[مصالح ساختمانی] کامپوزیت ها

[آلوین]

کامپوزیت ها
امروزه استفاده از سیستم های ترکیبی یا کامپوزیت به شدت روبه افزایش است، چراکه بشر به وسعت کاربرد این ترکیبات پی برده و لزوم استفاده از آنها را درک نموده است.

آشناترین مثال برای كامپوزیت، دیوار كاه گلی است. در گذشته بشر كاه و گل را با هم تركیب كرد و ماده ای ساخت كه از لحاظ خواص فیزیكی با هر دو آنها متفاوت بود. این تركیب، تركیبی است فیزیكی و این مواد با هم آلیاژ نشده اند بلكه در كنار هم قرار گرفته اند. بشر اولیه به این ماده دسترسی پیدا كرد؛ چیزی كه امروز آن را به نام كامپوزیت یا مواد مهندسی شده می شناسیم و در واقع، تركیبی است از مواد مختلف در سه زیر شاخه پایه پلیمر،‌ پایه سرامیك و پایه فلزی.

در پایه پلیمر به جای گل از رزین استفاده می شود كه پلاستیك است. پلاستیك زنگ نمی زند، سبك است، به راحتی شكل می گیرد،‌ ریخته گری می شود، می توان آن را ذوب كرد و قابل بازیافت می باشد. ولی یكی از معایب آن عدم استحکام آن است. بنابراین برای استحكام بخشیدن به آن تركیب دیگری مورد نیاز است. به جای كاه از نوعی الیاف مثل الیاف شیشه استفاده می شود. البته كلمه فایبر گلاس كه به كامپوزیت اطلاق می شود، ‌اصطلاحی غلط است، زیرا الیاف شیشه تنها یكی از الیافی است كه در این تركیب مورد استفاده قرار می گیرد. الیاف كربن، كولار و پلی پروپیلن نیز در این صنعت کاربرد دارند. در نهایت تمام این الیاف با یك رزین تركیب می شوند.

مواد كامپوزیت در سه رده تكنولوژی در صنعت مصرف دارند. در رده های پایین در ساختن وان حمام و وسایل بهداشتی، وسایل بازی در پارك ها، دكه های گل فروشی و غیره به كار می روند. در رده متوسط در صنعت خودرو، انتقال آب و نفت و نیرو و ... مورد استفاده قرار می گیرند و در رده تكنولوژی بالا در صنایع هوا و فضا مورد مصرف دارند.

موارد استفاده كامپوزیت در ساختمان
مواد كامپوزیت عمدتاً در ساختمان كاربرد وسیعی دارند. این مواد به صورت لوازم بهداشتی داخل ساختمان مثل وان، دستشویی، در و پنجره و ... برای جلوگیری از انتقال حرارت كار گذاشته می شوند. مواد كامپوزیت ترك نمی خورند و در مقابل ضربه و خوردگی و خمش مقاومند.
در حالت دیگر این مواد در سازه ساختمان مورد استفاده قرار می گیرند؛ بطوریكه می توان از آنها به جای تیرآهن یا میلگرد داخل بتن استفاده كرد. تقویت خارجی و داخلی سازه های بتنی هم اكنون یك تجارت بسیار مهم در جهان امروز است.

یكی از مزایای استفاده از كامپوزیت عدم دور ریز آن است،‌ بطوریكه به عنوان مثال قطعات دور ریز مواد كامپوزیتی در یك كارخانه خودروسازی را می توان آسیاب كرده و به عنوان پر كننده و تقویت كننده بتن استفاده نمود. این مواد حتی در ساخت خانه های تمام كامپوزیتی نیز كاربرد دارند. در اروپا خانه های كامپوزیتی دو طبقه ساخته می شود كه به راحتی با جرثقیل قابل حمل و جابجایی هستند.

مواد كامپوزیتی بطور اخص در ساخت پلها و پل های عابر پیاده بکار می روند. هم اكنون نمونه های زیادی از پل های تمام كامپوزیتی در سرتاسر جهان موجود است. یكی دیگر از موارد استفاده كامپوزیت در صنعت ساختمان استفاده از آن در زیباسازی شهر ها، ساخت مجسمه ها و مرمت ساختمان های قدیمی و بناهای باستانی است، بدون اینكه معلوم شود بخش ترمیمی از جنس ماده اصلی نیست، با همان رنگ و همان شكل.

مواد كامپوزیتی در ابرسازه ها نیز كاربردهای متنوعی دارند. در ساخت سقف مساجد و برجهای مسكونی و تجاری، مقادیر بالایی از این مواد استفاده می شود و این کاربرد، بدون كاهش مقاومت سازه، وزن آن را بسیار كاهش می دهد. تاكنون در آمریكا در حدود 130 هزار پل تمام كامپوزیتی و یا تقویت شده توسط كامپوزیت ساخته شده است. در ژاپن به دلیل بالا بودن پتانسیل زلزله، مواد كامپوزیتی در تعداد زیادی از ساختمان ها مورد استفاده قرار می گیرند. در مالزی یك شركت سالانه 400 هزار تن مواد كامپوزیتی تولید می كند كه از آن بیشتر در ساخت گنبد مسجد استفاده می كنند.

متاسفانه در كشور ما به دلیل عدم شناخت كامل خصوصیات این تركیبات كه خود ضعف در طراحی، تولید و مصرف را به دنبال دارد، میزان استفاده این مواد به نسبت كشور های دیگر بسیار ناچیز است. ولی شاید بتوان با برنامه ریزیهای درازمدت و سرمایه گذاری در جهت شناساندن هرچه بیشتر این مواد به شركتها و موسسات صنعتی كشور این ضعف ها را تا حد زیادی جبران نمود.

پروفیل های كامپوزیتی (FRP)

بزرگترین سهم بازار مصرف مواد مركب (كامپوزیت) در اختیار صنعت ساختمان است. در این میان پروفیلهای كامپوزیتی به میزان وسیعی در ساختمان سازی بویژه احداث بناهای ساحلی و یا سازه‌های مستقر شده در شرایط اقلیمی خورنده كاربرد یافته اند. گسترش تكنولوژی ساخت این پروفیلها مي‌تواند علاوه بر مرتفع ساختن نیاز صنعت ساختمان، راهگشای تولید انواع محصولات در صنایع دیگر همچون وسایل ورزشی، خودرو و غیره باشد.


مزایای استفاده از پروفیل های كامپوزیتی
دلیل عمده استفاده از پروفیل های FRP در داخل بتن، جلوگیری از پدیده خوردگی و افزایش عمر سازه در برابر ارتعاش می باشد. هرچند كه استفاده از پروفیل های FRP به جای نمونه های فلزی سبب كاهش وزن بنا نیز خواهد شد، اما در استفاده از این پروفیلها، مساله كاهش وزن اهمیت ناچیزی نسبت به دو مورد بیان شده دارد. دلیل بالا بودن عمر كامپوزیت ها، خواص غیر كشسان آنهاست. در حالی كه مواد فلزی حالت كشسان داشته و انرژی جذب شده را میرا می نمایند. بنابراین مواد كامپوزیتی در برابر ارتعاشات زلزله عملكرد بهتری خواهند داشت و بهترین گزینه جهت مقاومت سازه در برابر لرزه خواهند بود.

بكارگیری پروفیل های FRP به جای فلزی، بطور قابل ملاحظه ای از زیانهای ناشی از بروز خوردگی جلوگیری می كند. ظهور تخریب ناشی از پدیده خوردگی در بتن مسلح شده با پروفیل فلزی بدین گونه است كه نخست میله های فلزی داخل بتن دچار زنگ زدگی شده و اكسید می شوند. سپس این اكسیدها به سمت سطح بیرونی بتن شروع به مهاجرت كرده و با انتشار در داخل بتن باعث از بین رفتن آن می شوند. بدین ترتیب با خورده شدن دو جزء فلزی و بتن سازه، زمینه تخریب كامل سازه بتنی فراهم می گردد. روشهای سنتی گذشته مانند چسباندن صفحات فلزی بر روی سازه یا اضافه كردن ضخامت بتن جهت مقابله با پدیده خوردگی ضمن آنكه مشكل خوردگی فلز را مرتفع نخواهد نمود، سبب افزایش وزن سازه و آسیب پذیرتر شدن آن در برابر زلزله نیز خواهد شد. جهت جلوگیری از این امر می توان با تقویت سطح خارجی سازه بتنی توسط مواد مركب و استفاده از پروفیل های FRP در داخل بتن، هم مشكل خوردگی فلز داخل سازه را حل نمود و هم جلوی مختل شدن كارایی سازه در صورت خورده شدن بتن را گرفت كه این بهترین روش مقابله با پدیده خوردگی در یك سازه بتنی می باشد.

كشور ما نیاز بسیار گسترده ای به استفاده از كامپوزیت ها در قالب پروفیلهای كامپوزیتی دارد. هم اكنون بسیاری از سازه های بنا شده در محیط های خورنده مناطق مختلف كشور همچون پل های دریاچه ارومیه و یا ساختمان های جنوب كشور دچار معضل خوردگی هستند كه استفاده از كامپوزیت ها می تواند پاسخگوی مشكل این قبیل سازه ها باشد.

تكنولوژی تولید پروفیلهای كامپوزیتی
پروفیل های FRP به روش پالتروژن ساخته می شوند. در این روش دسته ای از الیاف، پس از آغشته شدن با رزین پس از عبور از یك قالب در كنار هم قرار گرفته و یك پروفیل دارای مقطع ثابت را بوجود می آورند. از عمده ترین مزایای روش پالتروژن چند منظوره بودن آن و كاربردهای گوناگون آن در صنایع مختلف است. به عبارتی صرفاً با تغییر قالب دستگاه می توان علاوه بر محصولاتی كه در صنعت كاربرد دارد، همانند پروفیلها، محصولات گوناگون دیگری در حوزه های مختلف از جمله تسمه های ماشین نساجی، ریل ها، محافظ اتوبان ها، چارچوب پنجره ها و درها، تیرهای با مقطع I شكل، نبشی ها و غیره تولید نمود. عمر محصولات پالتروژنی بسیار بالاست و سرعت تولید یك محصول پالتروژنی نیز نسبتاً زیاد است.

توجیه اقتصادی پروفیل های كامپوزیتی (FRP)
با وجود اینكه یك تیر پالتروژنی قیمت ظاهری بیشتری نسبت به نمونه مشابه آهنی دارد، لیكن مقاومت مناسب آن در مصارف خاص ضد خورندگی و زلزله و عمر بالای آن، مي‌تواند توجیه گر قیمت اولیه بالای آن باشد. در مصارف عمومی مانند ساخت سازه ها اگر نیاز به مقاومت در برابر خورندگی و زلزله داشته باشد، استفاده از تیرهای پالتروژنی می تواند توجیه اقتصادی نیز داشته باشد.

اگر می بینیم كه در كشوری همچون تركیه، بكارگیری بتن الیافی به جای روش های سنتی، مقرون به صرفه تر از كشور ماست، ریشه های آن را در سرمایه گذاری و تلاش سازمان یافته جهت اقتصادی نمودن استفاده از این تكنولوژی جدید می توان یافت. اما اگر ما از روی آوردن به فناوری جدید به علت ریسك سرمایه گذاری پرهیز كنیم، خواهیم دید كه تكنولوژی سنتی در غیاب بهره گیری از فن آوری نوین، رقم بسیار بالایی از سرمایه های ما را به هدر خواهد داد. بطور مثال، ریزدانه های تولید شده در كشور ما كه به روشهای قدیمی غیر استاندارد تولیــــد می شوند، باعث افزایش درصد سیمان به كار رفته در بنا می شوند و همین امر موجب ظهور ترك و ضایعات در بتن حاصل نیز می گردد.

