اطلاعاتی در مورد کامپوزیت

شاید هنوز برای برخی از دست اندرکاران ساخت ساز اعم از کارفرمایان، مهندسان و پیمانکاران سخن از نماهای مدرن تداعی کننده کاربرد شیشه از نمای ساختمان های بلند مرتبه و یا حداکثر ترکیب آن با دیگر مصالح نظیر سنگ و چوب باشد.

چنانچه نگارنده پس از تحقیق و مطالعه منابع و متون مرجع مهندسان نظیر مبحث پنجم از مقررات ملی ساختمان با وجود ویرایش مجدد تنها مصالحی نظیر سنگ، چوب و شیشه به عنوان مصالح مورد استفاده در نمای ساختمانهای مطرح می گردند و الگوی استفاده صحیح از آنها در این منابع بررسی می شود.

این در حالی است که جدا از بحث کیفی که در جای خود در این مقاله مطرح خواهد شد، در سالهای اخیر صنعت نماهای ساختمان در کشور کاملاً متحول شده که پی آمد آن دگرگون شدن چهره شهرهای بزرگ، کوچک و حتی غیرصنعتی می باشد.

با وجود گسترش توزیع محصولات متنوع و کاربردی در نمای ساختمانها هنوز آن طور که باید و شاید از بعد علمی به مشخصات فنی و مکانیکی این مصالح پرداخته نشده است. همچنین نمی توان ادعا نمود که مرجع قابل استنادی برای دست اندکاران ساخت و ساز جهت اطلاع از کم و کیف اصول استاندارد نصب آن بر روی ساختمان تاکنون وجود داشته است.
البته درباره مصالح نوین تکست ها و متون فراوانی در کشورهای پیشرفته چاپ شده و خواص مکانیکی و روش نصب آنها تبیین شده است. بنابراین آن گروه از متخصصین که به اینگونه منابع دسترسی دارند با این مصالح آشنایی بیشتری خواهند داشت.
اما به دلیل ضعف منابع موجود داخلی در این باب بطور عمده ای از اهل فن و مهندسین فعال در صنعت ساخت و ساز آشنایی فنی محدودی از این نوع مصالح ساختمانی دارند وبدیهی است که پی آمد این عدم آشنایی منجر به عدم اقبال و کاربرد در خور مزیت های این مصالح و همچنین استفاده اصولی از آن خواهد شد.

این مقاله سعی در معرفی یکی از ارزنده ترین و کاربردی ترین مصالح ساختمانی برای نمای ساختمان ها که همان ورقهای کامپوزیت آلومینیومی است، از بعد علمی- اقتصادی دارد.
برای تبیین بیشتر موضوع از چند منظر به این مطلب خواهیم پرداخت:

معرفی ورق کامپوزیت آلومینیوم
خواص فنی و مکانی
جایگاه آلومینیوم کامپوزیت در میان سایر مصالح
تقسیم بندی محصول از حیث کاربرد
تقسیم بندی محصول از حیث روش نصب
فواید استفاده از ورق کامپوزیت آلومینیوم
مشکلات موجود در استفاده از این محصول
تضمین کیفی و پشتیبانی فنی

همانطور که از نام این محصول پیداست، ورق کامپوزیت آلومینیوم، ماده ای مرکب است که از ۲ لایه آلومینیوم و یک لایه پلاستیک در وسط از نوع پلی اتیلن می باشد تشکیل شد است که این سه لایه توسط چسب پلیمری به هم متصل شده اند ؛ ضخامت ۲ لایه آلومینیوم مساوی و بین ۳۰ تا ۵۰ میکرون بسته به مورد متغیر بوده ضخامت کل آن ۴ میلیمتر می باشد.
ابعاد این محصول بسیار متغیر بوده اما متداول ترین آن ۳۲۰۰ * ۱۲۵۰۰ میلیمتر مربع است. همانطور که ذکر شد ۲ لایه آلومینیوم در تولید این محصول به کار برده شده است.
یک لایه روی سطح نما قرار می گیرد و دیگری در پشت ؛ لایه ای که روی سطح نما استفاده می شود بسته به طراحی نما قابلیت رنگ ها و طرح های متنوع و متفاوتی را دارد و با توجه به نوع کاربری (نمای داخلی، نمای خارجی و …) رزین های متفاوتی را روی آن اجرا می کنند که در مورد آن مفصل توضیح داده خواهد شد. لایه پشتی نیز دارای یک لایه رنگ آستر بر روی آلومینیوم است.
ورق کامپوزیت آلومینیوم جزء مصالح سبک دسته بندی می شود بطوریکه هر مترمربع از این ورق ها تنها حدود ۵ کیلوگرم وزن دارد.
همانطور که ذکر شد کاربرد عمده این محصول در امر نماسازی و دکوراسیون است،

همچنین مواردی که از این محصول به وفور استفاده می شود به شرح زیر است:

- نمای خارجی ساختمان ها و برج ها با کاربری های گوناگون
- دکوراسیون داخلی ساختمان های تجاری و فروشگاه ها
- جایگاههای عرضه سوخت بنزین و CNG
- بیلبوردها و تابلوهای تبلیغاتی
- سقف کاذب
- دیواره های تونل ها و پایانه های مسافربری
- بازسازی نمای ساختمانهای قدیمی
خواص فنی و مکانیکی
- جایگاه آلومینیوم کامپوزیت در میان سایر مصالح

نظر به اینکه این محصول جزء مصالح صنعتی و تولید کارخانجات است بسیاری از خواص مصالح طبیعی نظیر سنگ و چوب درآن بهبود بخشیده شده است.
چنانچه این محصول در برابر شرایط جوی و اشعه ماوراء بنفش و همچنین شرایط اسیدی و قلیایی قوی، آلودگی ها و خوردگی و رنگ پریدگی در صورتی که از رزین PVDF (که شرح آن در پی می آید) مقاومت فوق العاده ای از خود بروز می دهد و سالیان متمادی بدون تغییر، خواص ظاهری و فنی خود را حفظ می کند. همچنین از لحاظ مکانیکی، خاصیت ارتجاعی و انعطاف پذیری عالی ورق ها برخلاف مصالح ویژه امکان تغییر شکل به هر فرم دلخواه را می دهد.
همچنین این محصول در رنگ ها و طرح های بسیار بسیار متنوع تولید می شود. به طوری که علاوه بر رنگ های موجود در طبیعت، می تواند به شکل انواع سنگ، چوب و حتی طیف های متفاوت رنگ برحسب زاویه تابش نور و هرآنچه که بتوان تصور نموده باشد.
همانطور که ذکر شد ورق های کامپوزیت وزن کمی در حدود ۶-۵کیلوگرم درهر مترمربع دارند که در مقایسه با دیگر مصالح از قبیل سنگ، شیشه و سیمان دارای پایین ترین وزن ممکن است. با بررسی های به عمل آمده نمای کامپوزیت آلومینیوم حدود ۹۰% سبک تر از سنگ گرانیت، ۶۵ درصد سبک تر از سیمان و۵۰ درصد سبک تر از شیشه می باشند که این کاهش وزن در بحث فواید استفاده از این محصول بررسی می شود.
این محصول جزء مصالح آب بند محسوب می شود و همچنین خواص آکوستیکی داشته. ضمناً چنانچه به هر دلیلی نیاز به تعویض آنها باشد این کار به راحتی قابل انجام است که دیگر مصالح عموماً در همه موارد فوق ضعفهای فراوانی دارند.

- تقسیم بندی محصول از حیث کاربرد
بر خلاف مصالح ساختمانی موجود، از حیث بهینه نمودن زمان و همچنین طرح اقتصادی پروژه ها، بسته به سطح کیفی و کمی پروژه و همچنین سطح حساسیت آن در کنار نوع کاربری و محل نصب، ورقهای کامپوزیت آلومینیومی گستره وسیعی از انتخابها در مقابل دیدگان مصرف کننده قرار می دهد.
تفاوت های تأثیرگذار در قیمت و کیفیت این محصول عمدتاً در موارد زیر اتفاق می افتد:

تفاوت در آلیاژ آلومینیوم
تفاوت در نوع پلی اتیلن و یا همان لایه میانی
تفاوت در ضخامت لایه آلومینیوم و لایه میانی
پوشش سطح ورق
طرح ها و یا رنگ های خاص
انواع آلومینیوم کامپوزیت برحسب پوشش سطح ورق

رنگ روی سطح ورق با تکنولوژی های متفاوتی برحسب نوع کاربرد و محل نصب ورق اجرا می شود که به صورت زیر تقسیم بندی می شود:
۱- پلی استر: ساده ترین روش اجرای رنگ روی لایه آلومینیوم می باشد که رنگ بدون هرگونه لایه محافظ روی لایه آلومینیوم اجرا می گردد.
این نوع ورق در مقابل شرایط جوی، اسیدی و یا قلیایی بسیار آسیب پذیر بوده ، هیچ گونه تضمینی برای حفظ کیفیت آن در نمای خارجی ساختمان وجود ندارد و بطور کلی استفاده از آن برای نمای بیرونی ساختمان ممنوع بوده ولی برای دکوراسیون داخلی مناسب و به صرفه است.
۲- پوشش محافظ PVDF: این پوشش تحت نام پلی وینیل دین فلوراید نوعی رزین خاص است که تولیدکننده آن شرکت PPG می باشد. این رزین به دلیل وجود لایه پلیمری و همچنین عنصر فلوئور باعث محافظت رنگ سطح ورق و دوام و پایداری آن در مقابل شرایط نامساعد جوی، اشعه ماوراء بنفش و شرایط اسیدی و قلیایی به طور کاملاً قابل اعتماد حداقل تا ۲۰ سال می گردد.
رنگی که با این رزین روی سطح ورق اجرا می گردد به طور مستقیم بر روی آلومینیوم اجرا نمی شود و قبل از آن یک لایه رنگ آستر از نوع پلی اورتان روی آلومینیوم اجرا شده سپس لایه رنگ اضافه می شود. بنابراین ورقهای PVDF دارای ۲ لایه رنگ می باشند.
۳- پوشش Nano-PDF: همانند رزین PVDF اجرا می گردد با این تفاوت که یک لایه سوم هم روی رزینPVDF اجرا می شود که از لحاظ ساختار مولکولی با رزین های عادی متفاوت است.
به صورتی که فاصله مولکولی توسط تکنولوژی نانو به کمتر از ۹-۱۰ می رسد که این خاصیت باعث عدم جذب آلودگی های محیطی از قبیل گردوغبار و ذرات روغنی معلق در فضا می گردد.
این نوع ورق برای اولین بار توسط شرکت آلوباند در کشورمان ایران عرضه شده و به طور گسترده در حال استفاده است. این ورق علاوه بر تضمین های کیفی عادی دارای ضمانت تمیز کاری نیز می باشد.
تقسیم بندی از لحاظ تکنولوژی لایه میانی
برحسب کاربرد و حساسیت پروژه لایه میانی از مواد مختلفی تشکیل شده است.

