بخشی از مقاله
1-چکيده:
از محصولات بتني هستند که داراي يک ترکيب خاص از خاصيت گرمايي مانند ضريب هدايت گرمايي پايين و اينرسي گرمايي بالا ميباشد. بلوکهاي ساختماني AAC يک عايق حرارتي در ميان ديوار ايجاد مي‌کند و بلوکهاي حرارتي AAC يک عايق حرارتي براي پشت‌بام ميباشد بخاطر اينکه اين مواد عايق حرارتي خوبي هستند ميزان اتلاف گرما و سرما را بطور چشمگيري کاهش مي‌دهند و زندگي راحتي را فراهم مي‌کنند کاهش اتلاف انرژي بوسيله کاهش انرژي رد و بدل شده انجام مي‌گيرد.
مواد کامپوزيتي از ساختار بنياني ساخته مي‌شوند(پلاستيک سختي‌ناپذير يا پليمر قابل ارتجاع) که با توجه به کارآيي بالاي آنها و ترکيبات مسلح شده با مصنوعات کربن يا تارهاي آرميد در مراکز مهم صنعتي مانند هوانوردي، دارويي، ساختماني، ورزشي، سرگرمي و.... استفاده مي‌گردند مواد کامپوزيتي در بهبود عايقهاي حرارتي و صوتي نقش مهمي را ايفا مي‌کنند در ساختمانهاي تجاري و در مناطق زلزله‌خيز با خاصيت جذب انرژي بالا کاربرد فراواني دارند دوام، مقاومت در برابر خستگي، عايق حرارتي و صوتي و الکتريکي، از ويژگيهاي عمده اين مواد مي باشد.
2-مقدمه:
امروزه با پيشرفت فن‌آوري و توسعة علم ودانش و شيوه‌هاي نوين در صنعت نياز جوامع را برآن مي‌سازد که با بکارگيري راهکارها و شيوه‌هاي جديد در صنعت که داراي نوآوري کارآيي بالا، قيمت ارزان و بازدهي مناسب مي‌باشند از مصرف بيش از اندازه مواد وانرژي و سرمايه جلوگيري نمايد.
از طرفي ديگر بايد با پذيرفته شدن عضويت ايران در سازمان تجارت جهاني شيوه‌هاي جديد صنعتي داخل ايران شده و در مقايسه شيوه‌هاي نيمه سنتي و قديمي ايران گوي سبقت را مي‌ربايد.
يکي از مهترين مشکلات در جهان جلوگيري ازاتلاف انرژي ميباشد در صنعت ساختمان‌سازي عايقکاري حرارتي مناسب يکي از راههاي جلوگيري از اتلاف انرژي ميباشد.
مقدار زياد انرژي در ساختمانها بدليل نداشتن عايق حرارتي مناسب از بين مي‌رود در اين مقاله يک محصول جديد در عايقکاري حرارتي و استفاده از مواد کامپوزيت در صنعت ساختمان که يکي از موارد کاربرد آن در عايقکاري حرارتي ميباشد مورد بحث قرار مي‌گيرد.
تغيير در دماي محيط تأثيري بسزا در راحتي ساکنان ساختمان دارد در نتيجه براي بدست آوردن آرامش سيستمهاي سرمايه و گرمايي براي ساختمان ضروري ميباشد که اين سيستمها انرژي زيادي را مصرف مي‌کنند عناصر ساختماني با عايقهاي حرارتي، کاهش‌دهنده تأثير دمايي محيط مي‌باشند که منجر به کاهش مصرف انرژي مي‌شوند مصالح ساختماني که براي نگهداري انرژي بکار مي‌روند بايد داراي خاصيتهاي زير باشند:
1ـ عايق حرارتي بالا
2ـ اينرسي گرمايي بالا
3ـ وزن سبک
بقيه خواص مطلوب آن عبارتند از:
1ـ مقاومت در برابر آتش
2ـ عايق صوتي
3ـ مقاومت در برابر رطوبت
3-بتن اسفنجي اتوکلاو(AAC):
AAC يک مصالح ساختماني مهندسي با کيفيت که يک ترکيب ويژه از مقاومت، وزن سبک، عايق صوتي و حرارتي مقاوم در برابر آتش و مقاوم در برابر نفوذ آب و کارآيي خوب ميباشد.