 

[دانشجوی جوان]

[مصالح ساختمانی] کامپوزیت ها

سلام دوستان.من یه مقاله در مورد مصالح نوین ساختمانی تهیه کردم.لطفا اگه ایرادی داره بگید.آخه من این مقاله را واسه داداشم که معماری میخونه تهیه کردم و باید واسش بفرستم.ولی نمیدونم مقاله ای که آماده کردم همش در مورد مصالح نوینه یا نه!!!
لطفا راهنمایی کنید.
جایگاه مصالح نو در ساخت و ساز

شكل جديد بناهاي امروزي كه متناسب با نيازهاي بشرامروز است، تنها به دليل طراحي متفاوت نيست بلكه شكل اجرا و نوع مصالح به كار رفتهدر بناها نيز در متفاوت بودن بناهاي امروزي تاثير بسياري دارند.
بشر امروزوارد دوران جديدي از زندگي خود شده است و به همين خاطر نيز نسبت به بسياري از مسائلحساس تر از قبل عمل می‌كند. نگاهجديدانسان ها به حفظ محيط زيست وصرفه جوييدرمصرف انرژي، خاصل اين ديدگاهجديداست.
بدونمصالح،محصولي وجود نخواهد داشت.علاوه بر اينمصالحدرهر طرحي اصول عقلي راهم به خوبي احساسات به نمايش می‌گذارند ودربسياري از تخصص هاي تكنيكيفراهم كننده يك معني براي الهام احساسات هستند.
دربناهاي دو دهه گذشته،هم ملاحظات تكنيكي و هم زيبايي شناختي مورد توجه بوده‌اند. دراين ميانپيشرفت هايجديدمهندسي مواد، خود موجب افزايش امكانات فناورانه شده، وهمانند جنبه زيبايي شناسانهمصالح، به عنوان يك فرصت طراحي قلمداد می‌شود. مصالحنام آشناي بناهاي امروز ما آجر، سنگ، گچ، آهن و فولاد و بتن وشيشه‌انددرحاليكهدرطول ده سال اخير تاثير عمدهمصالحطبيعي به شدت مورد توجه قرار گرفته است. براي مثال تقاضاهاي مربوط به سازه هايچوبي، كورتن استيل، اكسيدايزد كوپر، روي، آجر كوره اي چند رنگ و انواعجديدبتن نشان دهنده اين موضوع هستند. اما بايد قبول كرد كه اين پيشرفت ها نيز به زوديبه پايان عمر خود نزديك می‌شوند.
پيشرفت هايجديد، علاقه و اشتياقي روزافزون را به انواع مختلفمصالحو تكنيك هايجديد، چند منظوره و شگفتآور نشان می‌دهد كه به كمك آنها ايده‌هايي را كه زماني غير ممكن و نامعقول به نظرمی‌رسيد، عملي و قابل درك كرده است. نبايد اين نكته را از خاطر برد كه ايده‌هايي كهدرامر ساخت و ساز يك بنا ارتباط تنگاتنگي با وضعيت اجتماعي و اقتصادي جامعه دارند. علاوه بر اين مطلب جريانات عمده و مهم آينده ما را نيز موضوعاتي همچون توجه بهمحيط، سلامت عمومي، ارزشمند كردن پول، و روش زندگي آينده تشكيل می‌دهند. درتوضيح بيشتر بايد گفت كه محيط زندگي آينده ما وابسته مسائلي چون كم كردن استفاده ازمصالح، پايداري و چرخه حيات، برگشت پذيري محصولات ومصالحو صرفهجوييدرانرژي است. سلامت عمومی‌جامعه را نيز شرايط كاري راحت و ايمن، محيطكار و زندگي پاكيزه و سالم تامين می‌كند. ضمن اينكه صنعتي شدن، انعطاف پذيريدرساخت و ساز، استفاده از محيط شهري به طور منعطف، توسعه كيفي و توليد وساخت سريعتر باعث ارزشمند تر شدن پول خواهد شد و شيوه خانه داري، باز توليد و وجودخانه هاي انعطاف پذيردرشيوه زندگي آينده ما موثر خواهند بود. نگاهجديدبه شيوهساختمانسازي، استفاده ازمصالحجديدي رانيز طلب می‌كند. هر چند ممكن است تكنولوژي ساخت و يا شيوه اجرادراستفادهاز اينمصالحهنوز غريب و نا آشنا باشد اما شناخت اينمصالحجديدو كشف خصوصيات آنها كمك موثري به ايجاد نياز كردن آنهادرجامعهما خواهد كرد.


معرفی مصالح نوین ساختمانی

پانل کامپوزیت آلومینیومی :
پانل کامپوزیت آلومینیومی متشکل از لایه هایی از ورق آلومینیومی در بالا و پائین و مواد پلی اتیلنی غیر سمی در مرکز می باشد که ترکیبی از LDPE و L- LDPE دارای کیفیت شکل پذیری بالاست این ماده دارای قابلیت پردازش بسیار آسان ، پایداری شیمیایی و عملکرد مکانیکی فوق العاده می باشد و نقطه ضعفی ندارد . بنابراین پانلها چنانچه در معرض گرما و یا سرمای شدید قرار گیرند مسطح باقی می مانند . هردو سطح با درجات پخت متفاوت توسط روش Coil Coating پوشش داده می شوند .
پانل کامپوزیت آلومینیومی مقاوم در برابر آتش :
پانل مقاوم در برابر آتش متشکل از لایه هایی از ورق آلومینیومی در پائین و بالا و ماده مرکب غیر ارگانیک کندکننده سرعت سرایت شعله به سایر نقاط و مواد ضد حریق در اندازه نانومتری در مرکز پانل می باشد . عیار این ماده که متشکل از مواد ریز غیر طبیعی و انواع زیادی از مواد با تراکم بالا و اکسیژن است بسیار بالا می باشد . این ماده دارای خاصیت پایداری در برابر شرایط آب و هوایی متغییر و عملکرد فوق العاده است و نه تنها مشکل ضد حریق نبودن پانل کامپوزیت آلومینیومی را برطرف میکند بلکه بطور چشمگیری عملکرد دینامیکی قسمتهای خم و یا تا شده پانل که ضعیف ترین بخش یک پانل مرکب آلومینیومی می باشد بهبود می بخشد.

پانل کامپوزیت فلزی :
پانل کامپوزیت فلزی زمانی ایجاد می گردد که تعداد زیادی از رولهای آلومینیومی در ابعاد باریکتر به یکدیگر بپیوندند و تشکیل یک پانل آلومینیومی با ضخامت مورد نیاز را بدهند .

موارد مصرف :
1-نمای بیرونی ساختمانها
2-بازسازی نمای ساختمانهای قدیمی و تغییر دکوراسیون
3-دکوراسیون دیوارهای داخلی ، سقفها ، حمامها ، آشپزخانه ها و تراسها
4-دکوراسیون داخی فروشگاهها
5-تابلوهای تبلیغاتی ، سکوهای نمایش و لوح های اطلاعاتی
6-مواد صنعتی و مواد مورد مصرف در ماشینها و قایقها
7-دیوارکوب ها و سقف کوب های تونل ها

ویژگی ها :
Øپایداری فوق العاده در برابر شرایط گوناگون آب و هوائی
Øپایداری بالا در برابر پوسته شدن رنگ و مسطح بودن پوشش
Øسبکی و پردازش ساده
Øخصوصیات ضد حریق ممتاز
Øپایداری در برابر جدانشدن لایه ها از یکدیگر
Øسادگی نگهداری
Øپایداری در برابر ضربه

ساندويچ پانل دكوراتيو و خانه های پیش ساخته

خصوصیات
-سبکی وزن بالا 5 کیلوگرم برمترمربع ( ایمنی در برابر زلزله و کاهش بار مرده ساختمان
-عایق حرارتی و صوتی مناسب
-سرعت بالا در اجراء
-تنوع و زیبایی در طرح و رنگ
-دوام و عمر طولانی

کاربرد
ساندویچ پانلهای دکوراتیو به دلیل طرحهای متنوع و مقاومت بالا در رنگ انتخاب مناسبی برای پوشش موارد ذیل می باشد :
-نمای ساختمان
-خانه های پیش ساخته و کانکس
-دکوراسیون داخلی ( دیوار – پارتیشن – سقف کاذب )
-بازسازی ساختمانهای قدیمی

ساندويچ پانل صنعتي ، کانکس و سردخانه

ساختار
ورق گالوانیزه رنگی به ضخامت 0.5 میلیمتر
فوم از جنس پلی پورتال با دانسیته معادل 40 کیلوگرم بر مترمکعب
ورق گالوانیزه رنگی به ضخامت 0.5 میلیمتر

خصوصیات

-تحمل بار
-عایق در برابر صدا
-سبکی وزن و مقاوم در برابر زلزله
-عایق در برابر رطوبت
-عایق در برابر سرما و گرما ( جلوگیری از پرت حرارت و برودت )
-غیر قابل اشتعال ( دیرسوز )
-نصب سریع و آسان
-قابل شستشو و بهداشتی

کاربرد
با توجه به ویژگیهای ساندویچ پانلهای صنعتی مانند سبک بودن ، مقاومت در برابر زلزله ، عایق بودن در برابر سرما و گرما و صوت و گرد و غبار و ... به بهترین نحو قابلیت استفاده در موارد ذیل را داراست :
-دیوار و سقف کارخانجات و ساختمانهای صنعتی
-ساخت سوله های صنعتی
-ساخت انواع سردخانه ها
-کانکسهای ثابت و متحرک
-ساخت انبار و سیلو
-ساخت کانتینرهای حمل و نقل
-سقف آلاچیق



ادامه دارد ...

 

[دانشجوی جوان]

ادامه مقاله مصالح نوین

ادامه مقاله مصالح نوین

آشنایی با کامپوزیتها

در کاربردهای مهندسی، اغلب به تلفیق خواص مواد نیاز است. به عنوان مثال در صنایع هوافضا، کاربردهای زیر آبی، حمل و نقل و امثال آنها، امکان استفاده از یک نوع ماده که همه خواص مورد نظر را فراهم نماید، وجود ندارد. به عنوان مثال در صنایع هوافضا به موادی نیاز است که ضمن داشتن استحکام بالا، سبک باشند، مقاومت سایشی و uv خوبی داشته باشند و .... از آنجا که نمی توان ماده‌ای یافت که همه خواص مورد نظر را دارا باشد، باید به دنبال چاره‌ای دیگر بود. کلید این مشکل، استفاده از کامپوزیتهاست. کامپوزیتها موادی چند جزئی هستند که خواص آنها در مجموع از هرکدام از اجزاء بهتر است.ضمن آنکه اجزای مختلف، کارایی یکدیگر را بهبود می‌بخشند. اگرچه کامپوزیتهای طبیعی، فلزی و سرامیکی نیز در این بحث می‌گنجند، ولی در اینجا ما تنها به کامپوزیتهای پلیمری می‌پردازیم.

در کامپوزیتهای پلیمری حداقل دو جزء مشاهده می‌شود:

1. فاز تقویت کننده که درون ماتریس پخش شده است.

2. فاز ماتریس که فاز دیگر را در بر می‌گیرد و یک پلیمر گرماسخت یا گرمانرم می‌باشد که گاهی قبل از سخت شدن آنرا رزین می‌نامند.

خواص کامپوزیتها به عوامل مختلفی از قبیل نوع مواد تشکیل دهنده و ترکیب درصد آنها، شکل و آرایش تقویت کننده و اتصال دو جزء به یکدیگر بستگی دارد.از نظر فنی، کامپوزیتهای لیفی، مهمترین نوع کامپوزیتها می باشند که خود به دو دستة الیاف کوتاه و بلند تقسیم می‌شوند. الیاف می‌بایست استحکام کششی بسیار بالایی داشته، خواص لیف آن (در قطر کم) از خواص توده ماده بالاتر باشد. در واقع قسمت اعظم نیرو توسط الیاف تحمل می‌شود و ماتریس پلیمری در واقع ضمن حفاظت الیاف از صدمات فیزیکی و شیمیایی، کار انتقال نیرو به الیاف را انجام می‌دهد. ضمناَ ماتریس الیاف را به مانند یک چسب کنار هم نگه می‌دارد و البته گسترش ترک را محدود می‌کند. مدول ماتریس پلیمری باید از الیاف پایینتر باشد و اتصال قوی بین الیاف و ماتریس بوجود بیاورد. خواص کامپوزیت بستگی زیادی به خواص الیاف و پلیمر و نیز جهت و طول الیاف و کیفیت اتصال رزین و الیاف دارد. اگر الیاف از یک حدی که طول بحرانی نامیده می‌شود، کوتاهتر باشند، نمی‌توانند حداکثر نقش تقویت کنندگی خود را ایفا نمایند.

