نمونه آن را ميتوان به صادرات گلهای مريم، گلايل، سوسن و غيره اشاره كرد. اما آنچه مهم است ايران از نظر صادرات در جايگاه 107 جهان قرار دارد. امروزه براي بهدست آوردن جايگاه مناسب در بازارهاي دنيا، بايد محصولي عالي و قابل رقابت با ساير كشورها توليد نمود (بشيراعظمي، 1375).
1-4- موقعیت جغرافیایی ایران از نظر تولید وصادرات
موقعیت ایران از نظر جغرافیایی از دو نظر مهم است:
الف: از نظر آب و هوایی ب: موقعیت نسبت به کشورهاي همسایه
ایران در منطقهاي با طول روز بلند و روشنایی کامل آفتاب قرار دارد و از این نظر میتوان در بسیاري از هزینههاي مربوط به گرم کردن و روشن نگاه داشتن گلخانهها که براي کاشت و تکثیر گیاهان زینتی اهمیت زیادي دارد، صرفه جویی کند. علاوه بر این موقعیت، ایران به دلیل قرار داشتن در کنار کشورهاي پر مصرف گل و گیاه از نظر اقتصادي حائز اهمیت است. همسایههاي شمالی و جنوبی ایران از خریداران بسیار خوب گیاهان زینتی هستند. ایران با داشتن یک بازار متعادل و نسبتاً ثابت و دائمی قادر است جایگاه واقعی خود را در این عرصه پیدا کند (ویژه نامه باغدار، 1387).
امروزه پرورش گل و گیاهان زینتی به یک صنعت اشتغالزا و ارزآور تبدیل شده است. ایران کشوري در حال توسعه است و در این راستا باید صادرات غیر نفتی آن روز به روز افزایش یابد. تاکنون 14 گونه اقلیم آب و هوایی در جهان شناخته شده که از این تعداد، 12 گونه آن در سرزمین پهناور ما وجود دارد. شاید کمترین کشوري را بتوان یافت که تفاوت درجه هوا در آن بین 25 تا 40 درجه سانتیگراد در طول سال باشد و بتوان انواع گل و گیاهان را در آن سرزمین پرورش داد، اما ایران به لطف و موهبت الهی از چنین شرایط آب و هوایی برخوردار است. امروزه ما شاهد آن هستیم که بسیاري از کشورهاي دنیا بدون در اختیار داشتن چنین شرایط آب و هوایی، موفق شدهاند با بهره گیري از علم و فناوري نوین به پرورش انواع گیاهان در شرایط مصنوعی بپردازند و سهم بالقوهاي از این تجارت سودمند را در عرصههای بینالمللی از آن خود کنند (ویژه نامه باغدار،1387).
تولید گل و گیاهان زینتی امروزه از اهمیت خاصی برخوردار بوده و تدوین برنامهاي جامع در جهت تولید و صادرات این گیاهان، علاوه بر اشتغال زایی، درآمد سرشاری را نصیب کشورمان مینماید. کشورمان از نظر شرایط آب و هوایی و نوري برتریهای ویژهاي نسبت به تولیدکنندگان عمده جهانی دارد، با این وجود به دلیل عدم رعایت اصول صحیح تغذیهاي و عدم استفاده از بسترهاي مناسب، گیاهانی با کیفیت پایین تولید میشوند که ارزش صادرات ندارند (محبوب خمامی، 1385).
1– 5- وضعیت کشت و کار گیاه استرلیتزیا در ایران
درحال حاضر در کشور ما تنها سطح محدودی از شمال کشور در استانهای مازندران و گیلان به کشت و کار آن اقدام میشود (پاداشت دهکایی و کافی، 1381) .در بازارهای گل در داخل کشور نیز هر روزی که میگذرد تقاضا برای گل و برگ گیاه استرلیتزیا بیشتر میشود. این افزایش تقاضا علاوه بر زیبایی و شکل منحصر به فرد آن، به دلیل ماندگاری طولانی و طبیعی گل و برگ استرلیتزیا حتی بدون استفاده از مواد نگهدارنده است. در صورتی که پتانسیل بیشتری برای صادرات و ارز آوری نسبت به بسیاری دیگر از گلها و گیاهان زینتی دارد.
1–6- صادرات گل و گیاه در ایران
بر اساس آمار سازمان توسعه و تجارت ایران (1389)، صادرات گل گیاه در سالهای اخیر به شرح زیر بوده است:
جدول 1-1 : صادرات گل و گیاه در سالهای اخیر
سال ارزش به میلیون دلار
1383 2
1384 24
1385 7
1386 11
1387 20
1389 27
1 - 7- برخی ازخصوصیات مطلوب بسترهای کشت
1 - 7 -1 - ماده آلی
ماده آلی، حاصل تجزیه کامل و یا ناتمام بقایاي گیاهی و جانوري میباشد. ماده آلی در بستر کشت باید پایدار بوده و نقش خود را تا پایان مرحله برداشت گیاه حفظ کند (رونالد و دیان، 2006).
1 -7- 2 - اسیدیته های کشت (pH)
در بسترهاي کشت، pH تاثیر زیادي بر روي قابلیت دسترسی ریشه به عناصرغذایی دارد. اغلب عناصر ضروري براي رشد گیاه در pH برابر 7- 5/5 در دسترس میباشند اگر pH بیش از حد کم و یا بیش از حد زیاد باشد دسترسی گیاه به عناصر غذایی محدود می شود. اغلب گیاهان، بهترین رشد را درpH محدوده 7 - 6 دارند. مقدار اسیدیته یا قلیایی بودن بستر کشت توسط اندازهگیری مقدار یونهای هیدروژن مربوط در محلول بسترتعیین میشود. pH معین بستر، قابلیت دسترسی ریشه به عناصر غذایی گیاه را تنظیم میکند. میزان pH بستر بدون خاک، باید از 4/5 تا 6 باشد. برای بستر با بیش از 20 درصد خاک، میزان pH باید از 2/6 تا 8/6 باشد. PH بستر میتواند در واکنش به کودها، قلیاییت آب و تجزیه ماده آلی تغییر کند (وسترولت، 2003).
1 -7 – 3 - نسبت C/Nبسترهاي کشت
بسترهاي آلی در نتیجه فعالیت میکروارگانیسمها تجزیه میشوند. این موجودات در طی فرآیند تجزیه نیتروژن را جذب میکنند. اگر مقدار زیادي مواد آلی در مدت کمی توسط میکروارگانیسمها شکسته شود بستر از نیتروژن تهی میشود. بین گیاه و میکرو ارگانیسمها برای جذب نیتروژن رقابتی پیش میآید و میکرو ارگانیسمها به علت سطح ویژه بیشتر برتری مییابند. بهترین نسبت C/N برای گیاهان زینتی در محدوده کمتر از 1 :30 است (دال و ویلکینز، 1996).
1 -7– 4 - هدایت الکتریکی (EC ) در بسترهای کشت
بالا بودن میزان نمکهای محلول در بسترهاي کشت گیاهان، رشد را کاهش داده و باعث بروز سوختگی در برگ گیاه میشود (چن و همکاران، 1988). شوری بالاتر از 4 دسیزیمنس بر متر به صورت مشابهی رشد را در اکثر گیاهان تحت تاثیر قرار میدهد و در شوری بالاتر از8 دسی زیمنس بر متر فقط گیاهان متحمل به شوري قادر به رشد هستند (دال و ویلکینز، 1996).
1– 7– 5 - هدایت الکتریکی (EC) و CEC در بستر کشت گیاهان زینتی
پرورش گیاهان زینتی در بسترهاي گلدانی با شوري بین 1 – 3 دسیزیمنس بر متر محقق میشود (حسندوخت،1384). دامنه شوری مطلوب در بسترهاي کشت گیاهان زینتی بین 63/0 تا 56/1 میلیموس بر سانتی متر مطلوب گزارش شده است (روبینز،2000). ميزان CEC بسترهاي كشت همراه با خاك در مقايسه با بسترهاي بدون خاك بيشتر است. قابليت نگهداري عناصر غذايي بسترهای كشت با خاك بيشتر از بدون خاك میباشد، از اينرو اين بسترها براي رشد گياهاني با دوره رشد طولاني و آبياري زياد از قبيل گلهاي شاخه بريده و داوودي مناسبتر است. بهترين دامنه pH براي اين بسترها 2/6 تا 8/6 است (دال و ويلكينز، 1999).
1-7–6- تخلخل بسترهاي کشت
در فضاي بین ذرات جامد بستر کشت خلل و فرج وجود دارد. درصد بالاي خلل و فرج یا تخلخل باعث زهکشی بهتر، وجود آب و هواي لازم و تبادلات گازي نرمال می شود. یک خاك باغی و یا ماده معدنی مطلوب در حدود 50 درصد خلل و فرج دارد. بسترهاي آلی مورد استفاده در گلخانه بین 75 تا 80 درصد تخلخل دارند (رونالد و دیان، 2006).
1-7–7- ظرفیت نگهداري آب
بستر کشت مطلوب قاعدتأ باید ذخیره آب قابل دسترس براي استفاده گیاه را داشته باشد. آب قابل دسترس آبی است که میتواند به وسیله ریشه گیاه جذب شود که درخلل و فرج بستر یافت میشود (رونالد و دیان، 2006).
1-8- اهمیت گیاه استرلیتزیا رژینا
گیاه پرنده بهشتی (استرلیتزیا رژینا)، در بین مردم جهان محبوبیت خاصی داشته و از اهمیت تجاری روز افزون و بالایی هم برخوردار میباشد و به عنوان یک گیاه گل بریده و زینتی چند منظوره و با ظرفیتهای بالا محسوب شده، ضمن تقاضای روز افزون در ایران و جهان برای گلهای بریده و زیبایش، برگهای با دوام آن در تزیین و گل آرایی، به عنوان یکی از برگهای اصلی کاربرد وسیع داشته، و همچنین استفاده از این گیاه درطراحی فضای سبز و یا به عنوان یک گیاه گلدانی گلدار زیبا، ارزش ویژهای به آن داده است.
1 -9- منشاء گیاه استرلیتزیا رژینا
گیاه استرلیتزیا با نام علمیreginae Strelitzia بومی آفریقای جنوبی میباشد. نامهای متداول آن عبارتند از: استرلیتزیا، منقار درنا، جرثقیل گل و پرندهی بهشتی، هر چند این نامها نیز در مجموع به گونههای دیگرآن نیز گفته میشوند. نام علمی آن به احترام بزرگداشت ملکه شارلوت همسر جورج سوم پادشاه انگلستان از مکلنبورگ، Strelitza برگزیده شده است (پاداشت دهکایی، 1382). این گیاه برای اولین بار در سال 1773 به اروپا معرفی شد، هنگامی که آن در باغ گیاهی سلطنتی Kew کاشته شده است. ازآن زمان به بعد به طور گستردهای در سراسر جهان معرفی شده، از جمله در آمریکا و استرالیا، در ایالات متحده، فلوریدا و کالیفرنیا از مناطق عمده کشت آن محسوب میشوند. این گیاه زینتی در جنوب کالیفرنیا به عنوان گل رسمی و نماد شهر لسآنجلس انتخاب شده است (پاداشت دهکایی و کافی، 1381).
1-10- خصوصیات گیاه شناسی استرلیتزیا
استرلیتزیا (پرندهی بهشتی) گیاهی دائمی، گلدار و تک لپه است. از نظر گیاه شناسی در راستهی Zingiberales ، خانوادهیStrelitziacea ، جنس Strelitzia و دارای 5 گونهی مهم است. مهمترین گونهی آن با نام علمی Strelitzia reginae با گلبرگهای آبی مایل به بنفش و کاسبرگهای نارنجی که شکل سر پرندهی زیبای بهشتی را دارد میباشد. ارتفاع این گیاه 5/1 تا 2 متر و در محیطی به قطر حدود 1 متر با برگهای پارویی شکل و پهنکی به طول 25 تا 70 سانتیمتر و عرض 10 تا 30 سانتیمتر گسترده میشود، گلها بالاتر از برگها، در نوک ساقههای بلند (دمگل) از بین اسپات که شکل وظاهر سر و منقار یک پرنده آن را دارد بیرون میآیند گل و کاسبرگ در یک زمان از اسپات که شامل سه کاسبرگ نارنجی درخشان پر رنگ و سه گلبرگ بنفش آبی نمایان میشوند، دو گلبرگ آبی متصل به هم به شکل پیکان یا فلش مانند هستند (پاداشت دهکایی و کافی، 1381. www.floridata.com/ref/s/stre_reg.cfm).
1–11- مرفولوژی و آناتومی گل پرنده بهشتی
گل آذین استرلیتزیا رژینا دارای یک دمگل بلند است که در انتها به یک براکته قایقی شکل منتهی میشود که گلهای کامل دارای سه کاسبرگ نارنجی کم بیش مساوی و سه گلبرگ آبی نامساوی هستند. دو گلبرگ در یک ساختمان پیکانی شکل به هم پیوستهاند در شیار حاصل از پیوستن دو گلبرگ پنج پرچم و خامه قرار گرفته است، سومین گلبرگ کوچک است و کیسه مانند که در پایهی گلبرگهای پیکانی شکل قرار گرفته است. پنج پرچم دارای میلههای بلند و بساک طولی هستند و تقریباً طول دو گلبرگ پیوسته شده پیکانی شکل را دنبال میکنند. طول بساک ها قبل از شکفتن گل 51-48 میلیمتر است وکاسبرگها نارنجی و گلبرگها آبی هستند انتهای بساکها به انتهای غلاف گلبرگ متصل شدهاند.
میلههای پرچم خیلی باریک با پایهی مخروطی و مایل به آبی هستند. دانه گرده نا صاف وحدود 100 میکرومتر قطر دارد. جوانه زنی گرده هم روی کلاله و هم روی محلول 1% ساکارز القاء میشود و قطر لوله گرده در حدود 30 میکرومتر است. استرلیتزیا یک گیاه تک پایه با گلهای کامل دو جنسی است اما به دلایل ژنتیکی دانة گرده خود را پذیرا نیست و باید توسط دانههای گردة گیاه دیگر عمل تلقیح صورت گیرد، در طبیعت و زادگاهش این کار توسط پرندگان و خفاش انجام میشود و در موسسههای تولیدی توسط ابزاری مانند قلم مو و دست انسان صورت میگیرد (پاداشت دهکایی و کافی، 1381).
1– 12- پرورش و نگهداری
1 –12–1- آبیاری
استرلیتزیا در بهار و تابستان و فصل رشد به آبیاری منظم و مرتب نیاز دارد و هر چند که به خشکی و کم آبی نیز مقاوم است، ولی برای گلدهی بهتر باید از خشکی زیاد و مفرط آن در فصل گرما پرهیز شود. اما در غیر از آفتاب کامل و تابستان، نیاز آن به آب کمتر میشود.
1-12-2- دما
در تحقیقات بهعمل آمده حداقل دما برای تولید گل، 13 درجه سانتیگراد در شب و 21 درجه سانتیگراد در روز است، ولی دمای بهینه 17 درجه سانتیگراد در شب و 21 تا 23 درجه سانتیگراد در روز میباشد. دمای بالاتر از 28 درجه سانتیگراد برای این گیاه مفید نبوده زیرا باعث سقط جوانه گل میشود، در دمای پایین تر از 12 درجه گلدهی نکرده و گلهای باز آن در دمای زیر 8 درجه سانتیگراد آسیب میبینند و بوتهی آن سرمای شدید و یخبندان را تحمل نمیکند و اندام هوایی آن از بین میرود (پاداشت دهکایی و کافی، 1381).
1–12– 3 – نور
نور مانند دما بر روی گلدهی استرلیتزیا تاثیر ندارد اما دیده شده گیاهانی که در آفتاب کامل رشد کردهاند از گیاهانی که در سایه کامل بودهاند برگ بیشتر و در نتیجه گل بیشتر نیز تولید کردهاند بهطور کلی هم در آفتاب و هم در کمی سایه پاسخ خوبی میدهد (پاداشت دهکایی و کافی، 1382).
1- 12 – 4 – بستر کشت
استرلیتزیا تقریباً تحمل و سازگاری با هر نوع خاکی دارد اما بهترین رشد آن درخاکهای لومی غنی و با زهکشی خوب است.

تشخیص آسیب در پلهای فولادی با استفاده از الگوریتم های تکاملی word

فهرست مطالب

«عنوان» «صفحه»

فصل اول- کلیات......... 13

1-1- مقدمه........... 2

1-2- پایش سلامت سازه­ها....... 4

1-3- آسیب در پل­ها........... 4

1-4- هدف و گستره رساله حاضر......... 5

1-5- ابعاد رساله......... 8

فصل دوم- مرور ادبيات فنى و تاريخچه مطالعات پيشين........... 2

2-1- مقدمه............................................... 10

2-2- شناسايي آسیب با استفاده از آنال‍يز تحل‍يل‍ي با فرايند معکوس12

2-2-1-روش­هاي محاسبه سخت................................ 12

2-2-2- روش­هاي محاسبه نرم............................... 13

2- 3- تغيير در خصوصيات مودى............................... 13

2- 3- 1- تغيير فركانس.................................. 14

2- 3-2- تغيير ميرائى................................... 16

2- 3-3- تغيير اشكال مودی............................... 16

2-4- كنترل پاسخ.......................................... 17

2-5- تغييرات تابع پاسخ فركانسى و تابع پاسخ ضربه........... 17

2-6- روش­هاى احتمالاتی..................................... 17

2-6-1- مشخصه توابع چگالی احتمال........................ 18

2-6- 2- آزمون همبستگى.................................. 18

2-6-3- تابع وابستگى.................................... 19

2-7- مدل­هاى خانواده ARMA................................. 19

2- 8- ماتريس نرمی........................................ 19

2-9- اصلاح ماتريس­هاى مشخصه................................ 20

2-10- تئورى انتشار امواج................................. 20

2-11- شناساي‍ي آسیب با استفاده از الگوريتم بهینه­یابی...... 21

2-11-1- شناسايي آسیب با استفاده از الگوريتم ژنتیک...... 21

2-11-2- تشخیص آسیب بر اساس سایر روش­های بهینه­یابی....... 22

2- 12- تشخیص آسیب بر اساس پردازش سيگنال­ها................. 23

2-12-1- پردازش در حوزه زمان............................ 23

2- 12-2- پردازش در حوزه فركانس......................... 25

2-12-2-1- تحليل فوريه.............................................. 26

2-12-2-2- تبدیل فوریه با زمان کوتاه................................ 26

2-12-2-3- تحليل ويولت (موجک)....................................... 27

2-12-2-4- بسته ويولتي (ویولت پکت).................................. 28

2-12-2-5- تحلیل کرولت ( منحنیک).................................... 30

2- 12-3- پردازش در حوزه زمان- فركانس................... 30

2-12-3-1- ارائه ويگنر- ويل......................................... 33

2-12-3-2- كلاس كوهن................................................. 34

2-13-تاريخچه مطالعات در زم‍ينه تشخ‍يص آسیب در سازه پل­ها..... 35

2-13-1- مقدمه............................................ 35

2-13-2- تشخ‍يص آسیب در سازه پل­ها با استفاده از شبكه­هاي عصب‍ي. 35

2-13-3- تشخ‍يص آسیب در سازه پل­ها با استفاده از الگوريتم ژنتيک38

2-13-4- تشخ‍يص آسیب در سازه پل­ها با استفاده از روش­های پردازش سیگنال 40

2-13-5- تشخیص آسیب در سازه پل با استفاده از داده­های ناقص... 42

2-14- تاریخچه مطالعات در زمینه تشخیص آسیب با استفاده از داده­های استاتیکی.................................................. 42