AAC ساخته شده از مصالحي مانند سيمان، خاکستر حاصل از سوختن گياهان، آهک، هوازا(ماده‌اي که به بتن اضافه مي‌شود تا توزيع حبابهاي هوا را در بتن يکنواختن نمايد)وآب .
سازه با بافت حفره‌اي وزن محصول را سبک، مقاوم در برابر آتش مي‌کند و يک ماده با خاصيت عايق حرارتي و صوتي خوب ميباشد.
3-1-فرآيند اتوکلاو به محصول مقاومت و استحکام مي‌دهد:
محصولات AAC
ــ بلوکهاي ساختماني AAC.
ــ بلوکهاي حرارتي AAC.
بلوکهاي ساختماني AAC يک عايق حرارتي در ميان ديوارها فراهم مي‌کنند و بلوکهاي حرارتي AAC يک عايق حرارتي در بام فراهم مي‌کنند.
3-2-بلوکهاي ساختماني AAC:
بلوکهاي ساختمانيAACساخته شده مورد تأييد IS 2185 در حوزه چگاليkg/Cu M 600ـ551 با حداقل مقاومت فشاري N/sq3 ميباشد.
بلوکهاي ساختماني AAC با ضخامتهاي 75 تا 230 بااندازه سطح mm 200 600 قابل دسترس هستند.
بلوکهاي ساختماني AAC براي تمام ديوارهاي داخلي و خارجي و با بار تحميلي يا بدون بار تحميلي در تمام انواع ساختمانها مانند ساختمانهاي مسکوني، تجاري، صنعتي مدارس و بيمارستانها بکار مي‌رود.
3-3-ويژگي محصول:
3-3-1-وزن سبک:
ساختار تخلخلي منحصر به فرد که در طي فرآيند هوادهي شکل داده مي‌شوند حصول را بي‌نهايت سبک مي‌کنند. چگالي پايين آجر رسي و بتن معمولي.
بخاطر همين وزن سبک مقدار کل گرمايي که بوسيله AAC جذب مي‌شود کم ميباشد.
3-3-2-فرآورده‌هاي حرارتي:
3-3-2-1-عايق حرارتي:
ساختار متخلخل با هواي محبوس AAC را تبديل به فرآورده با عايق حرارتي عالي کرده است بلوکهاي ساختماني AAC با ضريب هدايت حرارتي بالاK=0.16 w/(m deg.K) سبب پايين آوردن حداکثر گرما و سرما مي‌شود در نتيجه زندگي راحتي را فراهم مي‌کنند و باعث ذخيره هزينه با کاهش انرژي در سيستم تهويه مي‌شود.
AAC ارزش عايق حرارتي بالايي دارد در مقايسه با مصالح ساختماني سنتي مانند آجرهاي رسي، بلوکهاي بتني مشبک ، توپر و بتن.
3-3-2-2-اينرسي حرارتي:
AAC اينرسي حرارتي بالايي را دارا مي‌باشند اين خاصيت عايق حرارتي خوبي را ايجاد مي‌کند بدين معني کهAAC مي تواند مقدار زيادي از دماهاي داخلي را کاهش دهد در مقايسه با ساختمانهاي با ساختار سبک(که گنجايش حرارتي پايين دارند) يا ساختار سنگين(که عايق حرارتي پايين را فراهم مي‌کنند)
در طي فصلهاي گرم، اينرسي گرمايي AAC بطوري کار مي‌کند که افزايش دما در داخل ساختمان با بيش از 3ـ2 ساعت تأخير همراه است نسبت به زماني از روز که تابش خورشيد در بيشترين حالت است بعد از اين زمان تأثير تابش بطور قابل ملاحظه‌‌اي کاهش پيدا مي‌کند.
