پانل تو خالی
صفحات کامپوزیتی تقویتشده با پارچه سهبُعدی شیشهای، ماحصل بافت سهبُعدی نخ شیشه با مقاومت کششی بسیار زیاد و سپس تبدیل آن با کمک رزین (اپوکسی یا پلیاستر) به پانلهای سبک، مقاوم، عایق صدا، حرارت و رطوبت، در ابعاد و ضخامتهای مختلف و با قیمت مناسب جهت مصارف سقف و دیوار ساختمانی و برخی مصارف دیگر است.
امروزه الیاف شیشه به دلیل خواص مكانیكی و مقاومت شیمیایی عالی و همچنین قیمت بسیار پایینتر نسبت به الیافی همچون كربن و كولار، كاربردی فراوان در این صنعت یافتهاند بهگونهای كه آنها را در بالاترین رده مصرفی در بین انواع الیاف قرار داده است. الیاف شیشه میتوانند بهصورت الیاف كوتاه (Short cut fiber)، لایه الیاف نبافته(Mat) ، نخ (Yarn) و یا پارچه(Fabric) استفاده شوند. پارچهها نیز میتوانند از انواع تاری- پودی، حلقوی و برید و ازلحاظ ابعادی به حالت دوبُعدی و سهبُعدی بهعنوان تقویتکننده در كامپوزیتها استفاده شوند.
صفحات کامپوزیتی تقویت شده با پارچه سه بعدی شیشه ای، ماحصل بافت سهبعدی نخ شیشه با مقاومت کششی بسیار زیاد، و سپس تبدیل آن با کمک رزین به پانلهای سبک، مقاوم، عایق صدا، حرارت و رطوبت، در ابعاد و ضخامت های مختلف و با قیمت مناسب جهت مصارف سقف و دیوار ساختمانی و بسیاری مصارف دیگر میباشد.
كلاً پارچهها به دلیل امكان تنظیم دقیق خواص در راستاهای مختلف، از اهمیت زیادی برخوردارند. پارچههای سهبُعدی بهجز مزیت فوق و البته در هر سه راستای x و y وz ، مُد تخریب تورق(Delamination) در آنها منتفی و همچنین امكان دور كردن حداكثری جرم از مركز و تحمل حداكثری مُمان خمشی و همچنین امكان افزایش حداكثری نسبت استحكام به وزن در آنها وجود دارد.
به این لحاظ این پارچهها و امكان تولید آنها در تعداد محدودی از كشورهای صنعتی (تنها پنج كشور جهان) به یك فناوری سطح بالا (High Tech) بدل شده است. سازنده ماشینآلات تولید پارچههای سهبُعدی در دنیا انگشتشمار بوده و آن را با قیمت بسیار بالایی عرضه میکنند.
بهعلاوه آنان در فروش این ماشینآلات به ایران نیز اصلاً استقبالی ندارند. در ایران خوشبختانه، همکاران شرکت نوآوران صنعت سیَلک توانستهاند پس از پژوهش فراوان طی یك دهه موفق به بافت این نوع پارچه و ثبت اختراع مرتبط با آن در ایران گردند.
اینک پارچه سهبُعدی شیشهای، بدون كپیبرداری از نمونههای خارجی، مراحل بافت آزمایشگاهی و صنعتی خود را پشت سر گذاشته و آماده عرضه به بازار و تحویل به مشتریان است.
در ساخت مواد کامپوزیتی معمولاً بهمنظور افزایش ضخامت ماده، آن را لایه لایه (Laminate)از صفحات دوبُعدی میسازند. به همین دلیل یکی از مدهای تخریب در مواد کامپوزیتی، تورق (Delamination) است. ضمن اینکه در این حالت کنترل دقیق خواص ماده در راستای z نیز غیرممکن است؛ اما با استفاده از منسوجات فنی سهبُعدی که در آنها نخها در سه جهت عمود بر هم (x,y,z) قرارگرفتهاند، میتوان ضمن منتفی نمودن پدیده تورق، با کنترل جنسیت هر یک از سه دسته نخ و ساختار بافت، خواص ماده کامپوزیتی نهایی را در همه جهات بهدقت کنترل نمود. همچنین با کنترل تراکم نخهای راستای Z میتوان به دور کردن جرم از مرکز و افزایش ممان اینرسی ماده، کمک شایانی داشت پارچههای سهبُعدی نیز با ساختارهای مختلفی جهت کاربردهای متفاوت، استفاده میشوند.
پارچههای سهبُعدی شیشهای پس از اختلاط با رزین، عموماً به شکل یک ماده کامپوزیتی مورداستفاده قرار میگیرند.