الیافی که در صنعت کامپوزیت استفاده می‌شوند به دو دسته تقسیم می‌شوند:


الف)الیاف مصنوعی ب)الیاف طبیعی.

کارایی کامپوزیتهای پلیمری مهندسی توسط خواص اجزاء آنها تعیین میشود. اغلب آنها دارای الیاف با مدول بالا هستند که در ماتریسهای پلیمری قرار داده شدهاند و فصل مشترک خوبی نیز بین این دو جزء وجود دارد.ماتریس پلیمری دومین جزء عمده کامپوزیتهای پلیمری است. این بخش عملکردهای بسیار مهمی در کامپوزیت دارد. اول اینکه به عنوان یک بایندر یا چسب الیاف تقویت کننده را نگه میدارد. دوم، ماتریس تحت بار اعمالی تغییر شکل میدهد و تنش را به الیاف محکم و سفت منتقل میکند.
سوم، رفتار پلاستیک ماتریس پلیمری، انرژی را جذب کرده، موجب کاهش تمرکز تنش میشود که در نتیجه، رفتار چقرمگی در شکست را بهبود میبخشد.تقویت کنندهها معمولا شکننده هستند و رفتار پلاستیک ماتریس میتواند موجب تغییر مسیر ترکهای موازی با الیاف شود و موجب جلوگیری از شکست الیاف واقع دریک صفحه شود.بحث در مورد مصادیق ماتریسهای پلیمری مورد استفاده درکامپوزیتها به معنای بحث در مورد تمام پلاستیکهای تجاری موجود میباشد. در تئوری تمام گرماسختها و گرمانرمها میتوانند به عنوان ماتریس پلیمری استفاده شوند. در عمل، گروههای مشخصی از پلیمرها به لحاظ فنی و اقتصادی دارای اهمیت هستند.در میان پلیمرهای گرماسخت پلیاستر غیر اشباع، وینیل استر، فنل فرمآلدهید(فنولیک) اپوکسی و رزینهای پلی ایمید بیشترین کاربرد را دارند. در مورد گرمانرمها، اگرچه گرمانرمهای متعددی استفاده میشوند، peek ، پلی پروپیلن و نایلون بیشترین زمینه و اهمیت را دارا هستند. همچنین به دلیل اهمیت زیست محیطی، دراین بخش به رزینهای دارای منشا طبیعی و تجدیدپذیر نیز، پرداخته شده است. از الیاف متداول در کامپوزیتها می‌توان به شیشه، کربن و آرامید اشاره نمود. در میان رزینها نیز، پلی استر، وینیل استر، اپوکسی و فنولیک از اهمیت بیشتری برخوردار هستند.

پانل‌هاي ساندويچي ساختماني ساخته شده با كامپوزيت


پانل‌هاي ساندويچي اصطلاحاً به آن دسته از ساختارهايي اطلاق مي‌شود كه از يك هسته مركزي ضعيف و لايه‌هاي خارجي قوي تشكيل شده باشد. معمولاً در ساخت اين قبيل پانل‌هاي ساندويچي از كامپوزيت هاي الياف شيشه (فايبرگلاس) و اخيراً از كامپوزيت‌هاي الياف طبيعي كمك گرفته مي‌شود. مطلب زير كه برگرفته از سايت www.tifac.org.in مي‌باشد، به اين مسئله مي پردازد:
1) پانل‌هاي ساندويچي
يك پانل ساندويچي در حقيقت از دو بخش اصلي تشكيل شده است: نخست هستة مياني كه ضعيف و معمولاً حجيم است. ديگري پوسته‌هاي واقع در دو طرف هسته كه قوي و معمولاً نازك هستند. معمولاً هستة ضعيف مياني از جنس فوم يا لانه زنبوري مي‌باشد و پوسته‌هاي واقع در دو طرف هسته از كامپوزيت‌هاي الياف شيشه يا الياف طبيعي، ساخته مي‌شوند. اين ساختار به ظاهر ساده كه به علت شباهت ظاهريش با ساندويچ به همين نام خوانده مي‌شود، مزيت‌ها و قابليت‌هاي فوق‌العاده‌اي از خود نشان مي‌دهد.
يك ساختار ساندويچي، مقاومت بسيار بالاتري نسبت به تك‌تك اجزاي خود دارد و از سبكي فوق‌العاده‌اي نيز برخودار است. همچنين هزينة نسبتاً پاييني داشته و به سرعت و سهولت مي‌‌تواند در ساخت‌وساز مورد استفاده قرار گيرد.
بعد از پروفيل‌هاي پالتروژن و محصولات تهيه شده به روش قالب باز، پانل‌هاي ساندويچي مهترين مورد استفادة كامپوزيت‌ها در صنعت ساختمان است.
گرچه اين پانل‌ها در گذشته از طريق لايه‌چيني دستي و روش قالب باز تهيه مي‌شدند، اما امروزه به مدد فرآيندهاي ماشيني، سرعت و كيفيت توليد اين محصولات تا حد فوق‌العاده‌اي افزايش يافته است. همين مسئله موجب كاهش هزينه و افزايش استقبال از اين محصولات گرديده است.
علاوه بر ساخت‌وساز، موارد استفادة زيادي از پانل‌هاي ساندويچي را در صنايع هوافضا، خودرو، كشتي‌سازي و غيره مي‌‌توان مشاهده نمود.
2) مزيت‌هاي پانل‌هاي ساندويچي براي مصارف ساختماني
آنچه پانل‌هاي ساندويچي را به عنوان گزينه‌هاي مناسب در ساختمان‌سازي كشورهاي جهان مطرح ساخته است به شرح زير است:
2-الف) سبكي فوق‌العاده
به علت استفاده از مواد سبك در هستة اين پانل‌ها، وزن پانل به شدت كاهش مي‌يابد. يك ديوارة ساندويچي در مقايسه با نمونة مشابه سيماني يا آجري گاه تا50 برابر سبك‌تر است. اين مسئله به ويژه در سبك‌سازي بنا، مقابله با زلزله و كاهش هزينة زيرسازي بسيار مهم است.
2-ب) مقاومت بالا
علي‌‌رغم سبكي فوق‌العادة پانل‌هاي ساندويچي، اين محصولات مقاومت فوق‌العاده‌اي در برابر انواع بارهاي فشاري و ضربه‌اي دارند. اين پانل‌ها نيروي وارده را به خوبي جذب كرده و مقاومت بالاتري نسبت به چوب از خود نشان مي‌‌دهند. اين مسئله در ساخت ديوار‌ه‌ها و سقف‌هاي كاذب از اهميت ويژه‌اي برخوردار است.
2-ج) مقاومت در برابر خوردگي و پوسيدگي
اين قبيل پانل‌ها بر خلاف ديوار‌ه‌هاي متداول بتني در برابر رطوبت هوا و شرايط خورندة محيطي دچار آسيب‌هاي ناشي از خوردگي نمي‌شوند. اين مسئله باعث حداقل شدن هزينة تعميرونگهداري مي‌گردد. در مقايسه با پارتيشن‌هاي چوبي اين پانل‌ها از طول عمر چندين برابر در محيط‌هاي مرطوب برخوردارند. همچنين به علت عدم پوسيدگي، از نظر بهداشتي نيز مطمئن بوده و جاي نگراني براي تجمع ميكروب در ساختمان باقي نمي‌گذارد.

کامپوزیتها

طراحان و مهندسان مواد کامپوزیتی را در جهت تولید موادی با قیمت ارزان و با استحکام بیشتر و وزن کمتر نسبت به سایر سازه‌ها بهتر ومناسبتر ی‌ندارند .
در زندگی روزمره محصولات فراوانی که ما از آنها بهره می‌جوییم همچون قایقها و چوبهای اسکی و گلف و حتی آن چیزهایی که زیاد در موردشان اطلاعات نداریم همچون صنعت هوا و فضا و صنایع نظامی از کامپوزیتها بهره فراوان می برند. کامپوزیتها به مواد چند سازه ترجمه شده است.
در حدود 90% كامپوزيتهاي توليد شده از الياف شيشه و رزين پلي‌استر و وينيل استر استفاده مي شود. 65% كامپوزيتها با استفاده از روش قالبگيري باز ساخته مي‌شوند و35% باقيمانده با استفاده از روشهاي قالبگيري بسته يا پيوسته توليد مي‌شوند.
كامپوزيتها به طور گسترده‌اي به عنوان پلاستيك‌هاي تقويت شده (Reinforced Plastics) شناخته مي شوند. به طور ويژه، كامپوزيتها، الياف تقويت كننده‌اي در ماتريس پليمري هستند.
غالبا، الياف تقويت كننده، فايبر گلاس (Fiber Glass) مي باشند گرچه اليافي با استحكام بالا نظير آراميد (Aramid) و كربن (Carbon) در كاربردهاي پيشرفته به كار برده مي شوند.
ماتريس پليمري (Ppolymer Matrix) رزين ترموستي (Thermoset Resin) نظير پلي استر، مينيل استر و رزينهاي اپاكسي به عنوان ماتريس انتخابي مي‌باشند. رزينهاي خاصي نظير فنوليك، پلي اوره تان و سيليكون براي كاربردهاي ويژه استفاده مي شوند. اغلب پلاستيك خانگي، نظير پلي اتيلن، اكريليك، نايلون و پلي استيرن به عنوان ترموپلاستيك‌ها شناخته مي‌شوند. اين ماده مي‌توانند حرارت ديده و شكل بگيرند و يا دوباره حرارت ديدن مجدداَ به حالت مايع برگردند. كامپوزيتها معمولا از رزينهاي ترموستي كه ابتدا به صورت پليمرهاي مايع مي باشند استفاده مي كنند ودر حين فرايند قالبگيري به شكل جامد تبديل مي شوند . اين فرايند به عنوان اتصال مقاطع كه غير قابل بازگشت مي باشد شناخته مي شود .به اين دليل، در مواد كامپوزيت، مقاومت شيميايي وحرارتي وخاص فيزيكي دوام سازه اي شان نسبت به ترموپلاستيكها افزايش يافته است به دليل فوايد مواد كامپوزيت، رشد كاربردهاي جديد در بازارهاي نظير حمل و نقل، ساختمان، مقاومت به خوردگي، سازه هاي در يايي، سازه هاي خيلي قوي ،محصولات مصرفي، وسايل برقي ،هواپيما وهوافضا، وسايل وتجهيزات تجاري در حال تقويت است. مزاياي استفاده از مواد كامپوزيت عبارتند از:

استحكام بالا
مواد كامپوزيت براي نيازهاي استحكامي خاص در يك كار برد مي توانند طراحي شوند . مزيت بارز كامپوزيتها نسبت به ساير مواد ، توانايي استفاده كردن از تعداد زيادي از تركيبهاي رزينها و تقويت كننده‌ها وبنا بر اين رسيدن به خواست مشتري از نظرخواص مكانيكي وفيزيكي سازه مي باشد.

سبکی
كامپوزيتها، موادي را ارائه مي دهند كه مي توانند براي هم استحكام بالا وهم وزن كم طراحي شوند. در حقيقت كامپوزيتها جهت توليد سازه هايي با بالاترين نسبت استحكام به وزن شناخته شده براي بشر به كار برده مي‌شوند.

مقاومت به خوردگی
كامپوزيتها، مقاومت طولاني مدتي را در كار در محيطهاي شيميايي و دمايي ارائه مي دهند .كامپوزيتها موادي منتخب براي قطعاتي كه در معرض محيطهاي باز، كاربردهاي شيميايي وديگر شرايط محيطي مي باشند هستند.

انعطاف پذیری طراحی
كامپوزيتها نسبت به ديگر مواد اين مزيت را دارند كه مي توانند با شكلهاي پيچيده نسبت به هزينه كم، قالبگيري شوند. انعطاف پذيري در ايجاد شكلهاي پيچيده ، به طراحان آزادي عمل مي دهد كه نشاني از موفقيت كامپوزيتهاست.