سپس AAC گرماي انباشته شده را در بخش ديگري از روز که هوا سرد است ساتع مي‌کند.
در نتيجه ظرفيت مورد نياز تأسيسات براي گرم کردن يا سرد کردن و انرژي مورد نياز براي عملکردشان مي‌تواند کاهش يابد.
3-3-3-مقاومت در برابر آتش:
AAC يک ماده معدني و غيرقابل احتراق است که نه مي‌سوزد و نه دود و بخارهاي مسموم از آن ساتع مي‌شود زماني که در معرض دماهاي بالا قرار گيرد. بلوکهاي AAC مقاومت بالايي را در برابر دماي بالا دارند مرکز تحقيقات آموزشگاهي(CBRI) /ارورکي يک ارزيابي از مقاومت بلوکهاي ساختماني AAC در مقابل آتش انجام داد.
داده‌هاي اين ارزيابي معلوم کردند که بلوکهاي ساختماني AAC در برابر آتش استاندارد به مدت 240 دقيقه مقاومت کردند با در نظر گرفتن استقامت، يکپارچگي و عايق حرارتي ميانگين دما با سطح پوشيده شده با بلوک با ضخامت mm 200 ، بود در مقابل سقفهاي غيرپوشيده شده بود.
بخاطر همين ضريب هدايت حرارتي پايين و سرعت پايين انتقال گرما امکان مقاومت در برابر آتش را دارا ميباشد بخاطر همين عايق حرارتي عالي نفوذ گرما به داخل مواد خيلي آهسته ميباشد.
4-بلوکهاي حرارتي AAC :
ميانگين دما در روز در تمام فصلها در بسياري از کشورها مانند هندوستان بالا ميباشد در اين شرايط آب‌و‌هوايي سقفهاي دال بتن بخاطر داشتن شبکه ميگردد زودتر گرم مي‌شوند و دماي بيشتري را جذب مي‌کنند بخاطر همين پديده دماي محيط داخلي افزايش مي‌يابد با تفاوت کم بين محيط داخلي و خارجي.
اتاقهاي با سقف دال بتني گرم باقي مي‌مانند حتي اگر دماي خارجي پايين بيايد و اين مسأله منجر به کاهش آرامش براي ساکنين مي‌شود براي برطرف کردن اين مشکل بلوکهاي حرارتي AAC مي‌توانند استفاده شوند براي فراهم کردن عايق حرارتي در بام بلوکي حرارتي AAC روي سقف با دال بتن اجرا مي‌شوند بدين ترتيب با نگهداري تقريبي دماي داخل ساختمان در ميان روز باعث بالا رفتن آرامش زندگي ساکنين مي‌شود بلوکهاي حرارتي AAC امتيازات مشخصي را دارا
ميباشد و فوايد بي‌نظيري علاوه بر مواد ديگر دارند اين محصول مي‌تواند در ساختمانهاي مسکوني، تجاري، صنعتي براي کاهش تأثير دماي محيط و کاهش انتقال گرما از بام استفاده شود.
4-1-آينده روشن:
ــ رسيدن به ضريب هدايت گرمايي پايين و اينرسي حرارتي بالا
ــ کارکرد حرارتي آن 5 بار بهتر از آجر رسي و 10 بار بهتر از سقف دال بتن است .
ــ کاهش مقدار جريان گرما.
ــ تأخير در انتقال حرارت .
ــ ثابت نگهداشتن تقريبي دما.
ــ خنک نگهداشتن داخل در تابستان و گرم نگهداشتن داخل در زمستان.
ــ ذخيره سرمايه با کاهش هزينه‌هاي تکرارشونده در تهويه هوا و گرما.
