هم نوآورانه هم سنتی ؛ همه چیز درباره بتن مسلح با الیاف شیشه (GRC) : بتن مسلح با الیاف شیشه ، که در جهان با نام GRC (بتن تقویت شده شیشه ای) شناخته می شود و به اقتصاد جهانی ، فناوری مدرن ساختمان و زیبایی شناسی نزدیک به 50 سال کمک کرده است ، یکی از محصولات مورد علاقه صنعت ساختمان به این معنا است.

بخش ساختمان شامل دهها بخش فرعی است و با هدایت اقتصاد ، به ویژه در کشورهای در حال توسعه ، سهم قابل توجهی دارد. بخش مصالح ساختمانی ، که یکی از زیر واحدهای این بخش است ، در حال توسعه مداوم است تا خود را با شرایط متغیر جهان وفق دهد. به ویژه با افزایش آگاهی کاربران در سال های اخیر ، اهمیت مصالح ساختمانی سازگار با محیط زیست که روز به روز در دستور کار قرار می گیرد ، بیش از پیش درک می شود و تولیدکنندگان با اختصاص بودجه قابل توجهی به این موضوع ، محصولات نوآورانه ای را به بازار ارائه می دهند.

هنگامی که ما به استفاده از بتن مسلح با الیاف ، که یکی از آنها است ، در صنعت ساختمان نگاه می کنیم. بتن آرمه شیشه ای (GRC) تقویت شده با الیاف مقاوم در برابر مواد قلیایی و تولید شده به روش پیش مخلوط ( از پیش مخلوط شده ) یا اسپری کردن (سمپاشی) در 40-50 سال گذشته بسیار رایج بوده است ، به ویژه در کارهای غیر سازه ای که مفهوم کاربردهای معماری و زیبایی شناسی برجسته است. این ماده گرانبها ، که در ادامه مقاله به آن GRC اشاره می کنیم ، یک مصالح ساختمانی است که توسط معماران و مهندسان ترجیح داده می شود و دارای بسیاری از ویژگی های مهم است. با استفاده از GRC ، فرم های معماری کلاسیک را می توان به راحتی ایجاد کرد و روکش های نمای مدرن طراحی شده به صورت سه بعدی (3D) را می توان در ابعاد و فرم های دلخواه با روش های پیش تولید ساخت. با این جنبه ، مواد GRC به یک مصالح ساختمانی بسیار ترجیحی برای مهندسان و طراحان تبدیل شده است.

مصالح روکش نما GRC که ارزش بصری و زیبایی را به ساختمان ها می بخشد ، به ماده ای برای روکش تبدیل شده است که در آن مدرنیته و چشم نواز در ساختمان ها به بهترین شکل آشکار می شود. GRC به دلیل خواص مکانیکی و فیزیکی بالایی که دارد ، در زمینه های مختلف در صنعت ساختمان مورد استفاده قرار گرفته است. این منطقه کاربردهای بسیار متفاوتی مانند روکش نما و کاربردهای معماری ، عناصر ساختمان پیش تولید ، بازسازی ساختمان های تاریخی ، کانال های آبیاری ، کاربردهای قالب دائمی ، دکوراسیون داخلی و مبلمان شهری را دارد.

بتن تقویت شده شیشه ای چیست؟

GRC یک ماده بسیار محکم و بادوام است که از مخلوط کردن سیمان با عملکرد بالا ، الیاف شیشه مقاوم در برابر قلیا ، سنگدانه های ریز ، مواد معدنی ، پلیمرهای اختیاری و برخی مواد شیمیایی ساختمانی بدست می آید. الیاف شیشه ای مقاوم در برابر قلیایی از پخش شدن ترک های احتمالی که ممکن است در بتن ایجاد شود جلوگیری می کند و دوام بتن را افزایش می دهد. علاوه بر این ، هنگام استفاده از نسبت های بحرانی ، جلوگیری از ترک ، افزایش مقاومت و شکل پذیری نیز بهبود یافته و ظرفیت جذب انرژی افزایش می یابد. مقاومت کششی ، خمشی و ضربه ای GRC در مقایسه با بتن معمولی بسیار زیاد است ، و بنابراین در سالهای اخیر به عنوان یک ماده پوشش ترجیحی در نمای ساختمان ها مورد توجه قرار گرفته است.

