دانشجوی جوان
عضو جدید
ادامه مقاله مصالح نوین...
ادامه مقاله مصالح نوین...
دوستان باید ببخشید.آخه من تازه واردم و نمیدونم چه جوری میشه کل مقاله را یکجا به صورت pdf بذارم. واسه همین مجبورم تیکه تیکه بذارم.
كامپوزيتها يا چندسازههای...
از اولين كامپوزيتها يا همان چندسازههاي ساخت بشر ميتوان به كاه گل اشاره كرد. قايقهايي كه سرخپوستها با قير و بامبو ميساختند و تنورهايي كه از گل، پودر شيشه و پشم بز ساخته ميشدمد و در نواحي مختلف كشورمان يافت شده است، از كامپوزيتهاي نخستين هستند.
بسياري از نيازهاي صنعتي صنايعي مانند صنايع فضايي، راكتورسازي، الكترونيكي و غيره نميتواند با استفاده از مواد معمولي شناخته شده، برآورده شود. اما قسمتي از آن نيازها، ميتواند با استفاده از چند ساهها يا كامپوزيتها برآورده گردد. چندسازهها به موادي گفته ميشود كه از مخلوطي از دو يا چند عنصر ساخته شده باشند. درحاليكه در چندسازهها، نه فقط خواص هر يك از اجزاء آن برجا باقي ميماند، بلكه درنتيجه پيوستن آنها با يكديگر، خواص جديدتر و بهتر هم بدست ميآيد. مواد مختلط هميشه ناهمگن ميباشد.
بررسيها و تحقيقات براي دست يافتن به مواد جديدتر با خواص مكانيكي بهتر، همواره انجام ميگرفته و هنوز هم همگام با پيشرفت صنايع دنبال ميگردد. در اين بررسيها، اغلب اين هدف دنبال ميشود كه به موادي با نسبت مناسب از استحكام كششي به چگالي، استحكام حرارتي بالا و خواص ويژه سطح خارجي دست يابند.
انواع چندسازهها را ميتوان به گروههاي زير طبقهبندي نمود:
1- كامپوزيتهاي پايه پليمري: اين مواد اهميت صنعتي فراواني دارد و هنوز هم تحقيقات در اين زمينه ادامه دارد. مواد مصنوعي تقويت شده با الياف شيشه (فايبرگلاسها) يكي از اين مواد ميباشد كه تاكنون كاربرد صنعتي وسيعي پيدا كرده است.
2- كامپوزيتهاي پايه فلزي
3- كامپوزيتهاي پايه سراميكي
كامپوزيتهاي پايه پليمري بيش از 90% كاربرد كامپوزيتها را به خود اختصاص دادهاند و از بقيه مهمتر هستند. سابقه استفاده از كامپوزيتهاي پيشرفته، به دهه 1940 بازميگردد. در آن زمان ارتشهاي آمريكا و شوروي سابق در رقابتي تنگاتنگ با يكديگر، موفق به ساخت كامپوزيت پايه پليمري الياف بور/ رزين اپوكسي براي استفاده در صنعت هوا فضا شدند. 20 تا 30 سال پس از آن، كامپوزيتهاي پايه پليمري به طور گستردهاي به سوي صنايع شهري از جمله ساختمان و حمل و نقل روي آوردند. به طور مثال امروزه خودروهايي ساخته ميشود كه تماماْْ كامپوزيتي هستند. استفاده از كامپوزيت ها در اين كاربرد به علت ويژگيهايي چون وزن كمتر، درنتيجه سوخت كمتر و عمر طولانيتر آنهاست. با توجه به پايداري بسيار زياد كامپوزيت هاي پايه پليمري و مقاومت بسيار خوب آنها در محيطهاي خورنده، اين كامپوزيتها، كاربردهاي وسيعي در صنايع دريايي پيدا كردهاند كه از آن جمله ميتوان به ساخت بدنه قايقها و كشتيها و تاسيسات فراساحلي اشاره داشت. استفاده از كامپوزيتها در اين صنعت، حدود 60% صرفهجويي اقتصادي داشته است كه علت اصلي آن مربوط به پايداري اين مواد است.
