انواع کامپوزیت‌،روش‌ تولید و کاربرد کامپوزیت در معماری

 


از مـهمترین دلایـل استفاده از کامپوزیت‌ها در صنعت ساختمان مقاومت بالای آنها در برابر خوردگی‌،استحکام و مزایایی است‌ که نسبت بـه دیگر مصالح جایگزین دارا می‌باشد.به کارگیری‌ پروفیل‌های کامپوزیتی تولید شده‌ به‌ روش‌ها پالتـروژن،تزریق‌ رزین و ذخیره رطـوبت بـاعث افزایش عمر و کاهش هزینه‌های ساخت و ساز و نگهداری در محیطهای خورنده گردیده است.نیاز به کاهش هزینه تعمیر و نگهداری سازه‌های عظیم و متعدد و استفاده از مواد‌ نوینی که دارای مزیت‌های نسبی نسبت به نمونه‌های‌ مشابه اسـتفاده(بتن،فولاد،چوب)می‌باشد،موجب بهره‌گیری هرچه بیشتر از کامپوزیت‌ها در صنعت گردیده است.بر این اساس‌ و با عنایت به کاربرد‌ روز‌ افزون کامپوزیت‌ها در صنعت به‌ویژه در صنعت ساخت و ساز،پژوهش حاضر پس از بیان ویژگی‌ها و نـحوه تـولید و عملکرد مواد کامپوزیتی(به‌طور عام)،به بررسی ساختارهای‌ نانو یا (FRP پرداخته و نهایتا‌ مصادیقی‌ در چگونگی بهره‌گیری از این فناوری در معماری ارائه می‌نماید.

روش تحقیق در این پژوهش از نوع توصیفی تحلیلی (Descriptive and Analytical studies) می‌باشد که بنا به‌ ضـرورت در‌ بـخش‌هایی‌ از مقاله از مطالعات گذشته‌نگر (Retropective) برای بررسی سیر تحولات صورت پذیرفته در این‌ زمینه استفاده شده است.

نتایج حاصل بیانگر صرفه اقتصادی و امکانات مناسب‌تر ساختارهای کامپوزیتی در مقایسه‌ با‌ نمونه‌های‌ ساخته شده از سـایر مـواد‌ به‌ ویژه‌ در صنعت ساختمان است به نحوی که در پوشش‌های وسیع،ضخامت اندک و مقاومت بالای این مواد عموما ترجیح‌ داده می‌شود.ضمن‌ اینکه‌ بهره‌گیری‌ از این فناوری(به ویژه (FRP در تقویت‌ سازه‌ها‌ و بـه عـنوان بـخشی الحاقی به سازه نیز بـا کـمترین هـزینه،بالاترین بازده را حاصل می‌نماید.از طرفی سایر مزایای‌ کامپوزیت‌ها‌ همچون‌،سبکی وزن،سطح هموار و یکنواختی رنگ،شکل پذیری،تنوع رنگ‌،مقاومت در برابر آتـش سـوزی،عـملکرد غیریکپارچه در زلزله،امکان آب‌بندی‌نما،بی‌ نیازی به شستشو،قـابلیت تـعویض پانل‌ها‌،خواص‌ آکوستیک‌ و بسیاری دیگر از ویژگی‌های کامپوزیت‌ها،استفاده هرچه بیشتر و لزوم توجه به‌ این‌ فن‌آوری را توجیه‌پذیر می‌نماید.

شکل جدید بناها متناسب با‌ نیازهای‌ بشر‌ امروز،تنها به دلیل طراحی مـتفاوت نـیست بـلکه شکل اجرا و نوع مصالح به کار‌ رفته‌‌ در‌ بناها نیز در متفاوت بـودن بـناهای امروزی تاثیر بسیاری دارند.بشر امروز وارد دوران‌ جدیدی‌ از زندگی خود شده است و به همین‌ خاطر نـیز نـسبت بـه بسیاری از‌ مسائل‌ حساس‌تر‌ از قبل عمل می‌کند.نگاه جدید انسان‌ها به حفظ مـحیط زیـست و صـرفه‌جویی در مصرف‌ انرژی‌،حاصل این دیدگاه جدید است.در بناهای دو دهه‌ی گذشته،هم ملاحاظات تکنیکی‌ و هـم‌ زیـبایی‌ شـناختی مورد توجه‌ بوده‌اند.در این میان پیشرفت‌های جدید مهندسی مواد،به‌ویژه در زمینه‌ی تولید‌ کامپوزیت‌ها‌،خـود مـوجب افزایش امکانات فناورانه‌ و پیشرفت‌های بسیار شده است.

2.کامپوزیت‌ها در عرصه‌ مواد‌ و تکنولوژی‌

"کامپوزیت‌"در لغـت بـه مـعنای ماده ترکیبی می‌باشد.بشر قرن‌ها پیش،از نوع بسیار ساده‌ی‌ کامپوزیت‌ در‌ ساختمان‌سازی بهره‌ می‌جسته و شـاهد ایـن مدعا کاهگل است که برای ساخت بناها‌ و عایق‌بندی‌ آن مورد استفاده قرار گرفته اسـت.کـاهگل تـرکیبی‌ است از کاه+گل که ترکیب با یکدیگر مقاومت‌ و پیوستگی‌ بیشتری پیدا می‌کنند.کامپوزیت‌های بسیار پیشرفته فـعلی نـیز از همین فرمول ساده‌ پیروی‌ می‌کنند:یعنی ترکیب یک نوع الیاف با‌ یـک‌ رزیـن‌ یـا ماده زمینه.در کامپوزیت‌های امروزی عمدتا‌ از‌ الیاف‌ شیشه،کربن،آرامید یا پلی‌اتلین استفاده می‌شود و رزین‌های بـه کـار رفـته در‌ آن‌ معمولا پلی استر یا اپوکسی‌ می‌باشد‌.مقاوم‌ترین‌ و بهترین‌ کامپوزیت‌ها‌ از‌ ترکیب الیاف کـربن و اپوکـسی‌ها حاصل می‌شود‌.مهم‌ترین‌ خواص کربن استحکام بالا،سبکی، مقاومت در برابر خوردگی،حرارت،هدایت الکتریکی‌ و هم‌چنین‌ قـابلیت اسـتفاده و ترکیب با مواد گوناگون‌ است.


همچنین در تولید‌ لوازم‌ ورزشی‌،صنعت خودرو،صنایع‌ هوایی‌ و دریایی،ساخت توربین‌های بادی‌ و تـقویت‌ سـازه‌ها کاربرد فراوان‌ دارد.الیاف شیشه از اصـلی‌ترین نـوع الیاف مـورد مـصرف در کـامپوزیت‌ها‌ می‌باشد‌.به کارگیری الیاف شیشه از سـال‌ 4991‌ مـیلادی متداول‌‌ گردید‌ و به‌ دلیل ارزان‌تر بودن نسبت‌ به دیگر الیاف،کاربرد زیـادی پیـدا کرد و بزرگ‌ترین مصرف‌کننده‌ی آن صنعت ساختمان شـد.