پلی اتیلن بازیافتی
پلی اتیلن نو
لایه میانی ضد حریق B1
لایه میانی ضد حریق A2 که معمولاً از هیدروکسید آلومینیوم و یا دیگر مواد معدنی ساخته می شود.

توضیح اینکه به طور کلی پلی اتیلن استفاده شد در لایه میانی این ورق ها در حالت کلی غیرقابل اشتعال است اما برحسب حساسیت پروژه و وجود مواد اشتعال زا در نزدیکی این ورق ها از لایه میانی A2 , B1 استفاده می شود. لازم به ذکر است استاندارد A1 در مواد ضدحریق مربوط به مواد هموژن (غیرکامپوزیت) می شود.

فواید استفاده از ورق کامپوزیت آلومینیوم
جدا از بحث زیبایی شناسی تنوع در اجرا و کیفیت متفاوت کامپوزیت آلومینیومی به طور خلاصه از ۲ منظر وجوه تمایز دیگری بین این محصول و سایر مصالح نماسازی وجود دارد.
اولین و مهمترین امتیاز این محصول وزن سبک آن و در نتیجه کمک قابل توجه به سبک سازی ساختمان می باشد.
چرا که بر همه اهل دانش و فن ساختمان پوشیده نیست که کاهش وزن لرزه ای ساختمان منجر به کاهش نیروی برش پایه و در نتیجه کاهش نیروی زلزله در محاسبات سازه ای می گردد. به طوری که در نتیجه این امر المانهای سازه ای ساختمان اقتصادی تر و بهینه تر طرح می شود که در واقع این امر جدا از مسئله خطر زلزله باعث سبکتر شدن مقاطع سازه ای می گردد .
همچنین به دلیل نصب یک اسکلت فلزی به ساختمان برای نصب این ورق ها نمی توان از تأثیر مطلوب این اسکلت به عنوان میانقاب ها صرف نظر نمود. وجه تمایز دیگر این محصول لحاظ مبحث ۱۹ مقررات ملی است. چرا که به دلیل وجود لایه پلی اتیلن و همچنین آب بند بودن این محصول در کنار وجود هوای محبوس بین ورق وساختمان یک عایق حرارتی – صوتی پیرامونی ساختمان بوجود می آید که تأثیر آن بسیار مطلوب و قابل توجه است.
مشکلات موجود در استفاده از این محصول
بی تردید بزرگترین مشکل موجود، که به این صنعت نوین لطمه می زند از یک سو ورود محصولات بی کیفیت و از سوی دیگر اجراهای نامناسب برخی افراد غیر متخصص است.
با وجود اینکه در بازار کشور محصولاتی با کیفیت مناسب و استاندارد و همچنین گروه های متخصص برای اجرای این نما هم اتفاقاً وجود دارد، انتظار می رود به خصوص در بحث اجرای ورق افراد متبحر و کاردان صرفاً به اجرای این محصول بپردازند و افراد غیر متخصص از لطمه زدن به این صنعت نوپا دست بکشند.
هم چنین کارفرمایان محترم پس از تحقیق و اطمینان به کیفیت ورق و اجرا اقدام به نماسازی نمایند و این امر مهم را تنها از شرکت های معتبر بخواهند.

منبع :

فارسی کد ، وب سایت برگزیده دوستداران معماری و عمران

www.farsicad.com

اطلاعاتی در مورد کامپوزیت

مطالب مشابه :

اطلاعات مفید در مورد سیمان

اطلاعات کلی در مورد افزودنی تبدیل گچ به سیمان

اطلاعات مفید درباره سیمان

اطلاعات مفید درباره سیمان

کلیاتی در مورد سیمان

۷۸ نکته در مورد ملاتها و ساخت آنها:

آزمایش گیرش سیمان ( دستگاه ویکات )

اطلاعاتی در مورد کامپوزیت

مقاله در مورد سیمان به زبان انگلیسی