2-15- جمع­بندی............................................. 44

فصل سوم- روش­ها و الگوریتم­های بیهنه­یابی.................... 46

3-1- مقدمه................................................ 47

3-2- انواع روشهای بهینه­یابی............................... 47

3-2-1- روش­های شمارشی..................................... 47

3-2-2- روش­های محاسباتی- عددی............................. 48

3-2-3- روش­های تکاملی..................................... 48

3-3- الگوریتم ژنتیک....................................... 48

3-3-1- مقدمه............................................. 48

3-3-2-ساختار الگوريتم ژنتيک.............................. 50

3-3-3-اجزاي الگوريتم ژنتيک............................... 51

3-3-3-1- متغيرهاي طراحي................................ 51

3-3-3-1-1- متغيرهاي طراحي گسسته.................................... 51

3-3-3-1-2- متغيرهاي طراحي پيوسته................................... 52

3-3-3-2- تابع صلاحيت.................................... 52

3-3-3-2-1- درجه­بندي تابع صلاحيت..................................... 53

3-3-4- عملگرهاي ژنتيک.................................... 55

3-3-4-1- عملگرتکث‍ير.................................... 56

3-3-4-2- عملگر پ‍يوند................................... 57

3-3-4-3- عملگرجهش...................................... 59

3-3-5- شكاف نسل.......................................... 60

3-3-6- مزایای الگوریتم ژنتیک............................. 61

3-4- الگوریتم بهينه یابي گروه ذرات (PSO).................... 61

3-4-1- مقدمه............................................. 61

3-4-2- نحوه ارتباط بین اجزاء در فرآیند رسیدن به هدف........ 63

3-4-2-1- همسايگي جغرافيايي............................. 63

3-4-2-2- همسايگي به شيوه شبکه هاي اجتماعي.............. 63

3-4-3- تشریح روش گروه ذرات................................ 64

3-4-3-1- همگرایی الگوریتم PSO........................... 66

3-4-3-2- بهبودهای الگوریتم............................. 67

3-4-3-3- مواجهه با محدودیت­ها........................... 68

3-4-4- الگوریتم گروه ذرات با گروه منفعل (PSOPC)............ 69

3-5- الگوریتم............................................. 70

3-5-1- مقدمه............................................. 70

3-5-2- تشریح روش BB-BC.................................... 70

3-6- الگوریتم جستجوی سیستم باردارشده(CSS).................. 75

3-6-1- مقدمه............................................. 75

3-6-1-1- قوانین الکتریکی............................... 75

3-6-1-2- قوانین مکانیک نیوتنی.......................... 76

3-6-2- روش جستجوی سیستم ذرات باردار با متغیرهای پیوسته.... 77

3-6-3- راندمان قوانین CSS............................... 84

3-7- سایر الگوریتم­ها..................................... 86

3-8- جمع­بندی............................................. 86

فصل چهارم- روشهای پیشنهادی تشخیص آسیب در سازه با الگوریتم­های تکاملی87

4-1- مقدمه................................................ 88

4-2- روش پیشنهادی اول- استفاده از اطلاعات استاتیکی برای تشخیص آسیب 89

4-2-1- فرضیات در استفاده از داده­های استاتیکی.............. 89

4-2-2- تشخیص آسیب در سازه بر اساس پاسخ­های استاتیکی........ 90

4-2-3- اعمال اثرات نوفه در تشخیص آسیب استاتیکی............ 92

4-3- روش پیشنهادی دوم- استفاده از اطلاعات دینامیکی برای تشخیص آسیب 93

4-3-1-فرضیات در استفاده از دادههای دینامیکی............... 93

4-3-2- تشخیص آسیب در سازه بر اساس پاسخهای دینامیکی........ 93

4-3-2-1- روش اول تشخیص آسیب در سازه.................... 93

4-3-2-2- روش دوم تشخیص آسیب در سازه.................... 95

4-3- 3- اعمال اثرات نوفه در تشخیص آسیب دینامیکی........... 97

4-4- عدم قطعیت­ها در تشخیص آسیب............................ 97

4-5- شیوه انجام تشخیص آسیب................................ 98

فصل پنجم- تجزیه وتحلیل نتایج تحقیق....................... 101

5-1- مقدمه............................................... 102

5-2- سازههای مورد بررسی برای تشخیص آسیب.................. 102

5-2-1-مقدمه............................................. 102

5-2-2- تیر فولادی........................................ 104

5-2-3- پل خرپایی فولادی................................... 104

5-2-3-1-پل خرپایی 1.................................... 104

5-2-3-2- پل خرپایی ( Belgian) شماره 2..................... 105

5-2-3-3- پل خرپایی ( Belgian) شماره 3..................... 106

5-2-4- پل قوسی فلزی...................................... 106

5-3- تشخیص آسیب با استفاده از داده­های استاتیکی........... 108

5-3-1- پل قوسی فولای دو بعدی.............................. 109

5-3-2- پل خرپایی فولای دو بعدی............................ 112

5-3-3- بررسی مدل آزمایشگاهی.............................. 115

5-4- تشخیص آسیب با استفاده از داده­های دینامیکی........... 122

5-4-1- پل خرپایی فولای دو بعدی............................ 123

5-4-2- پل تیر شکل فولای دو بعدی........................... 126

5-4-3- پل خرپایی فولای دو بعدی( Belgian)..................... 129

5-4-4- پل خرپایی فولای دو بعدی(Bowstring)................... 133

5-4-5- پل خرپایی فولای.................................... 136

5-4-6- بررسی مدل آزمایشگاهی.............................. 139

فصل ششم- نتیجه­گیری و پیشنهادات........................... 145

6-1- نتیجه­گیری........................................... 145

6-2- پیشنهادات........................................... 149

مراجع.................................................... 150

پیوست 1- واژه نامه ( فارسی- انگلیسی)..................... 160

فهرست شکل­ها

«عنوان» «صفحه»

شکل 2-1- دسته بندی کلی روشهای تشخیص آسیب.................. 10

شکل 2-2- تجزیه سیگنال توسط تبدیل ویولت پکت[80]............. 28

شکل 2-3-الف- تجزيه نمونه‌هاي زماني مربوط به دو سيگنال مختلف[36]29

شکل 2-3-ب- تجزيه نمونه‌هاي زماني مربوط به دو سيگنال مختلف[36]30

شکل 2-4- فرآیند معمول تشخیص آسیب در سازه پل­ها [134]........ 41

شکل 2-5- فلوچارت فرآیند محاسباتی تشخیص آسیب[136]........... 42

شکل3-1- درجه بندي خطي در شرايط عادي [148].................. 54

شکل3-2- درجه بندي خطي در شرايط ويژه[148]................... 54

شکل3-3- نحوه انتخاب طرح به وسيله چرخ گردان [148]........... 56

شکل3-4- نحوه عملكرد پيونديك نقطه اي[148]................... 58

شکل3-5- نحوه عملكرد پيوند دو نقطه­اي [148].................. 58

شکل3-6- نحوه عملكرد پيوند سه نقطه­اي [148].................. 58

شکل3-7- نحوه عملكرد پيوند يكنواخت [148].................... 59

شکل3-8- نحوه عملكرد جهش [148].............................. 59

شکل 3-9- مقايسه حرکت جمعي و انفرادي پرندگان[149]........... 61

شکل3-10- نحوه حرکت ذره در میان گروه[149]................... 62

شکل3-11- قوانین حرکت ذرات[149]............................. 62

شکل3-12- همسايگي جغرافيايي[149]............................ 63

شکل3-13-گراف نحوه ارتباط در همسايگي به شيوه شبکه­هاي اجتماعي[149] 64

شکل 3-14- تعیین موقعیت و سرعت جدید ذره.................... 65

شکل 3-15- (الف) ذره در موقعیت امکان­ناپذیر ،(ب) ذره در موقعیت امکان­پذیر[153]................................................. 68

شکل 3-16- فلوچارت الگوریتم گروه ذرات با گروه منفعل........ 70

شکل 3-17- گسترده شدن کاندیداهای حل اولیه برروی فضای جستجوی دو بعدی؛ مرکز جرم این کاندیداها با دایره قرمز رنگ مشخص شده است. [155]71

شکل 3-18- مثالی از انباشتگی نقاط در اطراف مرکز جرم پس از 500 تکرار[156].......................................................... 73

شکل-3-19- فلوچارت الگوریتم BB-BC............................ 74

شکل 3-20- ترازوی پیچشی کولمب که ذرات باردار A و B در آن قرار دارند[158].......................................................... 75

شکل 3-21- مقایسه میان بزرگی نیروی وارد بر ذره با استفاده از دو رابطه متفاوت[158]............................................... 80

شکل 3-22- فلوچارت الگوریتم سیستم جستجوی ذرات باردار (CSS).... 84

شکل4-1- فلوچارت الگوریتم ژنتیک............................ 99

شکل 4-2- فلوچارت الگوریتم گروه ذرات با گروه منفعل......... 99

شکل 4-3- فلوچارت الگوریتم انفجار بزرگ(BB-BC)............... 100

شکل 4-4- فلوچارت الگوریتم سیستم جستجوی ذرات باردار (CSS).... 100

شکل 5-1-انواع خرپاهای مورد استفاده در پل­ها............... 103

شکل 5-2- سازه قوسی شکل مورد استفاده در پل­ها.............. 104

شکل 5-3- سازه پل تیر شکل................................. 104

شکل 5-4- پل با سازه خرپایی............................... 105

شکل 5-5- هندسه پل خرپایی شکل............................. 105

شکل 5-6- هندسه سازه پل خرپایی............................ 106

شکل 5-7-الف- هندسه پل قوسی شکل........................... 107

شکل 5-7-ب- هندسه پل قوسی شکل با رفتار خرپایی............. 107

شکل 5-8- هندسه پل قوسی شکل به همراه محل های آسیب در سناریوهای اول تا سوم...................................................... 109

شکل 5-9- نتایج تشخیص آسیب در پل قوسی فلزی در سناریو اول.. 111

شکل 5-10- نتایج تشخیص آسیب در پل قوسی فلزی در سناریو دوم.. 111

شکل 5-11- نتایج تشخیص آسیب در پل قوسی فلزی در سناریو سوم.. 111

شکل 5-12- هندسه پل خرپا شکلبه همراه محل­های آسیب در سناریوهای اول تا سوم......................................................... 112

شکل 5-13- نتایج تشخیص آسیب در پل خرپایی فلزی در سناریو اول113

شکل 5-14- نتایج تشخیص آسیب در پل خرپایی فلزی در سناریو دوم114

شکل 5-15- نتایج تشخیص آسیب در پل خرپایی فلزی در سناریو سوم114

شکل 5-16- نصب و راه­اندازی سازه خرپایی[161]................ 116

شکل 5-17- نحوه بارگذاری در سازه برای تشخیص آسیب[161]...... 117

شکل 5-18-مقایسه نتایج تشخیص آسیب در مدل آزمایشگاهی در تطبیق با تشخیص آسیب در سناریو اول توسط الگوریتم گروه ذرات توسط روش پیشنهادی اول 119

شکل 5-19-مقایسه نتایج تشخیص آسیب در مدل آزمایشگاهی در تطبیق با تشخیص آسیب در سناریو دوم توسط الگوریتم گروه ذرات توسط روش پیشنهادی اول 119

شکل 5-20-مقایسه نتایج تشخیص آسیب در مدل آزمایشگاهی در تطبیق با تشخیص آسیب در سناریو اول توسط الگوریتم ژنتیک توسط روش پیشنهادی اول120

شکل 5-21-مقایسه نتایج تشخیص آسیب در مدل آزمایشگاهی در تطبیق با تشخیص آسیب در سناریو دوم توسط الگوریتم ژنتیک توسط روش پیشنهادی اول120

شکل 5-22-مقایسه نتایج تشخیص آسیب در مدل آزمایشگاهی در تطبیق با تشخیص آسیب در سناریو اول توسط الگوریتم ژنتیک و گروه ذرات توسط روش پیشنهادی اول...................................................... 121

شکل 5-23-مقایسه نتایج تشخیص آسیب در مدل آزمایشگاهی در تطبیق با تشخیص آسیب در سناریو دوم توسط الگوریتم ژنتیک و گروه ذرات توسط روش پیشنهادی اول...................................................... 121

شکل 5-24- هندسه پل خرپا شکلبه همراه محل­های آسیب در سناریوهای اول تا سوم......................................................... 123

شکل 5-25- نتایج تشخیص آسیب در پل خرپایی فلزی در سناریو اول124

شکل 5-26- نتایج تشخیص آسیب در پل خرپایی فلزی در سناریو دوم125

شکل 5-27- نتایج تشخیص آسیب در پل خرپایی فلزی در سناریو سوم125

شکل 5-28- هندسه تیر به همراه محلهای آسیب در سناریوهای اول تا سوم 126

شکل 5-29- نتایج تشخیص آسیب در پل تیر شکل فلزی در سناریو اول127

شکل 5-30- نتایج تشخیص آسیب در پل تیر شکل فلزی در سناریو دوم128

شکل 5-31- نتایج تشخیص آسیب در پل تیر شکل فلزی در سناریو سوم128

شکل 5-32- هندسه خرپای انتخابی به همراه محل­های آسیب در سناریوهای اول تا سوم...................................................... 129

شکل 5-33- نتایج تشخیص آسیب در پل خرپایی فلزی در سناریو اول130

شکل 5-34- نتایج تشخیص آسیب در پل خرپایی فلزی در سناریو دوم131

شکل 5-35- نتایج تشخیص آسیب در پل خرپایی فلزی در سناریو سوم131

شکل 5-36- تاریخچه همگرایی درخرپای بلژیکی در سناریوی اول... 132

شکل 5-37- خطای نتایج الگوریتم BB-BC در هر مرحلهدر خرپای بلژیکی و سناریوی سوم...................................................... 133

شکل 5-38- مدل اجزا محدود سازه پل فولادی Bowstring............ 134

شکل 5-39- نتایج تشخیص آسیب در پل فلزی در سناریو اول....... 135

شکل 5-40- نتایج تشخیص آسیب در پل فلزی در سناریو دوم....... 135

شکل 5-41- نتایج تشخیص آسیب در پل فلزی در سناریو سوم....... 136

شکل 5-42- مدل اجزا محدود سازه پل فولادی خرپایی............. 137

شکل 5-43- نتایج تشخیص آسیب در پل خرپای فلزی در سناریو اول. 138

شکل 5-44- نتایج تشخیص آسیب در پل خرپای فلزی در سناریو دوم. 138

شکل 5-45- لرزاننده مغناطیسی[161].......................... 139

شکل 5-46- محل نصب لرزاننده و سنسورهای ثبت کننده شتاب[161]. 140

شکل 5-47- شکلهای مودی برگرفته از نتایج آزمایشگاهی درحالت سالم و آسیب دیده[161]................................................. 140

شکل 5-48-مقایسه نتایج تشخیص آسیب در مدل آزمایشگاهی در تطبیق با تشخیص آسیب در سناریو اول توسط الگوریتم گروه ذرات توسط روش پیشنهادی دوم 141

شکل 5-49-مقایسه نتایج تشخیص آسیب در مدل آزمایشگاهی در تطبیق با تشخیص آسیب در سناریو دوم توسط الگوریتم گروه ذرات توسط روش پیشنهادی دوم 142

شکل 5-50- مقایسه نتایج تشخیص آسیب در مدل آزمایشگاهی در تطبیق با تشخیص آسیب در سناریو اول توسط الگوریتم BB-BC توسط روش پیشنهادی دوم142

شکل 5-51-مقایسه نتایج تشخیص آسیب در مدل آزمایشگاهی در تطبیق با تشخیص آسیب در سناریو دوم توسط الگوریتم BB-BC توسط روش پیشنهادی دوم143

فهرست جدول

«عنوان» «صفحه»

جدول 2-1- خلاصه شیوه­های تشخیص آسیب......................... 11

جدول 5-1- سطح مقطع اعضای پل خرپایی....................... 105

جدول 5-2- سطح مقطع اعضای پل خرپایی....................... 106

جدول 5-3- الف- سطح مقطع اعضای پل قوسی.................... 107

جدول 5-3-ب- سطح مقطع اعضای خرپا.......................... 107

جدول 5-4- سناريوهاي مختلف درصد آسيب­دیدگی اعضا........... 110

جدول 5-5- بارهای استاتیکی اعمالی به درجات آزادی.......... 110

جدول 5-6- سناريوهاي مختلف آسيب در پل خرپایی............. 113

جدول 5-7- مشخصات مصالح و سطح مقطع سازه آزمایشگاهی........ 116

جدول 5-8- جدول بارگذاری و اندازه­گیری تغییرمکانها قبل اعمال آسیب [161]......................................................... 117

جدول 5-9- سناريوهاي مختلف آسيب در پل خرپایی 14 دهانه [161]118

جدول 5-10- سناريوهاي مختلف آسيب در پل خرپایی............. 124

جدول 5-11- سناريوهاي مختلف آسيب در پل تیر شکل............ 127

جدول 5-12- سناريوهاي مختلف آسيب در پل خرپا( Belgian)........ 130

جدول 5-13- سناريوهاي مختلف آسيب در پل خرپا(Bowstring)...... 134

جدول 5-14- سناريوهاي مختلف آسيب در پل خرپا............... 137

جدول 5-15- سناريوهاي مختلف آسيب در سازه آزمایشگاهی[161].. 140

1-1- مقدمه

وقوع بارگذارى­هاى ناگهانى و ویژه نظير باد و زلزله، آسیب­هاى مختلفى را در سازه­ها ايجاد مى­نمايد و رخداد چنين خسارات و نواقصى در سازه سبب تغییر مشخصات و رفتار سازه مى­گردد. همچنين گذشت زمان و شرايط محیطى نيز سبب فرسايش و زوال مصالح سازه­ها و در نتیجه تغییر مشخصات آنها مى­گردد. موارد مذكور سبب شده است تا شناسايى خصوصیات سیستم، تشخيص آسیب موجود در آن (شدت، نوع، زمان و محل آسیب) و پایش سلامت سازه[1] به يكى از مسائل مهم در علوم مهندسى، از جمله مهندسى عمران بدل گردد.

به بیان دیگر بررسی رفتار ساز­ه­های مهم نظیر پلها، سدها تحت بارهای عادی و یا بارهای خاص مانند زلزله برای مهندسین ممکن گردیده که موجب تشخیص آسیب در سازه­ها به عنوان زیر مجموعه­ای در این بحث شده است. در این راستا با در اختیار داشتن پاسخهای سازه قبل و پس از آسیب می­توان شدت، نوع و محل آسیب را بدست آورد.

از آنجا كه آسیب ايجاد شده در سازه تاثیر مستقيمى بر خصوصیات و مشخصات سازه مى­گذارد، سلامت سازه به نوع، شدت و محل آسیب ايجاد شده در آن وابسته بوده و به همين سبب توانايى تشخيص آسیب ايجاد شده در سيستم­هاى مختلف سازه­ایاز جمله ساختمانها يكى از موضوعات مهم و قابل توجه به شمار مى­رود. منظور از آسیب، ايجاد هرگونه تغيير در خصوصات سيستم بوده به گونه­اى كه رفتار آن نسبت به وضعيت اوليه تغيير نمايد. اين تعريف در سازه­ها، به تغییرات خصوصیات مصالح يا هندسه سازه كه كارایی سازه در حال و آينده را مختل مى­سازد، محدود می­گردد. با نظر به آنچه كه اشاره گرديد، مباحث شناسایی خصوصيات سيستم، تشخيص آسیب ايجاد شده و پايش سلامت سازه­ها بصورت وابسته بوده و گاهی بطور همزمان مورد توجه قرار می­گیرند.