4-2-مواد کامپوزيت:
مواد کامپوزيت معمولاً با پلاستيک ترکيب مي‌شود و با فاير گلاس يا کربن تقويت مي‌شوند.
اگر چه هزينه مواد کامپوزيت بالاتر از مواد استاندارد مي باشد اما با امتيازات ويژه مواد کامپوزيت مانند وزن سبک و مقاومت که به استفاده‌کننده تقديم مي‌کند جبران مي‌شود.
اين خاصيت مواد کامپوزيت باعث استفاده هر چه بيشتر آن در وسايل اتوماتيکي، هوانوردي و ساختمانهاي تجاري مي‌شود.
4-3-ساختار مواد کامپوزيت :
کامپوزيتها معمولاً از ساختار بنياني ساخته مي‌شود(پلاستيک سختي‌ناپذير يا پليمر قابل ارتجاع) از همه رايجتر مواد استفاده شده در آن فايبرها هستند که معمولاً در انواع بلوري، کربن، آرميد مي‌باشند فراواني در دسترس بودن آن، هزينه پايين مواد کامپوزيت و کارآيي بالا از خصوصيات آن شمرده مي‌شود اخيراً با مصنوعات کربن يا تارهاي آرميد مسلح مي‌شوند و منحصراً در مراکز مهم صنعتي استفاده مي‌شوند مانند هوانوردي، دارويي، ورزشي، سرگرمي.
مهمترين رزينهاي قابل ارتجاع براي کامپوزيتها پلي‌پروپلين، پلي‌آميدها و پلي اترـ اترـ کتون مي‌باشند.
4-4-خواص مواد کامپوزيت:
ماده‌هاي کامپوزيتي داراي امتيازات ويژه مي‌باشند وزن سبک، مقاومت فيزيکي و شيميايي، هزينه پايين نگهداري و طراحي آسان. خاصيت مکانيکي آنها(سختي و استحکام خستگي) بعلاوه خاصيت شيميايشان(مقاومت خوردگي) به طولاني کردن چرخه حيات بعضي از تجهيزات کمک مي‌کنند همچنين تقويت‌کننده مطمئن در مقابل شکهاي بزرگ و مقاوم در برابر آتش مي‌باشند.
4-5-مواد کامپوزيت در ساختمان:
ماده‌هاي کامپوزيت باعث بهبود کيفيت عايقهاي حرارتي و صوتي مي‌شوند و تعدادي از آنها عايق الکتريکي مناسبي مي‌باشند در طراحي آنها بسيار دست انسان باز است و بخاطر وزن سبک آنها و اشکال مختلفي که مي شود با آنها درست کرد درصنعت ساختمان‌سازي کاربرد دارد هزينه ساخت کامپوزيت از مواد استاندارد همانند آهن، چوب، و آلومينيوم بالاتر است اما يک ارزش افزوده بر حسب امتياز پيدا مي‌کنند و آن دوام و اطمينان و بهبود ساخت ميباشد.
در ساختمانهاي تجارتي مواد کامپوزيتي با مواد استاندارد با يک رقابت سخت مواجه مي‌شوند بدين صورت که هر چيزي که از بتن و فلز براي تيرآهن و .... مي باشد مشتريان تراز اجرايي بدان واقف هستند به همين دليل کامپوزيتها خيلي کمتر در صنعت و ساختمانهاي مسکوني و تجاري مورد استفاده قرار مي‌گيرند اگر چه اشکال قابل انعطاف، مقاوم در برابر آب‌و‌هوا، عايق صوتي و حراراتي و مقاوم در برابر آتش امتيازات محسوس مي باشند مواد کامپوزيتي مي‌تواند براي دامنه هدف استفاده شود پانلهاي زينتي، نوسازي ساختمانها، کارهاي هنري، اجزاء بام، شکلهاي مجموعه بزرگ و .........