روش‌ تولید

کامپوزیت‌ها‌ به‌ وسـیله مـاشین با دو روش قابل‌ تولید‌ می‌باشند‌؛روشـ‌ اول‌(کـه فیلامنت و ایدینگ‌ نام‌ دارد)به وسیله‌ دستگاه‌های سنگین و ربات‌های پیشرفته قابل اجراست و روش دوم(که پالتـروژن نـام دارد)بسیار‌ راحت‌تر‌ و سریع‌تر‌ است.بـه وسـیله‌ فـرایند پالتروژن می‌توان انـواع‌ پروفـیل‌ها‌ را‌ با‌ سرعت‌ بالا‌ و مـقطع ثـابت تولید نمود.عواملی چون موقعیت،جهت‌گیری و کیفیت‌ الیاف،هم‌چنین نوع رزین به کار رفـته در ایـن روش در کیفیت محصول نهایی تاثیرگذار است.در فـرایند‌ پالتـروژن الیاف پیـوسته بـه‌ صـورت پارچه بسته می‌شود و سـپس از داخل حمام رزین عبور کرده و به قالب موردنظر هدایت می‌شود.عملیات پخت و سرد شدن‌ در داخـل قـالب انجام می‌پذیرد و پس‌ از‌ خروج از قالب مـحصول بـا طـول مـوردنظر بـرش می‌خورد.قالب مـورد اسـتفاده در این فرایند معمولا دارای طول 52 تا 3/5 متر می‌باشد.از خصوصیات این روش تولید قطعاتی با‌ مقاطع‌ پیچیده و پیوسته اسـت.ایـن فـرایند به‌ تجهیزات ساده و ارزان و نیروی انسانی کمی نـیاز دارد و درعـین‌حال سـرعت تـولید بـسیار بـالا بوده و قطعات محدودیت طولی‌ ندارند‌. محصولات تولید شده به روش‌ پالتروژن‌ شامل انواع الوارها،ناودان‌ها،تیرها،آرماتورها،فنرها و غیره می‌باشد.

امروزه کامپوزیت‌ها در صنعت به‌ویژه ساختمان،گسترش یـافته‌اند؛چرا که در عین سبکی از استحکام‌ بالایی‌ برخوردار هستند و در ساختمان‌سازی‌ جایگزین‌ بتون و تیرچه بلوک شده‌اند.بیشترین کاربرد کامپوزیت‌ها در پیکره‌ی ساختمان‌ها می‌باشد. مهندسین به این نتیجه رسیده‌اند که بهترین راه کاهش وزن برج‌های مـسکونی و تـجاری،استفاده از کامپوزیت‌های پلیمری است؛ کامپوزیت‌هایی‌ که‌ از الیاف پلی‌استر و رزین‌های اپوکسی یا وینیلی ترکیب شده‌اند پنل‌های ساخته شده به صورت ساندویچی بوده‌ و ممکن است از ترکیب چندین پلیمر ساخته شده بـاشند.

یـکی دیگر از فناوری‌های کامپوزیت‌ در‌ ساختمان،خانه‌های‌ پیش‌ساخته است.از ویژگی‌های این خانه‌ها؛عایق بودن و مقاومت بالا در برابر رطوبت،حرارت و زمین لرزه و مهم‌ترین‌ خصوصیت آنها؛سبک بـودن و آسـان ساخته شدن است.جهت نـیل بـه‌‌ است‌ هدف‌،ساخت فوم و تزریق آن به داخل بلوک‌های ساختمانی پیشنهاد شده است،که موارد زیر از مزیت‌های آن ‌‌می‌باشد‌:

-سبکی وزن

-سطح هموار و یکنواختی رنگ

-شکل‌پذیری

-تـنوع رنـگ

-مقاومت در برابر آتش‌سوزی‌

-عـملکرد‌ غـیریکپارچه‌ در زلزله

-امکان آب‌بندی‌نما

-قابلیت تعویض پانل‌ها

-خواص آکوستیک از دیگر ویژگی‌های کامپوزیت‌ها به شمار‌ می‌روند.

بهره‌گیری از ورق‌های کامپوزیت در نمای ساختمان‌ها‌

*سبکی وزن:

ورق‌های کامپوزیت‌ دارای‌ وزن کمی حدود 8-5 کـیلوگرم در هـر مربع می‌باشند که در مقایسه با دیگر مصالح از قبیل‌ سنگ،شیشه و سیمان دارای پایین‌ترین وزن ممکن است.

*سطح هموار و یکنواختی رنگ:

سطح ورق‌های کامپوزیت‌ در مقایسه با ورق‌های خالص آلومینیومی صاف بوده و رمز آن در پروسـه‌ی سـاخت آن نهفته اسـت. مراحل لایه‌سازی توامان صافی سطح را میسر می‌سازد.لایه‌های آلومینیومی با ضخامت حدود 5,0 میلیمتر و فن‌آوری‌ Coil‌ Coating بهترین کیفیت رنـگی را فراهم می‌کند به صورتی که هیچ‌گونه رگه ناخالصی در سطح آن قابل رویـت نـیست.

*شـکل‌پذیری:

به وسیله ابزار زوایای مختلف با لبه تیز تا 531‌ درجه‌ را می‌توان با این ورق‌ها کرد درحالی‌که بـرای ‌ ‌مـصالح رایج دیگر مانند سیمان،سنگ و شیشه این امر امکان‌پذیر نمی‌باشد.

*تنوع رنگ:

بـاتوجه بـه وجـود تنوع رنگ ورق‌ها طراحان می‌توانند‌ از‌ رنگ‌های بسیار متنوع و مختلف از جمله رنگ‌های متالیک در طرحهای خود اسـتفاده کنند.

*مقاومت در برابر آتش‌سوزی:

از لحاظ مقاومت در برابر آتش‌سوزی این مصالح در بسیاری از کشورها‌ بـه‌ عنوان‌ ضد احتراق شـناخته شـده و مورد‌ استفاده‌ قرار‌ می‌گیرد و پس از آتش‌سوزی نیز برای محیط زیست آلودگی ایجاد نمی‌کند زیرا تمامی مواد به کار رفته در ساخت‌ آن بدون‌ CFC‌ هستند‌.

*عملکرد غیریکپارچه در زلزله:

باتوجه به اینکه این‌ ورق‌ها‌ به صورت ثـابت به نمای ساختمان متصل نمی‌شوند،هنگام وقوع زلزله ورق‌ها در جای خود حرکت کرده و امکان فرو‌ ریختن‌ آن‌ به حد اقل می‌رسد.

*امکان آب‌بندی‌نما:

 

از ویژگی‌های نمای کامپوزیت‌،امکان آب‌بندی آن می‌باشد به گونه‌ای کـه امـکان نفوذ آب به زیر نما وجود نداشته باشد و آب‌ ناشی‌ از‌ باران‌ و برف پس از هدایت به شیارهای تعبیه شده از محل خارج‌ می‌شوند‌.هم‌چنین این ورق‌ها در مقابل خوردگی‌ ناشی از آب و هوا و باران‌های اسیدی کاملا مـقاوم اسـت و عوامل‌ جوی‌ هیچ‌گونه‌ تأثیری بر زیبایی و کیفیت نما نخواهد داشت.