از آن جا كه كشور ما در يكى از مناطق لرزه­خیز جهان قرارگرفته است، علاوه بر سایر آسیب­ها بيشترين آسیبی كه در سازه­ها رخ می­دهد در اثر زلزله مى­باشد. اگرچه اين آسیب­ها ممكن است چندان واضح نباشدكه قابلیت شناسایی توسط بازديدهاى ميدانى را داشته باشد، اما مى­تواند تغییراتى در خصوصیات سازه ايجاد نمايد كه سبب كاهش سطح عملكردى سازه موجود در زلزله­هاى بعدى گرديده و حتى اسباب تخريب كلى سازه در زلزله­هاى آينده را فراهم آورد. لازم به ذکر است که عدم شناسایی به موقع آسیب موجب از حیز انتفاع افتادن سازه و تحمیل هزینه اقتصادی به لحاظ ساخت مجدد سازه خواهد شد. در خصوص سازه­های خاص و شریانهای حیاتی علاوه بر مشکلات اقتصادی، معضلات اجتماعی و یا حتی سیاسی را نیز می­تواند در بر داشته باشد. برای روشن شدن اهمیت پایش سلامت سازه می­توان آن را با آزمایشات تشخیصی پزشکی برای حصول اطمینان از سلامت انسان قیاس نمود.

در گذشته از روشهاى گوناگونى به منظور بررسى سلامت سازه­ها استفاده شده است كه عموماً شامل مشاهدات ميدانى و آزمايشهای محدود شامل آزمايش­هاى مخرب و غیرمخرب بوده­اند. اما پیش شرط لازم براى انجام چنین آزمایشهایی حدس محدوده آسیب ايجاد شده سازه­ها و در دسترس بودن آن مى­باشد كه بنابراين نتايج ناشى از آنها كاملاً وابسته به حدس درست محل احتمالی آسیب هستند. علاوه بر اين، انجام اين آزمايشها نیاز به ابزارهایى دارد كه اين امر سبب افزايش هزینه­هاى انجام آنها مى­گردد. بنابراين تعداد آزمايشهاى انجام شده جهت بررسى سازه مى­بايست به حداقل مقدار لازم كاهش داده شوند. از سوى ديگر، مهارت كاربر نيز در دقت نتايج بدست آمده، نقش مستقيم داشته و سبب ضعف بيشتر اين آزمايشها در تشخيص آسیب و شناسایی مشخصات سازه مى­گردد. همچنین به دليل کیفى بودن نتايج بدست آمده، اين آزمایشها نمى­توانند تخمينى از تغييرات به وقوع پيوسته در خصوصات ديناميكى سازه آسیب ديده، بدست دهند.

با پیشرفت علم، با بهره­گیری از اطلاعات استاتیکی ثبت شده در سازه­ها و تغییرات آن به تعیین خواص سازه با اینگونه ثبت­ها قدم برداشته شد. همچنین پس از آنكه دانشمندان به سمت استفاده از داده­هاى ارتعاشى براى پیداكردن خواص ديناميكى سازه­ها پیش رفتند، با انجام آزمايشهاى ارتعاشات محيطى و يا تحريكات اجبارى تا حدود زیادى موفق به دست آوردن خواص ديناميکى سازه­ها گرديدند و بدين ترتیب پس از وقوع پدیده­های طبیعی همچون زلزله با اين روشها خواص ديناميكى سازه را محاسبه كرده و از مقايسه نتايج آنها با نتايج بدست آمده از آزمایش­هاى صورت گرفته قبل از زلزله به ميزان آسیبى كه در سازه اتفاق افتاده بود، پى مى­بردند. البته با استفاده از اين روش­ها تنها تاحدودى امكان بررسی وضعيت سازه قبل و بعد از يك حادثه، مثلأ زلزله، قابل اندازه گيرى بود و هنوز امكان دستيابى به چگونگى تغييرات خواص سازه در طول رخداد زلزله ممكن نبود، امرى كه جهت حفظ سلامت سازه در حین زلزله بسيار حیاتى است. همچنين استفاده از آزمايشهای ارتعاشات اجبارى و محيطى هزينه­هاى زيادى را نيز طلب مى­كردند كه با اين وجود از آن جا كه تحریک اعمال شده در اين آزمايش­ها در مقايسه با تحريكات زلزله بسيار كوچک مى­باشند، لذا تصوير واضحى از تغييرات ايجاد شده در مشخصات سازه پس از زلزله بدست نخواهند داد.

سلامت سنجی سازه‌ای پلهای راه آهن، مطالعه موردی پل باقرآباد ورامین به منظور بررسی محدودیت‌های ناوگان ریلیword

فهرست مطالب

فصل اول: مقدمه.. 1

1-1- مقدمه.. 2

1-2- لزوم انجام تحقیق.. 3

1-3- نوآوری و اهداف تحقیق.. 3

1-4- فرضیات تحقیق.. 4

1-5- ساختار فصول تحقیق.. 4

فصل دوم: مروري بر کارهاي انجام شده قبلي.. 7

2-1- سلامت سنجی سازه‌ای.. 8

2-2- کدها و آیین نامه‌های طراحی و بارگذاری پل راه آهن.. 11

2-2-1- آیین نامه‌ایران.. 11

2-2-2- آیین نامه اروپا.. 12

2-3- انواع بارگذاری برای تحلیل دینامیکی پل.. 13

2-4- تاریخچه مطالعات دینامیکی پلهای راه آهن.. 14

2-5- مدلسازی وسیله نقلیه.. 18

2-6- مدل تحلیلی پل.. 22

2-7- پل راه آهن و وسیله نقلیه.. 24

2-8- مطالعات میدانی.. 25

2-9- تحلیل پل خرپایی پل پس از شکست یک عضو.. 26

فصل سوم: مفاهیم و تئوریهای مورد کاربرد.. 29

3-1- تحلیل دینامیکی.. 30

3-1-1- مفاهیم مهم در تحلیل دینامیکی.. 30

3-1-2- روشهای مختلف تحلیل دینامیکی [54]38

3-1-2-1- تحلیل دینامیکی خطی.. 38

3-1-2-2- تحلیل دینامیکی غیرخطی.. 39

3-1-3- تحلیل دینامیکی پل‌های راه آهن.. 40

3-2- آئین نامه‌ایران.. 44

3-2-1- نشریه 395: دستورالعمل طراحی پل‌های فولادی [8]44

3-2-2- نشریه 139: آئین نامه بارگذاری پلها [7]51

3-3- آئین نامه اروپا [9]54

3-3-1- بار قطار.. 54

3-3-3- تحلیل دینامیکی.. 60

3-3-4- پارامترهای دینامیکی پل.. 63

3-4- معیارهای ایمنی ترافیک.. 64

3-4-1- شتاب قائم عرشه.. 64

3-4-2- تغییر شکل قائم عرشه.. 64

3-4-3- معیار راحتی مسافر.. 64

3-5- انتخاب نرم‌افزار.. 65

3-6- مروری بر نرم افزار ABAQUS. 69

3-6-1- معرفی محصولات ABAQUS. 69

3-6-2- انواع تحلیل در ABAQUS. 70

3-6-3- معرفی انواع المان‌های مورد استفاده در ABAQUS. 70

فصل چهارم : دستورالعمل پیشنهادی و بررسی یک مثال.. 77

4-1- دستورالعمل پیشنهادی.. 78

4-2- تعیین سرعت حد یک پل واقعی با استفاده از دستورالعمل پیشنهادی : 89

فصل پنجم : نتیجه گیری.. 109

5-1- مقدمه.. 110

5-2- نتیجهگیری.. 110

5-3- پیشنهادات برای تحقیقات آتی در این زمینه.. 113

پیوست 1 : ابعاد و مشخصات مقاطع پل خرپایی مورد بررسی.. 115

منابع.. 127

فهرست اشکال

شکل (2-1) مدل بار متحرک.. 19

شکل (2-2) مدل جرم متحرک.. 20

شکل (2-3) جرم فنر بندی شده متحرک.. 21

شکل (2-4) وسیله نقلیه ریلی به صورت سری.. 25

شکل (3-1) حداکثر پاسخ دینامیکی در برابر ضریب میرایی[17]32

شکل (3-2) تیر ساده تحت بارهای متمرکز با فاصله یکنواخت [55]34

شکل (3-3) الگوی بار قطار با دو محور باربر [55]36

شکل (3-4) سختی دینامیکی B نسبت به طول دهانه L پل‌های خرپایی فولادی [12]42

شکل (3-5) اولین فرکانس طبیعینسبت به طول دهانه L پل‌های خرپایی فولادی 43

شکل (3-6) مهار بندی خر پاها [8]45

شکل (3-7) بارگذاری استاندارد [7]52

شکل (3-8) الگوی بار و مقادیر مربوط به آن برای بارهای قائم [9]54

شکل (3-9) الگوی بار و [9]55

شکل (3-10) خروج از مرکزیت بارهای قائم [9]56

شکل (3-11) فلوچارت تعیین نوع تحلیل (دینامیکی یا استاتیکی) [9]58

شکل (3-12) محدوده فرکانس طبیعی پل بر اساس طول دهانه [9]59

شکل (3-13) الگوی بار HSLM-A[9]60

شکل (3-14) الگوی بار HSLM-B[9]61

شکل (3-15) الگوی بار HSLM-B[9]62

شکل (4-1) یک بوژی ساخته شده توسط شرکت زیمنس.. 80

شکل (4-2) آرایش واگن قطارهای پردیس[58]80

شکل (4-3) ترکیب چندگانه واگن‌های پردیس[58]81

شکل (4-4) مدل بار متحرک[55]84

شکل (4-5) مدل جرم متحرک[55]84

شکل (4-6) مدل جرم- فنر- دمپر متحرک[55]84

شکل (4-7) مدل سیستم قطار a) مدل عمومی قطار، b) مدل جرم-فنر-دمپر[55]85

شکل (4-8) طول دهانه پل، طول قطار و سرعت عبوری [55]86

شکل (4-9) نمایی از پل مورد بررسی.. 91

شکل (4-10) نمایی از پل مورد بررسی.. 92

شکل (4-11) نمایی از تکیه‌گاه غلتکی پل.. 92

شکل (4-12) نمایی از تکیه‌گاه مفصلی پل.. 93

شکل (4-13) مقاطع اعضای پل خرپایی و ابعاد آن برحسبcm.. 94

شکل (4-14) نمای جانبی خرپا بر حسب m.. 95

شکل (4-15) نمای فوقانی خرپابر حسب m.. 95

شکل (4-16) نمای تحتانی خرپابر حسب m.. 95

شکل (4-17) نمای فوقانی خرپای زیر ریلبر حسب m.. 95

شکل (4-18) : قطار پردیس با 6 واگن.. 96

شکل (4-19) نمایی از پل مدل شده در نرم افزارAbaqus. 97

شکل (4-20) شکل مود اول ارتعاش طبیعی پل.. 98

شکل (4-21) اولین فرکانس طبیعی f1 نسبت به طول دهانه L پل‌های خرپایی فولاد.. 99

شکل (4-22) سرعت قطار در برابر حداکثر خیز وسط دهانه.. 100

شکل (4-23) موقعیت اعضای بحرانی در قاب اصلی خرپا.. 101

شکل (4-42) حداکثر تنش اعضای خرپا در برابر سرعت قطار.. 102

شکل (4-52) سرعت قطار در برابر حداکثر شتاب قائم وسط دهانه پل 103

شکل (4-26) نمای جانبی خرپای سالم.. 104

شکل (4-27) نمای جانبی خرپای با عضو بحرانی 1. 105

شکل (4-28) نمای جانبی خرپای با عضو بحرانی 2. 106

شکل (پ1-1) ابعاد خرپا.. 116

شکل (پ1-2) ابعاد خرپا.. 116

شکل (پ1-3) ابعاد خرپا.. 116

شکل (پ1-4) ابعاد خرپا.. 116

شکل (پ1-5) ابعاد مقاطع.. 117

شکل (پ1-6) ستون‌های غیر منشوری در پل.. 118

شکل شماره (پ1-7) مقطع ستون­ها.. 119

شکل شماره (پ1-8) پارامترهای سطح مقطع.. 120

شکل (پ1-9) نقشه آرماتورگذاری فونداسیون پل ورامین.. 125

فهرست جداول

جدول (3-1) سرعت‌های تشدید برای تیر ساده با طول دهانه‌های مختلف56] [35

جدول (3- 2) سختی دینامیکی B طبق معادله (3-11) و رگرسیون خطی 42

جدول (3-3) اولین فرکانس طبیعی پل‌های راه آهن، رگرسیون توانی 43

جدول (3-4) ضریب در رابطه اندرکنشی [8]50

جدول (3-5) ضرایب اصلاح [7]53

جدول (3-6) مقادیر مشخصه برای الگوهای بارگذاری و [9]55

جدول (3-7) HSLM-A [9]61

جدول (3-8) کاربرد HSLM-A و HSLM-B[9]62

جدول (3-9) درصد میرایی سازه [9]63

جدول (3-10) سطوح راحتی مسافر و حدود شتاب قائم [6]65

جدول (4-1) مشخصات مصالح.. 79

جدول (4-2) : اطلاعات کامل ابعاد ترنست پردیس بر حسب mm [58]81

جدول (4-3) محاسبات وزن هر چرخ بر حسب ton[58]82

جدول (4-4) اطلاعات سیستم تعلیق بوژی زیمنس [58]82

جدول (4-5) سرعت‌های پیشنهادی برای قطارهای سریعالسیر در تحلیل 87

جدول (4-6) زمان لازم برای عبور و تحلیل.. 98

جدول (4-7) مقادیر مجاز پارامترهای کنترل صلاحیت باربری پل.. 100

جدول (4-8) سرعت قطار در برابر حداکثر خیز وسط دهانه.. 100

جدول (4-9) نیروی داخلی اعضای بحرانی در هر سرعت.. 101

جدول (4-11) سرعت قطار در برابر حداکثر شتاب قائم وسط دهانه پل 103

جدول (4-12) مقادیر نیروهای داخلی موجود در عضو بحرانی 1. 105

جدول (4-13) مقادیر نیروهای موجود در عضو بحرانی 2. 107

جدول (4-14) تنش حداکثر عضو بحرانی پل با حذف عضو بحرانی مرحله قبل 107

جدول (پ1-1) سطح مقطع المان منشوری معادل.. 122

جدول (پ1-2) سختی پیچشی ستون منشوری معادل.. 124

فصل اول: مقدمه

1-1- مقدمه

می‌توان گفت اولین راه حمل و نقل سریع بشر راه آهن بوده است که قدمت آن بیشتر از جاده­ها و اتومبیل می­باشد. از تاریخ حرکت اولین قطار در نیمه اول قرن نوزدهم میلادی در انگلستان تا به امروز تغییرات بسیار زیادی چه در راهسازی و ابنیه راه و چه در قطارها ایجادشده است و می­توان این دوره را در دو دسته زمانی جای داد، دوره قطارهای با سرعت‌های پایین (حدود 70 تا 80 کیلومتر در ساعت) و دوره قطارهای سریع السیر (سرعت در حدود 200 تا 300 کیلومتر و بیشتر). این در حالی است که اغلب قطارهای جدید از پل­های قدیمی که برای قطارهای با سرعت پایین طراحی شده‌اند عبور می­کنند. شکاف بین این دو دوره پتانسیل بالای مطالعاتی را برای محققین علاقمند به سلامت سنجی سازه‌ای پل­های راه آهن، فراهم نمود.

فاجعه ریزش پل I-35W روی رودخانه می سی سی پی واقع در ایالت مینسوتای[1] آمریکا در سال 2007 که منجر به خسارات جانی و مالی زیادی شد و بعد از آن شکست یک عضو از پل خرپایی کیسوگوا اوهاشی[2] در ژاپن در اثر یک حادثه نقطه عطف مهمی در شروع سری جدید تحقیقات وسیع­تر دانشمندان در زمینه سلامت سنجی پل‌ها بود.[3]

کنترل و بررسی سلامت پل‌ها، اعم از پل­های در حال اجرا و پل­های موجود در گستره­ی علم مدیریت پل قرار می­گیرد که از علوم جدید و البته مهمی می­باشد که در کشورهای پیشرفته به دلیل وجود تعداد زیاد پل­های قدیمی و صرفه اقتصادی در تعمیر و بازسازی آن‌ها بجای ساخت سازه­های جدید، به آنبسیار توجه می­شود. سلامت سنجی سازه­ای پل زیر مجموعه مدیریت پل محسوب می­شود. بررسی کفایت خدمت دهی پل در برابر بارگذاری­های جدید از جمله مواردی است که در مبحث سلامت سنجی سازه‌ای پل به آن پرداخته می­شود. یکی دیگر از زیرمجموعه­های علم سلامت سنجی پل­ها بررسی پل­های خرپایی و پایداری سازه بعد از شکست یک عضو آن می­باشد. اغلب مطالعات انجام شده در این زمینه مربوط به پل­های خرپایی بزرگراهی است، اما در مطالعه حاضر به بررسی این موضوع در پل­های خرپایی راه آهن پرداخته شده است.

1-2- لزوم انجام تحقیق

كشور ما با جمعيت بالاي خود نيازمند یک شبكه حمل و نقل ريلي ایمن و پر سرعت به منظور جابجايي مسافر است. راه‌اندازی قطار سريع السير پروژه‌ای عظیم و پر اهمیت بوده و به عنوان یکی از ایمن‌ترین و موثرترین سیستم های حمل و نقل محسوب می­گردد. بنابراين پیش از شروع احداث و بهره‌برداری، لازم است تا کلیه بسترهای آن در کشور مهیا شود. درصد زیادی از پل­های شبکه ریلی ایران سنی بالغ بر 50 سال دارند که بر اساس آیین نامه و الگوهای بار گذشته طراحی شده‌اند. امروزه با توجه به راه اندازی قطارهای سریع‌السیر و پر رنگ شدن اثرات دینامیکی بار، محاسبه ظرفیت نهایی، سلامت سنجی، بازدید فنی و تعمیر پل‌ها اهمیت ویژه‌ای پیدا نموده است.

شناخت صحیح رفتار دینامیکی پل برای پیش‌بینی واقعی پاسخ سازه در برابر بارهای جدید، از جمله قطارهای سریع­السیر، ضروری است که باعث رسیدن به یک طراحی اقتصادی برای سازه­های جدید یا شناسایی منطقی پل­های در حال سرویس و تعمیر می­شود.

1-3- نوآوری و اهداف تحقیق

در این تحقیق، هدف تعیین سرعت حدی مجاز قطارهای سریع­السیر برای عبور از پل­های خرپایی راه آهن می­باشد. بدین منظور روش پیشنهادی روی یک پل واقعی مورد بررسی قرار گرفته است. در این روش سعی شده کلیه بند­های آئین نامه‌ایران در نظر گرفته شود و در صورت نیاز از آئین نامه اروپا استفاده شده است.

بعلاوه در این مطالعه به بررسی رفتار دینامیکی پل بعد از شکست عضو بحرانی پرداخته شده است. هدف بررسی کفایت باربری پل بعد از شکست در عضو یا اعضای بحرانی است.

با توجه به پیچیدگی سازه‌ای پل­های خرپایی، فرآیند شکست عضو بحرانی و حمل بار در هر پل، خود دارای الگویی جدید و متفاوت با سایر الگوهای سازه‌ای خرپا می­باشد.

تا کنون تحقیقات انجام شده روی پل­های خرپایی در این زمینه مربوط به پل­های بزرگراهی و با اعمال بار استاتیکی بوده است. از جنبه­های نوآوری مطالعه حاضر بررسی اثر بعد از شکست عضو روی سازه در پل­های خرپایی راه آهن و تحت بار دینامیکی قطار سریع­السیر می­باشد. در مطالعه حاضر تحلیل سازه به صورت دینامیکی و تحت بارگذاری قطار واقعی انجام شده است.

