به طور کلی سازه‌های GRC به سه روش (اسپری کردن، پیش مخلوط و هیبرید) و در پنج مرحله (طراحی، تولید، کنترل کیفیت، نصب و نگهداری) تولید و اجرا می‌شود. مجموعه ایران کامپوزیت کاویان در این مقاله به تشریح پنج مرحله ساخت، اجرای GRC و بررسی تجهیزات مورد استفاده آن می‌پردازد.
مرحله اول: طراحی سازه‌های بتنی GFRC
این مرحله شامل سه بخش است:
1.انتخاب مواد GRC
قبل از هر اقدامی با کسب شناخت کافی از خواص مورد انتظار و نیاز پروژه نوع و مقدار هریک از مواد تشکیل دهنده را انتخاب کنید.
2.انتخاب روش ساخت و تجهیزات GRC
دو روش اصلی برای تولید GRC با عنوان‌های Spray up (اسپری کردن) و premix (پیش مخلوط) وجود دارد. از روش اسپری کردن برای اشکال پیچیده و سطوح منحنی استفاده می‌شود. ساخت سازه‌های GRC به این روش بخاطر استفاده از جت تفنگ اسپری و تجهیزات تخصصی هزینه بالایی دارد اما در مقایسه با دو روش دیگر الیاف تقویت‌کننده طول بیشتری داشته و خواص مکانیکی بالاتری ارائه خواهند کرد.
در مقابل برای پروژه‌هایی با بودجه محدود با اشکال مسطح و نسبتا ساده، از روش پیش مخلوط با استفاده از یک تفنگ اسپری و پمپ مخصوص استفاده می‌شود. در مقایسه این روش با روش اسپری کردن جهت‌گیری الیاف تصادفی‌تر بوده و طول آن‌ها کوتاه‌تر خواهد بود لذا انتظار می‌رود استحکام مکانیکی کمتری حاصل شود.
در صورتی‌که نیاز به ساخت ترکیبی از اشکال پیچیده و یکپارچگی ساختاری باشد، از روش سوم (هیبریدی) به عنوان اقتصادی‌ترین روش استفاده می‌شود. در این روش یک قیف و کمپرسور هوا مورد نیاز است که در مقایسه با روش دیگر هزینه بالایی ندارد اما باید در نظر داشته باشید روش هیبریدی به مهارت اجرایی بالایی نیاز دارد تا خواص مورد انتظار حاصل شود.
در تهیه اسپری‌ها به اندازه نازل دقت کنید، نازل‌های کوچکتر مقدار کمتری از مواد را با شدت بیشتری پاشش می‌کنند و لایه نازک‌تری به جای خواهند گذاشت و توصیه می‌شود در اعمال لایه‌های جلویی از نازل‌های کوچکتر استفاده شود.
3.طراحی طرح آماتور
هر پروژه بزرگی نیازمند طرح اولیه یا آزمایشی برای اطمینان از توزیع و تراز مناسب الیاف شیشه در داخل ماتریس بتن است تا از خطا و ضررهای ناشی از آن تا حد امکان جلوگیری شود.
مرحله دوم: تولید GRC
در مرحله تولید GRC موارد زیر مورد توجه قرار می‌گیرد:
1.اختلاط
برای اطمینان از توزیع یکنواخت الیاف و سایر اجزاء، میکسر از اهمیت بالایی برخوردار است. بهتر است ابتدا مواد را با استفاده از یک همزن دستی مانند Collomix Xo6 یا Xo55 با سرعت کم مخلوط کنید، سپس با یک میکسر با سرعت بالا (بیش از 500 دور بر دقیقه) به مدت 30 ثانیه تا یک دقیقه اقدام به اختلاط ملات نمایید تا مخلوط کاملا یکدست و شل شود. این کار باید برای هر دو پوشش پشت و جلو انجام شود (قبل از افزودن الیاف، سرعت بالا و پس از افزودن، کاهش سرعت اختلاط لازم است).
2.اجرای GRC
اجرای ملات بسته به روش تولید انتخابی متفاوت خواهد بود:
استفاده از روش اسپری GRC:
در این روش با استفاده از جت تفنگ اسپری رشته‌های الیاف شیشه در داخل تفنگ اسپری به اندازه مورد نیاز (بین 25 میلی متر تا 40 میلی متر) بریده می‌شود و مقدار الیاف مصرفی حدود 4 تا 5 درصد وزن کل مخلوط را تشکیل می‌دهد.
