استفاده از مصالح کامپوزیتی در ساختمان و پروژه های عمرانی

مصالح کامپوزیتی یکی از جدیدترین مصالح اولیه برای پروژه های ساختمانی و ساخت و ساز است که در سال‌ های اخیر مورد توجه مهندسان و فعالان این حوزه قرار گرفته است.

کامپوزیت ها موادی هستند که استحکام بالا را در کنار وزن سبک و مقاومت سایشی عالی در سازه ها ایجاد می کنند. کامپوزیت ها را جزو مواد چند جزئی به شمار می آورند. از مصالح کامپوزیتی در تمام قسمت های یک ساختمان می توان برای استحکام بخشی به سازه ها استفاده کرد.

کامپوزیت هایی که برای ساختمان سازی و پروژه های ساختمانی به کار می روند، ترکیبی از مواد کامپوزیت با ورق های تقویت کننده پلیمری هستند. همانطور که می دانید پلیمرها، مقاوم ترین مواد شیمیایی هستند که قابلیت های فراوانی را در محصولات به وجود می آورند. در همین راستا مصالح کامپوزیتی با نام Fiber Reinforced Polymer که به اختصار با عبارت FRP نشان داده می شود به دنیای ساخت و ساز و پروژه ‌های عمرانی معرفی شده‌اند. تا پایان این مطلب با ما همراه باشید تا در مورد این مصالح کاربردی اطلاعات بیشتری کسب کنید.

مصالح کامپوزیتی FRP چیست؟

مصالح کامپوزیتی FRP مصالحی ترکیب شده از کامپوزیت ها، الیاف ها، رزین ها و پوشش های پلیمری مستحکم است که به صورت ترکیبی با بتن و تیرچه های فولادی ادغام می شود. از الیاف شیشه، الیاف کربنی، الیاف وینول و الیاف آرامید در ساخت مواد کامپوزیتی ساختمانی استفاده می شود. زمانی که رشته های الیاف در کنار یکدیگر مستحکم شدند، یک پوشش پلیمری با خواص مکانیکی و فیزیکی بسیار عالی این الیاف را در بر می گیرد. محصولی که به این ترتیب تولید می شود تحت عنوان مصالح کامپوزیتی در بسیاری از موارد در ساختمان ها کاربرد دارد.

مصالح کامپوزیتی برای نصب روی تیرچه ها در ساختمان ها، ستون ها، انواع دیوارهای حامل یا نگهدارنده، برای نصب در فونداسیون ساختمان‌ها و همچنین برای پروژه‌ های سدسازی، کانال سازی، پل سازی، جاده سازی، ساخت مخازن و منابع سیالات، ساخت برج های خنک کننده و … مورد استفاده قرار می گیرند. برخی از لوله های بتنی با قطر بزرگ و آدم رو که در خطوط انتقال فاضلاب یا کانال ها نصب می شوند با استفاده از مصالح کامپوزیتی، مقاوم سازی می گردند.

اهمیت استفاده از مصالح کامپوزیتی در ساختمان

این مصالح با زمینه ترکیبات پلیمری در بهینه سازی خواص فیزیکی و مکانیکی سازه های بتنی از رشد قابل توجهی برخوردار بوده است. بسیاری از زیرساخت های ساختمانی با استفاده از این مصالح، مقاوم سازی شده اند. مهمترین ویژگی این مصالح را می توان مقاومت در برابر خوردگی، سهولت در نصب، وزن سبک و قیمت ارزان‌تر آن‌ها در مقایسه با سایر تجهیزات مقاوم کننده دانست.

با توجه به اینکه از پلیمرهای مختلف با خواص حرارتی متفاوت برای ساخت مصالح کامپوزیتی استفاده می شود، و همچنین نوع الیاف و همچنین نحوه قرارگیری آنها در این سازه ها با یکدیگر فرق دارد، انواع این مصالح را می‌توان در پروژه‌ها مشاهده کرد. زمانی که مهندسان قصد استفاده از الیاف و ترکیبات کامپوزیتی را دارند به پارامترهای نظیر نوع کامپوزیت، چگالی، توان کششی، وزن یا درصد فیبر تشکیل دهنده آن دقت می‌کنند. این اطلاعات در جداولی در استانداردها و شرکت های تولید کننده مصالح وجود دارند.

نکات مهم در اجرای مصالح کامپوزیتی در ساختمان

پس از آن که مصالح کامپوزیتی در قسمت های مختلف یک ساختمان یا بسترسازی پروژه های عمرانی انجام شد، اطمینان پذیری از نظر ملزومات مقاوم سازی پوشش بیرونی سازه ها توسط مهندسان بازرس مورد ارزیابی قرار می گیرد. شرایط نصب سازه ها از نظر درجه حرارت، رطوبت، مدت زمان اجرا، خواص مکانیکی و … از سوی شرکت سازنده مشخص می شود. اگر تمام استانداردهای لازم است رعایت گردد استحکام بنا تضمین می گردد.

در پروژه های ساختمانی، مصالح کامپوزیتی به کار می روند و سپس عملیات بتن ریزی انجام می‌شود. بنابراین تمام استانداردهای بتن ریزی نظیر شرایط دمایی، رطوبت نسبی، دمای سطح بتن، میزان خشکی سطح بتن، روش های آماده سازی، برطرف کردن ترک های بتن و جهت نصب الیاف در زیر بتن در این حالت اهمیت دارد. در تصاویر زیر برخی از مهمترین پروژه های ساختمانی که با مصالح کامپوزیتی اجرا می شوند را مشاهده می کنید. استفاده از این فناوری جدید در مقاوم سازی ساختمان ها در برابر زمین لرزه و حوادث ناگوار مزیت های زیادی ارائه می دهد.