تحسين الخواص الريولوجية للبيتومين (60-70) بإضافة البولي بروبلين

يلعب البيتومين دور المغلف و الرابط للحصويات في المجبول البيتوميني، و يتعرض لمجموعة من التغيرات التي تبدأ من مرحلة إنتاج المجبول البيتوميني إلى مرحلة استثماره تحت تأثير الحمولات المرورية و العوامل الجوية. يهدف هذا البحث إلى التحقق من إمكانية استخدام بوليمير البولي بروبلين لتعديل خواص الرابط البيتوميني و لزيادة مقاومته لدرجات الحرارة المرتفعة و زيادة ممانعته للظروف المناخية المختلفة ، من خلال تعديل عينات البيتومين بإضافة البولي بروبلين بنسب (1 ، 2 ، 3 ، 4 ،6 ، 8 %) ، و من ثم إجراء الاختبارات على عينات البيتومين المعدل و تتضمن الغرز ، الاستطالة ، نقطة التمييع ، و حساب دليل الغرز . و باستخدام فرن الطبقة الرقيقة الدوار RTFOT قمنا بإجراء التقادم قصير الأمد على عينات البيتومين العادي و المعدل و حساب الفاقد بالحرارة و الغرز المتبقي و دليل التقادم ، كما قمنا بإجراء اختبار التركيب المجموعي لتحديد مركبات البيتومين . بينت نتائج الدراسة أن قيم الغرز تميل للانخفاض مع زيادة نسبة الاضافة بينما ترتفع درجة التمييع ، كما بينت النتائج زيادة ممانعة البيتومين المعدل للظروف الحرارية ، و أن النسبة المثالية لإضافة البولي بروبلين تتراوح بين (7 %) حيث يكون عندها دليل التقادم في الحالة الموجبة و الفاقد بالحرارة في أدنى مستوى .

تحضير مزيج بوليميري من البولي إيتلِن منخفض الكثافة مع النشاء و دراسة تقادمه الحيوي

يهدف هذا البحث إلى تحضير مزيج بوليميري قابل للتحلل بيولوجياً (LDPE/AD+S)، يحقق متطلبات التغليف الصديق للبيئة ، تتألف الحاضنة البوليميرية بشكل أساسي من البولي إيتلِن منخفض الكثافة (LDPE)، و من بوليمير طبيعي هو النشاء starch (S)، إضافة إلى مواد مضافة توافقية ((AD بنسب وزنية قليلة جداَ هي حمض المالييك، حمض الخل، بيروكسيد البنزويل، ستيرات الزنك، بهدف تحسين التوافقية بين البوليميرين في المزيج. تم تحضير ثلاثة مزائج LDPE/AD+S تبعاً للنسبة الوزنية للنشاء فيها و هي (15,20,40%) بطريقة البثق بواسطة جهاز المازج-الباثق، و من ثم تم تشكيل أفلام (أغشية) من المزائج الثلاثة فضلاً عن تشكيل أغشية من البولي ايتيلين منخفض الكثافة و ذلك بالكبس الحراري الهيدروليكي. خضعت جميع الأغشية المحضرة للتوصيف البنيوي باستخدام المجهر الضوئي بتكبير 500 مرة، كما جرت دراسة التحلل البيولوجي في التربة و في محلول موقٍ لأنزيم ألفا الأميلاز. بينت النتائج أن حبيبات النشاء قد توزعت بتجانس ضمن الحاضنة البوليميرية LDPE بشكل جيد بالنسبة إلى المزائج الثلاث، و لعبت المواد التوافقية AD دوراً مهماً في تحسين البنية المجهرية للمزائج المحضرة، كما أثبتت النتائج أيضاً أن وجود النشاء سهّل البدء بعملية التحلل الحيوي.

