[مصالح ساختمانی] شیشه

[M I N A]

عايق شيشه ( مكمل شيشه LLumar )

عايق شيشه ( مكمل شيشه LLumar )

اين مكمل پوششي چندلايه است كه به كمك چسب مخصوص به سطح شيشه مي چسبد , بستر اصلي آن پلي استر از جنس پلي اتلين ترفتالات (PET) مي باشد اين پوشش حاوي ماده جاذب اشعه فرابنفش بوده و تا حدود 99% از ورود اين اشعه جلوگيري مي كند .

مهمترين لايه آن لايه فلز پوش است كه به كمك روشهاي پشرفته ذرات فلزات سنگين مانند (واناديم –طلا- آلياژ نيكل كروم) برروي لايه پليمري اندود گرديده است خاصيت اين لايه باز تابش اشعه مادون قرمز بوده و در حالي كه اجازه عبور نور مرئي را به آن مي دهد

درواقع اين عايق را مي توان تلفيقي از دو نوع عايق نوين انعكاسي و پليمري شفاف دانست . لايه هاي بعدي باعث تقويت استحكام كششي شده , در نهايت خواص ضد خش به محصول مي دهد. مزيت ديگر اين اين پوشش جلوگيري از خطر پاشيدگي شيشه هنگام شكسته شدن و يا هنگام زلزله است . در انواع كم گسيل اين نوع عايق در فصل زمستان با كم كردن ضريب انتقال حرارت رسانش شيشه باعث كاهش اتلاف حرارت نيز مي گردد.

بطور کلی ویندو فیلم ها دارای چهار نوع ساختمانی ، امنیتی ، اتومبیلی و دکوری میباشند که هر کدام از این ویندو فیلم ها بر اساس فرمول خاصی متشکل از لایه های مختلف طراحی شده اند . به هنگام فرآیند نصب ، فیلم از سمت محیط داخلی ساختمان یا اتومبیل به شیشه چسبیده و معایب متعدد شیشه را بر طرف مینماید.

ویندو فیلم لومر یک پوشش نازک ، متشکل از چند لایه پلیمری است که ضخامت کل آن در انواع مختلف ما بین 035/0 میلیمتر تا 4/0 میلیمتر (400 میکرون ) متغیر است.هر کدام از لایه های ویندو فیلم با هدف ایجاد خاصیت مشخصی طراحی گردیده اند که در نهایت در قالب یک محصول ارائه میگردند . بطوریکه تفکیک این لایه ها در عمل امکان پذیر نمیباشد .

به علت پیشرفت های تکنولوژیكي سالهای اخیر ، ویندو فیلم هایی که امروزه تولید میشوند ، کیفیتی بسیار بالاتر از پوشش های پلیمری گذشته دارند. در میان ویندو فیلم ها نیز لومر ( LLumar ) از بالاترین استاندارد ها وتائیدیه ها برخوردار بوده و محصول بزرگترین کارخانه تولید ویندو فیلم جهان ( CPFilms ) میباشد . قابل ذکر است حجم تولید ویندو فیلم در CPFilms به سالانه 25 میلیون متر مربع بالغ میگردد .

ساختار ویندو فیلم

لایه استحکام بخش

این لایه شفاف از جنس پلیمر پلی استر تقویت شده می باشد که دارای ضخامت بیشتری نسبت به لایه های دیگر است . این لایه منشاء خواص ایمنی و امنیتی در ویندو فیلم ها بوده که میتواند به هنگام شکست شیشه بر اثر ضربات ، زلزله و حوادث غیر مترقبه تمام قسمت های مختلف شیشه را کنار هم نگه داشته و از فرو ریختن آن جلوگیری نماید . در انواعی از ویندو فیلم ها از رنگدانه ها در این لایه استفاده میشود که موجب میشود ویندو فیلم ها دارای جلوه ای رنگی ، زیبا و ظاهری دلنشین بگردند .

لایه مقاوم در برابر خش

این لایه از جنس اکریلیک بوده و سطحی ترین لایه ویندو فیلم میباشد وباعث میگردد این محصول در مقابل خش پذیری و سایش مقاومت نماید بطوریکه مواد و لوازم پاک کننده متداول شیشه به این محصول آسیبی نمیرسانند .