*بی‌نیازی به شست‌وشو:

از دیگر‌ ویژگی‌های‌ این‌ ورق‌ها تمیز ماندن آن است.دلیل این امر نوع رنگ مصرفی‌ای است که در‌ اثـر‌ جـریان‌ هوا الکتریسیته‌ ساکن در ورق ایجاد نشده و گردباد و غبار معلق در هوا جذب نمی‌شود‌ بنابراین‌ سطح آن تمیز مانده و هرگونه گرد و غبار احتمالی نیز با اولین باران از‌ روی‌ سطح‌ کاملا شسته می‌شود.

*قـابلیت تـعویض پانـل‌ها:

در صورت بروز هرگونه مشکل در یـکی از‌ پانـل‌ها‌ بـه دلایل مختلف،این قابلیت وجود دارد که بتوان بدون خرابی کل نما‌ تنها‌ پانل‌ آسیب دیده را عوض کرده و یک پانل نو جـایگزین آن کـرد.

*خـواص آکوستیک:

فضای خالی‌ پشت‌ ورق‌های کامپوزیت باعث ایـجاد خـاصیت آکوستیک می‌شود.برای مثال وقتی از یک‌ ورق‌ کامپوزیت‌ در یک‌ ساختمان با دیوارهای ساخته شده از بتن سبک استفاده می‌شود خـاصیت عـایق بـودن‌ صوت‌ آن‌ دو برابر می‌شود.

3.اصول طراحی

انتخاب و طراحی یک مـاده کامپوزیت برای کاربرد‌ خاص‌ کار ساده‌ای نیست،مواد کامپوزیت ذاتا دارای خواص غیرهمگن بوده و از این‌رو بررسی و شناسایی رفتار آنـها‌ در‌ بـرابر شـرایط مختلف از اهمیت خاصی برخوردار است.به منظور طراحی اصولی‌ یک‌ مـحصول کـامپوزیتی‌ جنبه‌های مختلفی شامل تحلیل نظری‌ مواد‌ کامپوزیت‌،فرایندهای تولید،روش‌های مونتاژ و تعمیر و نگهداری آن‌ را‌ بایستی در نـظر گـرفت.

*مـراحل طراحی کامپوزیت‌ها

-گردآوری اطلاعات در خصوص کاربرد قطعه‌(نیروهای‌ استاتیک،دینامیک و شرایط مـحیطی)

-مـشخصات‌ اولیـه‌ قطعه(مواد‌،ابعاد‌ و چیدمان‌ لایه‌ها)

-زمان و هزینه

-بررسی روش‌های محاسباتی‌(تحلیل‌ و عددی)

-شناسایی روشـ‌های سـاخت

-نـحوه مونتاژ(روش‌های اتصال قطعات)

-بهینه‌سازی(وزن کم‌،استحکام‌ بالا و هزینه پایین)

4.برخی از مهم‌ترین انواع کامپوزیت‌ها‌

*کامپوزیت‌های‌ ذره‌ای تقویت شده:

فاز پراکـنده شـده در کـامپوزیت‌های تقویت‌شده با ذرات هم محور‌ و همسو‌ است،یعنی ذرات تقریبا در‌ همه‌ جهات‌ همسو هستند. دو‌ زیر‌ دسـته ایـن نوع کامپوزیت‌ها‌ عبارتنداز‌:کامپوزیت‌های درشت ذره و مستحکم‌شده به وسیله پراکندگی ذرات

*کامپوزیت‌نهای درشت‌ذره

کامپوزیت‌های درشـت‌ذره آشـنای دیـگر‌ بتون‌ است که زمینه آن سیمان است‌ و ذرات‌ شن ماسه‌ در‌ آن‌ وجود دارد.تقویت شدن‌‌ موثر مـستلزم آن اسـت که ذرات کوچک بوده و به خوبی در زمینه پراکنده شده باشد‌.کامپوزیت‌های‌ درشت‌ذره بـا هـرسه نـوع ماده‌

 

(فلزات‌،پلیمرها‌،سرامیک‌ها‌)مورد‌ استفاده‌ قرار می‌گیرند.

*کامپوزیت‌های‌ مستحکم‌ شده با ذرات پراکنده

فلزات و آلیـاژهای فـلزی را مـی‌توان با پراکنده‌سازی یکنواخت چند درصد ذرات ریز‌ از‌ یک‌ ماده سخت و خنثی مستحکم‌ نـمود.غـالبا از‌ مواد‌ اکسیدی‌ استفاده‌ می‌شود‌.

*کامپوزیت‌های‌ رشته‌ای تقویت‌شده

از لحاظ تکنولوژیکی،مهم‌ترین کامپوزیت‌ها مواردی هستند که فاز پراکـنده‌شده بـه شکل رشته است.کامپوزیت‌های رشته‌ای‌ تقویت‌شده استحکام و یا سفتی بالائی دارند.دو زیـر گـروه‌ این دسته از کامپوزیت‌ها براساس طول رشته تـعیین مـی‌شوند.

*کـامپوزیت‌های زمینه پلیمری

کامپوزیت‌های زمینه پلیمری از یک رزیـن پلیـمری(پلاستیک تقویت شده مولکول درشت)به عنوان زمینه با رشته‌هایی به‌ عنوان‌‌ عـامل تـقویت‌کننده تشکیل شده است.از ویژگی‌های ایـن دسـته از کامپوزیت‌ها،کـاربرد مـتنوع و گـسترده،خواص خوب در دمای محیط، سهولت سـاخت و هـزینه کم است.این نوع کامپوزیت‌ها براساس نوع‌ تقویت‌ شدن به شیشه‌ایی،کـربنی و آرامـید تقسیم می‌شود.

*کامپوزیت‌های زمینه فلزی

بـرتری‌های این نوع کامپوزیت نـسبت بـه کامپوزیت‌های زمینه پلیمری شعله‌پذیر نـبودن و مـقاومت بیشتر‌ در‌ برابر تهاجم‌ سیالات آلی است‌.البته‌ هزینه آنها بیشتر و درنتیجه استفاده از آنها مـحدودتراست.

*کـامپوزیت‌های زمینه سرامیکی

به دلیل مـقاومت آلی در بـرابر اکـسایش در دمای بالا،بـاوجود احـتمال شکست‌ ترد‌،بهترین گـزینه بـرای استفاده‌ در‌ دمای بالا و تنش‌های شدید است.به ویژه در قطعات موتور خودرو و توربین‌های گازی هـواپیما.

1,4.نـانو کامپوزیت، FRP ،لوکان و ETFE ،چهار فناوری جدید در مـحصولات کـامپوزیتی

نانو کـامپوزیت‌ها در دو فـاز‌ تـشکیل‌ می‌شوند.در فاز اول ساختار بـلوری در ابعاد نانو ساخته می‌شود که زمینه یا ماتریس‌ کامپوزیت به شمار می‌رود.این زمینه مـمکن اسـت از جنس پلیمر،فلز یا سرامیک بـاشد‌.در‌ فـاز دومـ‌ ذراتـی در مـقیاس نانو به‌ عـنوان تـقویت‌کننده برای استحکام،مقاومت،هدایت الکتریکی و...به فاز اول یا ماتریس‌ افزوده می‌شود.بسته به اینکه زمینه نـانو کـامپوزیت از چـه ماده‌ای‌ تشکیل‌ شده‌ باشد،آن را به سه دسـته پلیـمری،فـلزی و سـرامیکی تـقسیم مـی‌کنند.کامپوزیت‌های پلیمری‌ به علت خواصی مانند ‌‌استحکام‌،سفتی و پایداری حرارتی و ابعادی،چندین سال است که در ساخت هواپیماها به کار‌ می‌روند‌.باگ‌‌ رشد نانوتکنولوژی،کامپوزیت‌های پلیمری بیش از پیـش به کار گرفته خواهند شد.