بررسي عددي تاثير ژئوبگ‏ها بر کنترل آب‏شستگي کوله پل‏ها word

کلید واژگان: آب شستگی- کوله پل- دینامیک سیالات محاسباتی

فهرست مطالب

عنوان صفحه

فصل اول: مقدمه

1-1- انواع کوله پل‏ها، مکانيابي و ساخت.. 2

1-1-1- انواع کوله پل‏ها.. 2

1-1-2- مکانيابي کوله پل‏ها.. 3

1-1-3- ابعاد کوله و نحوه ساخت.. 4

1-2- ميدان جريان.. 4

1-3- پروسه آب‏شستگي.. 6

1-3-1- آب‏شستگي کلي.. 6

1-3-2- آب‏شستگي کوله پل.. 7

1-4- معرفي تحقيق.. 8

فصل دوم: مروري بر تحقيقات پيشين و تئوري تحقيق

2-1- مقدمه.. 11

2-2- طبقه بندي آب‏شستگي موضعي کوله پل‏ها.. 12

2-3- ميدان جريان و تنش برشي بستر در محل کوله پل.. 13

2-4- پارامترهاي تاثيرگذار بر آب‏شستگي کوله پل‏ها.. 16

2-4-1- طبقه بندي پارامترها.. 16

عنوان صفحه

2-4-2- آناليز ابعادي.. 17

2-5- تاثير پارامترهاي مختلف بر عمق آب‏شستگي.. 18

2-5-1- سرعت جريان عبوري.. 18

2-5-2- عمق جريان عبوري.. 20

2-5-3- طول کوله، نسبت تنگ شدگي و نسبت دهانه.. 21

2-5-4- اندازه و دانهبندي رسوبات.. 22

2-5-5- شکل کوله.. 25

2-5-6- جهت قرارگيري کوله نسبت به جريان عبوري.. 26

2-5-7- هندسه آبراهه.. 27

2-5-8- تغييرات زماني آب‏شستگي.. 28

2-6- تخمين عمق آب‏شستگي.. 31

2-6-1- رويکرد رژيم جريان.. 31

2-6-2- رويکرد تجربي.. 32

2-6-3- رويکرد تحليلي يا شبه تجربي.. 37

2-7- مطالعات عددي آب‏شستگي اطراف کوله پل‏ها.. 38

2-8- روش‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌هاي کنترل آب شستگي.. 40

2-9- نتيجه‏گيري.. 42

 

فصل سوم:ضوابط طراحي ژئوبگ‌ها

3-1- مقدمه.. 44

3-2- ضوابط کلي پايداري.. 44

3-2-1- پايداري در برابر بار موج.. 44

3-2-2- پايداري بار جريان.. 48

عنوان صفحه

 

3-3 -ضوابط پايداري ژئوبگ‌ها.. 52

3-3-1- بحث در مورد دانسيته نسبي.. 52

3-3-2- محافظت شيب.. 52

3-3-3- پايداري المان‌هاي تاج.. 56

3-4- ضابطه طراحي بر اساس بار جريان.. 57

3-5- پايداري ژئوبگ‌ها از منظر مکانيک خاک.. 57

فصل چهارم: معرفي نرم‏افزار FLOW-3D

4-1- مقدمه.. 59

4-2- مدل هيدروديناميک.. 59

4-3- مدلسازي رسوب.. 62

4-4- مدل آشفتگي.. 66

فصل پنجم:نتايج شبیه‏سازی عددي

5-1- مقدمه.. 69

5-2- کاليبراسيون مدل و آناليز حساسيت مش‏بندي.. 70

5-2-1- مشخصات مدل و نحوه شبکه‏بندي.. 70

5-2-2- نتايج شبیه‏سازی.. 73

5-2-2-1- نتايج شبیه‏سازی جريان.. 73

5-2-2-2- نتايج شبیه‏سازی رسوب.. 75

5-3- بررسي تاثير ژئومت بر کنترل آب‏شستگي کوله با ديواره قائم 81

5-4- بررسي تاثير ژئوبگ و ژئومت بر کنترل آب‏شستگي اطراف کوله باله‏اي 83

5-4-1- مشخصات مدل کوله باله‏اي.. 83

عنوان صفحه

5-4-2- نتايج شبیه‏سازی جريان و فرسايش اطراف کوله باله‏اي بدون
وجود لايه محافظ.. 85

5-4-3- نتايج شبیه‏سازی جريان و فرسايش اطراف کوله باله‏اي
محافظت شده با ژئوبگ.. 87

5-4-4- شبیه‏سازی جريان و فرسايش اطراف کوله بالهاي محافظت شده
به وسيله ژئومت.. 91

5-5- تاثير ضخامت و عرض لايه ژئومت بر کنترل آب‏شستگي اطراف کوله باله‏اي.. 93

5-6- بررسي اثر عمق جريان بر آب‏شستگي اطراف کوله باله‏اي بدون لايه
محافظ و کارايي کوله حفاظت شده با لايه ژئومت.. 98

5-7- مطالعه تاثير سرعت جريان بر آب‏شستگي اطراف کوله باله‏اي
بدون لايه محافظ و کارايي کوله حفاظت شده با لايه ژئومت 100

5-8- بررسي تاثير اندازه ذرات رسوبي و پارامتر شيلدز بر آب‏شستگي اطراف کوله باله‏اي بدون لايه محافظ و کارايي کوله حفاظت شده با لايه ژئومت و لايه ژئوبگ.. 102

فصل ششم: نتايج تحقيق و پيشنهادها

6-1- نتايج تحقيق.. 105

6-2- پيشنهادها براي کارهاي آينده.. 106

فهرست منابع.. 107

فهرست جداول

جدول 2-1- ضريب شکل‏هاي کوله پل‏ها.. 25

جدول 2-2- ضريب راستاي جريان براي زواياي مختلف برخورد 26

جدول 2-3- ضرائب رابطه پيشنهادي Melville (1992، 1995، 1997) 36

جدول 3-1- پارامتر پايداري براي سيستم هاي مختلف.. 49

جدول 5-2- پارامتر _sheilds براي سيستم هاي مختلف.. 49

جدول 5-3-مقادير پيشنهادي براي ضريب K_T. 50

جدول 3-4-الف- ضخـامت معـادل سيستم‌هاي پر شده از ماسه
(H=1 m) (Pilarczyc، a-2000).. 57

جدول 3-4-ب- ضخـامت معـادل سيستـم‌هاي پر شده از ماسه (H=2 m) 57

جدول 5-1- جزئيات شبکه‏بندي شبيه‏سازي‏ها.. 73

جدول 5-2- ميانگين سرعت و عمق جريان و ميزان خطا براي شبکه‏بندي‏هاي مختلف.. 75

جدول 5-3- مقايسه مقادير عمق متوسط، سرعت متوسط براي f_s,co=0.0005
و f_s,co=0.002. 76

جدول 5-4- مقادير ماکزيمم عمق آب‏شستگي مدل‏هاي شبیه‏سازی 81

جدول 5-5- عمق آب‏شستگي موضعي اطراف کوله قائم محافظت شده توسط ژئومت.. 83

جدول 5-6- جزئيات شبکه‏بندي مدل کوله باله‏اي.. 85

جدول 5-7- مقايسه کارايي لايه‏هاي ژئومت با ضخامت مختلف در کنترل آب‏شستگي.. 95

جدول 5-8- مقايسه کارايي لايه‏هاي ژئومت با عرض مختلف در کنترل آب‏شستگي 98

فهرست شکل‎ها

عنوان صفحه

شکل 1-1- شماي کلي کوله‏هاي با ديواره شيب‏دار و باله‏اي3

شکل 1-2- جريان عبوري از يک تنگ‏شدگي کوتاه.. 5

شکل 1-3- جريان و آب‏شستگي اطراف يک کوله و خاکريز در يک آبراهه مرکب 6

شکل 2-1- تغييرات زماني آب‏شستگي در حالت آب زلال و بستر متحرک 13

شکل 2-2- نماي شماتيک ميدان جريان اطراف کوله يک پل.. 15

شکل 2-3- تغييـرات عمق آب‏شستگي با نسبت سرعت برشي 19

شکل 2-4- تغييرات عمق آب‏شستگي ds نسبت به عمق جريان h 21

شکل 2-5- تغييرات عمق آب‏شستگي ds نسبت به طول کوله l22

شکل 2-6- تغييرات عمق آب‏شستگي ds با اندازه دانه‏هاي رسوبي d50 24

شکل 2-7- تغييرات عمق آب‏شستگي ds با دانه‏بندي رسوبات σ_g24

شکل 2-8- تغييرات نسبت عمق آب‏شستگي به طول کوله ds/l با زمان t 29

شکل 2-9- استفاده از ژئوبگ‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌ها جهت کنترل آب شستگي کوله پل‏ها 41

شکل 3-1-شکل شماتيک سنگ چين.. 47

شکل 3-2-طرز قرار گيري کيسه ها به طور شماتيک.. 53

شکل 3-3-خلاصه نتايج آزمايش پايداري براي ژئوبگ هاي قرار گرفته بر شيب (D=d).. 55

شکل 5-1- نماي کلي فلوم آزمايشگاهي Kayaturk. 70

شکل 5-2- نماي کلي مدل شبیه‏سازی در FLOW-3D.. 71

شکل 5-3- شرايط مرزي مدل.. 71

عنوان صفحه

شکل 5-4- نماي کلي مقطع عرضي شبکه‏بندي.. 73

شکل 5-5- پروفيل سطح آب در محل دماغه کوله براي چهار حالت اندازه شبکه‏بندي.. 74

شکل 5-6- خطوط هم‏تراز سرعت در نزديکي سطح بستر رسوبي 74

شکل 5-7- بردارهاي توزيع سرعت الف- ابتداي مرحله دوم شبیه‏سازی؛
ب- 5 ثانيه پس از شروع مرحله دوم.. 77

شکل 5-8- مقايسه پرفيل سرعت مدل با توزيع سرعت لگاريتمي در فواصل 1 متري
پروفيل طولي.. 79

شکل 5-9- الف- نماي کلي فلوم شبیه‏سازی؛ ب- مقطع عرضي حفره آب‏شستگي
در محل بالادست کوله؛ ج- ايجاد حفره آب‏شستگي در اطراف کوله 80

شکل 5-10- نماي سه بعدي حفره آب‏شستگي تشکيل شده در بالادست کوله 80

شکل 5-11- نماي کوله قائم حفاظت شده توسط الف) ژئومت در وجه جلوي کوله؛
ب) ژئومت در اطراف سه وجه کوله.. 82

شکل 5-12- تشکيل حفره آب‏شستگي در وجه بالادست کوله و پايين‏دست ژئومت 82

شکل 5-13- تشکيل حفره آب‏شستگي در وجه بالادست و پايين‏دست ژئومت 82

شکل 5-14- نماي کلي فلوم آزمايشگاهي.. 84

شکل 5-15- کوله باله‏اي يکپارچه از جنس پلکسي گلاس.. 84

شکل 5-16- نماي کلي مدل شبیه‏سازی در FLOW-3D.. 84

شکل 5-17- مکان‏هاي محتمل تشکيل حفره آب‏شستگي.. 86

شکل 5-18- الف- مقطع عرضي حفره آب‏شستگي؛ ب- حفره آب‏شستگي در محل کوله
(A) و پايين‏دست آن (B).. 86

شکل 5-19- نماي سه بعدي حفرات آب‏شستگي تشکيل شده.. 87

شکل 5-20- چيدمان ژئوبگ پيشنهادي.. 88

شکل 5-21- نماي کلي کوله باله‏اي محافظت شده با لايه ژئوبگ شيبدار 88

عنوان صفحه

شکل 5-22- حفره آب‏شستگي تشکيل شده در اطراف لايه ژئوبگ
الف) مدل آزمايشگاهي؛ ب) مدل شبیه‏سازی.. 90

شکل 5-23- نماي کلي مدل شبیه‏سازی کوله باله‏اي محافظت شده با ژئومت 91

شکل 5-24- حفرات آب‏شستگي تشکيل شده در اطراف ژئومت الف) پلان مدل؛
ب) مدل آزمايشگاهي؛ ج) نماي سه بعدي شبیه‏سازی عددي.. 92

شکل 5-25- نماي پلان آب‏شستگي اطراف لايه ژئومت با ضخامت الف) 22 ميليمتر؛
ب) 33 ميليمتر؛ ج) 44 ميليمتر.. 93

شکل 5-26- نماي سه بعدي آب‏شستگي اطراف لايه ژئومت با ضخامت الف) 22 ميليمتر؛
ب) 33 ميليمتر؛ ج) 44 ميليمتر.. 94

شکل 5-27- خطوط هم تراز انرژي آشفتگي در نزديکي سطح بستر رسوبي براي
کوله با لايه ژئومت الف) 22 ميليمتر؛ ب) 33 ميليمتر؛ ج) 44 ميليمتر 96

شکل 5-28- تشکل حفرات آب‏شستگي در اطراف لايه ژئومت با عرض 320 ميليمتر
الف) پلان ب) نماي سه بعدي.. 97

شکل 5-29- مقايسه ماکزيمم عمق آب‏شستگي کوله با لايه ژئومت و کوله بدون
محافظ براي سه عمق جريان 08/0، 1/0 و 12/0 متر در نواحي الف) B و B₀؛
ب) C و A₀؛ ج) D و A₀99

شکل 5-30- مقايسه ماکزيمم عمق آب‏شستگي کوله با لايه ژئومت و کوله بدون
محافظ براي سه سرعت جريان 3/0، 4/0 و 55/0 متر بر ثانيه در نواحي الف) B و B₀؛
ب) C و A₀101

شکل 5-31- مقايسه ماکزيمم عمق آب‏شستگي کوله با لايه ژئومت، کوله با لايه ژئوبگ
و کوله بدون محافظ براي دو اندازه دانه رسوب 45/0، 48/1 ميليمتر در نواحي
الف) B و B₀؛ ب) C و A₀، ج) D و A₀103

فهرست نشانه ‏هاي اختصاري

B = عرض آبراهه يا فلوم

b_d = عرض پايه پل استوانه­اي متحمل نيروي دراگي معادل با نيروي دراگ روي کوله

b_s = عرض پايه پل هم ارز

C_D = ضريب نيروي دراگ ذرات رسوبي

D = قطر پايه پل

d، d₅₀ = قطر متوسط ذرات رسوبي

d₁₆ = ذرات با قطر ريزتر از 16%

d_50a = d_max / 1.8

d₈₄ = ذرات با قطر ريزتر از 84%

= نسبت عمق آب‏شستگي در محل کوله به نسبت عمق آب‏شستگي در تنگ­شدگي طويل هم ارز

d_max = ماکزيمم اندازه ذرات رسوبات غير يکنواخت

d_s = عمق آب‏شستگي تعادلي رسوبات يکنواخت

d_st = عمق آب‏شستگي در زمان t

F_d =، عدد فرود densimetric

F_r= ، عدد فرود جريان عبوري

F_rc = ، عدد فرود جريان عبوري متناظر با سرعت بحراني

f₁ = ضريب شکاف Lacey؛ 1.76d^0.5

g = شتاب ثقل

h = عمق جريان عبوري

h^* = عمق جريان در دشت سيلابي

K_1,2، k_1,2 = ضرائب

K_d = ضريب اندازه ذرات

K_hl = ضريب عمق جريان – طول کوله

K_I = ضريب شدت جريان

K_s، K_s^* = ضريب شکل کوله و ضريب شکل کوله تصحيح شده

K_θ، K_θ^* = ضريب زاويه قرار­گيري کوله نسبت به جريان و ضريب زاويه قرار­گيري کوله نسبت به جريان تصحيح شده

K_σ = تابع وابسته به σ_g

L_R = طول reference، l^2/3h^1/3

l = طول عرضي يا طول جلو­آمدگي کوله

l^* = عرض دشت سيلابي

M = نرخ دبي

m = ضرائب وابسته به اندازه ذرات رسوبي

N، N^* = ضرائب زبري مانينگ به ترتيب براي آبراهه و دشت سيلابي

N_s = عدد شکل

n = متغير­هاي وابسته به اندازه ذرات رسوبي

Q = دبي طرح

q = شدت دبي

= r/l

s = چگالي نسبي ذرات رسوبي

T = مدت زمان رسيدن به عمق آب‏شستگي تعادلي

T_R = مدت زمان بي­بعد،

T^* = زماني که

t = مدت زمان

U = سرعت متوسط جريان عبوري

U_a = 0.8U_cn

U_c = سرعت بحراني براي ذرات رسوبي

U_cn = سرعت بحراني براي اندازه ذرات لايه آرمور، d_50a

u، v، w = مولفه­هاي متوسط زماني سرعت در جهات (x, y, z) يا (θ, r, z)

= u / U

u_* = سرعت برشي جريان عبوري

u_*c = سرعت برشي بحراني براي ذرات رسوبي

u_*cn = سرعت برشي بحراني براي اندازه ذرات لايه آرمور، d_50a

= v / U

= w / U

w_s = سرعت ته­نشيني ذرات رسوبي

X =

= x / l

x_d = d_st / d_s

x، y، z = مختصات کارتزين

= y / l

= z / l

α = نسبت باز­شدگي، 1 – l / B

= s – 1

ϕ_s = زاويه شيب ديواره حفره آب‏شستگي

_1-3η= ضرائب

θ، r، z = مختصات استوانه­اي قطبي

θ_a = زاويه برخورد

θ_c = تابع entrainmentشيلدز،

θ_t = زاويه چرخش بين مسير جريان زيرين و جهت جريان اصلي،

ρ،ρ_s= به ترتيب چگالي جرمي آب و ذرات رسوبي

σ_g = انحراف معيار هندسي

τ₀ = تنش برشي بستر ناشي از جريان عبوري

τ_c = تنش برشي بحراني ذرات رسوبي

τ_cont = تنش برشي ناشي از تنگ­شدگي

= تنش برشي بستر ناشي از تنگ­شدگي،

τ_nose = تنش برشي بستر در محل دماغه کوله

= ضريب تشديد تنش برشي بستر تنها به علت وجود کوله، τ´_nose / τ₀

τ´_nose = تنش برشي تنها به علت وجود کوله

= ضريب تشديد کلي تنش برشي در محل کوله با ديواره قائم، τ_nose / τ₀

فصل اول

مقدمه

1-1- انواع کوله پل‏ها، مکانيابي و ساخت

اگر­چه مورفولوژي آبراهه­هاي رودخانه­اي از يک محل به محل ديگر تفاوت­هاي اساسي دارند، اما کوله پل‏ها خصوصيات عمومي واحدي دارند که مي­توان از آن براي تعريف نوع آن­ها جهت پيش­بيني ميدان جريان در هندسه آبراهه­هاي مختلف استفاده نمود. خصوصيات عمومي کوله پل‏ها را مي­توان در قالب نوع کوله، مکان­يابي عمومي خاکريز دسترسي و وضعيت ساخت کوله تعريف نمود. هر­يک از اين خصوصيات، به همراه هندسه آبراهه و نوع رسوب بستر، تاثير زيادي بر ميدان جريان اطراف پل و در نتيجه آب‏شستگي خواهند داشت.