در پایان این بخش یادآور می شود که تمام این لایه ها بصورت به هم فشرده در قالب یک محصول با ضخامت متوسط یک دهم میلی متر ارائه میشوند .

تأثیر ویندوفیلم لومر LLumar در فیلتراسیون مناسب اشعه خورشید :

اغلب لایه های فیلم از پلیمر خاصی به نام " پلی استر " تشکیل شده اند .

این لایه ها عبارتند از :

1 - آستر

این لایه هنگام فرآیند نصب از فیلم جدا می گردد ولایه چسب آماده تماس با محلول های فعال کننده می گردد.

2 - لایه چسب

این لایه موجب پیوند میان ویندو فیلم وشیشه میگردد که این پیوند شامل چندین مکانیزم از قبیل پیوند شیمیایی ، پیوند مکانیکی و نفوذ به ساختار آمورف شیشه می باشد . لازم به ذکر است که به دلیل نفوذ این لایه در ساختار شیشه ، تحمل شیشه در مقابل ضربات افزایش یافته بطوریکه شیشه در مقابل شکستن از خود مقاومت بیشتری نشان میدهد . به دلیل اینکه لایه چسب اولین لایه ای است که اشعه خورشید با آن برخورد می نماید در آن از مواد جاذب اشعه فرابنفش ( UV absorbers ) استفاده شده است تا ساختار ویندو فیلم از این اشعه محفوظ بماند به همین دلیل عمر ویندو فیلم های جدید بسیار بالاتر از نمونه های قدیمی است .

3 - لایه بازدارنده اشعه فرابنفش

این لایه منحصرا برای جلوگیری از ورود اشعه فرابنفش طراحی شده و حاوی گونه های شیمیایی جاذب فرا بنفش ( UV absorbers ) میباشد . اغلب ویندو فیلم ها برای جلو گیری از این اشعه مضر فقط به وجود مواد جاذب فرابنفش در لایه چسب خود اکتفا میکنند . در صورتیکه لومر ( LLumar ) برای باز داشتن اشعه از لایه ای مجزا استفاده مینماید و تا 99 در صد جلوی عبور اشعه فرا بنفش را میگیرد.

4 - لایه فلز پوش

این لایه مهمترین و با ارزش ترین لایه ویندو فیلم است چرا که تکنولوژی تولید آن بسیار پیشرفته بوده و دارای کارایی مهمی میباشد . در این لایه فلزات سنگین از جمله طلا ، نقره ، کروم ، نیکل و غیره به دو روش Metallizing ( تبخیر تحت خلاء ) و Sputtering ( حالت پلاسما تحت خلاء ) بر روی بستر پلیمری پوشش داده می شوند این فلزات دارای خاصیت دفع اشعه حرارت زای خورشید ( مادون قرمز ) میباشند . لذا منشاء خاصیت دفع حرارت خورشیدی در فیلمها همین لایه فلز پوش می باشد .
منبع :نقش ونگار

 

[M I N A]

همنوایی چسب و شیشه

همنوایی چسب و شیشه

نگاهی به کاربردهای شیشه در معماری نوین

همنوایی چسب و شیشه

صنعت ساختمان سازی از جمله اموری است که در دل خود رشته های مختلفی را جای داده و از این رو رونق یا رکود آن تاثیر زیادی بر شاخص های اقتصادی دارد. در گذشته استحکام ساختمان یکه تاز شاخص های تاثیرگذار بوده ولی رفته رفته پارامترهای معماری و زیبایی شناختی نیز به مقام های بالای ارزش گذاری دست یافتند و در این ارتباط شیشه، نقش مهمی در این عرصه داشته است. هرچند انسان ها از هزاران سال پیش با شیشه سر و کار داشته اند ولی در گذشته نه چندان دور مهم ترین کاربرد شیشه برای پنجره ها بوده اما از دیگر کاربردهای آن می توان، جداسازی غیرفعال بخش های مختلف ساختمان نیز اشاره کرد. درحال حاضر نیز شیشه به عنوان مصالحی برای نمای ساختمان ها درآمده است.

