به طور کلی سازه های GRC به سه روش (اسپری کردن، پیش مخلوط و هیبرید) و در پنج مرحله (طراحی، تولید، کنترل کیفیت، نصب و نگهداری) تولید و اجرا خواهد شد. مجموعه ایران کامپوزیت کاویان در این مقاله به تشریح پنج مرحله ساخت و اجرای GRC و بررسی تجهیزات مورد استفاده آن می پردازد.
مرحله اول: طراحی سازه های بتنی GFRC
این مرحله شامل سه بخش به شرح زیر می گردد:
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 عنوان های Spray up (اسپری کردن) و premix (پیش مخلوط) وجود دارد. از روش اسپری کردن برای اشکال پیچیده و سطوح منحنی استفاده می شود. ساخت سازه های GRC به این روش بخاطر استفاده از جت تفنگ اسپری و تجهیزات تخصصی هزینه بالایی دارد اما در مقایسه با دو روش دیگر الیاف تقویت کننده طول بیشتری داشته و خواص مکانیکی بالاتری ارائه خواهند کرد.
در مقابل برای پروژه هایی با بودجه محدود با اشکال مسطح و نسبتا ساده، از روش پیش مخلوط با استفاده از یک تفنگ اسپری و پمپ مخصوص استفاده می شود. در مقایسه این روش با روش اسپری کردن جهت گیری الیاف تصادفی تر بوده و طول آنها کوتاه تر خواهد بود لذا انتظار می رود استحکام مکانیکی کمتری حاصل شود.
در صورتیکه نیاز به ساخت ترکیبی از اشکال پیچیده و یکپارچگی ساختاری باشد، از روش سوم (هیبریدی) به عنوان اقتصادی ترین روش استفاده می شود. 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 اسپری ها به اندازه نازل دقت کنید، نازل های کوچکتر مقدار کمتری از مواد را شدت بیشتری پاشش می کنند و لایه نازکتری به جای خواهند گذاشت و توصیه می شود در اعمال لایه های جلویی از نازل های کوچکتر استفاده شود.
3.طراحی طرح آماتور:
هر پروژه بزرگی نیازمند طرح اولیه یا آزمایشی را برای اطمینان از توزیع و تراز مناسب الیاف شیشه در داخل ماتریس بتن است تا از خطا و ضرر های ناشی از آن تا حد امکان جلوگیری شود.
مرحله دوم: تولید GRC
در مرحله ی 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. اینکار باید برای هر دو پوشش پشت و پوشش 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 رشته های الیاف شیشه در داخل تفنگ اسپری به اندازه مورد نیاز (بین 25 میلی متر تا 40 میلی متر) بریده می شوند و مقدار الیاف مصرفی حدود 4 تا 5 درصد وزن کل مخلوط را تشکیل می دهد.
با استفاده از ملات بدون الیاف، یک پوشش تا حد ممکن نازک با اسپری ایجاد می شود (پوشش جلویی) و در لایه های بعدی ملات دارای الیاف به سرعت اعمال می شوند تا از یکپارچگی اطمینان حاصل شود.(پوشش پشت)
در نظر داشته باشید هر پاس تفنگ اسپری لایه ای به ضخامت تقریبی 4-6 میلی متر رسوب می دهد، با این حال، باید با دقت ضخامت کافی در گوشه ها و اشکال پیچیده باشد.
استفاده از روش پیش مخلوط 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 می شوند. 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 روش های مختلفی مانند تزریق و لرزش، پرس یا شاتکریت شکل دهی می شود.
استفاده از روش ترکیبی GRC:
در این روش ابتدا ملات بدون الیاف با استفاده از از قیف اسپری به عنوان لایه جلو اعمال می شود و پس از سفت شدن ملات دارای الیاف با استفاده از غلتک های فشرده سازی روی آن پخش می شود.
3.پخت
شرایط پخت یا عمل آوری سازه های GFRC اساسا با فناوری گرایش بتن معمولی تفاوتی ندارد و عمدتا بعد از 16 تا 24 ساعت به حدی از پخت رسیده است که قابلیت جدایی از قالب در فرآیند ریخته گری 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 خصوص کنترل کیفیت سازه های GRC برای کابرد های مختلف در مقیاس بین المللی استاندارد های مختلفی شامل آزمایش های کنترل کیفیت فرآیند تولید و آزمایش های 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 المان های 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 هرنوع پرداخت یا پوشش سطح می باشد 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 سازه های GFRC نسبت به دیگر سازه های بتنی سنتی دوام و طول عمر بیشتری دارند و مقاومت بیشتری در برابر بروز ترک و آسیب از خود نشان می دهند اما آسیب سازه و ایجاد ترک در طول سالیان دراز یک امر اجتناب ناپذیر است لذا جهت حفظ طول عمر سازه لازم است که یک برنامه دوره ای جهت بازرسی و تعمیر آسیب های احتمالی احتمالی تدوین و اجرا گردد.
جمع بندی:
در این مقاله از وبسایت ایران کامپوزیت کاویان سعی بر آن بوده است که 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 نکته ای در این خصوص می دانید می توانید آن را در قالب کامنت با ما و دیگر خوانندگان به اشتراک گذارید.