1-1-1- انواع کوله پل‏ها

به طور کلي کوله پل‏ها را مي­توان به سه نوع اصلي تقسيم­بندي نمود:

1) کوله با ديواره شيب­دار[1] (رايج­ترين نوع)

2) کوله باله­اي[2]

3) کوله با ديواره قائم

در کوله­هاي با ديواره شيب­دارکناره­ها مانند وجه روبرو شيب­دار هستند (معمولا با زاويه­اي کمتر از زاويه قرار­گيري[3] مصالح استفاده شده در خاکريز)؛ و گوشه­هاي متصل کننده وجوه و کناره­ها مانند قسمتي از يک مخروط گرد مي­شوند (شکل 1-1). در کوله­هاي باله­اي نيز وجوه کناري خاکريز شيب­دار هستند، اما وجه روبرو عمودي است. زاويه بين وجه روبرو و باله­ معمولا ˚45 مي­باشد؛ گر­چه زاويه­هاي ديگري نيز به کار برده مي­شوند. به علت اتصال ناگهاني باله­ به وجه روبرويي، يک گوشه تيز تشکيل شده که باعث مي­شود جريان نسبت به کوله­هاي با ديواره شيب­دار کمتر آب­لغز[4] باشند (شکل 1-1) . در کوله با ديواره قائم، هم وجوه کناري و هم وجه روبرويي به صورت عمودي است. زاويه وجوه کناري و روبرويي، ˚90 است

بررسی پارامترهای مؤثر بر مقاومت های مکانیکی و شیمیایی در نمونه های بتن پلیمر word

فهرست مطالب

عنوان صفحه

فصل اول- مقدمه

1-1 اهداف تحقیق 4

1-2 ساختار پایان نامه 5

فصل دوم- ادبیات موضوع و مروری بر مطالعات انجام شده

2-1 بتن سیمانی 6

2-1-1 خصوصیات بتن سیمانی 7

2-2 آشنایی با پلیمر و تاریخچه کاربرد در بتن 10

2-2-1 تعریف پلیمر 10

2-2-2 تاریخچه کاربرد پلیمر 15

2-3 بتن های حاوی پلیمر 16

2-3-1 بتن پلیمر تزریقی 16

2-3-2 بتن پلیمر- سیمان 18

2-3-2-1 خواص مکانیکی بتن پلیمر- سیمان 21

2-3-3 بتن پلیمری 27

2-3-3-1 رزین پلی استر 28

2-3-3-2 رزین اپوکسی 30

2-3-3-3 رزین پلی متا کریلات 34

2-3-3-4 سخت کننده ها 34

2-3-3-4-1 تعیین نسبت استوکیومتری (برای رزین اپوکسی)35

2-3-3-5 دلایل استفاده از اپوکسی 35

2-3-3-6 سنگدانه 36

2-3-3-7 فیلر (پرکننده) 37

2-3-3-8 نظریه تشکیل ساختمان در بتن پلیمری 37

2-3-3-9 خواص مکانیکی و شیمیایی بتن پلیمری 38

2-3-3-9-1 مقاومت فشاری و خمشی 38

2-3-3-9-2 تأثیر دما بر بتن پلیمری 39

2-3-3-9-3 مقاومت در برابر پدیده یخ- ذوب 41

2-3-3-9-4 مدول الاستسیته 42

2-3-3-9-5 مقاومت بتن پلیمری در تماس سطحی با اجسام سخت 43

2-3-3-9-6 میرایی نوسانی 43

2-3-3-9-7 مقاومت در برابر محیط های مهاجم 45

2-3-3- 9-8 استفاده از منومر های فلزی در بتن پلیمری 47

2-3-3-9-9 راه حلی برای کاهش هزینه 49

2-3-3-10 فرموله کردن مخلوط های بتن پلیمری 51

2-3-3- 11 جنبه های اقتصادی 53

2-4 طرز تهیه و ویژگی های فیزیکی و شیمیایی خاکستر پوسته برنج 56

2-5 حلال ها 58

فصل سوم- روش تحقیق، لوازم و مواد

3-1 مواد مصرفی 60

3-1-1 رزین و سخت کننده 60

3-1-2 حلال 62

3-1-3 مصالح سنگی 62

3-1-4 فیلر 64

3-1-4-1 خاکستر پوسته برنج 64

3-1-4-2 خاکستر ساقه جارو 65

3-2 طریقه ساخت نمونه ها 66

3-3 روش انجام آزمایش ها 67

3-3-1 آزمایش سطح مخصوص 67

3-3-2 آزمایش دانسیته ظاهری 68

3-3-4 آزمایش چگالی ظاهری 68

3-3-4 مدول الاستسیته 69

3-3-5 آزمایش استحکام فشاری 70

3-3-6 آزمایش استحکام خمشی تک نقطه ای 71

3-3-7 آزمایش مقاومت شیمیایی 71

فصل چهارم- بحث و نتایج

4-1 آشنایی اولیه با شرایط و چگونگی اختلاط و تأثیر دانه بندی مصالح 73

4-2 بررسی اثر نسبت اختلاط رزین- هاردنر بر مقاومت بتن پلیمری 74

4-3 تأثیر نوع سخت کننده بر خواص بتن پلیمری 77

4-4 بررسی اثر فیلر 79

4-5 بررسی اثر حلال 88

فصل پنجم- نتیجه گیری و پیشنهادات

5-1 نتیجه گیری 92

5-2 پیشنهادات 94

مراجع 96

فهرست شکل ها

عنوان صفحه

شکل (2-1) پس از اختلاط 18

شکل (2-2) مرحله تشکیل ژل سیمان 18

شکل(2-3) تشکیل فیلم پلیمری 19

شکل (2-4) تشکیل ماتریکس پلیمر- سیمان 19

شکل (2-5) مثالی از فرآیند تشکیل رزین پلی استر غیر اشباع 29

شکل (2-6) مخلوط پلی استر(a)، استایرن (b) و سخت کننده یاآغازگر (c) قبل (1) و بعد از سخت شدن (2) 30

شکل (2-7) فرآیند تشکیل رزین DGEBA 31

شکل (4-1) مقاومت فشاری نمونه ها با نسبت اختلاط سخت کننده- رزین مختلف76

شکل (4-2) مقاومت خمشی نمونه ها با نسبت اختلاط سخت کننده- رزین مختلف 76

شکل(4-3) مقاومت فشاری بتن پلیمری با دو نوع سخت کننده مختلف77

شکل (4-4) مقاومت خمشی بتن پلیمری با دو نوع سخت کننده مختلف77

شکل (4- 5) وزن مخصوص بتن پلیمری حاوی خاکستر پوسته برنج 81

شکل(4- 6) وزن مخصوص بتن پلیمری حاوی خاکستر ساقه جارو 81

شکل (4-7) مقاومت فشاری نمونه های حاوی خاکستر پوسته برنج 82

شکل (4-8) مقاومت فشاری نمونه های حاوی خاکستر ساقه جارو 83

شکل (4-9) مقاومت خمشی نمونه های حاوی خاکستر پوسته برنج 84

شکل (4-10) مقاومت خمشی نمونه های حاوی خاکستر ساقه جارو 85

شکل (4-11) اثر حلال بر وزن مخصوص بتن پلیمری 89

شکل (4-12) اثر حلال بر مقاومت فشاری بتن پلیمری 90

شکل 4- 13) اثر حلال بر مقاومت خمشی بتن پلیمری 91

فهرست جدول ها

جدول(2-1) مقاومت خمشی بتن در محیط خورنده 10

جدول (2-2) خصوصیات مقاومتی بتن با درصد پلیمر مختلف 23

جدول (2-3) مدول الاستسیته و نسبت پواسون بتن پلیمر- سیمان24

جدول (2-4) تأثیر نوع پلیمر بر خزش 25

جدول (2- 5) درصد وزن از دست داده در محیط خورنده 26

جدول (2- 6) عمق نفوذ روغن 26

جدول (2- 7) خصوصیات رزین اپوکسی DGEBA 31

جدول (2- 8) خصوصیات سخت کننده های مختلف برای رزین اپوکسی و اثرات آن ها بر پلیمر سخت شده 33

جدول (2- 9) خصوصیات مکانیکی برای بتن پلیمری بر حسب نوع رزین 39

جدول (2- 10) مقاومت فشاری نمونه ها با رزین های پلی استر ایزوفتالیک و ارتوفتالیک 39

جدول (2- 11) ویژگی های رزین پلی استر و اپوکسی 41

جدول (2-12) مدول الاستسیته نمونه های بتن پلیمر پلی استر 42

جدول (2- 13) مقادیر میرایی بحرانی نمونه های پلیمری 44

جدول (2- 14) درصد اختلاط مصالح سنگی 44

جدول (2- 15) مقاومت خمشی نمونه های حاوی 8% و 20% خاکستر بادی قرار گرفته شده در محیط خورنده 46

جدول (2- 16) درصد اختلاط مواد در نمونه بتن پلیمری 48

جدول (2-17) تأثیرمنومرهای فلزی بر ویزگی های مخلوط تازه بتن پلیمری 48

جدول (2- 18) اثر افزودن منومرهای فلزی (5 درصد وزن رزین) بر مقاومت فشاری و خمشی بتن پلیمری 48

جدول (2- 19) حجم زباله های پلاستیکی در سال 2000 در امریکا50

جدول (2-20) مقدار مصرف و تولید زباله های پلاستیکی در چند کشور 50

جدول (2-21) مقاومت فشاری و خمشی بدست آمده از رزین پلی استر بازیافتی51

جدول (2-22) هزینه های کاربرد بتن پلیمری و بتن سیمانی در ساخت ستونهای الکترولیز در یک دوره ی 20 ساله 55

جدول(2-23) ویژگی های فیزیکی و شیمیایی خاکستر پوسته برنج سوزانده شده در کوره 57

جدول (2-24) ویژگی های فیزیکی و شیمیایی خاکستر پوسته برنج سوزانده شده در هوای آزاد 57

جدول (3-1) مشخصات رزین R 805 و سخت کننده های مورد استفاده61

جدول (3-2) مشخصات رزین Dur 41 و Dur 42 و سخت کننده های مورد استفاده 61

جدول(3-3) مشخصات حلال های مورد استفاده 61

جدول (3-4) دانه بندی مصالح بکار رفته در ساخت نمونه های بتن پلیمری 63

جدول (3-5) مشخصات فیزیکی خاکستر پوسته برنج و خاکستر ساقه جارو 65

جدول (4-1) اثر دانه بندی مصالح بر مقاومت فشاری 74

جدول (4-2) مدول الاستسیته بتن پلیمری با نسبت سخت کننده- رزین مختلف 76

جدول(4-3) نسبت های اختلاط پلیمر ، سنگدانه ، فیلر 80

جدول (4-4) اثر محیط خورنده بر بتن پلیمری با خاکستر پوسته برنج 86

جدول (4-5) اثر محیط خورنده بر بتن پلیمری با خاکستر ساقه جارو 87

جدول (4-6) مدول الاستسیته برای نمونه های حاوی خاکستر پوسته برنج88

جدول (4-7) مدول الاستسیته برای نمونه های حاوی خاکستر ساقه جارو 88

1- فصل اول: مقدمه

بتن یکی از پر مصرفترین مصالح ساختمانی است که بعلت قیمت پایین، استفاده آسان و قابلیت پاسخگویی به شرایط مورد نیاز بطور گسترده مورد استفاده قرار می گیرد. از زمان کاربرد بتن توسط رومی ها تا سال 1824 و ساخت سیمان پرتلند توسط جوزف اسپدین، بشر بخصوص در قرن های اخیر بدنبال بهتر کردن خواص بتن بودند، و از چسبنده ها، افزودنی ها و مصالح سنگی مختلف استفاده کردند که به هدفشان دست یابند.

امروزه طیف گستردهای از مواد و روش ها برای بهبود خواص بتن سیمانی (بتن سیمان پرتلند) و یا جایگزین استفاده سیمان در بتن وجود دارد که بسته به مقاومتهای مکانیکی و شیمیایی مورد نیاز و مسائل سازه ای و شرایط موجود، متناسب با هزینه ها انتخاب می شوند. بهبود خواص بتن به دو روش کلی : 1- تسلیح کردن بتن با استفاده از الیاف و میلگرد که عمدتاً جهت بهبود مقاومت خمشی و شکل پذیری بتن 2- بهبود کیفیت خود بتن از طریق افزودن مواد شیمیایی، پوزولان ها و فیلر ها صورت می گیرد.

پلیمر بعنوان یک گزینه برای میل به این هدف (بهبود خواص بتن) چندین دهه است که مورد توجه قرار گرفته است. مواد پلیمری به هر دو روش جهت بهبود خواص بتن بکار می روند. مواد پلیمری جامد و سخت شده بصور ت الیاف (مانند پلی پروپیلن) و یا میلگرد های FRP[1] بتن را تسلیح می کنند. فرآیند پلیمریزاسیون و سخت شدن در کارخانه های سازنده انجام می شود و موادی با ویژگی های مشخص در اختیار استفاده کننده قرار می گیرد. بور، کربن، شیشه و پلی آمید مهمترین موادی هستند که از آن ها الیاف تهیه می شود. میلگرد های FRP کربنی (CFRP[2]) و شیشه ای (GFRP[3]) از الیاف به همراه ماتریکسی از مواد پلیمری (مانند اپوکسی) ساخته می شوند. علاوه بر استفاده در مهندسی عمران از الیاف (کامپوزیت های پلیمری) در زمینه های دیگر از جمله مهندسی هوا فضا (ساخت شاتل)، حمل و نقل ( ساخت ماشین و هواپیما)، کالا های ورزشی (ساخت راکت و چوب اسکی)، ماشین آلات و ابزار ها (تیغه های توربین، چرخ دنده ها) و غیره استفاده می شود [1].

برای بهبود کیفیت بتن ساخته شده می توان از مواد پلیمری بصورت غیر جامد استفاده کرد. این مواد در مدت عمل آوری بتن سخت شده و با تشکیل شبکه های درهم تنیده با شبکه سیمانی خواص مقاومتی بتن را بهتر می کنند. بتن پلیمر تزریقی (PIC[4]) و بتن سیمان- پلیمر (PCC[5]) از این جمله اند. نوع پلیمر و درصد اختلاط آن بر مقاومت نهایی بتن بسیار مؤثر است. توسعه و تحقیق فعال در مورد کامپوزیت های بتن- پلیمر در آلمان ، امریکا ، انگلستان ، ژاپن و روسیه تقربباً از 80 سال پیش آغاز شد و اکنون بطور گسترده در مصارف گوناگون بکار گرفته می شوند. بعنوان مثال حجم پلیمر استفاده شده فقط در ملات پلیمر- سیمان (PCC) در ژاپن در اواخر قرن بیستم به بیش از 100000 تن در یکسال رسیده است [2].

بطور کلی دلایل گسترش استفاده از سازه های کامپوزیتی عبارتند از:

بررسي تاثير نانوسيليس بر خواص مکانيکي و دوام بتن هاي حاوي الياف پلي پروپيلن word

فهرست مطالب

عنوان صفحه

فصل اول:مقدمه و کلّيات

1-1. مقدمه.......... 2

1-2. معرفي بتن اليافي........2

1-2-1. تعريف.........3

1-2-2. آيين نامه هاي معتبر بتن اليافي.............3

1-3. کاربردهاي بتن اليافي .........4

1-3-1. بتن پرتابي(شاتکريت) .........4

1-3-2. دالهاي روي بستر .......5

1-3-3. صنايع نظامي .........7

1-3-4. کف سالنهاي صنعتي .........7

1-4. مزايا و معايب بتن اليافي ..........7

1-5. جنبه هاي اقتصادي بتن اليافي.......8

1-6. نانو مواد در بتن .......9

1-7. خلاصه و اهداف تحقيق ......10

1-8.پيشينه تحقيق ......10

1-9. مقايسه چند نوع الياف از نظر هندسه ......11

1-10.مقايسه اثر نوع هاي مختلف الياف از نظر جنس در بتن اليافي .......................................................12

1-11. تحقيقاتي که منحصراً بر روي خواص مکانيکي بتن حاوي الياف پلي پروپيلن با و بدون نانومواد انجام گرفته است....................................................................................................................................................13

1-12. اثر نانوسيليس بر روي خمير سيمان....................................................................................................15

1-13. اثر نانوسيليس بر بتن ..............................................................................................................................15

1-14. تحقيقات انجام شده در ايران ................................................................................................................16

1-15. خواص مکانيکي الياف..............................................................................................................................18

1-15-1. تاريخچه..................................................................................................................................................18

1-15-2. انواع الياف..............................................................................................................................................19

1-15-2-1. الياف مصنوعي.................................................................................................................................19

1-15-2-2. الياف کربن.......................................................................................................................................19

1-15-2-3. الياف آراميد......................................................................................................................................20

1-15-2-4. الياف شيشه و آزبست....................................................................................................................20

1-15-2-5. الياف فلزي........................................................................................................................................21

1-15-2-6. الياف گياهي وطبيعي.....................................................................................................................22

1-51-2-7. الياف پلي پروپيلن...........................................................................................................................22

1-15-2-7-1. مزاياي الياف پلي پروپيلن نسبت به مش ضد ترك ( آرماتور حرارتي )........................23

1-15-2-7-2. روش و ميزان مصرف ...............................................................................................................24

1-15-2-7-3. ويژگيهاي بتن اليافي حاوي الياف پلي پروپيلن..................................................................24

1-15-2-7-4. كاربردهاي الياف پلي پروپيلن ...............................................................................................25

1-15-2-8. آزمايش اسلامپ بتن اليافي..........................................................................................................26

1-16. نانو مواد ها و مشخصات آنها...................................................................................................................26

1-16-1. مواد نانو كمپوزيت................................................................................................................................27

1-16-2. بتن با عملكرد بالا (HPC) ..............................................................................................................27

1-16-3. نانو سيليس آمورف.............................................................................................................................27

1-16-3-1. نانوسيليس و مقايسه بعضي خواص آن با سيليکافيوم............................................................28

1-16-4. نانو لوله ها..............................................................................................................................................30

فصل دوم: مواد و روشها

2-1. مواد مورد استفاده(Material) ..............................................................................................................33

2-1-1. سيمان.......................................................................................................................................................33

2-1-1-1. سيمان پرتلند پوزولاني (PPC) ...................................................................................................33

2-1-2. آب اختلاط...............................................................................................................................................35

2-1-3. سنگدانه ها...............................................................................................................................................35

2-1-3-1. آزمايش لس آنجلس بر روي سنگدانه هاي درشت.....................................................................36

2-1-4. الياف پلي پروپيلن...................................................................................................................................37

2-1-5. ماده افزودني نانوسيليس.......................................................................................................................38

2-1-6. ماده افزودني فوق روان کننده..............................................................................................................38

2-1-7. قالب ها......................................................................................................................................................40

2-1-8. روش انجام آزمايشها(Methods) ....................................................................................................40

2-1-9. روش تعيين طرح اختلاط به صورت کلي..........................................................................................41

فصل سوم: نتايج و بحث

3-1. آزمايشهاي انجام شده.................................................................................................................................45

3-2. نتايج آزمايشهاي بتن اليافي......................................................................................................................45

3-2-1. آزمايش مقاومت فشاري........................................................................................................................46

3-2-1-1. آزمايش مقاومت فشاري براي طرح اختلاط هاي رديف A (مرجع)......................................47

3-2-1-2. آزمايش مقاومت فشاري براي طرح اختلاط هاي رديف B .....................................................50

3-2-1-3. آزمايش مقاومت فشاري براي طرح اختلاط هاي رديف C......................................................51

3-2-1-4. آزمايش مقاومت فشاري براي طرح اختلاط هاي رديف D ....................................................54

3-2-1-5. بررسي کلي نمودار هاي آزمايش مقاومت فشاري.....................................................................56

3-2-2. آزمايش مقاومت کششي غير مستقيم................................................................................................57

3-2-2-1. آزمايش مقاومت کششي غيرمستقيم براي طرح اختلاط هاي رديف A(مرجع).................59

3-2-2-2. آزمايش مقاومت کششي غيرمستقيم براي طرح اختلاط هاي رديف B...............................61

3-2-2-3. آزمايش مقاومت کششي غيرمستقيم براي طرح اختلاط هاي رديف C..............................63

3-2-2-4. آزمايش مقاومت کششي غيرمستقيم براي طرح اختلاط هاي رديف D...............................65

3-2-2-5. بررسي کلي نمودارهاي آزمايش مقاومت کششي غير مستقيم...............................................67

3-2-3. آزمايش سرعت پالس التراسونيک (UPV)......................................................................................68

3-2-3-1. روش سرعت پالس.............................................................................................................................68

3-2-3-2. عوامل موثر بر سرعت پالس.............................................................................................................69

3-2-3-3. کاربرد روش سرعت پالس................................................................................................................69

3-2-3-4. بررسي نتايج آزمايش التراسونيک براي طرح اختلاط هاي رديف A.....................................70

3-2-3-5. بررسي نتايج آزمايش التراسونيک براي طرح اختلاط هاي رديف B.....................................73

3-2-3-6. بررسي نتايج آزمايش التراسونيک براي طرح اختلاط هاي رديف C.....................................75

3-2-3-7. بررسي نتايج آزمايش التراسونيک براي طرح اختلاط هاي رديف D.....................................77

3-2-3-8. بررسي کلي نمودارهاي آزمايش التراسونيک...............................................................................79

3-2-4. مقاومت الکتريکي....................................................................................................................................80