گذشته از بحث های موافقان و مخالفان به کارگیری شیشه در نمای ساختمان که به بحث درباره ایمنی هنگام زلزله و بازتاب نور می پردازند، باید متذکر شد که به نظر می رسد این وظیفه سازمان های تصویب کننده استاندارد و قانون است که پس از بررسی، حدود و ثغور این فعالیت ها را مشخص کنند. هرچند درحال حاضر نیز جریمه هایی برای ساختمان های دارای نمای شیشه ای تعیین شده است. البته طراحان در کشورهای پیشرفته پا را از این موارد نیز فراتر گذاشته، مثلا از شیشه در ساخت راه پله و پل پیاده رو و طاق و سایبان های زیبا نیز بهره جسته اند. هرچند شاید در کشورمان بتوان مواردی از این طراحی ها را یافت ولی هنوز این موضوع فراگیر نشده است. یکی از طراحی های جدید با مصالح شیشه، ساخت یک اتاقک با کف، سقف و دیوارهای شیشه ای در طبقات فوقانی یک برج است که این مقاله ضمن پرداختن به آن، آینده کاربرد شیشه در ساختمان را نیز مدنظر دارد.

اگر واقعا می خواهید بدانید که چطور می توان به نحو مناسبی از شیشه در سازه ساختمان ها استفاده کرد، به خیابان ۲۳۳ South Wacker در مرکز شهر شیکاگو سر بزنید و حدود ۴۱۲ متر بالاتر از سطح خیابان و در طبقه ۱۰۳ از برج Sears جست وجو کنید. وقتی به این طبقه رسیدید اندکی به سمت دیوارهای غربی ساختمان بروید، به جایی می رسید که نمای خارجی ساختمان اصطلاحا بریده شده و شما می توانید با یک گام به پیش نهادن، از نمای ساختمان نیز جلوتر بروید.

در اینجاست که شما خودتان را در یک طبقه شیشه ای می یابید که به صورت معلق در ارتفاع ۴۰۰متری سطح پیاده رو قرار گرفته است. حال اگر از این ارتفاع، طاقت نگاه کردن به زمین را ندارید، می توانید به اطراف یا بالا نگاه کنید، چون دیواره ها و سقف این قسمت از ساختمان نیز از جنس شیشه است. در اصل شما درون یک جعبه شیشه ای قرار دارید که ابعادی حدود یکی، دو متر دارد و توسط تیرک های مهارشده در سقف، آویزان شده است. دیواره های شیشه ای نیز به تیرک های سقف و شیشه کف متصل شده اند که این اتصال به کمک پیچ و مهره های فولادی انجام گرفته، ولی آنچه را که نباید به فراموشی سپرد، موضوع شیشه است. آیا طراحان می توانند پاسخ مناسبی به این سوال مردم عامی بدهند: شما نمی توانید با شیشه به این هدف خود برسید، آیا می توانید؟

مهندسان، آرشیتکت ها و سازندگان معتقدند آنها قادرند به کمک دانشمندان علم مواد و طراحان نرم افزار، ساختمان هایی با نمای بیرونی مرتفع، سایبان و اتاقک ها، پل پیاده رو و راه پله را از جنس تمام شیشه بسازند. آنها با لایه گذاری شیشه و پلیمر قادرند تیرک ها و دیگر اجزای محکم و ایمن بسازند و سپس هر اینچ مربع از این ماده را آنالیز کنند تا مطمئن شوند که تنش های آن دقیقا در محدوده مجاز است. به عنوان مثال در برج Sears از صفحات شیشه ای پنج لایه استفاده شده است. البته کارشناسان به دنبال آزمودن مواد و روش های جدید هستند تا بالاخره روزی بتوانند سازه های شیشه ای را بدون نیاز به اتصال به فلزات و دیگر مواد سرپا نگه دارند. «جیمز کالاهان» از شرکت طراحی سازه کالاهان مسوول طراحی برترین پروژه شیشه ای جهان است که راه پله شیشه ای را با مشخصات برجسته ای برای بعضی از نمایندگی ها و فروشگاه های شرکت کامپیوتری اپل ساخته است. او می گوید: «نهایتا ما تمام تلاش خود را برای ساخت سازه های تمام شیشه ای به کار خواهیم گرفت.»

«در بین تمام این تلاش ها یک مطلب محقق شده و آن، این است که شیشه ماده منحصربه فردی است.» این مطلب را آقای کویمانس طراح جعبه شیشه ای در برج Sears بیان داشته است.