بادوام بودن
سازه هاي كامپوزيتي عمري با دوام طولاني را دارا هستند. اين خصوصيت با حداقل نيازمندي هاي تعمير ونگهداري توام گشته است . طول عمر كامپوزيتها در كاربردهاي حساس مزيت به شمار مي رود. در نيم قرن توسعه كامپوزيتها ، سازه هاي كامپوزيتي به گونه اي خوب طراحي شده اند كه هنوز كاملا فرسوده نشده اند . امروزه توسعه صنعت كامپوزيت ها به عنوان يك ارائه دهنده اصلي مواد به رشد خود ادامه مي دهد به صورتي كه بيشتر طراحان ، مهندسين وسازندگان ، از مزاياي اين مواد همه كاره مطلع شده اند.

 

[meeting]

سقف های کمپوزیت سقفهایی هستند که ترکیبی از فولاد و بتن. برای اینکه یکپارچگی این سقف رعایت شود از برشگیر (نبشی)استفاده می شود که این نبشی با بتن درگیری ایجاد کرده و یکپارچگی درست می کند و چون تیرهای فرعی کمپوزیت به علت گیردار بودن تیرهای اصلی و با توجه به لنگر پوش (لنگر زلزله) بتن روی تیرهای اصلی نمی تواند به مقاومتش کمک کند .میلگردهایی که روی سقف کامپوزیت قرار دارند میلگردهایی حرارتی هستند که در جهت مخاالف با تیرهایی فرعی باعث یکپارچه شدن بتن و درگیری با سقف کامپوزیت می شود وبا جوش دادن به تیرهای فرعی مانع ترک خوردن بتن می شود . درقالب بندی این سقفها معمولا از تخته کوبی استفاده می شود و بعد از اتمام بتن ریزی نایلون باعث راحت جدا شدن تخته ها می شود و در برخی موارد از یونولیت استفاده می شود که به علت محکم نبودن باید شمع کوبی کنند و مشکلات اجرایی بیشتری دارد و دلیل دیگر اینکه یونولیت زیر سقف می ماند و ما نمی توانیم از فضای زیر سقف کامپوزیت که تیر های فرعی آنها معمولا زنبوری هستند برای عبور لوله تاسیساتی استفاده کنیم در ضمن عایق خوبی برای حرارت بالا نیست.در قالب بندی تخته کوبی مهمترین مزیت آنها این است که در زیر سقف کامپوزیت خلائی وجود دارد و از این خلا برای لوله های تاسیساتی استفاده می شود.یکی از مزیت های سقف کامپوزیت قدرتمندی آن نسبت به سقفهای تیرچه بلوک است چون یکی از راههای یکپارچه کردن رفتار ستون ها در هنگام زلزله از طریق سقف می باشد و سقف کامپوزیت به دلیل برش گیر های نصب شده روی تیرهای فرعی یکپارچگی بین فولاد و بتن ایجاد شده و در اطراف ستونها هم همین طور در نتیجه ستون ها در هنگام زلزله رفتار یکپارچه دارند ولی در سقف تیرچه بلوک این گونه نیست.کلا در باره سیستم های خمشی باید گفت در این سیستم تمام تیرهای اصلی گیردار عمل می کنند و معمولا از پروفیل های سالم استفاده می کنند (لانه زنبوری نباشد)چون اصلا دارای لنگر می باشند و در نتیجه باید آنجا ورق بزنیم و ثانیا لنگرماکزیمم برش در یک سوم تکیه گاهها وجود دارد. ما باید در صورت استفاده از زنبوری آنجا را پر کنیم و ما هم وسط را پر کرده و هم گوشه را پر می کنیم و این تنها وقتی است که ما پروفیل نداریم و گرنه بهتر است از پروفیل استفاده شود

 

[yasi]

كامپوزيت در صنعت ساختمان

كامپوزيت در صنعت ساختمان

كامپوزيت در صنعت ساختمان

امروزه کامپوزیت‌ها در صنعت، به ویژه ساختمان، گسترش وسیعی یافته‌اند؛ چرا که در عین سبکی از استحکام بالایی برخوردار هستند و در ساختمان‌سازی جایگزین بتون و تیرچه بلوک شده‌اند.
بیشترین کاربرد کامپوزیت‌ها در بدنه خودرو و پیکره ساختمان‌ها می‌باشد. مهندسین به این نتیجه رسیده‌اند که بهترین راه کاهش وزن برج‌های مسکونی و تجاری، استفاده از کامپوزیت‌های پلیمری است؛ کامپوزیت‌هایی که از الیاف پلی‌استر و رزین‌های اپوکسی و یا وینیلی ترکیب شده‌اند. پنل‌های ساخته شده به صورت ساندویچی بوده که ممکن است از تركیب چندین پلیمر ساخته شده باشند.



یکی از فناوری‌های کامپوزیت در صنعت ساختمان، خانه‌های پیش ساخته است. از ویژگی‌های این خانه‌ها؛ عایق‌بودن و مقاومت بالا در برابر رطوبت، حرارت و زمین لرزه و مهم‌ترین خصوصیت آنها؛ سبک بودن و آسان ساخته شدن است. یکی از دغدغه‌های ساختمان‌سازان و انبوه‌سازان، كه استاندارد وزارت مسكن و شهرسازی نیز می‌باشد؛ نزدیکی استانداردها به سبک‌سازی ساختمان‌ها است. جهت نیل به این هدف، ساخت فوم و ترزیق آن به داخل بلوک‌های ساختمانی پیشنهاد شده است، كه موارد زیر از مزیت‌ آن می‌باشد:

1- سبکی وزن: ورق های کامپوزیت دارای وزن کمی حدود 8-5 کیلوگرم در هر مترمربع می باشند که در مقایسه با دیگر مصالح از قبیل سنگ، شیشه و سیمان دارای پایین ترین وزن ممکن می باشد.

2- سطح هموار و یکنواختی رنگ: سطح ورق های کامپوزیت در مقایسه با ورقهای خالص آلومینیومی به واقع صاف است ورمز آن در پروسه ساخت آن نهفته است. مراحل لایه سازی توامان صافی سطح را میسر می سازد. لایه های آلومینیومی با ضخامت حدود 5/0 میلیمتر و فن آوری Coil Coating بهترین کیفیت رنگی را فراهم می کند به صورتی که هیچگونه رگه رنگ نا خالصی در سطح آن قابل رویت نیست .

3- شکل پذیری: بوسیله ابزار زوایای مختلف با لبه تیز تا 135 درجه را می توان با این ورقها ایجاد کرد در حالیکه برای مصالح رایج دیگر مانند سیمان، سنگ و شیشه این امر امکان پذیر نمی باشد.

4- تنوع رنگ : با توجه به وجود تنوع رنگ ورق ها طراحان می توانند از رنگ های بسیار متنوع و مختلف از جمله رنگ های متالیک در طرحهای خود استفاده کنند.

5- مقاومت در برابر آتش سوزی : از لحاظ مقاومت در برابر آتش سوزی این مصالح در بسیاری از کشورها بعنوان مصالح ضد احتراق شناخته شده و مورد استفاده قرار می گیرد و پس از آتش سوزی نیز برای محیط زیست آلودگی ایجاد نمی کند زیرا تمامی مواد بکار رفته در ساخت آن بدون CFC هستند.

6- عملکرد غیر یکپارچه در زلزله : با توجه به اینکه این ورق ها بصورت ثابت به نمای ساختمان متصل نمی شوند، هنگام وقوع زلزله ورق ها در جای خود حرکت کرده و امکان فرو ریختن آن به حداقل می رسد.

​

 

[yasi]

كامپوزيت در صنعت ساختمان 1

كامپوزيت در صنعت ساختمان 1

7- امکان آب بندی نما : از ویژگی های نمای کامپوزیت، امکان آب بندی آن می باشد به گونه ای که امکان نفوذ آب به زیر نما وجود نداشته باشد و آب ناشی از باران و برف پس از هدایت به شیارهای تعبیه شده از محل معینی خارج می شوند. همچنین این ورق ها در مقابل خوردگی ناشی از آب و هوا و باران های اسیدی کاملاً مقاوم است و عوامل جوی هیچگونه تأثیری بر زیبایی و کیفیت نما نخواهد داشت.
8- بی نیازی به شستشو : از دیگر ویژگی های این ورق ها تمیز ماندن آن است. دلیل این امر نوع رنگ مصرفی است که در اثر جریان هوا الکتریسیته ساکن در ورق ایجاد نمی شود که گرد و غبار معلق در هوا جذب نشده لذا سطح آن تمیز مانده و هرگونه گرد و غبار احتمالی نیز با اولین باران از روی سطح کاملاً شسته می شود.
9- قابلیت تعویض پانل ها : در صورت بروز هرگونه مشکل در یکی از پانل ها به دلایل مختلف، این قابلیت وجود دارد که بتوان بدون خرابی کل نما تنها پانل آسیب دیده را عوض کرده و یک پانل نو جایگزین آن کرد.

10- خواص آکوستیک : فضای خالی پشت ورق های کامپوزیت باعث ایجاد خاصیت آکوستیک می شود. بعنوان مثال وقتی از یک ورق کامپوزیت در یک ساختمان با دیوارهای ساخته شده از بتن سبک استفاده می شود خاصیت عایق بودن صوت آن دو برابر می شود.
این خانه‌ها دارای بخش‌های زیر هستند:
1- استخرهای پیش ساخته
2- حمام‌های پیش ساخته
3- نمای داخلی و خارجی ساختمان
4- آشپزخانه
5- اتاق‌های پیش ساخته
در ساخت این قطعات از پنل ساندویچ‌های کامپوزیت كه از چندین لایه مواد پلیمری ترکیب شده، استفاده می‌شود؛ بدین ترتیب، لایه پلیمری از جنس الیاف پلی‌استر و یا کربنی را با رزین‌های اپوکسی ترکیب كرده که حاصل آن یک ماده مرکب با قابلیت‌های ویژه است.
اصولاً یک ماده مرکب؛ از یک ماتریس (همان فاز پیوسته) و یک فاز ناپیوسته تشکیل شده است. فاز پیوسته، الیاف و فاز ناپیوسته، رزین است که خاصیت چسبندگی دارد. آنچه که اهمیت دارد سازگاری این دو فاز است؛ به عبارت دیگر الیاف و رزین به لحاظ شیمیایی با یکدیگر ترکیب نشده بلکه اتصال برقرار می‌کنند که این اتصال باید پایدار باشد.
اگر اتصال به هر دلیلی پایداری خود را از دست بدهد، لایه‌های کامپوزیت از هم جدا می‌شوند. بنابراین اولین و مهم‌ترین مسئله در ساخت یک پنل ساندویچ، سازگاری لایه‌ها و البته فازهای پلیمری، و بعد از آن طراحی صحیح و اصولی این قطعات است. باید قطعات در ساز‌های مناسب ساخته شود تا در هنگام چیدمان، صحیح و درست کنار هم قرار گیرد؛
چیدمان صحیح در ابعاد مناسب به زیبایی کار می‌افزاید.
مرحله نهایی به هم وصل کردن این قطعات است که در نهایت ساختمان پیش ساخته، شكل می‌گیرد.