3-2-4-1. بررسي نتايج آزمايش مقاومت الکتريکي براي طرح اختلاط هاي رديف A (مرجع)..........82

3-2-4-2. بررسي نتايج آزمايش مقاومت الکتريکي براي طرح اختلاط هاي رديف B..........................85

3-2-4-3. بررسي نتايج آزمايش مقاومت الکتريکي براي طرح اختلاط هاي رديف C..........................87

3-2-4-4. بررسي نتايج آزمايش مقاومت الکتريکي براي طرح اختلاط هاي رديف D.........................89

3-2-4-5. بررسي کلي نمودارهاي آزمايش مقاومت الکتريکي....................................................................90

فصل چهارم: نتيجه­گيري و پيشنهادات

4-1. نتيجه­گيري....................................................................................................................................................96

4-2. پيشنهادها و موضوعات تحقيقي...............................................................................................................97

منابع..........................................................................................................................................................................99

فهرست اشکال

عنوان صفحه

شکل1-1 . يک نمونه شاتکريت با بتن اليافي با الياف 6 ميليمتري پلي پروپيلن.......................................6

شکل1-2 . يک نمونه دال پل که در کانزاس آمريکا با بتن اليافي ساخته شده است...............................6

شکل 1-3. نمودار تنش-کرنش بتن اليافي و بتن حاوي نانوذرات(نانوسيليس).........................................9

شکل 1-4. شاخص سايش بتن­هاي حاوي درصد هاي مختلف نانوتيتانيوم در سن 28 روزه...............31

شکل 2-1. سيمان پوزولاني اردبيل...................................................................................................................34

شکل 2-2. الياف 18 ميليمتري مورد استفاده در آزمايشات........................................................................38

شکل 2-3. فوق روان کننده و نانوسيليس مصرفي(سمت چپ نانوسيليس) ...........................................39

شکل 3-1. دستگاه آزمايش مقاومت فشاري و کششي غيرمستقيم...........................................................47

شکل 3-2. مقاومت فشاري نمونه هاي بدون نانوسيليس در سنين 28 و 90 روزه (مرجع) ...............49

شکل 3-3. درصد افزايش مقاومت فشاري نمونه هاي بدون نانوسيليس...................................................49

شکل 3-4. مقاومت فشاري نمونه هاي حاوي 2 % نانوسيليس....................................................................51

شکل 3-5. درصد افزايش مقاومت فشاري نمونه هاي حاوي 2 % نانوسيليس ........................................51

شکل 3-6. مقاومت فشاري نمونه هاي حاوي 4 % نانوسيليس....................................................................53

شکل 3-7. درصد افزايش مقاومت فشاري نمونه هاي حاوي 4 % نانوسيليس ........................................53

شکل 3-8. مقاومت فشاري نمونه هاي حاوي 6 % نانوسيليس در سنين مختلف.................. ................55

شکل 3-9. درصد افزايش مقاومت فشاري نمونه هاي حاوي 6 % نانوسيليس..........................................55

شکل 3-10.درصد افزايش مقاومت فشاري نمونه هاي 28 روزه به ازاي درصدهاي مختلف نانوسيليس..............................................................................................................................................................56

شکل 3-11. درصد افزايش مقاومت فشاري نمونه هاي 90 روزه به ازاي درصد هاي مختلف نانوسيليس................................................................................................................................................................57

شکل 3-12. مقاومت کششي غيرمستقيم نمونه هاي بدون نانوسيليس(مرجع) ....................................60

شکل 3-13. درصد افزايش مقاومت کششي غير مستقيم براي نمونه هاي بدون نانوسيليس..............60

شکل 3-14. مقاومت کششي غيرمستقيم نمونه هاي حاوي 2 % نانوسيليس..........................................62

شکل 3-15. درصد افزايش مقاومت کششي غير مستقيم نمونه هاي حاوي 2 % نانوسيليس..............62

شکل 3-16. مقاومت کششي غيرمستقيم نمونه هاي حاوي 4 % نانوسيليس..........................................64

شکل 3-17. درصد افزايش مقاومت کششي غير مستقيم نمونه هاي حاوي 4 % نانوسيليس..............64

شکل 3-18. مقاومت کششي غيرمستقيم نمونه هاي حاوي 6 % نانوسيليس..........................................66

شکل 3-19. درصد افزايش مقاومت کششي غير مستقيم نمونه هاي حاوي 6 % نانوسيليس..............66

شکل 3-20. درصد افزايش مقاومت کششي نمونه­هاي 28 روزه به ازاي درصد هاي مختلف نانوسيليس...............................................................................................................................................................67

شکل 3-21. درصد افزايش مقاومت کششي نمونه­هاي 90 روزه به ازاي درصد هاي مختلف نانوسيليس................................................................................................................................................................68

شکل 3-22. سونيسکوپ مورد استفاده در آزمايش التراسونيک(تعيين مدول الاستيسيته ديناميکي)................................................................................................................................................................69

شکل 3-23. مدول الاستيسيته ديناميکي نمونه هاي بدون نانوسيليس(مرجع).....................................72

شکل3-24. درصد افزايش مدول الاستيسيته ديناميکي حاوي درصد هاي مختلف الياف pp.............72

شکل 3-25. مدوا الاستيسيته ديناميکي نمونه هاي حاوي 2% نانوسيليس..............................................74

شکل 3-26. درصد افزايش مدول الاستيسيته ديناميکي حاوي 2% نانوسيليس.....................................74

شکل 3-27. مدول الاستيسيته ديناميکي نمونه هاي حاوي 4 % نانوسيليس..........................................76

شکل 3-28. درصد افزايش مدول الاستيسيته ديناميکي حاوي 4 % نانوسيليس....................................76

شکل 3-29. مدول الاستيسيته ديناميکي نمونه هاي حاوي 6 % نانوسيليس..........................................78

شکل 3-30. درصد افزايش مدول الاستيسيته ديناميکي حاوي 6 % نانوسيليس....................................78

شکل 3-31. درصد افزايش مدول الاستيسيته نمونه هاي 28 روزه...........................................................79

شکل 3-32. درصد افزايش مدول الاستيسيته نمونه هاي 90 روزه...........................................................80

شکل 3-33. دستگاه اندازه گيري مقاومت الکتريکي.....................................................................................82

شکل 3-34. مقاومت الکتريکي نمونه هاي بدون نانوسيليس(مرجع) .......................................................84

شکل 3-35. درصد افزايش مقاومت الکتريکي نمونه هاي بدون نانوسيليس............................................84

شکل 3-36. مقاومت الکتريکي نمونه هاي حاوي 2 % نانوسيليس.............................................................86

شکل 3-37. درصد افزايش مقاومت الکتريکي نمونه هاي حاوي 2 % نانوسيليس..................................86

شکل 3-38. مقاومت الکتريکي نمونه هاي حاوي 4 % نانوسيليس.............................................................88

شکل 3-39. درصد افزايش مقاومت الکتريکي نمونه هاي حاوي 4 % نانوسيليس..................................88

شکل 3-40. مقاومت الکتريکي نمونه هاي حاوي 6 % نانوسيليس.............................................................90

شکل 3-41. درصد افزايش مقاومت الکتريکي نمونه هاي حاوي 6 % نانوسيليس...................................90

شکل 3-42. درصد افزايش مقاومت الکتريکي نمونه هاي 28 روزه ..........................................................91

شکل 3-43. درصد افزايش مقاومت الکتريکي نمونه هاي 90 روزه ..........................................................92

فهرست جداول

عنوان صفحه

جدول 1-1. فرآورده هاي سيماني تقويت شده با الياف ..........................................................................................5

جدول 1-2. الياف هاي مورد استفاده در بتن..........................................................................................................21

جدول 2-1. ترکيب سيمان مصرفي...........................................................................................................................34

جدول 2-2. دانه بندي سنگدانه هاي مصرفي..........................................................................................................35

جدول 2-3. آزمايش لس آنجلس براي ترکيب A..................................................................................................36

جدول 2-4. آزمايش لس آنجلس براي ترکيب B..................................................................................................36

جدول 2-5. آزمايش لس آنجلس براي ترکيب C..................................................................................................36

جدول 2-6. نتايج آزمايش لس آنجلس براي ترکيب هايA و B و C............................................................37

جدول 2-7. مشخصات الياف پلي پروپيلن مصرفي.................................................................................................37

جدول 2-8. مشخصات نانوسيليس مصرفي..............................................................................................................38

جدول 2-9. مشخصات فوق روان کننده مصرفي....................................................................................................39

جدول 2-10. مشخصات مصالح براي طرح اختلاط طبق ACI..........................................................................41

جدول 2-11. نتايج طرح اختلاط بتن براساس ACI............................................................................................42

جدول 2-12. ميزان مصالح مصرفي در طرح اختلاط ها.......................................................................................42

جدول 2-13. طرح اختلاط هاي بتن اليافي حاوي نانوسيليس...........................................................................43

جدول 3-1. نتايج آزمايش مقاومت فشاري براي طرح اختلاط هاي رديف A.................................................48

جدول 3-2. نتايج آزمايش مقاومت فشاري براي طرح اختلاط هاي رديف B ................................................50

جدول 3-3. نتايج آزمايش مقاومت فشاري براي طرح اختلاط هاي رديف C.................................................52

جدول 3-4. نتايج آزمايش مقاومت فشاري براي طرح اختلاط هاي رديف D.................................................54

جدول 3-5. نتايج آزمايش مقاومت کششي غير مستقيم براي طرح اختلاط هاي رديف A .......................59

جدول 3-6. نتايج آزمايش مقاومت کششي غير مستقيم براي طرح اختلاط هاي رديف B.........................61

جدول 3-7. نتايج آزمايش مقاومت کششي غير مستقيم براي طرح اختلاط هاي رديف C.........................63

جدول 3-8. نتايج آزمايش مقاومت کششي غير مستقيم براي طرح اختلاط هاي رديف D.........................65

جدول 3-9. نتايج آزمايش التراسونيک براي طرح اختلاط هاي رديف A .......................................................71

جدول 3-10. نتايج آزمايش التراسونيک براي طرح اختلاط هاي رديف B....................................................73

جدول 3-11. نتايج آزمايش التراسونيک براي طرح اختلاط هاي رديف C ....................................................75

جدول 3-12. نتايج آزمايش التراسونيک براي طرح اختلاط هاي رديف D.....................................................77

جدول 3-13. رابطه بين مقاومت الکتريکي و خوردگي بتن.................................................................................81

جدول 3-14. نتايج آزمايش مقاومت الکتريکي براي طرح اختلاط رديف A...................................................83

جدول 3-15. نتايج آزمايش مقاومت الکتريکي براي طرح اختلاط رديف B....................................................85

جدول 3-16. نتايج آزمايش مقاومت الکتريکي براي طرح اختلاط رديف C....................................................87

جدول 3-17. نتايج آزمايش مقاومت الکتريکي براي طرح اختلاط رديف D...................................................89

فصل اول

مقدمه و کلیات

فصل اول

مقدمه و کلّيات

1-1. مقدمه

امروزه بتن به عنوان يکي از پرمصرفترين مصالح جهان و به عنوان ماده ساختماني قرن بيست و يکم شناخته شده است. ساخت اين ماده مرکب با استفاده از ارزانترين و در دسترس­ترين مواد ساده از يک سو، انعطاف­پذيري، خواص مقاومتي و دوام آن از سوي ديگر و نيز استفاده از موادي در ساخت آن که به پاکسازي و کاهش آلودگي محيط زيست کمک مي­نمايد موجب آن شده است که بتن به عنوان مصالح ممتاز مطرح شود]1[. بتن ماده اي است که داراي مقاومت زياد در فشار بوده و از اين رو استفاده از آن براي قطعات تحت فشار مانند ستونها و قوسها بسيار مناسب است. ليکن عليرغم مقاومت فشاري قابل توجه، مقاومت کششي کم و شکنندگي نسبتاً زياد بتن استفاده از آن را براي قطعاتي که تماماً يا به طور موضعي تحت کشش هستند را محدود مينمايد]2[. اين عيب اساسي بتن در عمل با مسلح کردن آن با استقرار آرماتورهاي فولادي در جهت نيروهاي کششي برطرف مي­گردد. شايان ذکر است که در موارد متعددي جهت اين نيروهاي کششي به طور دقيق معلوم نيست. همچنين با توجه به اينکه آرماتور بخش کوچکي از مقطع را تشکيل مي­دهد، تصور اينکه مقطع بتن يک مقطع همگن و ايزوتروپ باشد صحيح نخواهد بود. به منظور ايجاد شرايط ايزوتروپي و کاهش ضعف شکنندگي و تردي بتن تا حد ممکن در چند دهه اخير استفاده از الياف نازک و نسبتاً طويل که در تمام حجم بتن پراکنده مي­شود متداول شده است]3[.

مساله ديگري که اخيراً مورد توجه دانشمندان علم بتن قرار گرفته است استفاده از نانو­مواد در بتن بوده است. محققان با آزمايشات مختلف به اين نتيجه رسيدند که مشخصات بتن حاوي نانو مواد در مقايسه با بتن معمولي تحت تاثيرواکنش­هاي شيميايي نانو­مواد با ذرات سيمان و بلورهاي هيدروکسيد کلسيم موجود در سيمان،عملکرد ماده مرکب بتني را به شدت تحت تأثير قرار مي­دهد]4.[

1-2. معرفي بتن اليافي

1-2-1. تعريف: طبق تعريف ACI 544.1R-82 ، بتن ساخته شده از سيمان هيدروليکي، آب، شن، ماسه و الياف، بتن مسلح با الياف يا بتن اليافي ناميده مي­شود. در بتن اليافي مانند بتن معمولي مي­توان از پوزولانها وديگر مواد مضاعف استفاده کرد. الياف در شکلها و اندازه هاي متفاوت، و از جنس فولاد، مواد پليمري، شيشه و مواد طبيعي مورد استفاده قرار مي­گيرد ]5[.

1-2-2. آيين نامه­هاي معتبر بتن اليافي

علاوه بر مطالعات و پژوهشهايي که بصورت مقالات معتبر در مجلات و يا کنفرانسها ارائه گرديده است. آيين نامه­هاي بتن نيز بخشي از قسمتهاي خود را به بتن اليافي اختصاص داده­اند. از جمله اين آيين نامه­ها، آيين نامه ACI (انجمن بتن آمريکا) مي­باشد که با معرفي کميته­اي جداگانه به نام ACI-544 به بررسي مسائل بتن اليافي پرداخته است. اين کميته اولين گزارش را در سال 1973 ارائه نمود و تاکنون اين کميته با چهار گزارش کلي کار خود را افزايش داده است. گزارش هاي اين کميته با نامهاي فرعي3R,2R,1Rو 4R ناميده مي­شوند.

در گزارش ACI,544-1R که در سال 1996 ارائه گرديد و در سال 1999 بازبيني شد، اطلاعات کاملي از انواع الياف و خواص آنها و تاثير آنها بر روي خواص مکانيکي بتن به علاوه آزمايش اندازه­گيري طاقت بتن اليافي آمده است. در اصل اين گزارش بيشتر به شناسايي انواع الياف قابل کاربرد در بتن پرداخته و آنها را مقايسه کرده است]6.[

در گزارش ACI,544-2R که در سال 1989 ارائه گرديد طريقه انجام آزمايشات و استانداردهاي لازم آورده شده است و در مواردي همانند آزمايش ضربه و ... حتي طريقه ساخت دستگاه آزمايش نيز توضيح داده شده است]7[.

در گزارش ACI,544-3R که در سال 1998 ارائه گرديد، در مورد طرح اختلاط و مصالح مناسب براي بتن اليافي توضيح داده شده است. در اين گزارش روشي براي طرح اختلاط آورده نشده بلکه دو طرح اختلاط مثال زده شده و پيشنهاداتي براي بهتر شدن خواص بتن اليافي آورده شده است. به عنوان مثال هر چه سنگدانه ها در بتن اليافي کوچکتر باشند نقش الياف در بتن اثرگذارتر خواهد بود و يا اينکه پيشنهاد گرديده که در بتن اليافي در صورت امکان از سيمان بيشتري استفاده گردد]8[.

بررسي تجربی تاثير پارامترهای مختلف عمليات‌حرارتی بر روی استحکام مکانيکی قطعات ترموپلاستيکی جوشکاری‌شده به روش هات‌پليت

فهرست

چکیده1

1-1: تعریف پلاستیکها3

۲-۱: پلیمرها3

۱-۲-۱: دسته بندی پلیمر‌ها4

4-۱: انواع پلاستيك‌ها4

1-5: اصلاح خواص در پلاستیک‌ها5

1-5-1: افزودنی‌ها5

1-5-2: عملیات حرارتی6

1-5-3: لزوم انجام عملیات حرارتی روی پلاستیک‌ها6

1-6: انواع عملیات حرارتی مورد استفاده برای پلاستیک‌ها10

1-6-1: آنیلینگ10

1-6-2: ترک تنشی11

1-6-3: نمونه‌ای از فرایند آنیلینگ12

1-6-4: پخت نهایی12

1-6-5:اجینگ14

1-7: مروری بر فصلهای پایان‌نامه14

2-1: مقدمه16

2-2: ترموپلاستیک پلی اتیلن سنگین17

2-3: فرایند اکستروژن19

2-4 اتصال قطعات پلاستیکی به روش جوش هات‌پلیت22

2-5: تحقیقات انجام‌شده در زمینه آنیلینگ23

2-5-1 آنیلینگ اتصالات پلاستیکها38

2-6 تحقیقات انجام‌شده در زمینه AGING42

2-6-1 کاربرد AGING در اتصالات پلاستیک‌ها42

2-7 بیان مسئله45

3-1: مقدمه47

3-2: توضیح مراحل انجام کار48

4-1 مقدمه:58

5-1:نتيجه‌گيري66

مراجع68

چکیده

در کار صورت گرفته در این پایان­نامه به چگونگی بهبود خواص پلاستیک‌ها به کمک عملیات حرارتی پرداخته شده است. ابتدا مختصری در مورد پلیمر‌ها، پلاستیک‌ها و زیر شاخه‌های آنها و عملیات حرارتی روی آنها صحبت شده و بعد از آن به بیان اثر عملیات حرارتی آنیلینگ بر روی ورقهایی از جنس پلی اتیلن سنگین میپردازیم که به روش هات­پلیت جوشکاری شده­اند.

ابتدا ورق پلی‌اتیلنی که با ضخامت 2/۳ میلی‌متر و به صورت رول تهیه شده بود، در ابعاد کوچکتر برش داده شده تا بتوان به وسیله دستگاه جوشکاری هات‌پلیت Elumatec^® آنها را جوش داد. برای رسیدن به سرعت عمل بالاتر و اطمینان بیشتر از یکسان بودن شرایط جوش، از فیکسچرهای ساخته شده از فیبر چوبی استفاده می‌شود تا بتوان در هر مرحله چند نمونه را با هم جوش داد و علاوه بر آن ورقها اعوجاج پیدا نکنند. به این ترتیب تمام قطعه‌ها تحت یک شرایط جوشکاری می‌شوند و سپس تحت شرایط مختلف آنیل می‌شوند. قطعات ورق در فشار گیره bar 7، دمای صفحه 230درجه سانتی‌گراد و زمان نگهداری 15 ثانیه جوش داده شده و سپس در شرایط مختلف از نظر دما، فشار، زمان نگهداری و نرخ سردشدن عملیات‌حرارتی آنیلینگ شده‌اند. برای اطمینان از نتایج، برای هر حالت آنیلینگ سه نمونه در نظر گرفته شده که نتیجه نهایی برای هر حالت، با میانگین‌گیری از این ۳ نمونه تعیین می‌شود. برای آنیلینگ قطعات نیز از اجاق خشک‌کن استفاده شده که فن موجود در آن باعث گردش یکسان هوای درون اجاق و در نتیجه انتقال حرارت یکسان می­شود. بعد از آنیلینگ، نمونه‌ها طبق استاندارد ASTM برای تست ضربه برش داده آماده شده و تست انجام می‌گیرد. نمونه‌های لازم برای انجام آزمایش استحکام‌ به ضربه ایزود شکاف­دار طبق استاندارد ASTM D256 برش داده شده و مقاومت به ضربه آنها توسط دستگاه تعیین مقاومت به ضربه دارای پاندول 5 ژول اندازه‌گیری گردید. نتایج نشان می‌دهند که بعضی از نمونه‌های آنیل‌ شده به طرز چشمگیری مقاومت به ضربه بالاتری نسبت به نمونه‌های عملیات‌حرارتی نشده دارند. برای مقایسه نتایج با حالت آنیل نشده، یک نمونه را نیزبدون آنیلینگ تست می‌کنیم. درنهایت نیز تاثیر پارامترهای مختلف آنیلینگ بر روی استحکام قطعات، شناسایی و استخراج شده­اند.