باید توجه داشت قدمت شیشه به هزاران سال می رسد و با گذشت این سال ها راه های زیادی برای ساخت وسایل مختلف شیشه ای با کاربردهای متنوع ابداع شده، ولی با این وجود در پروژه های ساختمانی منحصرا از شیشه های سودا – آهک استفاده می شود که قسمت عمده مواد تشکیل دهنده آن کربنات سدیم، سنگ آهک و سیلیس است. «هری استیونز»، رییس مرکز تحقیقات شیشه در دانشگاه آلفرد می گوید:

«سالیان سال است که مواد اصلی تشکیل دهنده شیشه سودا – آهک تغییر زیادی نکرده است.» این نوع شیشه کم و بیش شبیه شیشه های به کار رفته در پنجره ساختمان منازل یا شیشه ظرف مربای موجود در یخچال یا بطری های قدیمی فروش رفته در مغازه های عتیقه فروشی است.

«کارپنتر» از شرکت طراحی کارپنتر طراحی نماهای شیشه ای ساختمان ها را برعهده داشته و در دهه ۱۹۷۰ یکی از مشاوران شرکت معروف شیشه سازی Corning بوده است. او می گوید:

«هرچند شیشه یک ماده پایه است ولی ساده نیست و جزو مواد غیرمعمول به شمار می رود و شاید به این دلیل باشد که ما واقعا نمی دانیم که شیشه چیست.»هرچند بحث های طولانی در زمینه مایع یا جامدبودن شیشه صورت پذیرفته ولی امروزه معمولا بیان می شود شیشه یک ماده بی شکل (آمورف) است (چون جریان یافتن آن با گذشت زمان برخلاف مایعات، بسیار کند است).

این ساختار غیرکریستالی به دلیل سردشدن نسبتا سریع به دمایی پایین تر از «دمای گداز شیشه» است که برای انواع شیشه های سودا – آهک حدود ۵۵۰ درجه سانتیگراد است. حال اگر شیشه بیشتر سرد شده و بریده شود، این شیشه دست نخورده بسیار محکم است، ولی شبیه یک اتومبیل نو که با گذشت زمان از ارزش آن کم می شود، درمورد شیشه نیز بلافاصله پس از ساخت، با گذشت زمان از استحکام آن کاسته می شود چون به دلیل تماس با سطوح دیگر و حتی تماس با بخار آب و دی اکسیدکربن، ترک هایی در آن ایجاد می شود.

«گولاتی» یک مهندس مکانیک است که در سال ۲۰۰۰ با حدود ۳۳ سال تجربه در شرکت corning ، بازنشسته شد ولی هنوز به عنوان مشاور با این شرکت همکاری دارد و خود را «مرد استحکام» نامیده است. او می گوید:

«اگر شما یک سطح شیشه ای تازه ساز داشته باشید و نفس خودتان را در این سطح بدمید، شما سرعت کاهش استحکام شیشه را به توان۲ رسانده اید.» کارلوپا نتانو استاد علم مواد در دانشگاه ایالتی پنسیلوانیاست. او معتقد است حتی یک مولکول گاز نیز می تواند پیوند سیلیس اکسیژن را شکسته و یک نقص در آن ایجاد کند. با اینکه شیشه در مقابل متراکم سازی بسیار مقاوم است ولی تنش های کششی باعث خواهند شد که این شکاف ها پیوند به پیوند رشد کند یا باعث شکستن شیشه شوند یا مقاومت آن را کاهش دهند.

البته یکی از روش های اجتناب از ایجاد ترک های جدید، پوشش های محافظ است که می تواند بر شفافیت شیشه تاثیر منفی بگذارد. قابل ذکر است که شفافیت یکی از دلایل انتخاب شیشه به عنوان مصالح ساختمانی است. این در حالی است که با تغییر فرمولاسیون و روش ساخت نیز می توان به مقاومت شیشه در برابر ایجاد ترک یا انتشار آن افزود. در این باره دکتر استیونز می گوید:

«شواهدی در دست است که می توان با تغییر ترکیب باعث شد شیشه ذاتا محکم تر شود.» هرچند او متذکر شده که این کار ممکن است باعث تغییر دیگر مشخصات شیشه شده یا هزینه تولید را افزایش دهد. مثلا هر اتاقک شیشه ای پروژه برج sears بیش از ۴۰هزار دلار هزینه دارد. البته می توان فرآیند ساخت را نیز اصلاح کرد تا سطح شیشه هرچه دست نخورده تر باقی بماند. برای مستحکم کردن شیشه برای کارهای ساختمانی، غالبا از روش قدیمی بازپخت استفاده می شود. در این روش سطح شیشه تحت عملیات متراکم سازی قرار می گیرد تا رشد ترک ها نیازمند نیروی کششی بیشتری باشد.