صنعت ساختمان پرمصرفترين صنعت براي مواد كامپوزيتي است.استخرهاي شنا، وان حمام، سينك ظرفشويي و دستشويي، كفپوش، نماپوش، سقفپوش، برجهاي خنككننده و … همگي كامپوزيتهاي پايه پليمري هستند. سبكي، سهولت شكلدهي، مقاوت در برابر خوردگي و قابليت آببندي، از ويژگيهاي كامپوزيتهايي است كه در صنعت ساختمان به كار ميرود. فايبرگلاس يا الياف شيشه كه پركاربردترين كامپوزيتها هستند، فيبرها يا الياف ساخت بشر است كه در آن ، مادهي تشكيل دهندهي فيبر، شيشه است. الياف شيشهها، موارد استفادههاي فراواني از جمله در: ساخت بدنهي خودروها و قايقهاي تندرو و مسابقهاي، كلاه ايمني موتورسواران، عايقكاري ساختمانها و كورهها و يخچالها و … دارند. ساختمان و اندازهي اين الياف شيشهها بسيار متغير است. كوچكترين آنها به وسيلهي چشم غير مسلح ديده نميشود و بسيار ريز هستند. اندازههاي كمي بزرگتر از آن ذراتي هستند كه در كارخانجات ساخت فرآوردههاي الياف شيشهها به كمك هوا نقل و انتقال يافته و سبب شوزش پوست و بيني و گلو ميشود. الياف شيشه متداولترين الياف مصرفي كامپوزيتها در دنيا و ايران است كه متاسفانه در ايران ساخته نميشود. انواع الياف شيشه عبارتند از انواع e , c , s و كوارتز. تركيب الياف شيشه نوع e يا الكتريكي ، از جنس آلومينوبور و سيليكات كلسيم بوده و داراي مقاومت ويژه الكتريكي بالايي است. الياف شيشه نوع s ، تقريباْْ 40 درصد استحكام بيشتري نسبت به الياف شيشه نوع eدارند. الياف شيشه نوع c يا الياف شيشه شيميايي، داراي تركيب بور و سيليكات كربنات دو سود بوده و نسبت به دو مورد قبل پايداري شيميايي بيشتري به خصوص در محيطهاي اسيدي دارد. الياف شيشه كوارتز، بيشتر در مواردي كه خاصيت ديالكتريك پايين نياز باشد، مانند پوشش آنتنها و يا رادارهاي هواپيما استفاده ميشوند.
كامپوزيتها
امروزهاستفاده از سیستم های ترکیبی یا کامپوزیت به شدت روبه افزایش است، چراکه بشر بهوسعت کاربرد این ترکیبات پی برده و لزوم استفاده از آنها را درک نمودهاست.
آشناترین مثال برای كامپوزیت،دیوار كاه گلی است. در گذشته بشر كاه و گل را با هم تركیب كرد و ماده ای ساخت كه ازلحاظ خواص فیزیكی با هر دو آنها متفاوت بود. این تركیب، تركیبی است فیزیكی و اینمواد با هم آلیاژ نشده اند بلكه در كنار هم قرار گرفته اند. بشر اولیه به این مادهدسترسی پیدا كرد؛ چیزی كه امروز آن را به نام كامپوزیت یا مواد مهندسی شده میشناسیم و در واقع، تركیبی است از مواد مختلف در سه زیر شاخه پایه پلیمر، پایهسرامیك و پایه فلزی.