کلمات کلیدی: HDPE– اکستروژن – عملیات حرارتی - آنیلینگ

فصل اول: مقدمه

1-1: تعریف پلاستیکها

واژه پلاستیک دارای ریشه یونانی و مشتق از واژه Plastikos به معنی "شکل‌دادن یا جای‌دادن درون قالب برای قالبگیری" می‌باشد. انجمن صنعت پلاستیک SPI یک توضیح بسیار دقیق‌تر و مشخص‌‌تر به صورت زیر را ارائه نموده است:

پلاستیکها گروهی از مواد بوده که به طور کامل یا در بخشی از ساختار شیمیایی خود شامل ترکیباتی از کربن با اکسیژن، نیتروژن و هیدروژن و یا سایر عناصر آلی و معدنی می‌باشند. این مواد و در حالت نهایی خود، به حالت جامد تبدیل می‌شوند. در چند مرحله از فرایند ساخت و تولید خود نیز، شکل مایع به خود گرفته و درنتیجه قادر به تشکیل اجسامی سه‌بعدی در شکل‌های گوناگون می‌باشند. فرآیند شکل‌دادن آنها با استفاده از حرارت و فشارمی‌باشد.

در حقیقت پلاستیک‌ها موادی جامد و پایدار با منشاء نفت و گاز بوده که امروزه جایگزین بسیار مناسبی برای چوب و فلز و شیشه وسرامیک‌ها می‌باشند. پلاستیک‌ها بخشی از خانواده‌ای بزرگتر از مواد به نام پلیمرها هستند.

۲-۱: پلیمرها

ساختار پلیمرها متشکل از مولکول‌های بزرگی بوده که از به هم چسبیدن تعداد زیادی مولکول کوچکتر تشکیل یافته‌اند. این مولکول‌های کوچکتر را مونومر و عمل اتصال و پیوند آنها را پلیمر شدن یا جایگیری مونومرها monomer insertion می‌گویند.

چنانچه واحدهای سازندۀ یک پلیمر (مونومر) از یک نوع باشند، آن را هموپلیمر (homopolymer) و اگر مونومرهای تشکیل دهندۀ یک پلیمر متفاوت باشند به آن کوپلیمر (copolymer) گفته می‌شود.

شکل 1-1 کهرباAmber) ). به شیرهفسیل شده درخت گفته می‌شود که معمولاً به خاطر رنگ زیبایش دارای ارزش است. معمولاً ازاین ماده برای ساخت اشیاء تزئینی و جواهر استفاده می‌شود.

۱-۲-۱: دسته بندی پلیمر‌ها

در مهمترین تقسیم بندی پلیمرها به دو گروه تقسیم می‌شوند:

الف) پلیمرهای طبیعی:که حاصل فعل و انفعالات طبیعی هستند. مانندنشاسته، سلولز، کائوچوی طبیعی‌ (لاتکس)، پروتئین‌ها (مانند نخ ابریشم) و انواع صمغ‌ها و رزین‌های طبیعی مثلکهربا(شکل1-1)، سقز،کتیرا، مواد نفتی مثل قیر یا پلی‌ساکارید‌ها مثل قند.

ب)پلیمرهای مصنوعی (سنتزی):یعنی ترکیباتی که توسط انسان به وجود آمده است. مثلالاستومرها، پلاستیک و الیاف مصنوعی، پوشش‌ها و چسب‌ها و ...

4-۱: انواع پلاستيك‌ها

پلاستيك‌ها به دو گروه عمده گرماسخت يا ترموست (Thermoset)و گرمانرم يا ترموپلاست (Thermoplastic)تقسيم مي‌شوند. پلاستيك‌هاي ترموست يا گرماسخت با واكنش شمیایی و عمليات حرارتي يا شيميايي سخت شده، به شكل دائمي درآمده و نمي‌توان آنها را مجددا" نرم نمود. ترموست‌ها دارای سختی بالا، سفتی، مقاومت در برابر حرارت و حلال­های شیمیایی و مقاومت الکتریکی بالایی هستند. ترموست‌ها بر خلاف ترموپلاست‌ها از لحاظ شیمیایی پایدار نبوده و فعالند و با گذشت زمان در آنها اتصالات عرضی ایجاد می‌شود. معمولا به ترموست ها مواد افزودنی از جمله : خاک اره، خاک رس، خاک چینی و الیاف پنبه اضافه می‌کنند. ترموست ها معمولا شکننده هستند اما لاستیک با آنکه یک ترموست می باشد به علت وجود اتصالات عرضی در مولکول های زنجیره ای که به آن "ولگانیزه" می‌گویند و عامل ایجاد اتصال آن گوگرد است؛ شکننده نبوده و توانایی حرکت داشته و کاملا ارتجاعی است. در حقیقت مهمترین خصوصیات آن قابلیت کشش، انعطاف پذیری و برگشت به حالت اولیه می‌باشد برای تهیۀ لاستیک مخلوطی از کائوچو (طبیعی یا مصنوعی) را با گوگرد حرارت داده تا گوگرد در محل اتصال‌های دو گانه با کائوچو ترکیب شده و خواص ویژه و بسیار مهمی را در کائوچو ایجاد می‌کند؛ مانند: مقاومت به حرارت، مقاومت در برابر عوامل جوی و شیمیایی و سایش و خاصیت ارتجاعی. همچنین علاوه بر گوگرد که مهمترین افزودنی است، نرم کننده (پارافین) و دانه های رنگین (پیگمنت) و تقویت کننده (دوده) و پرکننده ها مثل پودر تالک را هم به لاستیک اضافه می‌کنند.

پلاستيكهاي ترموپلاست يا گرمانرم موادي بوده كه در هنگام سردسازي، سخت شده و با حرارت دادن دوباره مي‌توان آنها را نرم و قالب‌گيري نمود.

1-5: اصلاح خواص در پلاستیک‌ها

از قابلیت‌های دیگر پلاستیک‌ها این است که می توان خواص آنها را بهبود بخشید. این عمل با استفاده از افزودنی‌ها و انجام عملیات حرارتی امکان‌پذیر می‌باشد.

1-5-1: افزودنی‌ها

به كمكمواد افزودني،‌عمر مواد و قطعات، افزايش یافته، ويژگي‌هاي فيزيكي و مكانيكي آنها اصلاح شده، فرآيند آنها به ميزان قابل توجه آسان گردیده، افت کیفیت آنها كنترل شده، و از آسيب‌پذيري مواد در برابر امواج گوناگون جلوگيري به عمل مي‌آيد. همچنين مي‌توان به نسبت موارد مورد نياز،‌ آنها را به الكتريسيته و حرارت، رسانا يا نارسانا نمود و آنها را از حملات ميكروبيولوژيكي مصون داشت. این مواد عبارت از پايداركننده‌ها، پركننده‌ها، رنگدانه‌ها، مواد رهاكننده از قالب، مواد ضد ميكروب، مواد اصلاح كننده ضربه پذيري، كمك فرايندها، مواد ضد الكتريسيته ساكن، مواد ضد آتش و دود، پراكسيدهاي آلي، ضد اكسيدكننده‌ها، نرم كننده‌ها، مواد اسفنجي كننده، مواد فعال كننده سطحي، پايدار كننده‌ها بوده که هرکدام جهت ایجاد خصوصیات مطلوب به پلاستیکها اضافه می‌شود.

سنتز کمپلکس های پلاتين (II) شامل ليگاند بی فسفينWORD

چکيده

سنتز کمپلکس های پلاتين(II) شاملليگاند بی فسفين

هدف از اين مطالعه طراحي يک روش کلي براي سنتز يک سري از کمپلکس هاي سيکلومتاله شده پلاتين (II) بوده که داراي يک ليگاند پل زن
(1,2-Bis[bis(pentafluoro-phenyl)phosphino]ethane), dfppe, است. از واکنشcis-[Pt(R)₂(SMe₂)₂]، که در آنMeيا R= para-tolyl (p-T)، با يک اکي والان از ليگاند 2-phenylpiridine,ppy، در استون محصول [Pt(R)(ppy)(SMe₂)] بدست مي آيد. وقتيppy)(SMe₂)])[Pt(p-T) با يک اکي والان از ليگاند dfppe در استون واکنش مي دهد، کمپلکس[Pt₂(p-T)₂(ppy)₂(m-dfppe)] به دست مي آيد و 5/0 اکي والان از dfppe به صورت واکنش نکرده باقی می ماند.

وقتيppy)(SMe₂)])[Pt(Me) با يک اکي والان از ليگاند dfppe در استون واکنش مي دهد، کمپلکس [PtMe(dfppe)(ppy-Ҟ¹C)]به دست مي آيد .

از واکنش 5/0 اکي والان dfppe با [Pt(R)(ppy)(SMe₂)] ، کمپلکس دو هسته اي متقارن [Pt₂(R)₂(ppy)₂(m-dfppe)] به دست مي آيد. اين کمپلکس ها با طيف سنجي چند هسته ايNMR (¹H, ³¹P) و تجزيه عنصري به طور کامل شناسايي شده اند .

فصل اول

مقدمه

1- 1- ملاحظات کلي

ترکيبات آلي فلزي، ترکيباتي مي باشند که در آنها حداقل يک پيوند بين فلز مرکزي و اتم کربن برقرار شده باشد. اين گونه از ترکيبات با افزودن لفظ ارگانو به اول فلز نامگذاري مي شوند، مانند ترکيبات ارگانو پالاديم. علاوه بر اين، فلزات گروه اصلي و شبه فلزات، مانند بور، سيلسيم، آرسنيک وسلنيوم مي توانند ترکيبات آلي فلزي را ايجاد کنند. بعنوان مثال ترکيبات ارگانو منيزيم مانند يدو متيل منيزيم (MeMgI)، دي اتيل منيزيم (Et₂Mg)، ترکيبات ارگانو ليتيم مانند بوتيل ليتيم (BuLi)، ارگانو مس مانند ليتيم دي متيل کوپرات (Li⁺[CuMe₂]^-)، ارگانو روي مانند کلرو اتوکسي متيل کربونيل روي (ClZnCH₂C(=O)OEt)، و ارگانو بوران مانند تري اتيل بوران (Et₃B) را مي توان نام برد.

وضعيت بار قرار دادي در حالت معمولي بر روي ترکيبات آلي فلزي به اين صورت است که بار منفي جزيي بروي اتم کربن قرار مي گيرد که الکترونگاتيوته بيشتري دارد و بار مثبت جزيي بر روي فلز که الکتروپوزتيو است واقع مي شود.

پيوند بين فلز و کربن بستگي به طبيعت يون فلزي و ترکيب آلي دارد که اين عوامل باعث
مي گردد که اين پيوند يوني يا کووالانسي شود. ترکيبات آلي با سديم و پتاسيم معمولاً پيوند يوني ايجاد مي کنند. پيوند بين سرب، قلع، جيوه و غيره با ترکيبات آلي از نوع کوالانسي مي باشد، پيوند بين ليتيم و منيزيم با ترکيبات آلي خواصي بين هر دو نوع پيوند را دارد.

ترکيبات آلي فلزي که داراي پيوندهايي با خواص بين يوني و کوالانسي هستند در صنعت بسيار مهم مي باشند، زيرا آنها در محلولها پايدار و در واکنشها بصورت يوني عمل مي کنند. دو دسته از اين ترکيبات، ارگانو ليتيم و ارگانو منيزيم مي باشند.

1 – 2- پيوند سيگماي پلاتين-كربن در كمپلكس هاي آلكيل و آريل

 

برخي از نظرات مفيد در مورد كمپلكس هايي كه شامل پيوندهاي سيگماي فلز-كربن است، در منابع علمي گزارش شده است.^12-1

در كمپلكس هاي آلكيل-پلاتين (II)، پيوند سيگما از گروه آلكيل به پلاتين از طريق هم پوشاني اوربيتال هيبريدي پر sp³ اتم كربن آلكيل با اوربيتال هيبريدي خالي sp_xp_yd_x2-y2اتم پلاتين تشكيل مي شود (اين پيوند پلاتين-كربن به عنوان محور x تلقي مي شود).^13.اولين كمپلكس σ-آلكيل پلاتين (II) شناخته شده؛trans-[PtIMe(PⁿPr₃)₂] در سال 1952 توسط Foss با همكاري Chatt و Shaw تهيه شد،¹³ در حالي كه كمپلكس هايي با پيوندهاي سيگماي كربن-پلاتين (IV) براي اولين بار بيش از 100 سال قبل گزارش شده اند.¹⁴

در كمپلكس هاي آريل–پلاتين (II) پيوندهاي سيگما از هم پوشاني اوربيتال هيبريدي پر sp² اتم كربن با اوربيتال هيبريدي خالي sp_xp_yd_x2-y2 اتم پلاتين تشكيل مي شود. علاوه بر اين احتمال تشكيل پيوندهاي پاي از هم پوشاني اوربيتال هاي پر p_π ليگاند آريل با اوربيتال هاي هيبريدي خالي پلاتين و پيوندهاي پاي برگشتي از اوربيتال هاي هيبريدي پر پلاتين به اوربيتال هاي خالي p_π* ليگاند آريل وجود دارد. بنابراين كمپلكس هاي آريل راحت تر از کمپلکس هاي آلکيل آماده و خالص سازي مي شوند و پايدارتر از آنها مي باشند.¹⁵

1-3- كمپلكس هاي آلي پلاتين

علاقه و توجه زياد به شيمي آلي پلاتين به علت امكان جداسازي كمپلكس هاي پايدار مي باشد. در خيلي از موارد "پايداري" در اين کمپلکسها سينتيکي مي باشد و نه ترموديناميکي، که اين امر باعث مي گردد واکنشهاي پلاتين بسيار کند شوند.¹⁶ پلاتين عنصر مهمي در شيمي آلي فلزي است به دليل اينکه مي تواند طيف گسترده اي از ترکيبات آلي فلزي را تشکيل دهد که به اندازه کافي از نظر سينتيکي بي اثر هستند و مي توانند جداسازي و شناسايي شوند. با پيشرفت NMR، پلاتين، به دليل امکان مشاهده کوپلاژ بين فلز و ديگر هسته ها خيلي مورد توجه قرار گرفته است. حضور يا عدم حضور چنين کوپلاژي شواهد با ارزشي براي ساختار مولکول ها ارائه مي دهد که به خوبي در يافتن مکانيسم واکنشهاي کمپلکسهاي آلي فلزي بکار مي روند.

1-3-1- حالتهاي اکسايش پلاتين

از متداولترين حالت هاي اکسايش براي پلاتين صفر، 2+ و 4+ مي باشد. اگرچه تعداد ترکيبات داراي پلاتين با حالت اکسايش 1+ رو به افزايش است اما ترکيباتي از پلاتين با حالتهاي اکسايش 3+ و 5+ فوق العاده کمياب است.¹⁷ بيشتر چنين ترکيباتي که در آنها پلاتين داراي حالتهاي اکسايش فرد است در گونه هاي دو هسته اي وجود دارد.¹⁸ همچنين پلاتين با حالت اکسايش 6+ تنها در ترکيباتي يافت مي شود که پلاتين توسط ليگاندهاي اکسيژن يا فلوئور احاطه شده است. پلاتين (0) داراي آرايش الکتروني ¹⁰d5 مي باشد که از متداولترين اعداد کوئورديناسيون براي اين حالت اکسايش چهار، سه و دو است.^19و20 در نتيجه کوئوردينه شدن چهارليگاند خنثي به فلز، کمپلکس حاصل از نظر کوئورديناسيون اشباع خواهد شد. پايداري کمپلکس هاي پلاتين صفر والانسي مربوط به ليگاندهاي دهنده پيوند s است که در بعضي موارد قادر به پذيرفتن پيوند p نيز مي باشند. ²¹ واکنش افزايش- اکسايشي کمپلکسهاي صفروالانسي با واکنش دهنده هاي آلي اغلب در چرخه هاي کاتاليزوري همگن مشاهده مي شود. مکانيسمهاي مختلفي شامل هسته دوستي، راديکال آزاد و مسيرهاي انتقال الکترون²² براي واکنش دهنده هاي آلي و کمپلکسهاي فلزي ¹⁰d پيشنهاد شده است.

متداولترين و فراوانترين حالت اکسايش براي پلاتين که تاکنون شناسايي شده است حالت اکسايش 2+ مي باشد. بيشتر کمپلکس هاي پلاتين (II) داراي شکل مسطح مربعي و 16 الکتروني مي باشند. اين کمپلکس ها از لحاظ کوئورديناسيون غير اشباع بوده و در نتيجه اکسايش به کمپلکس هاي هشت وجهي که در آنها پلاتين داراي حالت اکسايش 4+ است تبديل مي شوند. پلاتين (II) در تشکيل کمپلکسهايش به اتم هاي دهنده قوي و مثل Se ,As ,S ,P تمايل بيشتري نشان مي دهد و نسبت به عناصري مثل اکسيژن و فلوئور ميل کمتري دارد و اين به طبيعت نرم فلز پلاتين (II)^23و24 مربوط است.

پلاتين (IV) داراي آرايش الکتروني ⁶d5 بوده و کمپلکس هاي داراي پلاتين با اين حالت اکسايش ديا مغناطيس مي باشند. تمامي کمپلکس هاي پلاتين (IV) داراي ساختار هشت وجهي و يا تقريباً هشت وجهي مي باشند. اگر چه اين کمپلکس ها از لحاظ سينتيکي بي اثر هستند اما در نتيجه انجام واکنش هاي حذفي-کاهشي و الکترون دوستي به کمپلکس هاي داراي پلاتين (II) تبديل مي شوند.^25و26

1-4- واکنشهاي سيکلومتاله شدن

بدون شك شيمي كمپلكس هاي سيكلومتاله شده يكي از پيشرفته ترين زمينه هاي شيمي آلي فلزي مدرن مي باشد.²⁷

اخيراً، مشتق هاي سيكلومتاله شده يون هاي فلزي ⁸d به عنوان حسگرهاي شيميايي، سويچ ها، و دستگاه هاي لومينسنس مورد مطالعه قرار گرفته اند. همچنين گونه هاي مسطح مربعي پالاديم (II) و پلاتين (II) به عنوان "بلوك هاي ساختماني" براي سيستم هاي پيچيده اي مثل گونه هاي مولكولي بزرگ و يا دندريمر ها مورد استفاده قرار مي گيرند.²⁸

واکنش فعال شدن درون مولکولي پيوند C-H يا واکنش سيکلو متاله شدن بوسيله معادله (1-1) تعريف مي شود.^29-31 از طريق اين واکنش تعداد زيادي از مشتقات سيکلو متاله شده از فلزات واسطه سنتز شده است.

براي بيشتر ترکيباتي که به اين روش تهيه مي شوند، Y يک هترو اتم دو الکترون دهنده است.