(به تصویر صفحه‌ مراجعه شود) تقویت پلیمرها بااستفاده از مواد آلی یا معدنی بسیار مرسوم است‌.از نظر ساختاری،ذرات‌ و الیاف‌ معمولا باعث ایجاد استحکام‌ ذاتی می‌شوند.

لکـن کـامپوزیت‌هایی که زمیه فلزی دارند،کم‌وزن و سبک‌اند و به علت استحکام و سختی بالا،کاربردهای وسیعی در صنایع خودرو و هوا-فضا پیدا کرده‌اند.اما این کاربردها‌ به لحاظ ضعف در قابلیت کشیده شدن در چـنین کـامپوزیت‌هایی،محدود شده‌اند.تبدیل کامپوزیت به نانو کامپوزیت سبب افزایش بازده استحکامی و رفع ضعف بالا می‌شود.

 
1,1,4.انواع نانو کـامپوزیت‌ها

نـانو کامپوزیت‌های نانو ذره‌ای:در این کامپوزیت‌ها از نانوذراتی همچون(خاک رس،فلزات،و...)به عنوان تقویت‌کننده استفاده‌ می‌شود.برای مثال،در نانو‌ کامپوزیت‌های‌ پلیمری،از مقادیر کمی(کمتر از 01 درصد وزنـی)ذرات نـانو متری استفاده می‌شود.ایـن ذراتـ‌ علاوه بر افزایش استحکام پلیمرها،وزن آنها را نیز کاهش می‌دهند.مهم‌ترین کامپوزیت‌های‌ نانو‌ ذره‌ای،سبک‌ترین آنها هستند.

(به تصویر صفحه مراجعه شود) نانو کامپوزیت‌های نانو ذره‌ای

نانو کامپوزیت‌های نانو لوله‌ای:نـانو لولهـ‌های کربنی در دو گروه طبقه‌بندی می‌شوند:نانو لوله‌های تک دیواره‌ و نانو‌ لوله‌های‌ چند دیواره.در این نوع‌ از‌ کامپوزیت‌ها‌،این دو گرو از نانو لوله‌ها در بستری کامپوزیتی توزیع می‌شوند.در صورتی که قیمت نانو لوله‌ها پایین بـیاید و مـوانع اختلاط‌ آنـها‌ رفع‌ شود،کامپوزیت‌های نانولوله‌ای موجب رسانایی و استحکام فوق العاده‌ای‌ در‌ پلیمرها می‌شوند و کاربردهای حیرت‌انگیزی همچون آسانسور فضایی بـرای آن قابل تصور است

تحقیقات در زمینه‌ی توزیع نانو لوله‌های کربنی‌ در‌ پلیمرها‌ بـسیار جـدید هـستند.علاقه به نانو لوله‌های تک دیواره و تلاش‌‌ برای جایگزین کردن آنها در صنعت،به علت خصوصیات عالی مـکانیکی ‌ ‌و رسـانایی الکتریکی آنها است.(رسانندگی الکتریکی این‌‌ نانو‌ لوله‌ها‌ در حد فلزات است.)اما در دسـترس بـودن و تـجاری بودن نانو‌ لوله‌های‌ چند دیواره،باعث شده است که پیشرفت بیشتری‌ در این زمینه صورت بـگیرد تا حدی که‌ اکنون‌ می‌توان‌ از محصولاتی نام برد که در آستانه تجاری شدن تـولید هستند.برای‌ نمونه‌، نـانو‌ لولهـ‌های کربنی چند دیواره در پودرهای رنگ به کار رفته‌اند.

(به تصویر صفحه مراجعه‌ شود‌) نانو‌ کامپوزیت‌های نانو لوله‌ای

نانو کامپوزیت خاک رس-پلیمر:نانو کامپوزیت خاک رس-پلیمر یک‌ مثال‌ موردی از محصولات نانو تـکنولوژی است.در این‌ نوع ماده،از خاک رس‌ برای‌ بهبود‌ خواص پلیمرها استفاده می‌شود.با یک پیکربندی مناسب،این امکان وجود دارد که رس‌ها‌ را‌ به‌ اشکال و ساختارها گوناگون،درون یک پلیمر به شکل سازمان یـافته قـرار دهیم‌.

امتیاز‌ دیگر‌ نانو کامپوزیت‌های خاک رس-پلیمر این است که تأثیر قابل توجهی بر خواص اپیتیکی(نوری‌)پلیمر‌ ندارند.ضخامت‌ یک لایه رس منفرد،بسیار کمتر از طول موج نور‌ مرئی‌ اسـت‌.بـنابراین،نانو کامپوزیتی که خوب ورقه شده باشد،از نظر اپتیکی شفاف‌ است.نتایج تحقیقات‌ حاکی‌ از‌ آن است که میزان آتش‌گیری در این نانو کامپوزیت‌های پلیمری حدود 07‌ درصد‌ نسبت به پلیمر خالص کـمتر اسـت.در عین‌حال،اغلب خواص کاربردی پلیمر نیز تقویت می‌شوند

اولین‌ کاربرد‌ تجاری نانو کامپوزیت‌های خاک رس-نایلون،به عنوان روکش زمان سنج ماشین‌های‌ تویوتا‌،در سال 1991 بود. درحال حاضر نیز‌ از‌ این‌ کـامپوزیت در صـنعت لاسـتیک استفاده می‌شود.با‌ افزودن‌ ذرات نـانو مـتری خـاک رس به لاستیک،خواص‌ آن به‌طور قابل ملاحظه‌ای بهبود‌ پیدا‌ می‌کند که از جمله می‌توان‌ در‌ آنها به‌ موارد‌ زیر‌ اشاره کرد:

1.افزایش مقاومت لاسـتیک در‌ بـرابر‌ سـایش

2.افزایش استحکام مکانیکی

3.افزایش مقاومت گرمایی

4.کاهش قـابلیت اشـتغال

5.کاهش وزن‌ لاستیک‌

نانو کامپوزیت الماس-نانو لوله:محققان‌ توانسته‌اند سخت‌ترین ماده شناخته‌ شده‌ در جهان(الماس)را با‌ نانو‌ لوله‌های کـربنی‌ تـرکیب کـنند و کامپوزیتی با خصوصیت جدید به دست آورند.اگرچه الماس‌ سـختی‌ دارد،ولی به‌طور عادی هادی‌ جریان‌‌ الکتریسیته‌ نیست.از طرفی‌،نانولوله‌های‌ کربن به شکلی باور‌ نکردنی‌ سخت و نیز رسانای جریان الکـتریسیته‌اند.بـا یـکپارچه کردن‌ این دو فرم کربن با یکدیگر‌ در‌ مقیاس نانو متر،کامپوزیتی بـا خـصوصیات‌ ویژه‌ به دست‌ خواهد‌ آمد‌.