این مواد کامپوزیتی برای ساخت بدنه هواپیماهای رادار گریز، سنگرها و پناهگاههای تجهیزات الکترونیکی، تقویت و ایزولاسیون کانالها و تیرهای فلزی و بتن آرمه و همچنین ساخت قایقهای پرسرعت و… مورداستفاده قرار میگیرند. به این لحاظ اگرچه بافندگی یک فعالیت نساجی محسوب میشود، زمینه فنی این پارچهها و همچنین مسائل مربوط به بافت آنها، در همه شاخههای علمی گسترده شده است. متداولترین این ساختارهای بافتهشده سهبُعدی با نام اسپیسر شناخته میشود. درنتیجه آغشتهسازی این پارچه با رزین، کامپوزیتی با نام ساندویچ پنل بهوجود میآید.
اگر چه کاربرد این پانل های کامپوزیتی در صنایع مختلفی چون نظامی، الکتریکی، حمل و نقل و ساختمان و … در جهان گسترش زیادی یافته است، اما پنج خاصیت مهم این صفحات (نسبت بالای استحکام به وزن، مقاومت خمشی، سرعت بالای اجرا، عایق حرارت، رطوبت و صوت) میتواند صنعت ساختمان و عمران شهری را متحول سازد.
گسترش استفاده از این محصول به عنوان عضو باربر و سازهای در ساختمانها، میتواند علاوه برحفظ معادن کشور برای نسلهای آینده، سرعت ساخت را افزایش و با سبکسازی ساختمانها، علاوه بر صرفهجویی در طراحی فونداسیون و اسکلت، ایمنی ساختمان را در برابر زلزله، به شدت افزایش دهد.
پانل پر شده با مواد
چنانچه فضای بین دو لایه رویین و زیرین این صفحات با ملات سیمان پر شود، برخی خواص مکانیکی و حرارتی آن ارتقاء خوبی خواهند یافت. درگیری ملات با هزاران رشته متصل کننده دو صفحه رویین و زیرین پانل کامپوزیتی به همراه سطح بالای تماس با این رشتهها و صفحات رویین و زیرین پانل، مقاومت خمشی و فشاری این صفحات را به شدت ارتقاء میدهد. همچنین تغییر شکل وابسته به زمان این هایبرید کامپوزیتها، (خزش) با وجود ملات، به شدت کاهش مییابد. عدم امکان جریان هوا در بین دو لایه و نرسیدن اکسیژن کافی، ضمن افزایش شدید دمای شعلهوری، سرعت پیشروی شعله را کاملاً به صفر میرساند.
تاکنون اقدام به پر کردن این صفحات کامپوزیتی با سه نوع ملات بتن معمولی (با ترکیب ملات خاص)، و بتن سبک (فومبتن و در مواردی بتن گازی (مورد استفاده در بلوک های NAAC)) نموده و در هر مورد برخی آزمونهای لازم انجام شده است.
جرم حجمی انواع پانلهای هایبریدی با ضخامت 27 میلیمتر
ردیف | ملات پرکننده پانل | جرم حجمی (kg/m3) | وزن واحد سطح(kg/m2) |
1 | ندارد ( توخالی ) | 107 | 2.9 |
2 | معمولی | 1689 | 45.6 |
3 | فوم بتن | 836 | 22.6 |
4 | بتن گازی | 843 | 22.8 |
به لحاظ کرنش و خزش و مقاومت برتر این محصول (که علیرغم وزن بیشتر آن، کماکان قریب به یکچهارم تا یکهشتم وزن سبکترین سقف مرسوم در بازار است)، بسیار مناسب برای سقف ساختمانها و سبکسازی سازه میباشد.
اندازهگیری خواص مکانیکی، حرارتی، شیمیایی و رفتار در مقابل آتش برای این محصول مورد ارزیابی دقیق قرارگرفته است. تنها در مبحث خواص مکانیکی، آزمایشات متعددی همچون تعیین مقاومت خمشی، برشی، کششی، فشاری از سطح و پهلو و کمانش، و همچنین خزش، ارتعاش، و خستگی بر روی این محصول صورت گرفته است.
نتایج آزمونهای انجامشده بر روی پانلهای پرده با ملات بتن، از جمله در مرکز تحقیقات راه، مسکن و شهرسازی، نشان داد که پانلهای کامپوزیت پرشده با ملات بتن معمولی مراحل آزمون را بهخوبی پشت سر میگذارد.
پانلهای سهبعدی پرشده با ملات معمولی، در اشکال هندسی مختلف و یا با روکشهای مختلف ژلکوت؛ کاربردهای مختلفی را از قبیل سقف باربر ساختمان، پل تقاطع معابر ماشینرو، منهول، دریچه منهول، بلوک جدول، روکش جداول، دیوارهای حفاظتی، و . . . را دارا میباشد.