منابع:
نشریه مسکن

http://www.civilart.ir/www.iran-sazeh.com/Alucowell.htm

 

[marali_64]

استفاده از مصالح جديد به جاي فولاد

استفاده از مصالح جديد به جاي فولاد

استفاده از مصالح جديد به جاي فولاد





استفاده از مصالح جديد و به خصوص كامپوزيت‌ها به جاي فولاد در دهة اخير در
دنيا به شدت مورد علاقه بوده است. كامپوزيت‌ها از يك مادة چسباننده
(اكثراً اپوكسي) و مقدار مناسبي الياف تشكيل يافته است. اين الياف ممكن
است از نوع كربن، شيشه، آراميد و ... باشند، كه كامپوزيت حاصله به ترتيب،
به نام

AFRP, GFRP, CFRP خوانده مي‌شود. مهمترين حسن كامپوزيت‌ها، مقاومت بسيار عالي آنها در مقابل خوردگي است. به همين دليل كاربرد كامپوزيت‌هاي FRP در بتن‌آرمه به جاي ميلگردهاي فولادي، بسيار مورد توجه قرار گرفته است

[FONT=Tahoma, Arial, Helvetica, sans-serif]لازم
به ذكر است كه خوردگي ميلگرد در بتن مسلح به فولاد به عنوان يك مسئلة
بسيار جدي تلقي مي‌گردد. تاكنون بسياري از سازه‌هاي بتن‌آرمه در اثر تماس
و مجاورت با سولفاتها، كلرورها و ساير عوامل خورنده دچار آسيب جدي
گرديده‌اند، چنانچه فولاد به كار رفته در بتن تحت تنش‌هاي بالاتر در شرايط
بارهاي سرويس قرار گيرند، اين مسئله به مراتب بحراني‌تر خواهد بود. يك
سازة بتن‌آرمة معمولي كه به ميلگردهاي فولادي مسلح است، چنانچه در زمان
طولاني در مجاورت عوامل خورنده نظير نمك‌ها، اسيدها و كلرورها قرار
مي‌گيرد، قسمتي از مقاومت خود را از دست خواهد داد. به علاوه فولادي كه در
داخل بتن زنگ مي‌زند، بر بتن اطراف خود فشار آورده و باعث خرد شدن آن و
ريختن پوستة بتن مي‌گردد.[/FONT]

[FONT=times new roman,times,serif]
تاكنون تكنيك‌هايي جهت جلوگيري از خوردگي فولاد در بتن‌آرمه توسعه داده
شده و به كار رفته است كه در اين ارتباط مي‌توان به پوشش ميلگردها توسط
اپوكسي، تزريق پليمر به سطح بتن و يا حفاظت كاتديك اشاره نمود. با اين
وجود هر يك از اين روش‌ها تا حدودي و فقط در بعضي از زمينه‌ها موفق
بوده‌اند. به همين جهت به منظور حذف كامل خوردگي ميلگردها، توجه محققين و
متخصصين بتن‌آرمه به حذف كامل فولاد و جايگزيني آن با مواد مقاوم در مقابل
خوردگي معطوف گرديده است. در همين راستا كامپوزيت‌هاي FRP
(پلاستيك‌هاي مسلح به الياف) از آنجا كه به شدت در محيط‌هاي نمكي و قليايي
در مقابل خوردگي مقاوم هستند، موضوع تحقيقات گسترده‌اي به عنوان يك جانشين
مناسب براي فولاد در بتن‌آرمه، به خصوص در سازه‌هاي ساحلي و دريايي
گرديده‌اند.[/FONT]

[FONT=times new roman,times,serif]لازم به ذكر است كه اگر چه مزيت اصلي ميلگردهاي از جنس FRP مقاومت آنها در مقابل خوردگي است، با اين وجود خواص ديگر كامپوزيت‌هاي FRP
نظير مقاومت كششي بسيار زياد (تا 7 برابر فولاد)، مدول الاستيسيتة قابل
قبول، وزن كم ، مقاومت خوب در مقابل خستگي و خزش، عايق بودن در مقابل
امواج مغناطيسي و چسبندگي خوب با بتن، مجموعه‌اي از خواص مطلوب را تشكيل
مي‌دهد كه به جذابيت كاربرد FRP
در بتن‌آرمه افزوده‌اند. اگر چه بعضي از مشكلات نظير مشكلات مربوط به خم
كردن آنها و نيز رفتار كاملاً خطي آنها تا نقطة شكست، مشكلاتي از نظر
كاربرد آنها فراهم نموده‌اند كه امروزه موضوع تحقيقات گسترده‌‌اي به عنوان
يك جانشين مناسب براي فولاد در بتن‌آرمه، به خصوص در سازه‌هاي ساحلي و
دريايي گرديده‌اند.[/FONT]

[FONT=times new roman,times,serif]با توجه به آنچه كه ذكر شد ، بسيار به جاست كه در ارتباط با كاربرد كامپوزيت‌هاي FRP
در بتن‌ سازه‌هاي ساحلي و دريايي مناطق جنوبي ايران و به خصوص منطقة
خليج‌فارس، تحقيقات گسترده‌اي صورت پذيرد. در همين راستا مناسب است كه
تحقيقات مناسبي بر انواع كامپوزيت‌هاي FRP(AFRP, CFRP, GFRP)
و ميزان مناسب بودن آنها براي سازه‌هاي دريايي كه در منطقة خليج‌فارس
احداث شده است، صورت پذيرد. اين تحقيقات شامل پژوهش‌هاي گستردة تئوريك بر
رفتار سازه‌هاي بتن‌آرمة متداول در مناطق دريايي (به شرط آنكه با
كامپوزيت‌هاي FRP مسلح
شده باشند) خواهد بود. در همين ارتباط لازم است كارهاي تجربي مناسبي نيز
بر رفتار خمشي، كششي و فشاري قطعات بتن‌آرمة مسلح به كامپوزيت‌هاي FRP صورت پذيرد.[/FONT]

[FONT=times new roman,times,serif]لازم به ذكر است كه چنين تحقيقاتي در 10 سال اخير در دنيا صورت گرفته كه نتيجة اين تحقيقات منجمله آئين‌نامة ACI-440 است كه در چند سال اخير انتشار يافته است. با اين وجود كامپوزيت‌هاي FRP
در ايران كماكان ناشناخته باقي مانده است و به خصوص كاربرد آنها در
بتن‌آرمه در سازه‌هاي ساحلي و دريايي كاملاً دور از چشم متخصصين و مهندسين
ايراني بوده است. تحقيقاتي كه در اين ارتباط صورت خواهد گرفت، مي‌تواند
منجر به تهية دستورالعمل و يا حتي آئين‌نامه‌اي جهت كاربرد FRP
در بتن‌آرمه به عنوان يك جسم مقاوم در مقابل خوردگي در سازه‌هاي بندري و
دريايي ايران گردد. اين حركت مي‌تواند فرهنگ كاربرد اين مادة جديد در
بتن‌آرمة ايران را بنيان گذارد و از طرفي منجر به صرفه‌جويي‌ ميلياردها
ريال سرمايه‌اي ‌شود كه متأسفانه همه ساله در سازه‌هاي بتن‌آرمة احداث شده
در مناطق جنوبي ايران (به خصوص در مناطق بندري و دريايي)، به جهت خوردگي
ميلگردها و تخريب و انهدام سازة بتني، به‌هدر مي‌رود.[/FONT]



[FONT=times new roman,times,serif]منبع : http://mehrzadcivilengineer.blogfa.com[/FONT]

 

[rahim-1593]

همه چیز درباره ورق های کامپوزیت

همه چیز درباره ورق های کامپوزیت

همه چیز درباره ورق های کامپوزیت . .

مواد کامپوزيت:
در تعریف مواد کامپوزیت یک استاندارد مشخص وجود ندارد . اگر چند ماده را با هم ترکیب کنیم و این ترکیب نه به صورت یک الیاژ بلکه به صورت یک مخلوط این مواد در کنار هم قرار بگیرند میتوانند سبب تقویت همدیگر شوند و ماده جدیدی بوجود اورند که دارای خواص بالایی نسبت به مواد سازنده اولیه هستندبه بياني ديگر کامپوزیتها (مواد چند سازه ای)رده ای از مواد پیشرفته هستند که در آنها از ترکیب موادساده به منظور ایجاد موادی جدید با خواص مکانیکی و فیزیکی برتر استفاده شده است.اجزای تشکیل دهنده ویژگی خود را حفظ کرده در یکدیگر حل نشده و با هم ممزوج نمی شوند.استفاده از این مواد در طول تاریخ نیز مرسوم بوده است مانند آجرهای گلی که در ساخت آنها از تقویت کننده کاه استفاده می شده است .هنگامی که این دو باهم مخلوط بشوند در نهایت آجرپخته بدست می آید که بسیار ماندگار تر و مقاوم تر از هر دو ماده اولیه یعنی گل و کاه است.
*این مواد به راحتی زنگ نمی زند .
*در برابر باد های شدید مقاوم است.
*عمر طولانی دارد.
*در برابر خوردگی و حرارت پایدار است.
*سبک می باشد.




تقسیم بندی مواد کامپوزیت:
رایجترین دسته کامپوزیت های زمینه پلیمری هستند که بیش از 90 درصد مصرف جهانی کامپوزیت را به خود اختصاص داده اند اجزای اصلی تشکیل دهنده ساختار مواد کامپوزیتی پایه پلیمر الیاف و رزین هستند. الیاف شیشه بیشترین کاربری را دارد. 1)کامپوزیتهای زمینه سرامیکی. 2)کامپوزیتهای زمینه فلزی. 1)کامپوزیتهای زمینه پلیمری.

. دو ویژگی اصلی که سبب توجه روز افزون و کامپوزیت های پلیمری شده است عبارت است از : خواص ویژه ( نسبت استحکام به وزن و نسبت مدول به وزن بالا ) و خاصیت ناهمسانگردی خواص انها یعنی تابعیت خواص به جهت اندازه گیری است.

استحکام ویژه این مواد سبب شده است که بتواند از این نظر با بسیاری از مواد رقابت کنند. ویژگی ناهمسان بودن خواص این امکان را فراهم کرده که طراح بتواند در مکان های مورد نظر بدون افزایش وزن به خواص مطلوب دست یابد.

از کامپوزیت ها علاوه بر استفاده های ساختاری به شکل های مختلف از قبیل میلگرد-شبکه تیر- میله و ...به ویژه در مناطقی که خوردگی زیاد است استفاده می شود

از استفاده هاي ديگرمواد كامپوزیتی در ساخت پله ها و پل های عابر پیاده بکار می روند. هم اكنون نمونه های زیادی از پل های تمام كامپوزیتی در سرتاسر جهان موجود است. یكی دیگر از موارد استفاده كامپوزیت در صنعت ساختمان استفاده از آن در زیباسازی شهر ها، ساخت مجسمه ها و مرمت ساختمان های قدیمی و بناهای باستانی است، بدون اینكه معلوم شود بخش ترمیمی از جنس ماده اصلی نیست، با همان رنگ و همان شكل.

مواد كامپوزیتی در ابرسازه ها نیز كاربردهای متنوعی دارند. در ساخت سقف مساجد و برجهای مسكونی و تجاری، مقادیر بالایی از این مواد استفاده می شود و این کاربرد، بدون كاهش مقاومت سازه، وزن آن را بسیار كاهش می دهد. تاكنون در آمریكا در حدود 130 هزار پل تمام كامپوزیتی و یا تقویت شده توسط كامپوزیت ساخته شده است. در ژاپن به دلیل بالا بودن پتانسیل زلزله، مواد كامپوزیتی در تعداد زیادی از ساختمان ها مورد استفاده قرار می گیرند. در مالزی یك شركت سالانه 400 هزار تن مواد كامپوزیتی تولید می كند كه از آن بیشتر در ساخت گنبد مسجد استفاده می كنند.


نقاط قوت کامپوزیتها:
- وزن کم این مواد در عین بالا بودن نسبت مقاومت به وزن آنها (حتی تا 15 برابر برخی از فولادها)
- مقاومت بالا نسبت به خوردگی.
- وجود روش های مختلف ساخت و امکان تولید اشکال پیچیده و متنوع سبب پيشرفت روز افزون اين محصولات در صنعت ساختمان بخصوص نما گرديده است که در اين مبحث پس از بيان مطالب کلي راجع به کامپوزيت به بحث ورقهاي مرکب کامپوزيت مربوط به نما و طراحي داخلي ميپردازيم.