این کامپوزیت می‌تواند در‌ نمایشگرهای مسطح کاربرد داشته باشد.الماس می‌تواند نـانو لولهـ‌های کـربنی را در مقابل از هم‌‌ گسیختگی‌ حفظ کند.درحالی‌که به‌طور طبیعی،وقتی‌ نمایشگر‌ را‌ فقط‌ از‌ نـانو لولهـ‌های کـربنی‌ بسازند‌،ممکن است از هم گسیخته‌ شوند.این کامپوزیت هم‌چنین در ردیابی زیستی کاربرد دارد.نانو لولهـ‌ها‌ بـه‌ مـولکول‌های‌ زیستی می‌چسبد و به عنوان حسگر عمل می‌کنند‌.

نانو کـامپوزیت المـاس-نانولوله

الیاف نانو،تحولی در صنعت نساجی:

امروزه ساخت کامپوزیت‌های تقویت‌شده به وسیله نـانو الیـاف،پیـشرفت چشمگیری کرده است.لیفچه‌های کربنی جامد و توخالی با‌ چند میکرون طول و کمی‌بیش از صد نـانومتر قـطر خارجی خلق شده‌اند که مصادرتی در مواد کامپوزیت و روکش دارند.

دستگاه تولید نانو الیـاف کـه اخـیرا از محلول‌های پلیمری طراحی و ساخته شده‌ است‌،در فیلتراسیون مایعات،گازها و مولکول‌ ها،امور پزشکی مانند مـواد آزادکـننده دارو بدن،پوشش زخم،ترمیم پوست،نانو کامپوزیت‌ها،نانو حسگرها،لباس‌های محافظ نـظامی و...کـاربرد دارد.

کامپوزیت‌های تقویت شده به وسیله نانو الیاف مهم‌ترین تأثیر نانو کـامپوزیت‌ها در آیـنده کـاهش وزن محصولات خواهد بود.بزرگترین تأثیر فن‌اوری نانو‌ در‌ فضاپیماها، هواپیماهای تجاری و حتی فـناوری‌ مـوشک‌،کاهش وزن مواد ساختمانی سازه‌های بزرگ درونی و بیرونی،جداره‌ی سیستم‌های‌ درونی،اجزای موتور راکت‌ها یا صفحات خـورشیدی خـواهد بود


در مصارف نظامی نیز کامپوزیت‌ها‌ موجب‌ ارتقا در نحوه حفاظت‌ از‌ قطعات الکترونیکی حـساس در بـرابر تشعشع و خصوصیات‌ دیگر همچون ناپیدایی در رادار می‌شوند.

کـامپوزیت‌های نـانو ذرهـ‌ای سیلیکاتی به بازار خودروها وارد شده‌اند.فایده آنـها افـزایش استحکام و کاهش وزن است که‌ مورد‌ آخر صرفه‌جویی در سوخت را به همراه دارد.علاوه‌براین،نانو کـامپوزیت‌ها بـه محصولاتی همچون بسته‌بندی غذاها راه یـافته‌اند تـا سدی‌ بـزرگتر در بـرابر نـفوذ گازها باشند.

2,1,4.کامپوزیت‌های (Fiber Reinforcement Polymer‌)FRP‌

(FRP) ،نوعی‌ ماده کـامپوزیت مـتشکل از دو بخش فیبر یا الیاف تقویتی است که به وسیله یک ماتریس(قـالب‌)رزیـن از جنس‌ پلیمر احاطه شده است.کـه به دو شکل‌ ورق‌های‌ FRP‌ و مـیلگردهای FRP وجـود دارد.

به روش پالتروژن ساخته می‌شوند.در ایـن روش دسـته‌ای از الیاف پس از ‌‌آغشته‌ شدن با رزین پس از عبور از یک قالب در کنار هم قرار‌ گرفته‌ و یـک‌ پروفـیل دارای مقطع ثابت را به وجود مـی‌آورند.بـه عـبارتی صرفا با تـغییر قـالب دستگاه‌ می‌توان علاوه‌بر مـحصولاتی کـه در صنعت ساختمان کاربرد دارد،همانند انواع آرماتورها،محصولات‌ گوناگون دیگری در حوزه‌های‌ مختلف‌ از جمله‌ تسمه‌های مـاشین نـساجی،ریل‌ها،محافظ اتوبان‌ها،چارچوب پنجره‌ها و درهـا،تـیرهای با مـقطع I شـکل،نـبشی‌ها و غیره تولید نمود. عـمر محصولات FRP پالتروژنی بسیار بالاست و سرعت تولید محصول نیز نسبتا زیاد‌ است.از نظر قیمت نیز بـاوجود ایـنکه یک تیر FRP پالتروژنی قیمت ظاهری بـیشتری نـسبت بـه نـمونه مـشابه آهنی دارد لیکن مـقاومت خـوب آن در مصارف خاص ضدخوردگی و زلزله و عمر بالای‌ آن‌ می‌تواند توجیه‌گر قیمت اولیه‌ی بالای آن باشد.

نـمونه هایی از کامپوزیت FRP

نقش اصلی ماتریس عبارت اسـت از:

1-انـتقال بـرش از فـیبر تـقویتی بـه ماده‌ مجاور‌

2-محافظت از فیبر در شرایط محیطی

3-جلوگیری از خسارات مکانیکی وارد بر الیاف

4-کنترل کمانش موضعی الیاف تحت فشار

به‌طور کلی FRP ها براساس فیبر تشکیل دهنده‌ی آنها به‌ چـند‌ دسته تقسیم می‌شوند:

1- CFRP با الیافی از جنس کربن

2- GFRP با الیافی از جنس شیشه

3- AFRP با الیافی از جنس آرامید

مزایای استفاده از FRP :

1-وزن کم(چگالی آن‌ در‌ حدود‌ 02%فولاد است.)

2-مقاومت در‌ برابر‌ خورندگی‌

3-نفوذناپذیری مغناطیسی

4-امکان تـقویت بـه صورت خارجی

5-حمل و نقل آسان و سرعت اجرای بالا به دلیل وزن کم

بنابراین به دلیل مزایای‌ بالا‌ به‌ عنوان یک جایگزین مناسب برای آرماتورهای فولادی در‌ سازه‌های‌ دریایی،سازه پارکینگ‌ها، عـرشه‌های پل‌هـا،ساخت بزرگراه‌هایی که زیاد تحت تاثیر عوامل محیطی هستند و درنهایت سازه‌هایی که در برابر‌ خوردگی‌ و میدان‌های‌ مغناطیسی حساسیت زیادی دارند پیشنهاد می‌کند.

تکنولوژی تـولید پروفـیل‌های کامپوزیتی‌:

پروفیل‌های FRP به روش پالتروژن سـاخته مـی‌شوند.در این روش دسته‌ای از الیاف،پس از آغشته شدن با‌ رزین‌ پس‌ از عبور از یک قالب در کنار هم قرار گرفته و یک‌ پروفیل‌ دارای مقطع ثابت را به وجود می‌آورند.با تـغییر قـالب دستگاه می‌توان‌ علاوه‌بر مـحصولاتی کـه در‌ صنعت‌ کاربرد‌ دارد،همانند پروفیل‌ها،محصولات گوناگون دیگری در حوزه‌های مختلف تولید نمود.