در پایه پلیمر بهجای گل از رزین استفاده می شود كه پلاستیك است. پلاستیك زنگ نمی زند، سبكاست، به راحتی شكل می گیرد، ریخته گری می شود، می توان آن را ذوب كرد و قابلبازیافت می باشد. ولی یكی از معایب آن عدم استحکام آن است. بنابراینبرای استحكام بخشیدن به آن تركیب دیگری مورد نیاز است. به جای كاه ازنوعی الیاف مثل الیاف شیشه استفاده می شود. البته كلمه فایبر گلاس كه بهكامپوزیت اطلاق می شود، اصطلاحی غلط است، زیرا الیاف شیشه تنها یكی از الیافی استكه در این تركیب مورد استفاده قرار می گیرد. الیاف كربن، كولار و پلی پروپیلن نیزدر این صنعت کاربرد دارند. در نهایت تمام این الیاف با یك رزینتركیب می شوند.
مواد كامپوزیت در سه ردهتكنولوژی 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 درصنعت خودرو، انتقال آب و نفت و نیرو و ... مورد استفاده قرار می گیرند و در ردهتكنولوژی 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 هایكامپوزیتی (FRP)
بزرگترین سهم بازارمصرف مواد مركب (كامپوزیت) در اختیار صنعت ساختمان است. در این میانپروفیلهای كامپوزیتی به میزان وسیعی در ساختمان سازی بویژه احداث بناهای ساحلی و یاسازههای مستقر شده در شرایط اقلیمی خورنده كاربرد یافته اند. گسترش تكنولوژی ساختاین پروفیلها ميتواند علاوه بر مرتفع ساختن نیاز صنعت ساختمان، راهگشای تولیدانواع محصولات در صنایع دیگر همچون وسایل ورزشی، خودرو و غیره باشد.
مزایای استفاده از پروفیل هایكامپوزیتی
دلیل عمده استفاده از پروفیل های FRP در داخل بتن، جلوگیری از پدیده خوردگی و افزایش عمر سازه در برابر ارتعاش میباشد. هرچند كه استفاده از پروفیل های FRP به جای نمونه های فلزی سبب كاهشوزن بنا نیز خواهد شد، اما در استفاده از این پروفیلها، مساله كاهش وزن اهمیتناچیزی نسبت به دو مورد بیان شده دارد. دلیل بالا بودن عمر كامپوزیت ها، خواص غیركشسان آنهاست. در حالی كه مواد فلزی حالت كشسان داشته و انرژی جذب شده را میرا مینمایند. بنابراین مواد كامپوزیتی در برابر ارتعاشات زلزله عملكرد بهتری خواهند داشتو بهترین گزینه جهت مقاومت سازه در برابر لرزه خواهند بود.
بكارگیریپروفیل های FRP به جای فلزی، بطور قابل ملاحظه ای از زیانهای ناشی از بروز خوردگیجلوگیری می كند. ظهور تخریب ناشی از پدیده خوردگی در بتن مسلح شده با پروفیل فلزیبدین 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 داخلبتن 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 صفحاتفلزی بر روی سازه یا اضافه كردن ضخامت بتن جهت مقابله با پدیده خوردگی ضمن آنكهمشكل خوردگی فلز را مرتفع نخواهد نمود، سبب افزایش وزن سازه و آسیب پذیرتر شدن آندر برابر زلزله نیز خواهد شد. جهت جلوگیری از این امر می توان با تقویت سطح خارجیسازه بتنی توسط مواد مركب و استفاده از پروفیل های FRP در داخل بتن، هم مشكل خوردگیفلز داخل سازه را حل نمود و هم جلوی مختل شدن كارایی سازه در صورت خورده شدن بتن راگرفت 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 قالبپروفیلهای كامپوزیتی دارد. هم اكنون بسیاری از سازه های بنا شده در محیط های خورندهمناطق مختلف كشور همچون پل های دریاچه ارومیه و یا ساختمان های جنوب كشور دچار معضلخوردگی هستند كه استفاده از كامپوزیت ها می تواند پاسخگوی مشكل این قبیل سازه هاباشد.
