مقاله کامپوزیت ها، راه کاری برای ساختمان سازی با عملکرد بالا
ساخت و ساز سبز(استفاده از مواد طبیعی) چیست؟
ساخت و ساز سبز، ساخته شده از کامپوزیت های با زمینه پلاستیکی، چه برای پروژه های در حال ساخت و چه پروژه های نوسازی دارای ویژگی هایی می باشند که عبارتند از:
- دوام بالا
- وزن سبک
- مقاومت بالا در برابر خوردگی
- استحکام بالا
- و نیاز به تعمیر و نگهداری کم می باشد.
این مواد پلاستیکی را می توان به صورت محصولات مهندسی شده خاص نیز طراحی کرد. از لحاظ فنی پلاستیک تقویت شده با الیاف (fiber-reinforced plastics or fiber-reinforced polymers (FRP)) از دو بخش الیاف تقویت کننده و مواد چسباننده پلیمری که ماتریس نامیده می شود تشکیل یافته است.
اندازه، شکل، نسبت وزن به حجم و جنس تقویت کننده ها خواص مکانیکی کامپوزیت های با زمینه پلیمری، از جمله سفتی و استحکام را تعیین می کند. نوع و نسبت ماتریس نیز در خواص فیزیکی از جمله خاصیت مقاومت در برابر ضربه تعیین کننده می باشد.
در هر حالت در کامپوزیت های با ماتریس پلاستیکی، ترکیب مواد با هم خواص محصول نهایی را تعیین خواهد کرد. پرکننده ها و افزودنی ها نیز می توانند برای بالا بردن خواصی چون مقاومت در برابر اشعه ماورای بنفش، مقاومت در برابر آتش و… استفاده شوند. پیشرفت های اخیر در زمینه فرمولاسیون و تکنولوژی های ساخت و تولید کامپوزیت های با زمینه پلاستیکی باعث شده تا فرصت های زیادی برای طراحی محصولات مطابق سفارش با عملکرد بالا را فراهم آورد تا در زمینه های تجاری و مسکونی ساخت و سازها برای طرح های جدید یا نوسازی ها استفاده شود.
مواد منحصر به فرد
طراحان کامپوزیت های با زمینه پلاستیکی می توانند از طیف گسترده ای از پلاستیک ها و رزین ها و همچنین الیاف تقویت کننده هنگام ساخت یک محصول خاص استفاده کنند. به عنوان مثال رزین های ترموستی که به عنوان نگهدارنده و چسباننده الیاف تقویتی استفاده می شوند عبارتند از : پلی استر، وینیل استر، اکریلیک اصلاح شده، اپوکسی، فنولیک، اورتان. الیاف تقویت کننده در کامپوزیت ها به عنوان منتقل کننده بار عمل می کنند. همچنین ترکیبی از الیاف و رزین که در داخل قالب عمل پخت انجام می شود، برای محصولی است که از لایه های مختلف الیاف و ماتریس تشکیل شده است.
خواص ساختاری کامپوزیت های با زمینه پلیمری در درجه اول به الیاف مورد استفاده در آن بستگی دارد. در حالیکه الیاف شیشه از مواد اصلی تشکیل دهنده بسیاری از کامپوزیت ها می باشند. ویژگی های فیزیکی خاص می تواند با استفاده از الیاف کربن، آرامید و … تامین شود.
الیاف طبیعی
الیاف طبیعی از محصولات کشاورزی و چوب نیز از جمله موارد جالب تولیدی در بخش ساخت و ساز در دهه های اخیر است. اگر چه پلی اتیلن، پلی وینیل کلراید (PVC)، پلی پروپیلن پلیمرهای غالب برای استفاده از کامپوزیت های با الیاف طبیعی هستند، الیاف طبیعی همچنین می تواند با فنولیک، پلی استر، پلی استایرن، پلی اورتان، و دیگر ماتریس های پلیمری استفاده شود.
بسیاری از محصولات ساختمانی ساخته شد از الیاف طبیعی از تنه یا ساقه بیرونی الیاف تشکیل شده است. مثل ساقه گندم، نی، کنف، سیسال، کتان و نارگیل که در داخل ماتریس پلی پروپیلن یا پلی استر استفاده شده است. خواص مکانیکی با عملکرد متوسط الیاف طبیعی معمولا از کاربرد آنها برای محصولات با عملکرد بالا جلوگیری می کند. اما وزن مخصوص کم و استحکام و سفتی نسبتا بالا و به طور کلی سفتی خمشی از مزیت های نسبتا بالای این الیاف است.
از دیگر الیاف طبیعی مورد استفاده، چوب به شکل خاک اره می باشد که معمولا بسته به کاربرد از 30 تا 70 درصد می باشد. خاک اره استفاده شده معمولا از درخت های افرا، کاج و بلوط می باشد.
ماتریس های پلیمری استفاده شده برای کامپوزیت های با الیاف یا ذره های خاک اره عبارتند از:
- پلی اتیلن
- پلی پروپیلن
- پی وی سی
- ABS
- پلی استایرن و…
همچنین برخی تولید کنندگان با استفاده از رزین های گرماسخت از درصد بالایی از الیاف چوب (خاک اره) استفاده می کنند.
برای تولد کامپوزیت های چوب پلاستیک (wood-plastic composites (WPCs)) می توان از مواد معدنی متفاوت برای بهبود عملکرد و بهبود سیستم در فرایند تولید استفاده کرد. مثلا می توان از کوپلینک ایجنت ها، استبلایزر ها، رنگ دانه ها، روان کننده ها، مواد ضد قارچ و فوم استفاده کرد.
کامپوزیت های با زمینه پلیمری به عنوان مصالح ساختمانی
کامپوزیت های با زمینه پلیمری برای هر دو پروژه ساخت و سازهای جدید یا بازسازی ها به عنوان جایگزینی مناسب با توجه به ویژگی هایی از جمله سبکی، استحکام و مقاومت در برابر خوردگی برای مواد سنتی برای ساخت ساختمان های مسکونی، تجاری و صنعتی می باشند. از جمله آن می توان به لوله ها، دیوارها و ستون های حائل و حتی تقویت بتن به عنوان میلگرد اشاره کرد.
کامپوزیت ها در ساختمان های پیش ساخته، حمل ونقل و ساخت و سازهای مدولار به عنوان روکش مواد فلزی و یا شبه سنگ برای قسمت های بیرونی می تواند استفاده شود. برای قسمت های داخلی ساختمان نیز می توان در قسمت های مختلف حمام مثل وان حمام، حوضچه ها و نیمکت ها و … استفاده کرد.
از جمله موارد کاربرد کامپوزیت های چوب پلاستیک می توان به صورت شکل های مختلف زیر شمرد:
کف سازی و نرده کشی
در و پنجره سازی
پنل ها و دیوارهای جداکننده
شیروانی ها
قسمت های مختلف آشپزخانه
به این مقاله امتیاز بده
[ratings]
مقاله قبلی سایت تخصصم اینه را می توانید اینجا بخوانید
همچنین شما دوست عزیز و متخصص نیز می توانید مقالات خود را با اسم خودتون (شرکت، اشخاص و مخترعان) به همراه تبلیغ محصولات و خدمات خود در آخر آن در سایت تخصصم اینه به رایگان منتشر نمایید. اینجا کلیک کنید تا شرایط نوشتن و فرستادن مقاله را مشاهده نمایید.
در فرم زیر نیز می توانید ایمیل خود را برای دریافت آخرین مقاله های سایت وارد نمایید.