توجیه‌ اقتصادی‌ پروفیل‌های‌ کامپوزیتی (FRP)

باوجود اینکه یک پالتروژنی قیمت ظاهری بیشتری نسبت به نمونه مشابه آهنی‌ دارد‌،لیکن‌ مقاومت مـناسب آن در مـصارف‌ خاص ضد خورندگی و زلزله و عمر بالای آن،می‌تواند توجیه‌گر‌ قیمت‌ اولیه بالای آن باشد.در مصارف عمومی مانند ساخت سازه‌ها اگر نیاز به‌ مقاومت‌ در‌ برابر خورندگی و زلزله داشته باشد،استفاده از تیرهای پالتروژنی می‌تواند توجیه اقـتصادی نـیز داشته‌ بـاشد‌.در حقیقت پس از سالها مطالعه بر روی خوردگی، FRP به عنوان یک‌ جایگزین‌ خوب‌ آرماتورهای فولادی در بتن پیشنهاد شده‌اند. از این مـواد به جای آرماتورهای فولادی یا کابلهای‌ پیش‌تنیده‌ در سازه‌های بتنی پیش‌تنیده و یـا غـیرپیش‌تنیده اسـتفاده می‌شود. مواد FRP موادی غیرفلزی‌ و مقاوم‌ در‌ برابر خوردگی است که در کنار خواص مهم دیگری همانند مقاوت کششی زیـاد ‌ ‌آنـها را‌ برای‌ استفاده‌ بعنوان آرماتور مناسب می‌کند.در FRP ها نوع و مقدار فیبر و رزین مورد‌ اسـتفاده‌،سـازگاری فـیبر و کنترل کیفیت‌ لازم هنگام ساخت آن،نقش اصلی را در بهبود خواص مکانیکی آن‌ دارد‌.

 

استفاده از کامپوزیت‌ (FRP‌) در تولید پروفیل‌ها و میلگردها

دلیل عمده استفاده‌ از‌ پروفیل‌های‌ FRP در داخل بـتن،جلوگیری از پدیده‌ خورندگی‌ و افـزایش عـمر سازه در برابر ارتعاش‌ می‌باشد.هرچند که استفاده از پروفیل‌های FRP‌ به‌ جای نمونه‌های فلزی سبب کاهش‌ وزن‌ بنا نیز‌ خواهد‌ شد‌،اما در استفاده‌ از این پروفیلها‌،مساله‌ کاهش وزن اهمیت ناچیزی نسبت به دو مورد بـیان شده دارد.دلیل‌ بالا‌ بودن عمر کامپوزیت‌ها،خواص‌ غیرکشسان آنهاست‌.درحالی‌که مواد فلزی حالت‌ کشسان‌ داشته و انرژی جذب شده را‌ میرا‌ می‌نمایند.بنابراین مواد کامپوزیتی‌ در برابر ارتعاشات زلزله عملکرد بهتری خواهند داشت و بهترین‌ گـزینه‌ جـهت مقاومت سازه در برابر‌ لرزه‌ خواهند‌ بود.به‌کارگیری‌ پروفیل‌های‌ FRP‌ به جای فلزی،هم‌چنین‌ به‌طور‌ قابل ملاحظه‌ای از زیان‌های ناشی از بروز خوردگی جلوگیری می‌کند.ظهور تخریب ناشی از‌ پدیده‌ خورندگی در بتن مسلح شده بـا‌ پروفـیل‌ فلزی بدین‌گونه‌ است‌ که‌ نخست میله‌های فلزی داخل‌ بتن دچار زنگ‌زدگی شده و اکسید می‌شوند.سپس این اکسیدها به سمت سطح بیرونی بتن شروع‌ به‌ مهاجرت کرده و با انتشار در داخـل‌‌ بـتن‌ باعث‌ از‌ بین‌ رفتن آن می‌شوند‌.بدین‌ ترتیب با خورده شدن دو جزء فلزی و بتن سازه،زمینه تخریب کامل سازه بتنی فراهم‌ می‌گردد‌.جهت‌ جلوگیری‌ از این امر می‌توان با تقویت سطح‌ خـارجی‌ سـازه‌ بـتنی‌ توسط‌ مواد‌ مرکب و استفاده از پروفـیل‌ها یـا مـیلگردهای FRP در داخل بتن،هم مشکل خوردگی فلز داخل سازه را حل نمود و هم جلوی مختل شدن شدن کارایی سازه در‌ صورت‌ خورده شدن بـتن را گـرفت.

 
3,1,4.بـتن کامپوزیتی شفاف یا لوکان

(به تصویر صفحه مـراجعه شـود) بتن شفاف یا"لوکان‌"نام محصول کامپوزیتی جدیدی است که تولیدکننده‌ی آلمانی‌"هایدبرگ سمنت‌‌"به‌ بازار عرصه کرده اسـت. ایـن مـحصول با استفاده از الیاف نوری،بتون را از حالت ماده‌ای صلب و سخت خـارج کرده و"حد اقل در نظر بیننده‌"به آن لطافت و ظرافت‌‌ می‌بخشد‌."هایدلبرگ سمنت‌"محصول خود را"عنصر پنجم‌"در صنعت ساخت‌وساز و مـعادل پوشـاک بـسیار گران قیمت در دنیای‌ مصالح ساختمانی می‌داند."لوکان‌"از بتن‌ ریز‌ و الیاف مـصنوعی سـاخته شده است‌ که‌ در قالب‌های پیش ساخته ریخته می‌شوند.

ریختن‌"لوکلن‌"به صورت لایه‌لایه یعنی یک لایـه بـتن،یـک لایه الیاف انجام می‌شود.انتقال نور توسط الیاف‌ موجب‌ می‌شود نور،سـایه و رنـگ‌ از‌ مـیان بتن،حتی در دیوارهای ضخیم،قابل مشاهده باشد.البته تولیدکننده برای جا دادن الیاف نوری در مـیان بـتن‌ از شـبکه‌ای از این الیاف استفاده می‌کند که در فاصله‌های 2 تا‌ 5 میلی‌متری‌ در میان بتن قرار می‌گیرند.

ترتیب مـنظم الیـاف موجب ایجاد شفافیت بیشتر شده و هرچقدر فاصله بین دو لایه الیاف کمتر باشد،نـور بـیشتری از مـیان بتن عبور می‌کند.خاصیت عبور‌ نور‌ در مورد‌ نور خورشید و نور مصنوعی،نور سفید و نـور رنـگی یکسان است.از آنجا که نسبت الیاف نوری به‌ بتن‌ کم است و الیاف قـطر خـیلی کـوچکی دارند،استحکام و پایداری‌"لوکان‌‌"مشابه‌ بتن‌ معمولی است."هایدبرگ سمنت‌"استحکام فشاری‌ "لوکان‌"را بیشتر از 08 نـیوتن بـر میلی‌متر مربع-08 مگاپاسکال‌-و ‌‌مقاومت‌ خمشی کششی آن را 4 تا 5 نیوتن بر متر مربع-004 تـا 5 مـگا پاسـکال‌-ذکر‌ کرده‌ است.چگالی ناخالص‌"لوکان‌"بین 02 هزار و 001 تا تا 2 هزار و 003 کیلوگرم بر متر‌ مـکعب مـی‌باشد.