فعالية تدعيم الجوائز البيتونية لمقاومة القص

تعتبر الجوائز من أهم العناصر البيتونية الحاملة, تلزم تقويتها عند عدم كفاية المقطع البيتوني, أو عدم كفاية حديد التسليح أو زيادة الأحمال, أو نتيجة صدأ سطحي في التسليح الخارجي أو صدأ في حديد التسليح الداخلي, أو غيرها من الأسباب الأخرى التي سنذكر منها ما تحتاجه هذه الدراسة. إن تضرر العناصر الانشائية و عدم قدرتها على أداء وظيفتها بالشكل الكامل نتيجة تعرضها لعوامل بيئية مختلفة تخرب موادها و تؤدي لانخفاض مقاومتها, أو بسبب وجود عيوب تنفيذية أو الاستثمار غير الملائم لها يؤدي إلى الحاجة إلى إعادة تأهيلها بالصيانة و الاصلاح أو التدعيم. لذلك تم اللجوء للتقوية إما بتكبير المقاطع أو التزويد بالتسليح اللازم أو الربط بالصفائح الخارجية الفولاذية المثبتة جيداً إلى المقطع البيتوني و بسبب صعوبة تنفيذها تركزت الدراسات في الآونة الأخيرة على استخدام مواد أكثر فاعلية و هي البوليميرات المسلحة بالألياف. و سنعرض هنا لطرق التدعيم على القص وصولاً إلى الدراسات العالمية التي قامت بالتدعيم على القص باستخدام هذه المواد من البوليمرات و التي تتميز بالمقاومة العالية على الشد و المقاومة الكبيرة للعوامل و الظروف البيئية و الجوية و سهولة التطبيق في المواقع المحددة على الجائز.

تحسين بعض الخصائص الميكانيكية لمطاط النيوبرين باستخدام الألياف الزجاجية

تم في هذا البحث انتقاء المذيب المناسب و كميته لمطاط النيوبرين و ذلك بهدف إعطاء اللزوجة المطموبة, كما تم إضافة مادة أكسيد الزنك ZnO بنسب مختلفة كمادة محسنة لعملية اللصق, كما قمنا بتصنيع مواد مركبة على أساس مادة النيوبرين و تقويتها بالألياف الزجاجية بطرق تدعيم مختلفة و بنسب وزنيه مختلفة باستخدام القولبة اليدوية بواسطة تصميم قالب خشبي يحتوي على خمس أجزاء بمقاييس معينة و دراسة توجيه هذه الألياف و تأثيرها على بعض الخصائص الميكانيكية لمطاط النيوبرين.

دراسة الناقلية الضوئية لفيلم رقيق من بلاستيك البولي ستايرين (PS) المحضر بطريقة التغطية بالدوران (SPIN COATING)

درست في هذا البحث العلاقة بين الناقلية الضوئية ( opϬ ( Optical Conductivity و كلاً من طاقة الفوتون (hν) , و معامل الامتصاص ( α (absorbance coefficient , و النفوذية ( T ( Transmittance , و معامل الانكسار ( no ( refractive index , و معامل العزل الكهربائي الحقيقي و التخيلي (εr , εi) (real and imaginary part of dielectric coefficient), و v سرعة دوران جهاز الترسيب (Spin Coater), و ذلك عند طول موجة محدد هو (600nm), لفيلم رقيق نقي (pure thin film) محضر من مادة عضوية بوليميرية هي بولي ستايرين (Polystyrene), بطريقة التغطية بالدوران (Spin Coating), من أجل سرعات هي (1000, 2000, 3000) RPM في درجة حرارة الغرفة و تحت الضغط الجوي النظامي. تبين من هذه الدراسة أن فيلم PS الرقيق هو فيلم نفوذ للأشعة تحت الحمراء القريبة, حيث تراوحت نفوذيته بين (85-90)%, و أن الناقلية الضوئية opϬ تزداد بازدياد طاقة الفوتون, فتأخذ أعلى قيمة لها 1.67 X 1014 1/sec عند الطاقة , ( hν = 3.1 ev ) الموافقة لطول الموجة ( λ= 400nm) من أجل السرعة 1000RPM أي أنها تنشط في مجال الأشعة المرئية. و وجدنا أنها تتناقص مع ازدياد سرعة دوران ترسيب البوليمير. و كانت قيم Eg للانتقالات الالكترونية المباشرة المسموحة مساوية الى (2.5ev) , (2.4ev) , (2.3ev) في الأفلام المحضرة وفق السرعات 1000RPM, 2000RPM, 3000RPM على الترتيب. أما للانتقالات الالكترونية المباشرة الممنوعة فكانت تساوي (2.3ev) , (2.2ev) , (2.1ev) للأفلام المحضرة على الترتيب. بينما كانت أكبر قيمة لطاقة يورباخ Eu تساوي الى (163mev) الموافقة للسرعة 1000RPM و أقل قيمة لها تساوي (109mev) الموافقة للسرعة 3000RPM.