با استفاده از ملات بدون الیاف، یک پوشش تا حد ممکن نازک با اسپری ایجاد می شود (پوشش جلویی) و در لایه‌های بعدی ملات دارای الیاف به سرعت اعمال می‌شوند تا از یکپارچگی اطمینان حاصل شود (پوشش پشت).
در نظر داشته باشید هر پاس تفنگ اسپری لایه‌ای به ضخامت تقریبی 4-6 میلی‌متر رسوب می‌دهد، با این حال، باید با دقت ضخامت کافی در گوشه‌ها و اشکال پیچیده باشد.
استفاده از روش پیش‌مخلوط GRC:
در روش تولید GFRC با پیش اختلاط و ریخته‌گری، ابتدا ملات بتنی در یک میکسر با سرعت برشی بالا مخلوط می‌شود.
سپس الیاف شیشه‌ای از پیش بریده شده (با طولی بین 6 تا 12 میلی متر) به مقدار ۲ تا ۴ درصد (معمولاً ۵/۳ درصد) وزن مخلوط افزوده شده و به آرامی مخلوط می‌شوند. این امر منجر به دستیابی به بالاترین میزان پراکندگی و یکنواختی توزیع الیاف با حداقل آسیب وارده به الیاف خواهد شد.
در نهایت مخلوط حاصل به روش‌های مختلفی مانند تزریق و لرزش، پرس یا شاتکریت شکل‌دهی می‌شود.
استفاده از روش ترکیبی GRC:
در این روش ابتدا ملات بدون الیاف با استفاده از از قیف اسپری به عنوان لایه جلو اعمال می‌شود و پس از سفت شدن ملات دارای الیاف با استفاده از غلتک‌های فشرده‌سازی روی آن پخش می‌شود.
3.پخت
شرایط پخت یا عمل‌آوری سازه‌های GFRC اساسا با فناوری گرایش بتن معمولی تفاوتی ندارد و عمدتا بعد از 16 تا 24 ساعت به حدی از پخت رسیده که قابلیت جدایی از قالب در فرآیند ریخته‌گری را دارد (در نظرداشته باشید هرچه زمان پخت یا عمل آوری بیشتری صرف شود سازه بتنی بهتری بدست خواهد آمد).
مرحله سوم: کنترل کیفیت
در مورد کنترل کیفیت سازه‌های GRC برای کابرد های مختلف در مقیاس بین المللی استانداردهای مختلفی شامل آزمایش‌های کنترل کیفیت فرآیند تولید و آزمایش‌های بازرسی بعد از فرآیند ساخت طراحی شده است که در صورت اقدام به تولید این نوع سازه باید مورد توجه قرار گیرد.
مرحله چهارم: نصب
پس از تولید و تایید کیفیت سازه در وهله اول هندلینگ و جایجایی درست المان‌های GRC از اهمیت بالایی برخوردار است تا از آسیب سازه جلوگیری شود. سپس ایجاد لنگر مناسب جهت اطمینان از پایداری و ایمنی المان نصب شده اهمیت پیدا خواهد کرد. در نهایت آخرین مرحله نصب شامل هر نوع پرداخت یا پوشش سطح است تا ظاهر آن را بهبود دهد و از آن در برابر عوامل محیطی محافظت نماید.
مرحله پنجم: نگهداری
همانطور که در مقالات پیشین اشاره شد سازه‌های GFRC نسبت به دیگر سازه‌های بتنی سنتی دوام و طول عمر بیشتری دارند و مقاومت بیشتری در برابر بروز ترک و آسیب از خود نشان می‌دهند اما آسیب سازه و ایجاد ترک در طول سالیان دراز یک امر اجتناب‌ناپذیر است. لذا جهت حفظ طول عمر سازه لازم است یک برنامه دوره‌ای جهت بازرسی و تعمیر آسیب‌های احتمالی تدوین و اجرا گردد.
جمع بندی
در این مقاله از وبسایت ایران کامپوزیت کاویان سعی بر آن بود راهنمای جامعی از فرآیند ساخت و اجرای جی آر سی برای ساختمان ارائه شود. با دنبال کردن این مراحل، GRC تولید شده می‌تواند با موفقیت در پروژه‌های ساختمانی مختلف پیاده‌سازی شود و به عنوان یک سازه بتنی سبک، بادوام و زیبا در رزومه کاری شما باقی بماند. اگر شما هم نکته‌ای در این خصوص می‌دانید می‌توانید آن را در قالب کامنت با ما و دیگر خوانندگان به اشتراک بگذارید.