GRC به عنوان یک مصالح ساختمانی امکان تولید محصولات با دوام و در عین حال سبک وزن را فراهم می کند که در زمینه های مختلف کاربردی در معماری و مهندسی عمران استفاده می شود. این ماده که با ویژگی های سازگار با محیط زیست توجه افراد را به خود جلب می کند ، در بسیاری از محصولات مختلف استفاده می شود. به ویژه اینکه می تواند معیارهای عملکرد ، ظاهر زیبایی و هزینه اقتصادی را در سطح خوبی برآورده کند. اغلب توسط طراحان ، معماران ، مهندسان و کاربران نهایی ترجیح داده می شود.

تولید بتن شیشه ای تقویت شده (GRC )

GRC معمولاً پس از یک فرایند “اسپری” یا “پیش مخلوط” تولید می شود. Premix GRC را می توان با ارتعاش فشرده یا با استفاده از مخلوط GRC خود متراکم تولید کرد. انتخاب روش معمولاً با توجه به الزامات مقاومت مکانیکی ، هندسه و اندازه محصول/قالب و مشخصات فنی تعیین شده توسط طراح یا کارفرما انجام می شود. محصولات بزرگ مانند پانل های روکش ساختمان عموماً با “پاشش” و محصولات کوچکتر با روش “پیش مخلوط” GRC تولید می شوند.

GRC تولید شده با اسپری عموماً دارای عملکرد مکانیکی بالاتری نسبت به GRIX پیش از ارتعاش است. یکی از دلایل این امر این است که 3.5 تا 5.5 درصد فیبر را می توان در GRC تولید کننده اسپاتر به دست آورد ، در حالی که این نسبت در GRC پیش مخلوط در حدود 2 تا 3.5 درصد باقی می ماند. دلیل دوم این است که میزان آب GRC تولید شده توسط سمپاشی کمتر از GRIC پیش مخلوط است.

برای تولید GRC ، ابتدا ملات سیمان تهیه می شود ، این ملات با مخلوط کردن سیمان سفید و ماسه مخصوص سیلیس در ابعاد خاص ساخته می شود. برخی از پلیمرها در ملات آماده شده مخلوط می شوند. توزیع همگن مواد افزوده شده به ملات از نظر تولید جزئیات مهمی است. ماشین آلات و فناوریهای خاصی در تولید استفاده می شود. GRC تولید شده با این روش سبک تر و مقاوم تر از بتن معمولی است. در حین تولید ، مخلوط و فیبر بر پایه سیمان سفید خواص فیزیکی و شیمیایی خود را حفظ می کند ، در حالی که مواد جدید که ظاهر می شود دارای ویژگی های فنی می شود که اجزاء به تنهایی ندارند.

برنامه هایی که از GRC با کارایی بالا استفاده می کنند نیازی به امکانات تولید پیچیده و گران ندارند ، بلکه نیاز به یک برنامه تولید بسیار دقیق و یک سیستم کنترل کیفیت دقیق دارند. سطوح کنترلی کافی برای تولید ترکیبات با کارایی بالا و پلیمری تقویت شده با الیاف بیشتر از آنچه برای تولید بتن پیش ساخته معمولی لازم است ، نیاز دارد.

تاریخچه بتن GRC و استفاده در کشور ما

مصالح ساختمانی GRC در اوایل دهه هفتاد ظاهر شد ، استفاده از آن از اروپا شروع شد و به امریکا ، آسیا و دیگر قاره ها سرایت کرد. GRC از بدو تأسیس در حال توسعه مداوم بوده است.

محصولات ساختمان GRC با انتقال دانش پس از تأسیس Fibrobeton A.Ş. در نتیجه این مطالعات ، GRC به عنوان مواد پوشش دهنده در بسیاری از پروژه ها از دهه 1990 مورد استفاده قرار گرفته است.

محصولات GRC ، که می توانند جلوه زیبایی بیشتری به ساختمانهای مدرن در شهرهای در حال توسعه و رشد سریع ما بدهند و گزینه های طراحی نامحدودی را ارائه می دهند ، در حال حاضر در همه نوع ساختمان مانند اقامتگاه ها ، مراکز تجاری ، هتل ها و غیره استفاده می شود.

