شاید اولین چیزی که در ابتدا توجه شما را نسبت به یک خانه یا آپارتمان جلب می‌کند، نمای آن است. بنابراین توجه به جنس مصالح به کار برده شده، طرح و آراستگی آن بسیار برای ساخت سازه ضروری است. ساخت و اجرای نما یکی از مهم‌ترین مراحل ساخت و ساز یک سازه است. همزمان با پیشرفت تکنولوژی، پیشرفت در زمینه ساخت نما هم روز به روز بیشتر می‌شود. جدیدترین تکنولوژی موجود در زمینه نما و مبتنی بر بتن، نماهای GFRC است که علاوه بر زیبایی نما، مزایای بسیار زیادی در راستای کند کردن روند فرسایشی نمای خارجی ساختمان، جلوگیری از هدر رفت انرژی، کم شدن هزینه‌های مرتبط با نما، خاصیت‌هایی همچون مقاومت در برابر آب، آتش و… دارد.
در گذشته، نمای ساختمان‌ها بتنی بود و به دلیل وزن بالا و همچنین مقاوم نبودن در برابر شرایط جوی دارای مزایای کمی بود. نماهای سنتی به مرور زمان جلوه خود را از دست داده و دچار فرسایش، ترک و حتی ریزش می‌شوند؛ اما با استفاده از نسل جدی نمای GFRC، میتوان این مشکلات را مرتفع کرد. در این سری از مقالات گروه معماری هورنو ابتدا به معرفی نمای GFRC و مزایای آن می‌پردازیم.
جی اف آر سی GFRC چیست؟ جی آر سی GRC چیست؟
GFRC مخفف عبارت “Glass Fiber Reinforced Concrete” به معنای بتن تقویت شده با الیاف شیشه می باشد. همانطور که از اسم این بتن پیداست، این بتن توسط الیاف شیشه مسلح شده و الیاف شیشه وظیفه تقویت مقاومت کششی و خمشی بتن را بر عهده دارد. بتن GFRC مقاومت کششی و خمشی بسیار بالایی در تست ها و آزمایشات انجام شده داشته است. از آنجایی که الیاف شیشه بر خلاف میلگرد در تمامی سطح بتن به صورت یکنواخت پخش می شود از به وجود امدن ترک های سطحی و ریز ترک ها نیز جلوگیری می کند.
انعطاف پذیری بسیار بالای GFRC در تولید و اجرا، مقاومت بسیار بالا، دوام و طول عمر بالا، مقاومت و ایمنی بسیار بالا در برابر زلزله و تنش های وارده و سایر مزایا و ویژگی های GFRC که در ادامه با آنها بیشتر آشنا می شویم، باعث شده است که با این متریال بتوان انواع قطعات پیش ساخته بتنی را در طرح و ابعاد کاملا سفارشی تولید کرد. نمای GFRC یکی از محبوب ترین نماهای ساختمان مخصوصا برای پروژه های بزرگ و لوکس ساختمانی هست که قابلیت ایجاد طرح هایی خاص و منحصر به فرد را دارد.
تاریخچه بتن جی اف آر سی GFRC
GFRC جی اف آر سی یا GRC در ابتدا در دهه 1940 در روسیه توسعه یافت، اما تا سال های 1970، شکل فعلی آن به طور گسترده ای استفاده نشد.
به صورت تجاری،GFRC برای ساخت پانل های بزرگ و سبک که اغلب به عنوان نمای ساختمان در نظر گرفته شده استفاده می شود. این پانل ها غیر سازه ای در نظر گرفته شده اند، زیرا آنها برای حمایت از وزن خود به همراه بارهای لرزه ای و بادی طراحی شده اند، که در طراحی دیوارهای پرده شیشه ای طراحی شده است. این پانل ها به دلیل لایه بندی مواد بسیار سبک وزنند، نه به این دلیل که بتن جی اف ار سی چگالی قابل ملاحظه ای نسبت به بتن معمولی دارد. به طور متوسط وزن آن حدود یک بایت معمولی را به صورت حجمی وزن می کند.
پانل های نمایشی معمولا به یک قاب فولادی سازه ای متصل می شوند که از پانل پشتیبانی می‌کند و نقاط اتصال را برای حلق آویز فراهم می‌کند.