برای شیشه های تخت مرسوم ترین روش، بازپخت حرارتی است. «لاکورس» استاد دانشگاه آلفرد معتقد است که در این فرآیند از یک خاصیت منحصر به فرد شیشه استفاده می شود و آن خاصیت چیزی نیست جز آنکه هر چه شیشه آرام تر سرد شود، متراکم تر می شود. هنگام سرمایش سریع یک سطح خارجی (معمولا با هوا) تراکم کمتری وجود دارد. او می گوید:

«درون شیشه هنوز داغ است و سعی می کند به صورت یک ساختار متراکم تر سرد شود که این باعث تراکم سطح می شود.»

هرچند شیشه های بازپخت شده مقاومت بیشتری در مقابل ترک دارند ولی احتمال شکستن آنها نیز وجود دارد. این بدان دلیل است که تراکم سطح باید توسط تنش درونی متوازن شود و زمانی که شیشه بازپخت شده، می شکند نسبت به شیشه بازپخت نشده به تعداد قطعات ریزتری تبدیل می شود تا با این خطوط ترک بزرگ تر، انرژی بیشتری آزاد شود. در این باره گولاتی می گوید:

«هر چه شیشه مستحکم تر شده باشد، تکه های بیشتری در آن تشکیل می شود.»

یکی از مثال های جالب برای این موضوع به «قطره پرنس روپرت» شهرت دارد که اساسا یک توپ کوچک شیشه ای با دنباله ای بلند است که از طریق افتادن شیشه ذوب شده درون آب به وجود می آید. حال اگر شما روی این قطره با چکش هم بکوبید، خواهید دید که نخواهد شکست ولی اگر دنباله آن را قیچی کنید، مشاهده خواهید کرد که به تعداد زیادی قطعات ریز خواهد شکست تا نیروهای کششی آن آزاد شود. در ساختمان سازی، شکستن شیشه به قطعات بسیار کوچک یک مزیت به شمار می رود چون احتمال آسیب رسانی به افراد را کاهش می دهد ولی با این وجود، بازپخت نیز به تنهایی کافی نخواهد بود. یکی از نگرانی های اساسی در مورد ساختمان ساخته شده با شیشه آن است که چه هنگام این قطعات شیشه ای خواهد شکست و چه رخ خواهد داد که اصطلاحا مهندسان به آن لقب «رفتار پس از شکست» داده اند. باید توجه داشت که برخلاف قطعات فولادی و فلزی، شیشه پیش از شکستن تغییر حالت نمی دهد تا این تغییر حالت، اعلام خطری برای شکستن باشد. ضمنا هنگام وقوع شکست، حفظ یکپارچگی سازه شیشه ای از مهم ترین مسایل به شمار می رود چون باید ایمنی افرادی که در بالا یا زیر آن قرار دارند، حفظ شود. در اینجاست که بحث لایه گذاری (لمینه کردن) مطرح می شود.

در چنین طرح هایی صفحات شیشه (در پروژه برج Sears ضخامت این صفحات یک سانتی متر بود) با پلیمر نازکی به هم چسبانده می شوند. این لایه های نازک میانی اولا باعث افزایش استحکام شده و در ثانی هنگام شکسته شدن یکی از صفحات شیشه ای، کل سازه شیشه ای را به صورت یکپارچه حفظ کرده و از سقوط قطعات شکسته شده جلوگیری می کند. البته لایه گذاری باعث می شود که ساخت شیشه برای کاربرد در ساختمان بسیار مشکل شود. این از آن جهت است که برش دادن شیشه بازپخت شده باعث شکستن آن می شود و به این دلیل ابتدا باید هر صفحه شیشه ای به تنهایی پولیش خورده و محل اتصالات روی آن سوراخ شده و سپس شیشه تحت عملیات بازپخت قرار گیرد. ضمنا تولرانس های این امور نیز بسیار کم است تا از ایجاد هرگونه تنش مخرب در سازه نهایی اجتناب شود. تعجب نکنید ولی اکثر افرادی که سازه های شیشه ای برپا می سازند به امید روزی هستند که سازه آنان بتواند بدون قطعات فلزی سر پا ایستاده و اصطلاحا از زحمت این قطعات رهایی یابد. در عین حال طراحان دیگر نیز به فکر هستند تا از دیگر انواع شیشه استفاده کنند. «کارپنتر» می گوید:

«در حال حاضر انواع مختلفی از شیشه وجود دارد و پتانسیل عظیمی برای به خدمت گرفتن بعضی از مشخصات آنها در کاربردهای معماری وجود دارد.»به عنوان مثال استفاده از نوعی شیشه که هنگام گرم شدن، زیاد منبسط نمی شود باعث می شود که بتوان قطعاتی را که باید به یکدیگر جوش بخورند را به صورت یک قطعه شیشه ای یکپارچه درآورد. این موضوع از آن جهت اهمیت دارد که انبساط شیشه های معمول سودا آهک بسیار زیاد است و جوش خوردن آنها باعث ایجاد تنش و نهایتا شکست شیشه خواهد شد.

البته محققان دانشگاه دلفت روی موضوع جوش دادن قطعات شیشه ای نیز کار می کنند ولی هزینه تولید شیشه هایی با انبساط کم بسیار بیشتر از شیشه های سودا آهک است.

گروه دیگری از مهندسان استفاده از چسب برای اتصال مستقیم به شیشه را آغاز کرده اند. «بلاندینی» یکی از مهندسان شرکت طراحی و مهندسی Werner Sobek در شهر اشتوتگارت آلمان است. او از انواع چسب ها برای ساخت یک گنبد نازک شیشه ای به طول ۹ متر استفاده کرد تا بتواند از تز دکترای خود نیز دفاع کند. او در این باره گفته است که «من فکر می کنم چسب ها نویدبخش ترین وسیله برای اتصال به شیشه هستند به علاوه چسب به شیشه امکان می دهد که حالت ظرافت و زیباشناختی خود را نیز حفظ کند.» البته نباید از یاد برد که این شرکت از چسب ها در بعضی از سازه های ساخته شده در دانشگاه شیکاگو و نیز ساختمان هایی در دوبی استفاده کرده است. اما مشکل اینجاست که استحکام بلندمدت و قابلیت اطمینان چسب ها هنوز به اثبات نرسیده است و اکثر مردمی که با شیشه سر و کار دارند، معتقدند ساخت سازه هایی که تماما با چسب به هم متصل شده اند، به زمان زیادی نیازمند است.
ترجمه: عبدالله مصطفایی
منبع : daneshju.ir

 

[E . H . S . A . N]

شیشه‌های مات و شفاف همزمان ” های تک”:

قابلیت تغییر از حالت شفاف به حالت کدر، توسط یک کلید را دارد.
می‌توان از این شیشه برای پنجره خانه (در حالت نیاز به ایجاد عدم دید)، برای جلو فروشگاه‌ها در شب و همچنین حمام استفاده کرد.
یک شرکت فرانسوی به نام «سنت گابین» شیشه هوشمندی به نام «پریولایت» تولید می‌کند که قابلیت تغییر از یک شیشه روشن و معمولی به حالت ابری و تیره را دارد. این ویژگی توسط یک جریان الکتریکی روی فیلم کریستال مایع در بین دو جداره شیشه اتفاق می‌افتد. دو سطح فیلم توسط یک پوشش هادی جریان الکتریکی و درعین‌حال شفاف، پوشیده شده است. زمانی که کلید روشن است کریستال ها طوری قرارگرفته‌اند که نور را در تمام جهات عبور می‌دهند، با خاموش کردن کلید کریستال ها تغییر جهت می‌دهند و از عبور نور جلوگیری می‌کنند. این تغییر حالت به دفعات می‌تواند تکرار شود.





.
.
.




منبع : عمران حامی

 

[DDDIQ]

تکنولوژی شیشه

تکنولوژی شیشه

تکنولوژی شیشه
​

فایل وورد
32 صفحه