 

موارد کاربرد"لوکـان‌‌"در‌ عـمل نامحدود است.از کابینت زیر دستشویی گرفته تا دیوارهای حمام و از پوشش ستون‌ها تا درهای‌ فروشگاه‌ها همه بـا"لوکـان‌"قابل پوشش دادن هستند."هایدبرگ سمنت‌"به تازگی روش نیمه اتوماتیک‌ برای تولید"لوکـان‌"بـه ثبت‌ رسانده است که با استفاده از آن سـاخت ایـن مـحصول بسیار ساده می‌شود.هم‌اکنون‌"لوکان "در ابعاد 52 در 05،03 در 06 و 03 در 09‌ سـانتی‌متر‌ بـه ضخامت 52 تا 001 میلی‌متر تولید شود که در آیند افزایش خواهد یافت.همه روش‌های مـتداول بـرش بتون از جمله اره کردن،سنگ‌زنی،سـوراخ‌کاری و پولیـش‌کاری در مورد"لوکـان‌"نـیز‌ قـابل‌ اعمال است.خاکستری هم رنگ گـدازه آتـشفشانی‌ تنها رنگ کنونی‌"لوکان‌"است،اما با دو نوع سطح صیقل داده شده و مـات عـرضه می‌شود."لوکان‌"در حال حاضر ماده‌ای بـسیار‌ گران‌ قیمت است.هـزینه خـرید هر مترمربع آن بسته به ضـخامت بـین 2 هزار و 005 و 5 هزار و 005 یورو متغیر است که استفاده از آن‌ را تنها در موارد خاص و سلیقه‌ای امـکان‌پذیر‌ مـی‌سازد‌.اما‌ در آینده دیوارهای میان اتـاق‌ها‌،پلهـ‌ها‌،مـبلمان‌ داخلی و اتصالات و لوازمـ‌ فـضاهای بهداشتی با آن قابل اجـرا اسـت.البته مهمترین هدف تولیدکنندگان این است که زمانی با استفاده از‌ این‌ محصول‌،ساختمان‌ هـا در روز نـور خورشید را به‌ داخل‌ انتقال داده و در شب نـور خـود را در بیرون مـنعکس کـنند.

 

 

بتن‌ شفاف به سه صورت و جود دارد:پانل‌های سلولی، Litracon (بتن‌ عبوردهنده نـور)و پانـل‌های نیمه شفاف.پرایس، پانل‌های سلولی را بـا کـار گـذاشتن یـک شـبکه فیبر نوری در پانـل‌های‌ بـتنی‌ برای‌ منتقل کردن نور از یک طرف به طرف دیگر ساخت. ایده‌ این‌ کار با دیدن مـاکت یـک سـالن کنسرت که با موادشفاف ساخته شده بـود بـه ذهـن ویـ‌ خـطور‌ کـرد‌.وی از پانل‌های ذکر شده‌ برای ساختن معبدی استفاده کرد که خود‌ آن‌ را‌ Pixel chapel نامید.او ابتدا فضای ساده را در کامپیوتر به وجود آورد،سپس‌‌ آن‌ را‌ در حالتی که در نور روز قرار دارد و نور خورشید بـه سختی در فیبرهای‌ نوری‌ موجود در بتن نفوذ می‌کند،به نمایش در آورد؛و سپس آن را در‌ شب‌ و هنگامی‌ که نور مصنوعی داخل فضا از بیرون قابل مشاهده می‌باشد،نشان داد.نوع دیگری‌ از‌ بتن شفاف که‌ در این نمایشگاه بـه نـمایش در آمد، LiTraCon نام دارد‌ که‌ همان‌ مخفف بتن عبوردهنده‌ی نورد می‌باشد.این ماده کامپوزیتی در سال 1002 توسط یک معمار مجاری‌ به‌ نام آرون ساخته شد. LiTraCon نور را توسط هزاران رشته‌ی شیشه‌ای که‌ به‌ صـورت‌‌ مـوازی قرار گرفته‌اند،عبور می‌دهد.سایه‌های سمت روشن‌تر به وضوح در قسمت تاریک‌تر دیده می‌شوند‌.حتی‌ رنگ‌ها‌ هم دیده‌ می‌شوند وحس سنگینی و قطوری بتن را در نـگاه بـیننده کاهش‌ میدهند‌ و به دلیل ایـنکه فـیبرها مقاومت فشاری بتن را کاهش‌ نمی‌دهند،میتوان از این ماده کامپوزیتی در‌ پروژه‌های‌ مختلف معماری استفاده نمود.

 

4,1,4.مـصالح ETFE

این محصول کامپوزیتی‌ اسـت‌ از‌ نـوعی پلاستیک شفاف،بادوام و پایدار که افق‌های‌ جدیدی‌ برای سازندگان رشته ساختمان‌ فراهم نموده است.از نکات بارز این مصالح،قابلیت‌ تبدیل‌ آن به ورق‌ها و صفحات نازک‌ و بادوام‌ است که‌ می‌توانند‌ به‌ هـمان‌ صـورت مسطح و یا به صورت‌ بالشتک‌های‌ باد شده مورداستفاده قرار گیرند.معمولا هر صفحه از2 تا 5 لایه فشرده‌ تشکیل‌ شده‌ است که می‌تواند در قاب‌های‌ آلومینیومی متصل به سازه‌ بنا‌ محاط شود.

-عـایق‌بندی

ایـن بالشتک‌ها‌ مـی‌توانند‌ با فشاری معادل 022 پاسکال متورم شوند که در این حالت بیشترین توان‌ و مقاومت‌ کششی و نیز عایق‌ پذیری در‌ آنـها‌ ایجاد‌ می‌شود.میزان عایق‌بندی‌ در‌ این مصالح به مراتب‌ از‌ مصالح مشابه آن یـعنی شـیشه بـهتر است.به عبارتی که‌ صفحاتی که تنها از‌ 3 لایه‌ تشکیل شده‌اند از شیشه عایق بهتری‌ محسوب‌ می‌شوند.علاوه‌ بـر‌ ‌ ‌آنـ‌ با افزایش این لایه‌ها‌،به وضعیت‌ مناسب‌تری از لحاظ عایق‌بندی در بنا دست می‌یابیم.

-کـنترل انـرژی خـورشیدی

باوجود اینکه‌ اساس‌ و پایه مواد تشکیل دهنده ETFE از‌ پلیمرهای‌ کامپوزیتی‌ شفاف‌ تشکیل‌ شده،اما راه‌های‌ بـسیاری‌ وجود دارد که‌ با تغییر این خاصیت بتوان میزان انعکاس و یا میزان دریافت اشـعه‌های تابیده شده‌ بر‌ رویـ‌ آن را تـغییر داد.درواقع می‌توان صفحات‌ ETFE‌ را‌ به‌ شکل‌های‌ مختلفی‌ تولید کرد به گونه‌ای که درعین شفافیت،بافت روی آن بتواند میزان دریافت انرژی خورشید را کاهش دهد.