در نتیجه دانش انباشته شده در کشور ما ، شرکت های تجاری جدیدی تأسیس شد و ادبیات ملی با پروژه های تحقیقاتی در دانشگاهها گسترش یافت. امروزه تولید با بسیاری از شرکت های تجاری انجام می شود. به طور خاص ، Fibrobeton A.Ş. تعداد قابل توجهی از شرکتها ، از جمله ، به ویژه ، شروع به کار در پروژه های بین المللی کرده اند و GRC به محصول صادراتی کشور ما تبدیل شده است.

ویژگی ها و مزایای بتن مسلح با الیاف شیشه GRC

عوامل زیادی مانند نسبت سیمان به ماسه ، گرانولومتری و خواص فیزیکی ماسه ، نوع سیمان ، نوع پلیمر و میزان مصرف ، میزان و درصد الیاف ، طول ، توزیع همگن فیبر ، فرآیند اختلاط و ریخته گری و کیفیت ساخت بر ویژگی های GRC فیزیکی موثر است. خواص سم پاشی عوامل اصلی موثر بر کیفیت محصول در مواد GRC عبارتند از: طرز کار و فشرده سازی واجد شرایط با پاشش و غلتاندن به گونه ای که اطمینان حاصل شود که فیبر و ماتریس بسیار خوب و یکدست مخلوط شده و فشرده می شوند. یکی دیگر از مسائل مربوط به کیفیت استفاده صحیح از افزودنی پلیمری است که به ویژه برای پخت در حین تولید و پخت در شرایط مناسب کمک می کند.

ضخامت مورد نیاز (طراحی) برای GRC توسط مهندس طراحی تعیین می شود. از آنجا که GRC یک ماده نسبتاً نازک است ، حتی تغییرات ضخامت کوچک نیز تأثیرات قابل توجهی بر تنش های پوسته خواهد داشت. بنابراین ، ضخامت GRC همیشه باید در محدوده ضخامت مشخص شده باشد.

فرصت های نهایی بصری در استفاده از GRC

GRC انعطاف پذیری در طراحی و تولید را ایجاد می کند و می توان طرح های معماری بسیار متفاوتی را از GRC تولید کرد که ارزش های هنری زیبایی را به ساختمان ها می افزاید. به طور کلی ، محصولات GRC با توجه به مناطقی که در آن تولید می شوند می توانند ویژگی های سطحی متفاوتی داشته باشند. با بیرون آمدن از قالب ، می توان از رنگ طبیعی و بافت قالب استفاده کرد ، همچنین می توان سطوح مختلف را با توجه به درخواست و انتظارات معماری اعمال کرد.

پرکاربردترین انواع موارد استفاده از بتن مسلح با الیاف شیشه در سطح ؛

• با یک سطح قالب ریزی صاف ،

• تکمیل خود رنگ ،

• دانه های کل با اسید شسته می شوند ،

• سطح روکش سندبلاست ،

• کاهش سطح با استفاده از بازدارنده سطح ،

• سطوح تکمیل شده با غشاهای گرافیکی ،

• سطوح بافت دار با قالب بافت ،

• سطوح پاک شده و صیقلی ساینده.

مهمترین نکته در مورد تکمیل سطوح مختلف این است که تولیدکنندگان دارای تجربه و دانش کافی هستند و با استفاده از تیم ویژه و تجهیزات مورد نیاز برای این تکنیک ها می توان ویژگی و سطح مورد نظر را به دست آورد. در ترشی ، تأخیر در سطح ، پرداخت ، سطح گرافیکی و سندبلاست ، مخلوط سطح و استفاده از سنگدانه های خاص به اندازه تکنیک ها اهمیت دارد.

علاوه بر تکمیل سطوح ویژه ، ممکن است برای محافظت از محصولات GRC در برابر آلودگی هوا ، از برنامه های حفاظتی سطح استفاده شود. می توان از مواد سیلوکسان یا سیلیکون و روکش های ضد آب ضد آب مبتنی بر نانو به عنوان محافظ سطح استفاده کرد. مواد روکش مورد استفاده در این فرایند باعث آبگریز شدن سطح شده و از نفوذ آلاینده های جوی به داخل محصول جلوگیری می کند. در این فرایند ، باید روکش هایی انتخاب شوند که مانع انتشار بخار نشوند.