ادامه...
ادامه مقاله مصالح نوین...
دوستان باید ببخشید.آخه من تازه واردم و نمیدونم چه جوری میشه کل مقاله را یکجا به صورت pdf بذارم. واسه همین مجبورم تیکه تیکه بذارم.
كامپوزيتها يا چندسازههای...
از اولين كامپوزيتها يا همان چندسازههاي ساخت بشر ميتوان به كاه گل اشاره كرد. قايقهايي كه سرخپوستها با قير و بامبو ميساختند و تنورهايي كه از گل، پودر شيشه و پشم بز ساخته ميشدمد و در نواحي مختلف كشورمان يافت شده است، از كامپوزيتهاي نخستين هستند.
بسياري از نيازهاي صنعتي صنايعي مانند صنايع فضايي، راكتورسازي، الكترونيكي و غيره نميتواند با استفاده از مواد معمولي شناخته شده، برآورده شود. اما قسمتي از آن نيازها، ميتواند با استفاده از چند ساهها يا كامپوزيتها برآورده گردد. چندسازهها به موادي گفته ميشود كه از مخلوطي از دو يا چند عنصر ساخته شده باشند. درحاليكه در چندسازهها، نه فقط خواص هر يك از اجزاء آن برجا باقي ميماند، بلكه درنتيجه پيوستن آنها با يكديگر، خواص جديدتر و بهتر هم بدست ميآيد. مواد مختلط هميشه ناهمگن ميباشد.
بررسيها و تحقيقات براي دست يافتن به مواد جديدتر با خواص مكانيكي بهتر، همواره انجام ميگرفته و هنوز هم همگام با پيشرفت صنايع دنبال ميگردد. در اين بررسيها، اغلب اين هدف دنبال ميشود كه به موادي با نسبت مناسب از استحكام كششي به چگالي، استحكام حرارتي بالا و خواص ويژه سطح خارجي دست يابند.
انواع چندسازهها را ميتوان به گروههاي زير طبقهبندي نمود:
1- كامپوزيتهاي پايه پليمري: اين مواد اهميت صنعتي فراواني دارد و هنوز هم تحقيقات در اين زمينه ادامه دارد. مواد مصنوعي تقويت شده با الياف شيشه (فايبرگلاسها) يكي از اين مواد ميباشد كه تاكنون كاربرد صنعتي وسيعي پيدا كرده است.
2- كامپوزيتهاي پايه فلزي
3- كامپوزيتهاي پايه سراميكي
كامپوزيتهاي پايه پليمري بيش از 90% كاربرد كامپوزيتها را به خود اختصاص دادهاند و از بقيه مهمتر هستند. سابقه استفاده از كامپوزيتهاي پيشرفته، به دهه 1940 بازميگردد. در آن زمان ارتشهاي آمريكا و شوروي سابق در رقابتي تنگاتنگ با يكديگر، موفق به ساخت كامپوزيت پايه پليمري الياف بور/ رزين اپوكسي براي استفاده در صنعت هوا فضا شدند. 20 تا 30 سال پس از آن، كامپوزيتهاي پايه پليمري به طور گستردهاي به سوي صنايع شهري از جمله ساختمان و حمل و نقل روي آوردند. به طور مثال امروزه خودروهايي ساخته ميشود كه تماماْْ كامپوزيتي هستند. استفاده از كامپوزيت ها در اين كاربرد به علت ويژگيهايي چون وزن كمتر، درنتيجه سوخت كمتر و عمر طولانيتر آنهاست. با توجه به پايداري بسيار زياد كامپوزيت هاي پايه پليمري و مقاومت بسيار خوب آنها در محيطهاي خورنده، اين كامپوزيتها، كاربردهاي وسيعي در صنايع دريايي پيدا كردهاند كه از آن جمله ميتوان به ساخت بدنه قايقها و كشتيها و تاسيسات فراساحلي اشاره داشت. استفاده از كامپوزيتها در اين صنعت، حدود 60% صرفهجويي اقتصادي داشته است كه علت اصلي آن مربوط به پايداري اين مواد است.