توزع الماء في خلايا الهيدروجين ذات الغشاء البوليميري PEMFC

يهدف البحث إلى دراسة تأثير توزع الماء على أداء الخلية الاحتراق الهيدروجينية ذات الغشاء البروتوني (PEM (Proton Exchange membrane و علاقة سماكة الغشاء و تاثير تغير سماكته تبعاً لكمية الماء الموجودة ضمن الغشاء. كما يهدف البحث إلى تأثير تغير الرطوبة على فعالية الغشاء البروتوني من خلال معامل الانتشار و معامل التدفق الكهربائي التناضحي Electro osmose كما يتضمن البحث دراسة الرطوبة . على أداء الخلية عند درجة حرارة ثابتة و تأثيرها على مدخلات التفاعل.

تحضير و توصيف بوليمير متألق

يتناول هذا البحث طريقة جديدة لاصطناع مادة بوليميرية مسامية و متألقة ضوئياً. تعتمد هذه الطريقة على استخدام الأمواج الميكروية ( microwaves ) في تحضير هذه المادة البوليميرية من أجل اختصار زمن التحضير الذي يبلغ ثلاثة أيام عند درجة حرارة °C 081 بالطرائق التقليدية.

تحضير أفلام رقيقة نقية من بولي فينيل كلورايد PVC و دراسة تأثير سرعة الدوران على الثوابت الضوئية

قمنا في هذا البحث بتحضير أفلام رقيقة نقية من بوليمير فينيل كلورايد PVC, بطريقة التغطية بالدوران (Spin Coating), من أجل ثلاث سرعات (1000,2000,3000)RPM, و ذلك بترسيبها على قواعد زجاجية من النوع (Microscope cover glass) عند درجة حرارة الغرفة. درست الامتصاصية (Absorbance) و النفوذية (Transmittance) لهذه الأفلام في المنطقة المرئية و فوق البنفسجية (UV-VIS) للأشعة الضوئية. علاوة على ذلك قمنا بحساب معامل الامتصاص α(absorbance coefficient) و عمق النفاذ الضوئي للسطح δ(Skin Depth) و معامل الانكسار (Reflectance coefficient) no, و معامل العزل الكهربائي ε بجزأيه الحقيقي و التخيلي, و حسبنا أيضاً قيمة فجوة الطاقة Eg للانتقالات الالكترونية المباشرة المسموحة منها و الممنوعة. أظهرت الأفلام نفوذية عالية بحدود (80-90)% في مجال الأشعة تحت الحمراء و ذلك بدلالة سرعة الدوران فبلغت الحد الأقصى 80% تقريباً بالنسبة للسرعة 1000RPM, و 90% تقريباً بالنسبة للسرعة 3000RPM كما تناقصت قرينة الانكسار no بازدياد سرعة الدورانحيث وجدنا أنها تتراوح بين3.67 و 4.56 عند السرعتين 3000RPM و 1000RPM على الترتيب في حين تناقص عمق النفاذ السطحي δبازدياد سرعة الدوران فكانت أصغر قيمة له 0.0000531cm عند السرعة 3000RPM, و أكبر قيمة له cm0.00023 عند السرعة 1000RPM.