معمولا از دو روش مختلف برای ساخت جی اف آر سی – GFRC استفاده می کند :
- – (premix) پرمیکس
- – (spray) اسپری کردن یا پاشیدن
روش پرمیکس در نمای جی اف آر سی:
در این روش الیاف شیشه ای درون دوغاب قرار می گیرند و سپس در قالب های مختلف پمپاژ می شوند.
قالب های پرمیکس به دلیل پیچیده بودن; قابلیت طراحی بهینه را دارند و بعد از ساخته شدن; می توان در فضایی با کنترل دما و رطوبت; قالب ها را نگهداری نمود. این روش هزینه کمتری نسبت به روش دیگر اسپری کردن دارد، اما عیب آن این است که به دلیل کوتاه بودن الیاف های شیشه ای، مقاومت کمتری دارد.
روش اسپری کردن در نمای جی اف آر سی:
عملکرد روش اسپری مشابه شاتکریت است و روش کار به این صورت است که همزمان از دستگاه نازل دوغاب سیمان و الیاف شیشه ای بر سطح مورد نظر پاشیده می شوند. در این روش الیاف شیشه ای برش می خورند. در روش اسپری کردن برای نمای جی اف آر سی درصد بالای شیشه؛ باعث بالا بردن مقاومت مکانیکی نمای ساختمان می شود و ضخامت سطح را کاهش می دهد. مزیت روش اسپری کردن این است که طول الیاف بلند است و باعث مقاومت بیشتر نما می شود. از معایب این روش می توان به هزینه بالای تجهیزات آن اشاره نمود.
خصوصیات بتنgfrc
- مقاومت کششی را حدود 2 برابر افزایش میدهد.
- مقاومت در برابر ضربه را حدود 10 برابر افزایش میدهد.
- مقاومت خستگی بتن تقویت شده با الیاف شیشه کمی کمتر از بتن مسلح با فولاد است.
- وزن مخصوص این بتن برابر با ۲/۲ تن در مترمکعب است.
- الیاف شیشه حدود ۱۰ درصد حجمی مخلوط بتنی است.
- بتن gfrc با بتن الیافی تفاوت دارد. در تولید بتن الیافی از هر نوع الیاف اعم از پروپیلن، پلی استر، فلز و … استفاده می‌شود ولی برای جی اِف آر سی با روش تولید خاص فقط از الیاف شیشه استفاده می‌گردد.
بررسی مزیت ها و معایب جی ار سی GRC
- سبکی منحصر به فرد این محصول که بار وارده با سازه شما را تا میزان قابل توجه ای کاهش می دهد. بتنgfrc حدود 85 درصد وزن بتن مسلح با فولاد است به این معنی که کمی سبک تر میباشد.
- ضد حریق بودن این محصول به شما توانایی اخذ الزامات آتش نشانی را می دهد و تا میزان قایل توجه از خود در برابر آتش سوزی مقاومت نشان میدهد.
- تنوع در سایز، ضخامت ، مدل و رنگ از دیگر مزایای جی ار سی می باشد .
- با توجه به این که جی ار سی منشا خاکی دارد، دوست دار محیط زیست بودن این محصول امری قایل توجه است که به سیاست های جهانی حفظ محیط زیست کمک می کند.
- جی ار سی به دلیل سازگاری با انواع اقلیم های مختلف در سراسر جهان از عمر بالایی برخوردار است.
- جی ار سی به دلیل وجود سیمان که از مقاومت بالایی برخوردار است و علاوه برآن الیاف شیشه سبب افزایش مقاوت آن نیز می شود وکنترل بر ترک های سطحی روی آن زیاد است.
- سرعت در اجرا و نصب آن و همچنین آسان بودن نصب جی ار سی ها از موارد قابل توجه می باشد.
- مقاومت در برابر خوردگی
- متریال عالی جهت بازسازی ساختمان‌های قدیمی کاربردی است.
- مقاومت خمشی مناسبی به نسبت وزن دارد.
- برشکاری آن آسان است و شکستنش دشوار میباشد.
- این بتن را میتوان در رنگ‌ها و طرح های متنوع ساخت.
- بتن GFRC در برابر مواد شیمیایی مقاوم است.