صنعت ساختمان پرمصرفترين صنعت براي مواد كامپوزيتي است.استخرهاي شنا، وان حمام، سينك ظرفشويي و دستشويي، كفپوش، نماپوش، سقفپوش، برجهاي خنككننده و … همگي كامپوزيتهاي پايه پليمري هستند. سبكي، سهولت شكلدهي، مقاوت در برابر خوردگي و قابليت آببندي، از ويژگيهاي كامپوزيتهايي است كه در صنعت ساختمان به كار ميرود. فايبرگلاس يا الياف شيشه كه پركاربردترين كامپوزيتها هستند، فيبرها يا الياف ساخت بشر است كه در آن ، مادهي تشكيل دهندهي فيبر، شيشه است. الياف شيشهها، موارد استفادههاي فراواني از جمله در: ساخت بدنهي خودروها و قايقهاي تندرو و مسابقهاي، كلاه ايمني موتورسواران، عايقكاري ساختمانها و كورهها و يخچالها و … دارند. ساختمان و اندازهي اين الياف شيشهها بسيار متغير است. كوچكترين آنها به وسيلهي چشم غير مسلح ديده نميشود و بسيار ريز هستند. اندازههاي كمي بزرگتر از آن ذراتي هستند كه در كارخانجات ساخت فرآوردههاي الياف شيشهها به كمك هوا نقل و انتقال يافته و سبب شوزش پوست و بيني و گلو ميشود. الياف شيشه متداولترين الياف مصرفي كامپوزيتها در دنيا و ايران است كه متاسفانه در ايران ساخته نميشود. انواع الياف شيشه عبارتند از انواع e , c , s و كوارتز. تركيب الياف شيشه نوع e يا الكتريكي ، از جنس آلومينوبور و سيليكات كلسيم بوده و داراي مقاومت ويژه الكتريكي بالايي است. الياف شيشه نوع s ، تقريباْْ 40 درصد استحكام بيشتري نسبت به الياف شيشه نوع eدارند. الياف شيشه نوع c يا الياف شيشه شيميايي، داراي تركيب بور و سيليكات كربنات دو سود بوده و نسبت به دو مورد قبل پايداري شيميايي بيشتري به خصوص در محيطهاي اسيدي دارد. الياف شيشه كوارتز، بيشتر در مواردي كه خاصيت ديالكتريك پايين نياز باشد، مانند پوشش آنتنها و يا رادارهاي هواپيما استفاده ميشوند.
كامپوزيتها
امروزهاستفاده از سیستم های ترکیبی یا کامپوزیت به شدت روبه افزایش است، چراکه بشر بهوسعت کاربرد این ترکیبات پی برده و لزوم استفاده از آنها را درک نمودهاست.
آشناترین مثال برای كامپوزیت،دیوار كاه گلی است. در گذشته بشر كاه و گل را با هم تركیب كرد و ماده ای ساخت كه ازلحاظ خواص فیزیكی با هر دو آنها متفاوت بود. این تركیب، تركیبی است فیزیكی و اینمواد با هم آلیاژ نشده اند بلكه در كنار هم قرار گرفته اند. بشر اولیه به این مادهدسترسی پیدا كرد؛ چیزی كه امروز آن را به نام كامپوزیت یا مواد مهندسی شده میشناسیم و در واقع، تركیبی است از مواد مختلف در سه زیر شاخه پایه پلیمر، پایهسرامیك و پایه فلزی.