تأثير تقوية الجيزان البيتونية المسلحة بالبوليميرات المسلحة بالالياف الكربونية في ضبط عرض الشقوق

تطرح هذه الورقة دراسة تجريبية و تحليلية لتعيين عرض الشقوق في الجيزان البيتونية المسلحة المقواة بالبوليميرات المسلحة بالالياف الكربونية تحت تأثير الحمولات الدائمة و بسويات تحميل مختلفة و بنسب تقوية مختلفة. بما أن العلاقات المتوفرة لحساب عرض الشق الآني في حالة الجيزان البيتونية لا تلائم حالة الجيزان البيتونية المسلحة المقواة بالبوليميرات المسلحة بالالياف الكربونية[8] . تم اعتماد التحليل الإحصائي لبيانات نتائج تجارب من مصادر عالمية [6-9-10] و نتائج التجربة المجراة في مخبر البيتون في كلية الهندسة المدنية في جامعة دمشق (عام 2014) من أجل التوصل إلى علاقة رياضية تجريبية جديدة لحساب عرض الشقوق الآنية في الجيزان البيتونية المسلحة المقواة بالبوليميرات المسلحة بالالياف الكربونية و هذه العلاقة هي عبارة عن تابع للاجهاد في قضبان الفولاذ و مساحة البيتون المشدودة الفعالة و مسافة التغطية السفلية. كما تم التوصل إلى علاقة رياضية تجريبية تحسب عرض الشقوق طويلة الأمد في الجيزان الخرسانية المسلحة مقواة بالـ FRP تحت تأثير الحمولات الدائمة باعتماد نتائج التجربة المجراة من أجل هذا البحث (دمشق،2014).

استخدام الـSBS(STYRENE BUTADIEN STYRENE) في تعديل البيتومين المستخدم في تصميم الخلطات البيتومينية

أجري هذا البحث بهدف تحسين خواص الخلطة البيتومينية و تحسين الممانعة الحرارية لطبقة التغطية السطحية من الرصف اللين, حيث يتعرض البيتومين إلى مجموعة من التغيرات، تبدأ من مرحلة إنتاج المجبول البيتوميني في درجات حرارة مرتفعة، و تستمر هذه التغيرات إلى مرحلة استثماره. و قد استخدم البيتومين المعدل بالبولمير، لتحسين أداء الرصف البيتوميني في مجالات عديدة، و في بحثي هذا عملت على تعديل البيتومين المحلي، بإضافة SBS بحيث يستخدم البيتومين المعدل لتصميم خلطات بيتومينية محققة لشروط تصميم الخلطة البيتومينية، و يحسن من مقاومتها للحرارة. تم تحديد خواص البيتومين غير المعدل و البيتومين المعدل بالـ SBS بنسبة 3.5%, و ذلك من خلال سلسلة من التجارب قبل و بعد اختبار الفاقد بالحرارة, و تم تحديد خواص الحصويات المستخدمة, و تم تصميم خلطات بيتومينية، باستخدام البيتومين 60-70 و البيتومين المعدل بالـ SBS, بالمقارنة بين النتائج فإن الـ SBS أدى إلى زيادة قساوة البيتومين، التي تظهر من خلال انخفاض الغرز و الاستطالة المترافقة بارتفاع بقيمة درجة حرارة التميع,كما تحسنت قيمة النقص في الثبات بنسبة 15% و هذا ينعكس بدوره على ممانعة أكبر لدرجات الحرارة المرتفعة, و بالتالي تحسن في مقاومة هذه الخلطات المعدة من بيتومين معدل تجاه التأثير الحراري الذي تتعرض له.