تاريخچه و مختصري راجع به ورق هاي کامپوزيت پنل:

ورق هاي کامپوزيت از سال 1969 در آلمان ابداع گرديدند و استقبال و استعمال بيش از حد اين محصول درنما نشان دهنده کيفيت مناسب و عدم وجود هرگونه محدوديت در طراحي و اجراي اين مصالح سبب پيشرفت روز افزون آن در زمينه صنعت ساختمان گرديداين ورقها پوششي با کيفيت برتر هستند که متشکل از دو لايه ورق آلومينيوم در بالا و پائين به ضخامت 0.5 ميليمتر ومواد پلي اتيلني غير سمي به ضخامت 3 ميليمتر در مرکز مي باشد که با ترکيبي از LDPE و L-LDPE داراي کيفيت شکل پذيري بالاوپايداري شيميائي وعملکرد مکانيکي فوق العاده مي باشد بنابراين چنانچه پانلهاي کامپوزيتي در معرض گرما و سرماي شديد قرار گيرند مسطح باقي مي مانند هردوسطح با درجات پخت متفاوت توسط روش Coil coating پوشش داده میشوند


خواص ورق های کامپوزیت:

1- سبکی وزن- ورق های کامپوزیت دارای وزن کمی حدود 8-5 کیلوگرم در هر مترمربع می باشند که در مقایسه با دیگر مصالح از قبیل سنگ، شیشه و سیمان دارای پایین ترین وزن ممکن می باشد. با بررسی های بعمل آمده نمای کامپوزیت آلومینیوم حدود 90% سبک تر از سنگ گرانیت، 85% سبک تر از سیمان، 75% سبک تر از شیشه و 50% سبک تر از ورق معمولی است.( کاهش وزن سازه باعث کاهش ضریب زلزله در محاسبات می باشد )

2- خواص آکوستیک- فضای خالی پشت ورق های کامپوزیت باعث ایجاد خاصیت آکوستیک می شود. بعنوان مثال وقتی از یک ورق کامپوزیت در یک ساختمان با دیوارهای ساخته شده از بتن سبک استفاده می شود خاصیت عایق بودن صوت آن دو برابر می شود.

3- شکل پذیری- بوسیله ابزار زوایای مختلف با لبه تیز تا 135 درجه را می توان با این ورقها ایجاد کرد در حالیکه برای مصالح رایج دیگر فاقد سیمان، سنگ و شیشه این امر امکان پذیر نمی باشد.

4- تنوع رنگ- با توجه به وجود تنوع رنگ ورق ها طراحان می توانند از رنگ های بسیار متنوع و مختلف از جمله رنگ های متالیک در طرحهای خود استفاده کنند. برای رنگ کردن پانل ها از سیستمهای بسیار پیشرفته و با کیفیت بالا استفاده شده است تا رنگ مورد نظر بالاترین کیفیت و بهینه ترین مقاومت را در برابر شرایط نامساعد جوی و آلودگی های صنعتی داشته باشد. این خواص به وسیله پوشش های فلورایدی یا PVDF تأمین شده اند.

5- مقاومت در برابر آتش سوزی- از لحاظ مقاومت در برابر آتش سوزی این مصالح در بسیاری از کشورها بعنوان مصالح ضد احتراق شناخته شده و مورد استفاده قرار می گیرد و پس از آتش سوزی نیز برای محیط زیست آلودگی ایجاد نمی کند زیرا تمامی مواد بکار رفته در ساخت آن بدون CFC هستند.

6- عملکرد غیر یکپارچه در زلزله- با توجه به اینکه این ورق ها بصورت ثابت به نمای ساختمان متصل نمی شوند، هنگام وقوع زلزله ورق ها در جای خود حرکت کرده و امکان فرو ریختن آن به حدأقل می رسد.

7- امکان آب بندی نما- از ویژگی های نمای کامپوزیت، امکان آب بندی آن می باشد به گونه ای که امکان نفوذ آب به زیر نما وجود نداشته باشد و آب ناشی از باران و برف پس از هدایت به شیارهای تعبیه شده از محل معینی خارج می شوند. همچنین این ورق ها در مقابل خوردگی ناشی از آب و هوا و باران های اسیدی کاملاً مقاوم است و عوامل جوی هیچگونه تأثیری به زیبائی و کیفیت نما نخواهد داشت.

8- بی نیازی به شستشو- از دیگر ویژگی های این ورق ها تمیز ماندن آن است. دلیل این امر نوع رنگ مصرفی است که در اثر جریان هوا الکتریسیته ساکن در ورق ایجاد نمی شود ،گرد و غبار معلق در هوا جذب نشده لذا سطح آن تمیز مانده و هرگونه گرد و غبار احتمالی نیز با اولین باران از روی سطح کاملاً شسته می شود.

9- قابلیت تعویض پانل ها- در صورت بروز هرگونه مشکل در یکی از پانل ها به دلایل مختلف، این قابلیت وجود دارد که بتوان بدون خرابی کل نما تنها پانل آسیب دیده را عوض کرده و یک پانل نو جایگزین آن کرد.

10-ابعاد بزرگ و متنوع پانل ها و سرعت و جراي بالا-يکي ديگر از ويژگيهاي ورقهاي کامپوزيت بزرگي ابعاد آن ميباشد که عرض از 1600-900ميليمتر وطول از 7200-1800 ميليمتر ميباشد که ازنظر اندازه درنما بسيار مطلوب است که خود يکي از علل سرعت اجرائي بالاي کار ميباشد.


ورقهای کامپوزيت ازنظر مقاومت درمقابل آتش به دو نوع تقسيم می شوند:

• قابل اشتعال:
ورقهای پلی اتيلنی دارای لایه میانی از جنس پلی اتیلن قابل اشتعال میباشند. بعضی شرکتها از این محصول با نام ضد حریق یا سخت حریق یاد میکنند که منظور اینست اگر شعله به رویه آلومینیومی برخورد کند آلومینیوم نخواهد سوخت ولی هیچ اشاره ای به عملکرد لبه های ورق در آتش نمیکنند. نشانه این ورقها سبک بودن آنها در مقایسه با ورق نوع 2 بوده و بعضا هسته مشکی یا سفید دارند.
• غیر قابل اشتعال:
ورقهای مقاوم در برابراشتعال که ماده پر کننده آنها 65 الی 75 درصد مواد معدنی وبقيه پلی اتيلن ميباشد.اين ورقها دردنيا استفاده وسيعی جهت کارهای ساختمانی دارند واستاندارد عموم کشورها آنرا قبول دارد. هسته این ورقها عموما سفید میباشد و دارای وزن حجمی بیشتری در مقایسه با نوع یک میباشند. جهت آزمايش کافيست پوشش نايلون ورق را کنده ولبه آنرا درمعرض شعله گاز قرار دهيد (50-60 ثانیه) تا شعله ور شود.






موارديکه سبب استحکام بيشتر خواص مکانيکي وبالا رفتن کيفيت ميشود


1)استفاده از مواد مینرال در لایه میانی از جنس هیددرو اکسید آلومینیوم که خواص مشابهی با آلومینیوم دارد مانع از باد کردن ورق در سرما و گرمای شدید میشود و کلا خواص میکانیکی بهتری نسبت به ورقهای پلی اتیلنی ارائه میدهد.
2) عامل مهم ديگر نوع ديگر پوشش رنگ می باشد ورقهای کامپوزيت متداول معمولاً از رنگهای پلی استر استفاده می کنند که برای کارهای کروی وکارهايی که درمعرض آفتاب مستقيم قرار دارند چندان مناسب نيستند وضمن عدم حفظ کيفيت رنگ درطی زمان درهنگام اور يا نورد ويا پس ازآن ترک برمی دارد .کيفيت رنگ مناسب برای اين کار PVDF می باشد که ورقهای نظير ورقهای آلمانی از آن استفاده می کنند.

3) در توليد کامپوزيت پنل های با کيفيت از آلياژ آلومينيوم عالی(بعنوان مثال 3105-H14 ) استفاده می شود تا اورها وقسمتهای قوسی ترک برندارد,لازم به ذکر است ورقهای ارزان قيمت موجود دربازار معمولاً از آلياژهای خشک وارزانتر استفاده می کنند که هنگام تاشدن نورد انعطاف لازم را نداشته وترک برمی دارد.

4) عامل تعيين کننده ديگر ديتايل نصب ورق ميباشد که متاسفانه بعضي از اجرا کنندگان با استفاده از ديتايلهاي غير اصولي که ضمن عدم اجراي تميز ورق موجب مشکلاتي نظير بادکردن ورق به خاطر انبساط هاي موقت وحرکات سازه اي ميشوند سعي در کاهش قيمت تمام شده نما دارند انتخاب ديتايل مناسب واصولي که ضمن فيکس بودن ،اجازه حرکات جانبي را بدهد عامل مهمي در کيفيت نهائي ميباشد.
بخشی از مشخصات فنی :

مشخصات توضیحات

آلیاژ AA1100
ضخامت ورق 4-5 میلیمتر
ضخامت ورق های آلومینیوم 0 -5 میلیمتر
رنگ پانل PVDF متالیک
ضخامت رنگ 26 میکرون - PPG آمریکا
ضخامت لایه محافظ 8 میکرون
ضخامت هسته پلی اتیلن 3 میلیمتر
عایق صوتی 25 دسی بل ، افت انقال صوت
ضخامت چسب رزین 7 میکرون

روش های نصب ورق های آلومینیوم کامپوزیت

1.روش Fixing(ثابت )
در این روش ورق ها پس از برش و خم با استفاده از پیچ یا پرچ و توسط نبشی های آلومینیومی بطور ثابت به زیر سازی فلزی متصل می گردند .
2.روش Hanging(ریلی )
در این روش ورق ها با استفاده از شیارهای تعبیه شده ، بصورت ریلی بر روی پروفیل های مخصوص آلومینیومی نصب می گردند .در این حالت بدلیل عدم استفاده از پیچ یا پرچ ، سرعت کار بالا بوده ، امکان جدا سازی و تعویض هر یک ازقطعات بطور جداگانه وجود داشته و همچنین به دلیل کاربرد پروفیل های ناودانی شکل آلومینیومی ،دیگر نیازی به آب بندی نما وجود ندارد .


موفق بااااشید

 

[marali_64]

تعریفی کامل از كامپوزیت

تعریفی کامل از كامپوزیت

تعریفی کامل از كامپوزیت

شاید هنوز برای برخی از دست اندركاران ساخت ساز اعم از كارفرمایان، مهندسان و پیمانكاران سخن از نماهای مدرن تداعی كننده كاربرد شیشه از نمای ساختمان های بلند مرتبه و یا حداكثر تركیب آن با دیگر مصالح نظیر سنگ و چوب باشد.

شاید هنوز برای برخی از دست اندركاران ساخت ساز اعم از كارفرمایان، مهندسان و پیمانكاران سخن از نماهای مدرن تداعی كننده كاربرد شیشه از نمای ساختمان های بلند مرتبه و یا حداكثر تركیب 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 كه جدا از بحث كیفی كه در جای خود در این مقاله مطرح خواهد شد، در سالهای اخیر صنعت نماهای ساختمان در كشور كاملاً متحول شده كه پی آمد آن دگرگون شدن چهره شهرهای بزرگ، كوچك و حتی غیرصنعتی می باشد.

با وجود گسترش توزیع محصولات متنوع و كاربردی در نمای ساختمانها هنوز آن طور كه باید و شاید از بعد علمی به مشخصات فنی و مكانیكی این مصالح پرداخته نشده است. همچنین نمی توان ادعا نمود كه مرجع قابل استنادی برای دست اندكاران ساخت و ساز جهت اطلاع از كم و كیف اصول استاندارد نصب آن بر روی ساختمان تاكنون وجود داشته است.

البته درباره مصالح نوین تكست ها و متون فراوانی در كشورهای پیشرفته چاپ شده و خواص مكانیكی 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 كه پی آمد این عدم آشنایی منجر به عدم اقبال و كاربرد در خور مزیت های این مصالح و همچنین استفاده اصولی از آن خواهد شد.

این مقاله سعی در معرفی یكی از ارزنده ترین و كاربردی ترین مصالح ساختمانی برای نمای ساختمان ها كه همان ورقهای كامپوزیت آلومینیومی است، از بعد علمی- اقتصادی دارد.