- در برابر بارندگی و آفتاب و … مقاوم است و دوام و طول عمر بالایی دارد.
- در برابر آتش و گرما و سرما مقاوم است.
- نفوذ پذیری کم GFRC مقاومت آن را در برابر آلودگی آب و هوا را افزایش میدهد.
- سازگار با محیط زیست است.
- به دلیل وزن کمتر، بار مرده ساختمان را کاهش میدهد.
- به حداقل رساندن الزامات نگهداری در طولانی مدت و کاهش هزینه نگهداری
- سطوح با نمای جذاب
- دارای مواد غیر فعال و بدون خروج گاز
- پایدار در برابر حشرات
- در دسترس در ابعاد مختلف
- امکان نقاشی کردن بر این سطوح
- دستیابی به رتبه LEED به عنوان مصالح ساختمانی سبز
- با توجه به مزایا و طول عمر قیمت جی اف ار سی نسبتا مناسب است .
نمای جی اف آر سی ساختمان یا نمای خشک علاوه بر مزایای گفته شده، معایبی دارد که در ادامه آن ها را به اختصار نام می بریم.
- جهت نصب نیاز به یک سیستم لنگرگاه جداگانه دارد.
- با تابش نور خورشید امکان کمرنگ شدن رنگدانه های رنگی در نمای ساختمان وجود دارد.
- جهت اختلاط این بتن نیاز به نیروهای متخصص و فرایند اختلاط سخت است.
- در طولانی مدت بتن مسلح مقاومت خود را از دست می دهد.
- جهت حمل و نقل آن باید برنامه ریزی زیادی انجام شود.
- اجرای جی اف آر سی هزینه بالاتری دارد.
جی ار سی در نما
این روزها با پیشرفت شگرف در طراحی سازه و همچنین معماری های اعجاب انگیز، مصالح و روشهای اجرای سنتی، نه تنها پاسخگوی این نوآوریها نیستند بلکه از لحاظ ایمنی و اقتصادی نیز توجیه پذیر نمی باشند. از این رو از دهه شصت میلادی توسط انجمن پیش ساخته های بتنی کانادا برای ساخت قطعات نمای ساختمان شیوه جدیدی را در پیش گرفتند، که آن استفاده از الیاف شیشه در بتن به جای فولاد در قطعات پیش ساخته نما بود. از آنجا که مقاومت خمشی و کششی جی اف ار سی از بتن معمولی بیشتر است، از این رو محصولات جی اف ار سی بطور گسترده در صنعت ساختمانی روز دنیا استفاده می شود.این قطعات با داشتن استحکام و دوام دراز مدت در برابر شرایط محیطی مثل باد، باران و نور آفتاب وحتی زلزله وهمچنین توانایی جی اف ار سی در بوجود آوردن هر بافت، شکل و طراحی که به ساختمان اجازه می دهد با محیط اطراف بهتر ترکیب شود، سبب شده است تا مزیت بیشتری نسبت به مصالح مشابه داشته باشد.
روش های نصب و اجرای بتن جی اف آر سی GFRC
معمولاً روش نصب اصولی و پیشنهادی سیستم اجرای خشک میباشد که به سازه ایی بعنوان زیرسازی احتیاج دارد که بر روی سازه اصلی نصب شده و سپس پنلها با دیتیلهای مختلفی از قبیل جوش قطعات به زیر سازی ، اتصال از طریق پیچ و یا فریم سازی و قراردادن پنلها در فریمها امکان پذیر میباشد ولی گاهی اوقات بدلیل اصرار کارفرمایان به کاهش هزینه های اجرا و همچنین عدم آشنایی به مزایای سیستمهای نوین اجرای نما اصرار به سیستم قدیمی نصب از طریق ملات یا دوغابی دارند که در این حالت میتوان با قراردادن مفتولهای گالوانایز درون پنلها میتوان به روش اسکوپ آنرا اجرا کرد.
جمع بندی
نمای جی اف آر سی ساختمان که به صورت خشک اجرا می شود؛ به دلیل جدید بودن؛ نیاز دارد مورد تست های مختلف قرار بگیرد. در ایران استفاده از این بتن تحت استانداردهای بریتانیا و آمریکا است.