از نقطه نظر مکانيسمي واکنشهاي سيکلو متاله شدن به انواعي که در شکل (1-1) نشان داده شده است، تقسيم مي شوند:

الف) واکنش افزايشي- اکسايشي

ب) واکنش جايگزيني هسته دوستي

ج) واکنش از مسير همزمان يا چند مرکزي

براي فلزات دو ظرفيتي ⁸d مسير هاي الف و ب منجر به توليد محصولات يکساني مي شوند اما هيدريد هاي تشکيل شده در مسير الف از طريق واکنش حذفي – کاهشي محصول نهايي را توليد مي کنند و تشکيل محصول در مسير ب با کمک يک باز که امکان وارد شدن به فضاي کئورديناسيون فلز را دارد انجام مي گيرد³³ (شکل 1-2).

مدل سازی تیرهای بتنی پیش تنیده تقویت شده با مواد مرکب پلیمری word

فهرست مطالب

عنوان شماره صفحه

چکیده1

فصل اول:کلیات تحقیق

1-1- مقدمه3

1-2- روش های وارد کردن نیروی پیش تنیدگی3

1-2-1 روش مکانیکی3

1-2-2 روش شیمیایی3

1-2-3 روش الکتریکی- حرارتی4

1-3- مصالح و تجهیزات4

1-3-1 بتن4

1-3-2 فولاد4

1-3-3 انواع گیرها و کابل ها4

1-4- معیار اساسی پیش تنیدگی4

1-4-1 بتن پیش تنیده7

1-4-2 مزیت بتن پیش تنیده8

1-5- روش های پیش تنیدگی10

1-5-1 پیش کشیدگی10

1-5-2 پس کشیدگی11

1-6- تاثیر پیش تنیدگی روی تنش های مقطع12

1-7- پیش تنیدگی جزئی13

1-7-1 پیش تنیدگی کامل13

1-7-2 پیش تنیدگی جزیی13

1-8- مواد مرکب FRP13

1-9- محدودیت مقاوم سازی14

1-10- حداقل مقاومت سطح بتن14

1-11- دلایل ترمیم و تقویت سازه ها14

1-12- نیاز به بهسازی و مقاوم سازی15

1-13- روش های ترمیم و تقویت سازه بتنی15

1-14- ساختار مواد مرکب15

1-15- آشنایی با مواد مرکب16

1-16- روش های ترمیم و تقویت تیرهای بتنی16

1-17- انواع مواد مرکب16

1-18- انواع محصولات frp17

1-19- انواع الیاف18

1-20- انواع پلیمرها18

1-21- مزیت استفاده از FRP در ترمیم سازه بتنی19

1-22- پیشینه تحقیق19

فصل دوم:کلیات و مفاهیم

2-1- مشخصات مصالح مصرفی22

2-1-1 مقاومت بتن22

2-1-1-1 اهمیت فولاد با مقاومت بالا23

2-2- فولادهای پیش تنیدگی24

2-2-1 وایر24

2-2-2 رشته25

2-2-3 میلگرد25

2-3- رفتار سازه25

2-4- رفتار تیرهای پیش تنیده در محدوده الاستیک25

2-4-1 تعادل داخلی27

2-5- نیروی پیش تنیدگی29

2-6- افت های در نیروهای پیش تنیدگی29

2-7- اصول کلی محاسبات افت30

2-7-1 محاسبات افت ناشی از کوتاه شدگی الاستیک بتن30

2-7-2 افت کوتاه مدت31

2-7-2-1 محاسبه افت ناشی از اصطکاک31

2-7-3 افت کشش در محل گیره (کوتاه مدت)32

2-7-4 افت دراز مدت33

2-7-4-1 افت ناشی از جمع شدگی بتن33

2-7-4-2 افت های ناشی از وارفتگی بتن33

2-7-4-3 افت ناشی از وادادگی فولاد پیش تنیدگی33

2-7-5 افت ناشی از خزش34

2-8- مجموع افت های پیش تنیدگی35

2-9- انواع پیش تنیدگی35

2-10- خصوصیات مصالح FRP35

2-10-1 خصوصیات فیزیکی35

2-10-1-1 چگالی35

2-10-1-2 ضریب انبساط حرراتی36

2-10-2 خصوصیات مکانیکی مصالح FRP36

2-10-2-1 رفتار کششی36

2-10-2-2 رفتار فشاری37

فصل سوم:بررسی های آزمایشگاهی و تئوری

3-1- مقدمه40

3-2- نمودارهای تنش و کرنش فولاد پیش تنیده و فولاد معمولی42

3-3- تعیین تنش در فولاد های پس تنیده بدون پیوستگی42

3-4- بررسی مطالعات گذشته43

3-5- روابط آیین نامه ای46

3-6- مقادیر حاصل از آزمایشگاه و مقایسه با روابط موجود48

3-7- نتیجه گیری49

3-8- شکل پذیری49

3-8-1 شکل پذیری مصالح49

3-8-2 شکل پذیری عضو50

3-9- نتایج آزمایشگاهی51

3-10- باز پخش لنگر51

3-11- مدل های شکست و بار نهایی52

3-11-1 ظرفیت باربری نهایی و آزمایشگاهی تیرها53

3-11-2 مد شکست53

فصل چهارم:طراحی خمشی

4-1- طراحی خمشی55

4-2- طرحی خمشی بر اساس تنش های56

4-2-1 تیرها با خروج از مرکزیت پیش تنیدگی ثابت58

4-3- طراحی خمشی بر اساس بالانس بار58

4-4- کنترل ترک61

4-5- مقایسه دهانه ساده با پیوسته61

4-6- پروفیل تاندون ها وترتیب تنش ها62

4-7- حالت کلی طراحی64

4-7-1 مقادیر حداکثر کشش در کابل ها64

4-7-2 حالت نهایی64

4-8- جزئیات اجرایی64

4-8-1 مسیر کابل65

4-8-2 محل قرارگیری کابل65

4-9- ضوابط آرماتورهای معمولی66

فصل پنجم:معرفی اجزاء محدود و نرم افزار آباکوس

5-1- مفاهیم اجزاء محدود68

5-2- مراحل کلی اجزاء محدود68

5-2-1 تقسیم بندی و انتخاب نوع المان ها68

5-2-2 انتخاب تابع جابجایی69

5-2-3 تعریف روابط کرنش- جابجایی و تنش- کرنش69

5-2-4 استخراج روابط و ماتریس ساختمان المان69

5-2-5 برهم گذاری معادلات المانها به منظور دست یابی به معادلات کلی یا اصلی و معرفی شرایط مرزی70

5-2-6 تعیین درجه های آزادی مجهول(جابجا های کلی)70

5-2-7 محاسبه تنش ها و کرنش المان70

5-2-8 تفسیر نتایج70

5-3- استخراج معادلات تیر71

5-4-کاربرد اجزائ محدود73

5-5- مزایای اجزاء محدود73

5-6- برنامه آباکوس74

5-7- مزیت استفاده از نرم افزار آباکوس74

5-8- آشنایی کلی با نرم افزار آباکوس76

5-9- استفاده از فایل ورودی76

5-10- مراحل طراحی تیر با استفاده از نرم افزار اجزاء محدود78

فصل ششم:تحلیل و نتیجه گیری

6-1- مقایسه نتایج آزمایشگاهی تیرهای پس تنیده یکسره با روش مدل سازی آباکوس88

6-2- مدل سازی تیر پس تنیده تقویت شده با CFRP93

6-3- نتیجه گیری99

6-4- پیشنهادات100

منابع و مآخذ101

فهرست منابع فارسی101

فهرست منابع انگلیسی102

پیوست 107

چکیده انگلیسی115

فهرست جداول

عنوان شماره صفحه

جدول 2-1: چگالی مواد(kg/) FRP36

جدول 2-2: ضریب انبساط حرارتی مصالح FRP36

جدول 3-1: مقاومت فشاری نمونه41

جدول 3-2: مشخصات مکانیکی فولاد پس تنیده 41

جدول 3-3: متغیرهای نمونه های آزمایشگاهی41

جدول 3-4: مقدار شکل پذیری انحنا و خیز تیر پس تنیده با فولاد بدون پیوستگی، مقطع تیر یکسره با بتن معمولی51

جدول 3-5: مقایسه نتایج تحلیل تئوری (ACI) و آزمایشگاهی تیر UPB152

جدول 3-6: ضریب برای تیر آزمایش شده53

جدول 3-7: نتایج حسگرهای نقاط در دو مرحله ترک خوردگی و تسلیم53

فهرست نمودارها

عنوان شماره صفحه

نمودار 3-1: نمودار تنش کرنش فولاد پیش تنیدگی42

نمودار 3-2: نمودار تنش- کرنش فولاد معمولی42

نمودار 3-3: نمودار بار- خیز آزمایشگاهی تیر48

نمودار 3-4: نمودار بار- خیز تیر آزمایشگاهی تیر48

نمودار 3-5: منحنی تنش کرنش بتن محصور شده و محصور نشده50

نمودار 3-6: منحنی تنش –کرنش فولادهای مختلف50

نمودار 6-1: نمودار بار- خیز آزمایشگاهی تیر90

نمودار 6-2: نمودار بار- افزایش تنش آزمایشگاهی در فولاد پس تنیده90

نمودار 6-3: نمودار بار- لنگر انحنا نمونه آزمایشگاهی91

نمودار 6-4: نمودار بار- خیز مدل سازی شده تیر در حالت تقویت نشده91

نمودار 6-5: نمودار بار- افزایش تنش تیر مدل سازی شده تقویت نشده92

نمودار 6-6: نمودار لنگر- انحنا تیر مدل سازی شده تقویت نشده92

نمودار 6-7: نمودار بار - خیز تقویت شده از مواد CFRP تیر مدل سازی شده93

نمودار 6-8: نمودار لنگر- انحنا تیر تقویت شده با CFRP94

نمودار 6-9: نمودار بار - خیز تیر تقویت شده با GFRP94

نمودار 6-10: نمودار لنگر-انحنا تیر تقویت شده با GFRP95

نمودار 6-11: نمودار مدلسازی بار - افزایش تنش تیر تقویت شده95

نمودار 6-12: نمودار بار- عرض ترک تیر مدل سازی شده بدون تقویت96

نمودار 6-13: نمودار بار- ترک تیر مدل سازی شده تیر تقویت شده با CFRP96

نمودار 6-14: نمودار مقایسه نتایج بار – خیز97

نمودار 6-15: نمودار مقایسه نتایج لنگر- انحنا97

نمودار 6-16: نمودار مقایسه نتایج بار- خیز98

نمودار 6-17: نمودار مقایسه نتایج لنگر- انحنا98

فهرست شکل ها

عنوان شماره صفحه

شکل 1-1: مقایسه تیرهای بتن آرمه و بتن پیش تنیده5

شکل 1-2: نسبت های دهانه به ارتفاع تیپ برای دالهای یک طرفه پیش تنیده و غیره پیش تنیده6

شکل 1-3: چرخ درشکه فشرده شده با تیر آهنی8

شکل 1-4: نمونه هائی از تیرهای استاندارد پل ها8

شکل 1-5: روش پیش کشیدگی10

شکل 1-6: پس کشیدگی11

شکل 1-7: پیش کشیدگی تاندون های انحرافی12

شکل 1-8: رفتار تیر در اثر نحوه اعمال بار پیش تنیده12

شکل 1-9: اجرای ژاکت های بتن مسلح در وجه تحتانی جهت تقویت تیر16

شکل 1-10: جزییات استفاده از اتصالات فولادی خارجی جهت تقویت خمشی و برشی تیرها17

شکل 2-1: مقاومت بتن با سیمان پرتلند معمولی22

شکل 2-2: منحنی تنش - کرنش بتن تحت تنش تک محوری فشاری22

شکل 2-3: تاثیر مقاومت فولاد پیش تنیده در کنترل خزش و جمع شدگی24

شکل 2-4: رشته های پیش تنیدگی25

شکل 2-5: نیروهای وارد بر تیر پیش تنیده26

شکل 2-6 الف: تنش ناشی از پیش تنیدگی و بار سرویس27

شکل 2-6 ب: پیش تنیدگی همراه با خروج از مرکزیت28

شکل 2-6 پ: عضو با تاندون های انحرافی28

شکل 2-7: تجزیه نیروها در راستای افقی و عمودی28

شکل 2-8: نیروی انتقال در عضو پیش کشیده31

شکل 2-9 : درصد افت نیروی پیش تنیدگی32

شکل 4-1: منحنی بار- تغییر مکان برای مراحل مختلف بارگذاری55

شکل 4-2: تیرهای با خروج از مرکزیت پیش تنیدگی متغیر در طول دهانه56

شکل 4-3: توزیع تنش57

شکل 4-4: بالانس نمودن بار تحت بار یکنواخت59

شکل 4-5: پروفیل تاندون بالانس بار برای تیرهای پیوسته در تکیه گاه ها تحت بار یکنواخت60

شکل 4-6: اساس انتخاب پروفیل تاندون62

شکل 4-7: ترتیب تاندون برای تیرها پیوسته در جای پس کشیده63

شکل 4-8: ترتیب تنیدن برای تیرهای پیوسته با المانهای پیوسته63

شکل 4-9: نحوه قرار گیری آرماتورها65

شکل 5-1: تصویری از مدل سازی تیر با استفاده از نرم افزار آباکوس78

شکل 5-2: اجزاء تشکیل دهنده مدل سازی تیر79

شکل 5-3: نمائی از مقطع عرضی مدل سازی تیر79

شکل 5-4: نمای از پنجره مربوط به عمق تیر80

شکل 5-5: نمائی از مدل سازی طولی تیر80

شکل 5-6: تصویری از مدل سازی مقطع عرضی میلگرد81

شکل 5-7: تصویری از مدل سازی مقطع طولی میلگرد81

شکل 5-8: تصویری از منحنی مسیر فولاد پیش تنیده81

شکل 5-9: مدل سازی فولاد پیش تنیده81

شکل 5-10: پنجره مربوط به مدول یانگ و ضریب پواسون82

شکل 5-11: پنجره انتخاب section82

شکل 5-12: پنجره مربوط به اختصاص دادن مواد83

شکل 5-13: پنجره مربوط به نوع تحلیل استاتیکی83

شکل 5-14:پنجره مربوط به بارگذاری84

شکل 5-15: مربوط به بارگذاری عضو84

شکل 5-16: مدل سازی بارگذاری یک تیر سراسری85

شکل 5-17: مدل مش بندی عضو85

شکل 5-18: نتیجه مدل سازی بارگذاری عضو86

شکل 6-1: مدل سازی استقرار مدل آزمایشگاهی بر تکیه گاه ها88

شکل 6-2: ابعاد و فولادهای نمونه ها89

شکل 6-3: محل قرارگیری ورق های تقویتی89

چکیده

امروزه مواد کامپوزیت یا مواد مرکب (FRP) به عنوان یکی از پیشرفته ترین و کاربردی ترین مواد در جهان صنعتی تلقی می شود و همچنین رشد و تکنولوژی این مواد در حال افزایش است. صنعت و تکنولوژی این مواد در کشور به عنوان یک صنعت نو مطرح است. استفاده از سازه های بتنی در ایران روبه افزایش است و بدلائل مختلف از جمله تغییر کاربری سازه ها و بازنگری آیین نامه های بارگذاری، تیر سراسری اغلب نیاز به ترمیم و تقویت دارند. همچنین پیش تنیده کردن سازه های بتنی باعث افزایش ظرفیت خمشی این گونه تیرها شده و باعث افزایش مقاومت سازه و افزایش طول دهانه تیرها می شود. که هم از لحاظ اقتصادی و هم از لحاظ سازه ای مقرون به صرفه است. نیاز به ترمیم و تقویت و افزایش ظرفیت خمشی اعضای بتنی را می توان با روشهای استفاده از مواد مرکب انجام داد. استفاده از مواد مرکب در ساختمان های بزرگ و تجاری و ابنیه های تاریخی که و هزینه تخریب و بازسازی آنها زیاد است، مورد توجه می باشد. باتوجه به زلزله خیز بودن کشور، نیاز به تقویت سازه ها در برابر زلزله می باشد، این طرح این امکان را بوجود می آورد که بدون تخریب سازه با تقویت به وسیله مواد مرکب، مقاومت مورد نیاز را برای بهره برداری مجدد از سازه امکان پذیر سازد. پژوهش حاضر، جهت مدل سازی و ارزیابی تیرهای I - شکل سراسری (نامعین) پس تنیده با فولادهای بدون پیوستگی تقویت شده با ورق FRP انجام شده. بدین منظور از نرم افزار آباکوس استفاده شده و نتایج حاصل با نتایج آزمایشگاهی مقایسه شده است.

کلمات کلیدی: پیش تنیدگی، تقویت سازه ها، مواد مرکب، نرم افزار آباکوس

فصل اول:

کلیات تحقیق

1-1- مقدمه

پیش تنیدگی[1] عبارت است از: ایجاد یک تنش ثابت و دائمی در یک عضو بتنی به نحوه دلخواه و به اندازه لازم به طوری که، در اثر این تنش مقداری از تنش های ناشی از بارهای مرده و زنده عضو، خنثی شده در نتیجه مقاومت و باربری آن افزایش می یابد. بتن پیش تنیده پس از بتن مسلح در فرم های ساختمانی به کار گرفته شده است. در قرن گذشته چندین الگو پیش تنیدگی متفاوت ارائه شده است، اثرات طولانی مدت تنش و انقباض باعث کاهش نیروی پیش تنیدگی می شود، و مزیت و کاربرد بتن پیش تنیده را کاهش می دهد، که این امر با استفاده از فولاد با مقاومت بالا تا حدی قابل جبران است (بیلینگتون 1976، 84-71).

1-2- روش های وارد کردن نیروی پیش تنیدگی[2]

1-2-1 روش مکانیکی

شاید ساده ترین روش فشرده ساختن یک تیر به وسیله یک یا دو جک در مقابل دو تکیه گاه می باشد. این روش در بعضی از پروژه های بزرگ به کار می رود در بعضی از پروژها می توان پس از فشرده ساختن تیر بوسیله جک با قرار دادن ورق فولادی بین تیر و تکیه گاه جلو برگشت تیر را به حالت اولیه گرفت، سپس جک ها را آزاد کرد. اشکال اساسی این روش ها این است که کوچکترین تغییر شکل یا حرکت تکیه گاه، به نحوه قابل ملاحظه ای نیرو را کاهش می دهد.

1-2-2 روش شیمیایی

در این روش نیروی پیش تنیدگی در اثر استفاده از سیمان های منبسط شونده بوجود می آید. این سیمان ها بر خلاف سیمان های معمولی در موقع گرفتن و سخت شدن به جای منقبض شدن منبسط می گردند، چون وجود کابلهای در داخل بتن جلوی این انبساط طول را می گیرد، در نتیجه مقدار نیروی فشاری در تیر ایجاد می شود.

1-2-3 روش الکتریکی- حرارتی

در این روش با وصل کردن جریان برق به کابلها باعث ازدیاد طول کابلها شده، سپس کابلها را توسط گیره هائی در همان حال کشیده به تکیه گاه وصل می کنند. پس از قطع کردن جریان و سرد شدن کابل ها، دور آنها را بتن ریزی می کنند و بعد از اینکه مقاومت بتن به حد لازم رسید کابل های کشیده شده را از تکیه گاه آزاد می کنند و در نتیجه نیروی کشیده شدن کابل ها به بتن منتقل می گردد، روش پیش تنیدگی حراراتی به طور وسیعی برای ساختن دالها، تیرها، خرپاها و ستون های چراغ برق مورد استفاده قرار می گیرد (دوبل 1936، 20-9).

1-3- مصالح و تجهیزات

1-3-1 بتن

مقاومت بتن در سازه های پس تنیده می بایست از مقاومت و کیفیت بهتری نسبت به بتن در سازه های ساخته شده از بتن مسلح معمولی، برخوردار باشد. زیرا بالا بودن مقاومت بتن باعث ایجاد گیرش و چسبندگی بهتر بین کابل ها و بتن می شود.

1-3-2 فولاد

فولادهای پیش تنیدگی شامل مفتول ها و کابل های[3] ساخته شده از مفتول یا میلگردهای آلیاژ[4] دار پر مقاومت می باشند.

1-3-3 انواع گیرها و کابل ها

گیره استرند فورس