برای تبیین بیشتر موضوع از چند منظر به این مطلب خواهیم پرداخت:

• معرفی ورق كامپوزیت آلومینیوم

• خواص فنی و مكانی

• جایگاه آلومینیوم كامپوزیت در میان سایر مصالح

• تقسیم بندی محصول از حیث كاربرد

• تقسیم بندی محصول از حیث روش نصب

• فواید استفاده از ورق كامپوزیت آلومینیوم

• مشكلات موجود در استفاده از این محصول

• تضمین كیفی و پشتیبانی فنی

همانطور كه از نام این محصول پیداست، ورق كامپوزیت آلومینیوم، ماده ای مركب است كه از 2 لایه آلومینیوم و یك لایه پلاستیك در وسط از نوع پلی اتیلن می باشد تشكیل شد است كه این سه لایه توسط چسب پلیمری به هم متصل شده اند ؛ ضخامت 2 لایه آلومینیوم مساوی و بین 30 تا 50 میكرون بسته به مورد متغیر بوده ضخامت كل آن 4 میلیمتر می باشد.

ابعاد این محصول بسیار متغیر بوده اما متداول ترین آن 3200 * 12500 میلیمتر مربع است. همانطور كه ذكر شد 2 لایه آلومینیوم در تولید این محصول به كار برده شده است.

یك لایه روی سطح نما قرار می گیرد و دیگری در پشت ؛ لایه ای كه 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 كاربری (نمای داخلی، نمای خارجی و ...) رزین های متفاوتی را روی آن اجرا می كنند كه در مورد آن مفصل توضیح داده خواهد شد. لایه پشتی نیز دارای یك لایه رنگ آستر بر روی آلومینیوم است.

ورق كامپوزیت آلومینیوم جزء مصالح سبك دسته بندی می شود بطوریكه هر مترمربع از این ورق ها تنها حدود 5 كیلوگرم وزن دارد.
همانطور كه ذكر شد كاربرد عمده این محصول در امر نماسازی و دكوراسیون است، همچنین مواردی كه از این محصول به وفور استفاده می شود به شرح زیر است:


- نمای خارجی ساختمان ها و برج ها با كاربری های گوناگون
- دكوراسیون داخلی ساختمان های تجاری و فروشگاه ها
- جایگاههای عرضه سوخت بنزین و CNG
- بیلبوردها و تابلوهای تبلیغاتی
- سقف كاذب
- دیواره های تونل ها و پایانه های مسافربری
- بازسازی نمای ساختمانهای قدیمی

خواص فنی و مكانیكی
- جایگاه آلومینیوم كامپوزیت در میان سایر مصالح
نظر به اینكه این محصول جزء مصالح صنعتی و تولید كارخانجات 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 كه از رزین PVDF (كه 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 كند. همچنین از لحاظ مكانیكی، خاصیت ارتجاعی و انعطاف پذیری عالی ورق ها برخلاف مصالح ویژه امكان تغییر شكل به هر فرم دلخواه را می دهد.

همچنین این محصول در رنگ ها و طرح های بسیار بسیار متنوع تولید می شود. به طوری كه علاوه بر رنگ های موجود در طبیعت، می تواند به شكل انواع سنگ، چوب و حتی طیف های متفاوت رنگ برحسب زاویه تابش نور و هرآنچه كه بتوان تصور نموده باشد.

همانطور كه ذكر شد ورق های كامپوزیت وزن كمی در حدود 6-5كیلوگرم درهر مترمربع دارند كه در مقایسه با دیگر مصالح از قبیل سنگ، شیشه و سیمان دارای پایین ترین وزن ممكن است. با بررسی های به عمل آمده نمای كامپوزیت آلومینیوم حدود 90% سبك تر از سنگ گرانیت، 65 درصد سبك تر از سیمان و50 درصد سبك تر از شیشه می باشند كه این كاهش وزن در بحث فواید استفاده از این محصول بررسی می شود.

این محصول جزء مصالح آب بند محسوب می شود و همچنین خواص آكوستیكی داشته. ضمناً چنانچه به هر دلیلی نیاز به تعویض آنها باشد این كار به راحتی قابل انجام است كه دیگر مصالح عموماً در همه موارد فوق ضعفهای فراوانی دارند.

- تقسیم بندی محصول از حیث كاربرد
بر خلاف مصالح ساختمانی موجود، از حیث بهینه نمودن زمان و همچنین طرح اقتصادی پروژه ها، بسته به سطح كیفی و كمی پروژه و همچنین سطح حساسیت آن در كنار نوع كاربری و محل نصب، ورقهای كامپوزیت آلومینیومی گستره وسیعی از انتخابها در مقابل دیدگان مصرف كننده قرار می دهد.

تفاوت های تأثیرگذار در قیمت و كیفیت 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 كامپوزیت برحسب پوشش سطح ورق
رنگ روی سطح ورق با تكنولوژی های متفاوتی برحسب نوع كاربرد و محل نصب ورق اجرا می شود كه به صورت زیر تقسیم بندی می شود:

1- پلی استر: ساده ترین روش اجرای رنگ روی لایه آلومینیوم می باشد كه 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 كیفیت آن در نمای خارجی ساختمان وجود ندارد و بطور كلی استفاده از آن برای نمای بیرونی ساختمان ممنوع بوده ولی برای دكوراسیون داخلی مناسب و به صرفه است.

2- پوشش محافظ PVDF: این پوشش تحت نام پلی وینیل دین فلوراید نوعی رزین خاص است كه تولیدكننده آن شركت 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 كاملاً قابل اعتماد حداقل تا 20 سال می گردد.
رنگی كه با این رزین روی سطح ورق اجرا می گردد به طور مستقیم بر روی آلومینیوم اجرا نمی شود و قبل از آن یك لایه رنگ آستر از نوع پلی اورتان روی آلومینیوم اجرا شده سپس لایه رنگ اضافه می شود. بنابراین ورقهای PVDF دارای 2 لایه رنگ می باشند.

3- پوشش Nano-PDF: همانند رزین PVDF اجرا می گردد با این تفاوت كه یك لایه سوم هم روی رزینPVDF اجرا می شود كه از لحاظ ساختار مولكولی با رزین های عادی متفاوت است.

به صورتی كه فاصله مولكولی توسط تكنولوژی نانو به كمتر از 9-10 می رسد كه 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 شركت آلوباند در كشورمان ایران عرضه شده و به طور گسترده در حال استفاده است. این ورق علاوه بر تضمین های كیفی عادی دارای ضمانت تمیز كاری نیز می باشد.

تقسیم بندی از لحاظ تكنولوژی لایه میانی
برحسب كاربرد و حساسیت پروژه لایه میانی از مواد مختلفی تشكیل شده است.

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


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


فواید استفاده از ورق كامپوزیت آلومینیوم
جدا از بحث زیبایی شناسی تنوع در اجرا و كیفیت متفاوت كامپوزیت آلومینیومی به طور خلاصه از 2 منظر وجوه تمایز دیگری بین این محصول و سایر مصالح نماسازی وجود دارد.

اولین و مهمترین امتیاز این محصول وزن سبك آن و در نتیجه كمك قابل توجه به سبك سازی ساختمان می باشد.
چرا كه بر همه اهل دانش و فن ساختمان پوشیده نیست كه كاهش وزن لرزه ای ساختمان منجر به كاهش نیروی برش پایه و در نتیجه كاهش نیروی زلزله در محاسبات سازه ای می گردد. به طوری كه در نتیجه این امر المانهای سازه ای ساختمان اقتصادی تر و بهینه تر طرح می شود كه در واقع این امر جدا از مسئله خطر زلزله باعث سبكتر شدن مقاطع سازه ای می گردد .

همچنین به دلیل نصب یك اسكلت فلزی به ساختمان برای نصب این ورق ها نمی توان از تأثیر مطلوب این اسكلت به عنوان میانقاب ها صرف نظر نمود. وجه تمایز دیگر این محصول لحاظ مبحث 19 مقررات ملی است. چرا كه به دلیل وجود لایه پلی اتیلن و همچنین آب بند بودن این محصول در كنار وجود هوای محبوس بین ورق وساختمان یك عایق حرارتی – صوتی پیرامونی ساختمان بوجود می آید كه تأثیر آن بسیار مطلوب و قابل توجه است.


مشكلات موجود در استفاده از این محصول
بی تردید بزرگترین مشكل موجود، كه به این صنعت نوین لطمه می زند از یك سو ورود محصولات بی كیفیت و از سوی دیگر اجراهای نامناسب برخی افراد غیر متخصص است.

با وجود اینكه در بازار كشور محصولاتی با كیفیت 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 كاردان صرفاً به اجرای این محصول بپردازند و افراد غیر متخصص از لطمه زدن به این صنعت نوپا دست بكشند.

هم چنین كارفرمایان محترم پس از تحقیق و اطمینان به كیفیت ورق و اجرا اقدام به نماسازی نمایند و این امر مهم را تنها از شركت های معتبر بخواهند.

تضمین كیفی و پشتیبانی فنی
مجموعه بازرگانی طلوع، نماینده انحصاری ورق كامپوزیت آلومینیومی آلوباند و دفتر رسمی كارخانه در ایران، با در اختیار داشتن تیمی از مجرب ترین كارشناسان و مدیریت قوی مهمترین وگسترده ترین شبكه فروش این محصول را در سراسر ایران را به خود اختصاص داده است.

ورق كامپوزیت آلوباند دارای 10 سال پوشش بیمه كیفی بیمه ایران و همچنین 15 سال گارانتی اصلی كارخانه می باشد.





منبع: آلوبوند

 

[partco1]

کامپوزيت ها

کامپوزيت ها

[h=2]کامپوزيت کشها[/h]