5.مصادیقی از کاربرد کامپوزیت در معماری‌ پروژه Eden در‌ انگلستان(1002):

این پروژه عظیم‌ترین بنای ساخته شـده بااستفاده از کامپوزیتی به نام ETFE می‌باشد.این بنا گلخانه بزرگی با گنبدهای‌ ژئودزیک است که قابلیت پرورش انواع گونه‌های گیاهی بومی‌ اقلیم‌های‌ مختلف سرتاسر جهان را داراست.از اقلیم مدیترانه‌ای گرفته‌ تا جنگل‌های پرباران اسـتوایی.امـا نکته اینجاست که تمام این ویژگی‌ها مدیون قابلیت‌های فوق العاده کامپوزیت ETFE نظیر انعطاف‌پذیری،سبکی‌،دوام‌ و...است که معمار پروژه نیکولاس گریمشاو را طراحی و اجرای آن یاری نموده است.

 

استادیوم‌ Basel‌ در سوئیس(1002):

این پروژه‌ توسط‌ معماران هرزوگ و دمورن طراحی شده است.استادیوم شکل پف کرده خود را در نمای بیرونی از پانل‌های‌ باد کرده‌ای به دست آورده است که‌ از‌ ورق‌های کامپوزیتی ETFE ساخته‌ شده‌اند‌.بـرای ایـجاد چنین پانل‌هایی،هوای خشک با فشار به داخل دو ورق ETFE که از تمام جهات به یکدیگر جوش داده شده‌اند،دمیده می‌شود.در نمای این استادیوم نام شهر‌ باسل‌‌ توسط ورق‌های ETFE که دارای رنگ قرمز ثـابتی هـستند حـک شده است و در سایر قست‌ها،نـما بـصورت نـیمه شفاف همانند پرده سینما است که با جلوه‌هایی از طریق پرژکتورها روشن‌ می‌شوند‌.

استادیوم Alianz‌-Arena در آلمان(5002):

این استادیوم فوتبال در مونیخ،ابتکار دیگری از هرزوگ و دمـورن اسـت.لقـب(قایق‌ بادی)این استادیوم،ریشه در شکل منحصر بـه فـرد و نیز 0082‌ پانل‌ کامپوزیتی‌ پف کرده ETFE دارد که نمای خارجی ان را پوشانده‌اند.همانند استادیوم باسل،پوسته استادیوم‌ آلیانز هم‌،‌‌شب‌ هنگام روشن مـی‌شود و بـسته بـه تیمی که در آن میزبان است به رنگ‌های‌ قرمز‌،آبی‌ یا سـفید درمی‌آید.

 

 

مرکز بازی‌های آبی پکن(7002):

ایـن سـاختمان مـلقب به مکعب‌ آبی است و میزبان بازی‌های‌ المپیک‌ 8002 پکن خواهد بود.در طـراحی و سـاخت این بنا، براساس ایده خاص آن،از 0004 پانل ETFE در جداره‌ها و سقف استفاده شده است تا جلوه‌ای حباب مانند در داخـل و خـارج آن ایجاد شود.مکعب آبی دارای 5 استخر برای شنا،شیرجه و واترپلو و 00071 سکو برای تـماشاگران اسـت.هـم‌چنین این ساختمان جزء معدود بناهایی در جهان است که بیشترین بهره‌وری انرژی را داراست.لایه‌های‌ حـبابی‌ آبـی رنـگ در نما،این قابلیت را به وجود آورده تا ساختمان همانند یک گلخانه،تا 09 درصد انرژی تـابشی خـورشید را در خود حبس کرده و از آن برای گرمایش‌ داخلی‌ و گرمایش استخرها استفاده شود.

 
برج دیدبانی گلاسو،گنبد هزاره لندن(0002)

از دیگر پروژه‌هایی که در آن بـه صـورت چشم‌گیری‌ از‌ مواد کامپوزیتی استفاده شده است،می‌توان به گنبد هزاره لندن اشاره‌ نـمود کـه در سـال 0002 توسط ریچارد راجرز طراحی و اجرا گردید.پوشش این گنبد تماما از جنس کامپوزیت‌ می‌باشد‌.کابین‌ تـمام‌ کـامپوزیت واقع بر بلندای‌ برج‌ دیدبانی‌ مرکز علمی گلاسکو،مصداقی دیگر از این کـاربرد در ابـعاد وسـیع می‌باشد.

 

نتایج حاصل بیانگر صرفه اقتصادی و امکانات مـناسب‌تر سـاختارهای کامپوزیتی در مقایسه با نمونه‌های ساخته شده از سایر‌ مواد‌ به‌ ویژه‌ در صنعت ساختمان است به نحوی کـه در پوشـش‌های‌ وسیع،ضخامت اندک و مقاومت بالای این مواد عموما ترجیح داده می‌شود.ضمن‌ ایـنکه بـهره‌گیری از این فناوری(به‌ ویژه‌ (ERP‌ در تقویت سازه‌ها و بـه عـنوان بـخشی الحاقی به سازه نیز با‌ کمترین‌ هـزینه،بـالاترین بازده را حاصل می‌نماید.از طرفی سایر مزایای کامپوزیت‌ها همچون،سبکی وزن،سطح هموار‌ و یکنواختی‌ رنـگ‌،شـکل‌پذیری،تنوع رنگ،مقاومت‌ در برابر آتـش‌سوزی،عـملکرد غیریکپارچه در زلزله،امـکان‌ آبـ‌بندی‌ نـما‌،بی‌نیازی به شست‌وشو،قابلیت تعویض پانـل‌ها،خـواص آکوستیک‌ و بسیاری دیگر از ویژگی‌های کامپوزیت‌ها،استفاده‌ هرچه‌ بیشتر‌ و لزوم توجه به این فـناوری تـوجه به این فن‌آوری را توجیه‌پذیر می نـماید.

منابع‌:

1.رحیمی‌،حمید،مـبانی طـراحی کامپوزیت‌ها،تهران،پژوهشگاه پلیمر و پتـروشیمی ایـران،7831.

2.علی‌نژاد،داریوش و هادی‌ گلی‌.نانو‌ کامپوزیت‌ها و کاربردهای آنها،تهران:نشر زبان تصویر،8831

 

برای سفارش و خرید انواع حفاظ ساختمان با شماره 09126215957 در تماس باشید

حفاظ آهنی

صنایع فلزی ساختمانی آریا حفاظ ، تولید کننده کلیه سازه های فلزی ساختمان درب آکاردئونی محافظ آهنی برای آپارتمان و مغازه و پارکینگ،درب ورودی پارکینگ و حیاط و حفاظ پنجره فلزی و حفاظ های بوته ای و حفاظ شاخ گوزنی حفاظ روی دیوار ساختمان و  نرده آهنی حفاظ پنجره ، بیشتر فعالیت این کارخانه مربوط به تهران و کرج میباشد و برای شهرستان ها نیز با متراژ بالا آماده فعالیت و ارسال بار است ، تخفیف ویژه برای پروژه های ساختمانی بزرگ