علاوه بر این ، سطوح GRC را می توان با رنگ های معدنی یا اکریلیک رنگ آمیزی کرد و هم رنگ و هم محافظت را می توان با هم انجام داد. انتخاب رنگ قابل تنفس که به بخار اجازه عبور دهد بسیار مهم است. رنگ ها و روکش ها باید توسط تولیدکنندگان با انجام آزمایش های چسبندگی و عمر لازم آزمایش شوند و کیفیت باید با ایجاد مشخصات فنی تضمین شود.

GRC مطالبی را به مهندسان و معماران ارائه می دهد که حتی بلندپروازانه ترین طرح ها را می توان از آن زنده کرد. GRC را می توان برای ایجاد طرح های آینده نگاری مدرن یا تقلید از جزئیات سنتی قالب بندی کرد.

موارد استفاده از بتن مسلح با الیاف شیشه GRC

GRC از زمان شروع تولید اولیه در 1960 همیشه به صورت همه کاره در زمینه های مختلف و برای راه حل های مختلف مورد استفاده قرار گرفته است. در یک انتهای این طیف طرح های تزئینی ساده و بدون عارضه (گلدان ، کانال آب ، قاب پنجره ، کانال کابل و غیره) وجود دارد. در طرف دیگر محصولات (روکش بسیار منحنی ، صفحات نمای بزرگ و غیره) ساخته شده برای هندسه های ساختاری ، بسیار پیچیده و پروژه های بزرگ و با تکنولوژی بالا که تصورات طراحان را محقق می کند.

ویژگی های زیبایی و انعطاف پذیری GRC به طراحان این امکان را می دهد تا طرح های خلاقانه ای با انواع اشکال و بافت ها ایجاد کنند. علاوه بر این ، طول عمر مواد و مقاومت آن در برابر عوامل خارجی امکان طراحی سیستم های روکش نما با کیفیت بالا و از نظر اقتصادی کارآمد را فراهم می کند.

یک محصول همه کاره از نظر رنگ ، بافت ، شکل و سطح ، GRC را به یک ماده ایده آل برای تعمیر و بهبود عناصر اصلی در بناهای تاریخی تبدیل می کند. علاوه بر بناهای تاریخی ، امکان استفاده از ویژگیهای طراحی بنای تاریخی در ساختمانهای جدید را فراهم می کند. GRC همچنین یک ماده ایده آل برای بازسازی ساختمانهای قدیمی است. پانل های نازک سبک وزن به راحتی بر روی سازه نصب می شوند و وزن سازه را به حداقل می رسانند.

از نظر ساختاری ، GRC برای تقویت ستون ها و بهبود دیوارهای نمای موجود با کاربردهای اسپری درجا استفاده می شود. با این جنبه ، GRC فرصت بسیار مهمی را برای تقویت سازه های موجود در برابر زلزله ارائه می دهد.

GRC که نسبت به بتن معمولی در برابر مواد شیمیایی و آب مقاوم تر است ، به دلیل تخلخل کم در محصولات زیربنایی مانند کانال ها ، فاضلاب و لوله ها ترجیح داده می شود.

GRC همچنین به دلیل مقاومت در برابر عوامل خارجی و توانایی تقلید از مواد طبیعی در محوطه سازی ترجیح داده می شود. مزایای زیادی در تولید مبلمان شهری و عناصر دکوراسیون در طراحی منظر ارائه می دهد.

GRC ماده ای است که می تواند در طیف گسترده ای از کاربردهای سقف استفاده شود. تحت تأثیر عوامل محیطی قرار نمی گیرد. در برابر بارهای برفی به طور قابل اعتماد مقاومت می کند. مصالح سنتی سقف ، کاشی ، مشابه سنگ طبیعی و محصولات سفالی است ، اما به اندازه آنها سنگین و شکننده نیست.

علاوه بر این ، بتن مسلح با الیاف شیشه مزایای بالایی در ساخت و ساز ساختمان مدولار ارائه می دهد. صفحات GRC سبک هستند و به راحتی منتقل می شوند ، در برابر ضربه مقاوم هستند. ساختمان های کوچک مدولار را می توان با حداقل وزن همراه با تجهیزات مکانیکی ، برقی و مخابراتی طراحی کرد.

دارای ویژگی هایی است که می توان در برنامه های صوتی GRC استفاده کرد. به دلیل چگالی بالا ، سطح صاف و قالب بندی آسان ، مزیتی را برای استفاده در سالن های کنسرت و سایر مکان های استراحت فراهم می کند.

تحریریه معماری و دکوراسیون داخلی پویانو