[h=3]بررسی امکان حذف کشهای سقف:[/h]برای انجام اين کار ابتدا مروری بر وظايف و عملکرد کشها در ساختمانها انجام ميدهيم. از عمده عملکرد کشها ميتوان سه مورد زير را نام برد : 1) بکار گیری در هنگام نصب اسکلت برای شاقول کردن ستونها. 2) به عنوان عضوی از ديافراگم سقف برای تحمل کشش در مقابل نيروهای زلزله. 3) به عنوان تکيه گاه جانبی برای ستونها و نهايتاً تعريف کردن طول کمانش آنها . برای حذف اين عضو از سيستم سقف بايد برای کليه موارد فوق جايگزينی مناسب تعبيه نمود . در خصوص بند يک ميتوان با استفاده از نصب اعضای موقت ، ستونها را شاقول نموده و پس ازانجام عمليات اجرای سقف اعضای فوق را در قسمتهای ديگرساختمان استفاده نمود. در مـورد بنـد دو ، بـررسی کفايت مقطع ديـافراگم سقف يکبار بـدون حذف کشها و يکبار بـا حذف کشها و جـايگزينی بـال تحتانی تيرچه هـا درفواصـل ۷۵ سانتي متر نشان ميدهد کـه ظرفيت بـاربری مقطع ديـافراگم بـا جايگزينی تيرچه های فلزی و جوش دادن آنها به پلها بيشتر از حالتی است كه تنها کشها را در محاسبات منظور مينماييم ، ضمناً اين نکته نيز قابل توجه ميباشد که مقطع کشها هنگامی ميتوانند بعنوان عضو کشش در ديافراگم عمل نمايند که طول جوش و تکيه گاه مناسب داشته باشند در صورتيکه دراين سقف بـا توجه به اينکه سطح مقطع بال تحتانی تيرچه ها محدود و تعداد آنها قابل توجه مي باشد ، هميشه طول جوش تکيه گاه بـرای عملکرد بال تحتانی در کشش کفايت ميکند . در مورد بند سوم از آنجاييکه نيروی لازم برای مقابله با کمانش جانبی ستونها بسيار نـاچيز مي باشد و با استناد به آيين نامه های معتبر ميتوان خود سقف را بعنوان تکيه گاه جانبی ستونها منظور نمود . و از دلايل ديگر برای حذف کشها ميتوان مـوارد زير را ذکر نمود : [h=3]عدم عملکرد کامپوزيت کشها :[/h]از آنجاييکه معمولاً بر روی کشها برشگير نصب نميشود ، بتن روی آن بـا تير پيوستگی نـدارد و امـکان عملکرد بصورت مختلط با بتن وجود ندارد . [h=3]حذف کشها در سقف باعث يکنواختی زير سقف ميگردد:[/h]كشها بدليل بر هم زدن نظم تيرچه ها باعث ميگردند تا بتن غير سازه ای نسبتاً زيادی در اطراف آنها مصرف شود. در پايان بايد دقت نمود ، اعضايی که برای تحمل بار فشاری ( اعضای زير باد بندها ) ، اعضـای باندری ( تيرهـای محيطی ) ، تيرهای قاب خمشی يا بطور کلی هر عضوی که برای تحمل بارهای ثقلی يا جانبی طراحی گرديده اند، کش نميباشند و نبايد آنها را از سقف حذف نمود ضمناً در سقفهايی که دارای باز شوهای بزرگ ميباشند بايـد حذف کشها با کنترل عملکرد ديافراگم انجام پذيرد . [h=3]امکان طراحی و اجرای سقف با دهانه و باربری های خاص :[/h]دراين سيستم امکان طراحی و اجرای سقف با دهانه های بلند و بارهای سنگين وجود دارد. تـا کـنون سقف بـا دهانه ۱۲ متر و همچنين سقف با شدت بار ۷ تن برمتر مربع اجـرا شده کـه در هـر دو مـورد ، آزمـايشهای بارگذاری ايمنی سقف را تاييد کرده اند. [h=3]کاهش مصرف بتن و وزن کمتر:[/h]به علت فاصله زيـاد تيرچه ها ( حـدود ۷۵ سانتيمتر محور به محور ) از مـصرف بتن در حـدود ۲۰٪ نسبت به تيرچه و بلوک معمولی کـاسته شـده و نهـايتا وزن سـقف سبکتر ميـگردد. استفاده از بلوکهای پوکه ای نيز در کاهش وزن سقف موثر است. Kg/M2 115=2300*0.05 وزن دال بتني Kg/M2 61=0.75/(2300*0.18*0.11) وزن چاله بتني Kg/M2 100=15*6.7 وزن بلوك سيماني 9 Kg/M 2 وزن تبرچه Kg/M2 285 مجموع [h=3]پایین بودن تنش در بتن :[/h]به علت خود ايستا بودن تيرچه ها ( تيرچه قبل از گرفتن بتن ميتواند وزن بلوک ، بتن خيس و عـوامل اجـرايی را به تنهايی تحمل کند ) تنش ايجـاد شـده در بتن بـسيار پايين است . آزمـايشهای بارگذاری روی ايـن نوع سقفها کـه مقاومت مشخصه بتن آنها کمتر از مقدار مورد نظر بوده ، نشان داده که بتن با مقاومت پايين به ظرفيت باربری سقف لطمه ای وارد نمي کند. [h=3]مقاومت نهایی و شکل پذیری بالا :[/h]مـحاسبات و آزمايشهای بـارگذاری روی سقف نشان ميدهد که گسيختگی ايـن سيستم پـس از تغيير شکـلهای بسيـار زيـاد اتفاق مـی افتد ( گسيختگی نرم ) و اين رفتار سقف از نظر ايمنی مطلوب است. [h=3]حذف رد فولاد در زیر سقف :[/h]اثر و يا داغ تيرآهن در سقفهای ضربی به صورت خط تيره ای روی گـچ مشاهده ميشود. ولـی در اين سقف به علت پايين بـودن سطح بلوک از تيرچه ها ، پوشش گـچ و خاک در زيـر تير چـه ها نسبت بـه بقيه نقاط سقف بيشتر است وهمين امـر سبب کـاهش جـذب ذرات معلق می شود . بنابـراين سايه فولاد بال تحتانی تيرچه ها مشاهده نمی گردد. [h=3]یکنواختی زیر سقف و مصرف گچ و خاک کمتر :[/h]يکنواختی زير سقف از مصرف گچ و خاک ميکاهد. [h=3]امکان اجرای داکت یا بازشو :[/h]به علت فاصله زياد تيرچه ها ( ۷۲ تا ۷۶ سانتيمتر محور تا محور ) ايجاد داکت در سقف جهت عبور لوله های تاسيساتی ، نصب دودکـش موتورخانه و نصب شومينه ، نصب توالت ايرانی و يـا عبور کانال کولر به راحتی امکان پذيراست و نياز به قطع کردن تيرچه ها نمی باشد.

 

[DDDIQ]

کامپوزیت ها
و برخی کاربردهای آن
اسلاید

محمد مهدی مداح
​

 

[DDDIQ]

مباني طراحي كامپوزيتها

مباني طراحي كامپوزيتها

مباني طراحي كامپوزيتها
Principles of Composites Design
دكتر حميد رحيمي
​

عناوين مورد بحث:

• اصول طراحي
• انواع كامپوزيتها
• مكانيك كامپوزيتهاي الياف بلند
• ساختارهاي ساندويچي
• اتصالات
​

 

[mpb]

شناخت انواع مواد کامپوزیتی با رویکرد بهره گیری از آن ها در معماری

شناخت انواع مواد کامپوزیتی با رویکرد بهره گیری از آن ها در معماری

نویسندگان: آرین امیر خانی/ افسانه زرکش

منبع :مجله کتاب ماه هنر شماره 144 شهرویور 1389

چکیده:
از مهمترین دلایل استفاده از کامپوزیت ها در صنعت ساختمان مقاومت بالای آن ها در برابر خوردگی،استحکام و مزایایی است که نسبت به دیگر مصالح جایگزین دارا می باشد.به کارگیری پروفیل های کامپوزیتی تولید شده به روش های پالتروژن،تزریق رزین و ذخیره رطوبت باعث افزایش عمر و کاهش هزینه های ساخت و ساز و نگهداری در محیط های خورنده گردیده است.نیاز به کاهش هزینه تعمیر و نگهداری سازه های عظیم و متعدد و استفاده از مواد نوینی که دارای مزیت های نسبی نسبت به نمونه های مشابه استفاده (بتن،فولاد،چوب) می باشد،موجب بهره گیری هر چه بیشتر از کامپوزیت ها در صنعت گردیده است.بر این اساس و با عنایت به کاربرد روز افزون کامپوزیت ها در صنعت به ویژه در صنعت ساخت و ساز،پژوهش حاضر پس از بیان ویژگی ها و نحوه تولید و عملکرد مواد کامپوزیتی (به طور عام)،به بررسی ساختارهای نوین شکل گرفته از کامپوزیت ها (همچون ساختارهای نانو یا FRP) پرداخته و نهایتا مصادیقی در چگونگی بهره گیری از این فناوری در معماری ارائه می نماید.
روش تحقیق در این پژوهش از نوع توصیف تحلیلی (Descriptive and Analytical studies) می باشد که بنا به ضرورت در بخش هایی از مقاله از مطالعات گذشته نگر (Retrospective) برای بررسی سیر تحولات صورت پذیرفته در این زمینه استفاده شده است.
نتایج حاصل بیانگر صرفه اقتصادی و امکانات مناسب تر ساختارهای کامپوزیتی در مقایسه با نمونه های ساخته شده از سایر مواد به ویزه در صنعت ساختمان است به نحوی که در پوشش های وسیع،ضخامت اندک و مقاومت بالای این مواد عموما ترجیح داده می شود.ضمن اینکه بهره گیری از این فناوری (به ویژه FRP) در تقویت سازه ها و به عنوان بخشی الحاقی به سازه نیز با کمترین هزینه، بالاترین بازده را حاصل می نماید. از طرفی سایر مزایای کامپوزیت ها همچون،سبکی وزن،سطح هموار و یکنواختی رنگ،شکل پذیری،تنوع رنگ،مقاومت در برابر آتش سوزی،عملکرد غیر یکپارچه در زلزله،امکان آب بندی نما، بی نیازی به شست شو،قابلیت تعویض پانل ها،خواص آکوستیک و بسیاری دیگر از ویزگی های کامپوزیت ها،استفاده هر چه بیشتر و لزوم توجه به این فن آوری را توجیه پذیر می نماید.

دریافت فایل:[مشاهده پیوست شناخت انواع مواد کامپوزیتی با رویکرد بهره گیری از آن .pdf

 

[vionaconex]

آشنایی با مزایای کانکس کامپوزیت

آشنایی با مزایای کانکس کامپوزیت

کامپوزیت مخلوط فیزیکی از دو یا چند ماده مختلف است که این مواد خصوصیات فیزیکی و شیمیایی خود را حفظ کرده و مرز مشخصی را با یکدیگر تشکیل می دهند. این مخلوط در مجموع و با توجه به برخی معیارها، خواص بهتری از هریک از اجزای تشکیل دهنده خودرا دارا می باشد.

اولین کامپوزیت ها:
از اولین کامپوزیت‌ها یا همان چندسازه‌های ساخت بشر می‌توان به کاه گل وآجرهای گلی که در ساخت آن ها از تقویت کننده کاه استفاده می شده است اشاره کرد. چون گل بعد از خشک شدن ترک می‌خورد، مقداری کاه به آن افزودند تا حفره‌ها را پُر کند و مانع از ترک خوردن گل شود.
محصولات كامپوزيتي پايه پليمر از رزین های گرما سخت تقویت شده با شیشه و به نحوی طراحی و ساخته می شوند که یکپارچگی سازه ای آنها با انواع فولادی وآلومینیومی رقابت می کند؛ با این تفاوت که مشکلات خوردگی، سنگینی وزن و هدایت الکتریکی آنها را ندارند. این محصولات در برابر اسیدها، نمک ها، قلیاها و محدوده وسیعی از محیط ها و مواد شیمیایی خورنده که بر آلومینیوم و فولاد گالوانیزه اثرات شدیدی دارند، مقاومند. حتی محصولات آلومینیومی یا فولادی پوشش داده شده نیز ممکن است به علت خراش های کوچک ایجاد شده حین نصب یا پس از آن، در معرض آسیب باشند.
این محصولات در مقایسه با فولاد یا آلومینیوم، دارای نسبت استحکام به وزن بسیار بالایی هستند درحالی که یکپارچگی سازه ای مشابهی با آنها دارند. پروفیلهای کامپوزیتی پالترود شده که در این سیستم ها به کارگرفته می شوند دارای وزن مخصوصی حدود یک چهارم فولاد و یک سوم آلومینیوم هستند که این امر حمل و نقل وبرپا کردن آن ها را تسهیل می کند. برخلاف فولاد زنگ نزن این قطعات را میتوان در محل و با وسایل دستی برید و سوراخ کرد.

از جمله مزایای کانکس کامپوزیت:
·حمل و نصب و نگهداري سریع و آسان
·مقاومت در برابر آتش
·مقاومت مکانیکی بالاتر ضربه نسبت به مشابه فولادی
·سبکي (در حدود يك چهارم سازه مشابه فولادي)
·مقاومت در برابر خوردگی
·عایق بودن
·تنوع رنگ و ماندگاري
·سازگاری با محیط های بهداشتی، دارویی و غذايي
·قیمت قابل رقابت با سازه گالوانیزه شده، استنلس استیل و آلومینیومی
امروزه استفاده از مصالح و موادی که در ساخت تجهیزات موجب افزایش کارآئی وطول عمر تجهیز شوند و جایگزین مناسبی برای مصالح سنتی باشند، با توجه به محدودیت منابع و معادن یک اولویت به شمار می‌آید. مقاومت در برابر عوامل خورنده محیطی و زنگ‌زدگی، عدم نیاز به سیستم حفاظتی و اندازه‌گیری دوره‌ای واحیاء آن، کاهش خطرات ناشی از برق‌گرفتگی در اثر اتصال بدنه، کاهش قابلملاحظه وزن، سهولت در حمل و نصب و بهره‌برداری، و تنوع در مصالح اولیه با درنظرگرفتن محدودیت منابع و معادن از جمله مزایای اصلی محصولات كامپوزيتي مورد استفاده در صنايع است.
امروزه بيشتر كشورها در اكثر پروژه هايي كه نياز به گريتينگ داشته باشند ازگريتينگ هاي كامپوزيتي استفاده مي نمايند.
سكوهاي نفتي و گازي ( دريايي و خشكي )صنايع پتروشيمي و پالايشگاهي نيروگاه هاي برق و صنايع سيمان
صنايع دريايي و بنادرها صنايع آب و فاضلاب در بخش تصفيه خانه ها و استخرها.


لینک منبع : کامپوزیت چیست ؟