کاربرد سازه های کامپوزیتی در صنعت ساختمان

افزایش جمعیت در سراسر دنیا و نیاز روزافزون آن ها روند رو به کاهش مواد و منابع طبیعی و همچنین سوخت های فسیلی را در پی داشته است. بنابراین برای محافظت از طبیعت و به حداقل رساندن آسیب ها به منابع طبیعی بهره گیری از مواد مصنوعی بدون خطر بهترین راهبرد است. کامپوزیت ها ازجمله این منابع هستند که در صنعت ساختمانی می توانند جایگزین های مناسبی برای آهن و چوب باشند که امروزه در بخش های مختلف ساخت وساز ساختمان کاربرد دارند. به طورکلی یکی از مهم ترین دلایل استفاده از کامپوزیت های ساختمانی نقش آن در زیبایی معماری و استفاده از آن به عنوان نمای ساختمان است. اما ازجمله دلایل مهم دیگر استفاده از آن ها این است که با توجه به روند رو به رشد قیمت مصالح ساختمانی و با توجه به اینکه در برآورد اقتصادی کامپوزیت هزینه بسیار کمتری را برای ساختمان می تراشد استفاده از این محصول بسیار موردتوجه قرارگرفته است. همچنین بیان می شود این مواد امروزه با توجه به فناوری و فنّاوری بکار گرفته شده در آن ها جهت مقاوم سازی در برابر بلاهای طبیعی چون زلزله نیز به صورت سازه های از پیش ساخته کاربردهای فراوانی دارد. کاربرد کامپوزیت های ساختمانی در پوشش نما، بام، سقف های کاذب، نرده ها و حصارها، درب و پنجره، اسکلت ساختمان، دکور و پارتیشن بندی سازه های داخلی و لوازم سرویس بهداشتی مانند وان، سینک و… را شامل می شود. اما به طور جزئی تر از موارد مهم مصرف کامپوزیت های ساختمانی می توان به کامپوزیت آلومینیومی اشاره کرد که شکل پذیری بالا و پردازش آسانی دارد و در معرض سرما و گرما مسطح باقی می ماند. علاوه بر این، مهم ترین ویژگی کامپوزیت آلومینیومی ضد حریق بودن آن است. تیرها و پانل های کامپوزیتی با زمینه پلیمری ویژگی هایی چون قدرت، استحکام، سبکی، قابلیت چرخش و جابه جایی مناسبی دارند و همین طور در جذب انرژی های داخلی ساختمان نقش مهمی دارند و به عنوان مستحکم ترین مصالح ساختمانی می توانند جایگزین فولاد، بتن و چوب شوند. همچنین این پانل ها در برابر طوفان و نفوذ حشرات به داخل ساختمان مقاوم اند و از ایجاد شکاف و تیرگی در دیواره خانه های پیش ساخته جلوگیری می کنند، علاوه بر این مواد کامپوزیتی در برابر ارتعاشات زلزله عملکرد بهتری از سایر مواد و مصالح دارند و بهترین گزینه جهت مقاومت سازه در برابر لرزه هستند. سبکی اولین مزیت کامپوزیت های ساختمانی است و هزینه های ساختمان را تا حد بسیار زیادی پایین می آورد و در مقابله با زلزله اهمیت فراوانی دارد و می توان گفت در مقایسه با آجر و سیمان 50 برابر سبک تر است. کامپوزیت های ساختمانی علی رغم سبکی، مقاومت بالایی دارد و انواع فشارها و ضربه ها را جذب کرده و در برابرشان مقاومت می کنند. یکی از ویژگی های کامپوزیت های ساختمانی مقابله با خوردگی و رطوبت است که هزینه های تعمیر و نگهداری را تا حد قابل توجهی پایین آورده و به علت عدم پوسیدگی ازنظر بهداشتی هم مطمئن تر بوده و نگرانی از تجمع میکروب ها را به حداقل می رساند. همچنین کامپوزیت ها در معرض محیط های باز، کاربردهای شیمیایی و سایر شرایط محیطی و دمایی مقاومت بسیار خوبی از خود نشان می دهند. به طور کامل تر می توان بیان نمود که از کامپوزیت ها می توان در تولید سازه های کامپوزیتی که یک سیستم جدید ساختمانی است و ازلحاظ دارای فنّاوری منحصربه فرد هستند را ساخت. سازه های کامپوزیت، سیستمی بدون اسکلت ماژولار است که از اتصال قطعات پیش ساخته کامپوزیتی به وجود می آید و شبیه سازه های کامپوزیتی بازی های کودکان است. با استفاده از سازه های کامپوزیتی در ساخت ساختمان ها می تواند مقاومتی چندین برابر قدرت ساختمان های معمولی داشت و همچنین با استفاده از آن ها می توان ساختمان هایی 100 درصد ضد زلزله داشت. علاوه بر آن کارشناسان بیان می کنند که از سازه های کامپوزیتی دهانه های مفید 10،20،30 متر می توان در ساخت پل، تونل، آشیانه هواپیماها، سد، ساختمان های با تعداد نامحدود طبقات و با ارتفاع بیشتر، مگا سازه (سازه هایی بزرگ تر از ابر سازه که دهانه های خیلی بزرگی دارند) با هزینه ای کم و مقاومتی بالا استفاده کرد. این سازه جایگزینی مناسب برای اسکلت های فلزی در ساخت وساز است.