در پایه پلیمر بهجای گل از رزین استفاده می شود كه پلاستیك است. پلاستیك زنگ نمی زند، سبكاست، به راحتی شكل می گیرد، ریخته گری می شود، می توان آن را ذوب كرد و قابلبازیافت می باشد. ولی یكی از معایب آن عدم استحکام آن است. بنابراینبرای استحكام بخشیدن به آن تركیب دیگری مورد نیاز است. به جای كاه ازنوعی الیاف مثل الیاف شیشه استفاده می شود. البته كلمه فایبر گلاس كه بهكامپوزیت اطلاق می شود، اصطلاحی غلط است، زیرا الیاف شیشه تنها یكی از الیافی استكه در این تركیب مورد استفاده قرار می گیرد. الیاف كربن، كولار و پلی پروپیلن نیزدر این صنعت کاربرد دارند. در نهایت تمام این الیاف با یك رزینتركیب می شوند.
مواد كامپوزیت در سه ردهتكنولوژی 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 درصنعت خودرو، انتقال آب و نفت و نیرو و ... مورد استفاده قرار می گیرند و در ردهتكنولوژی 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 هایكامپوزیتی (FRP)
بزرگترین سهم بازارمصرف مواد مركب (كامپوزیت) در اختیار صنعت ساختمان است. در این میانپروفیلهای كامپوزیتی به میزان وسیعی در ساختمان سازی بویژه احداث بناهای ساحلی و یاسازههای مستقر شده در شرایط اقلیمی خورنده كاربرد یافته اند. گسترش تكنولوژی ساختاین پروفیلها ميتواند علاوه بر مرتفع ساختن نیاز صنعت ساختمان، راهگشای تولیدانواع محصولات در صنایع دیگر همچون وسایل ورزشی، خودرو و غیره باشد.
مزایای استفاده از پروفیل هایكامپوزیتی
دلیل عمده استفاده از پروفیل های FRP در داخل بتن، جلوگیری از پدیده خوردگی و افزایش عمر سازه در برابر ارتعاش میباشد. هرچند كه استفاده از پروفیل های FRP به جای نمونه های فلزی سبب كاهشوزن بنا نیز خواهد شد، اما در استفاده از این پروفیلها، مساله كاهش وزن اهمیتناچیزی نسبت به دو مورد بیان شده دارد. دلیل بالا بودن عمر كامپوزیت ها، خواص غیركشسان آنهاست. در حالی كه مواد فلزی حالت كشسان داشته و انرژی جذب شده را میرا مینمایند. بنابراین مواد كامپوزیتی در برابر ارتعاشات زلزله عملكرد بهتری خواهند داشتو بهترین گزینه جهت مقاومت سازه در برابر لرزه خواهند بود.
بكارگیریپروفیل های FRP به جای فلزی، بطور قابل ملاحظه ای از زیانهای ناشی از بروز خوردگیجلوگیری می كند. ظهور تخریب ناشی از پدیده خوردگی در بتن مسلح شده با پروفیل فلزیبدین 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 داخلبتن 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 صفحاتفلزی بر روی سازه یا اضافه كردن ضخامت بتن جهت مقابله با پدیده خوردگی ضمن آنكهمشكل خوردگی فلز را مرتفع نخواهد نمود، سبب افزایش وزن سازه و آسیب پذیرتر شدن آندر برابر زلزله نیز خواهد شد. جهت جلوگیری از این امر می توان با تقویت سطح خارجیسازه بتنی توسط مواد مركب و استفاده از پروفیل های FRP در داخل بتن، هم مشكل خوردگیفلز داخل سازه را حل نمود و هم جلوی مختل شدن كارایی سازه در صورت خورده شدن بتن راگرفت 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 قالبپروفیلهای كامپوزیتی دارد. هم اكنون بسیاری از سازه های بنا شده در محیط های خورندهمناطق مختلف كشور همچون پل های دریاچه ارومیه و یا ساختمان های جنوب كشور دچار معضلخوردگی هستند كه استفاده از كامپوزیت ها می تواند پاسخگوی مشكل این قبیل سازه هاباشد.
ادامه...