قرن بیستم را باید قرن پلیمرها نیز دانست. محصولات پلیمری از لحاظ حجمی در سال 1990 بر حجم محصولات آهنی فایق آمد و پیش بینی می شود که در قرن حاضر، از لحاظ وزن نیز بالاتر رود. صنایع ساختمان، بزرگترین مصرف کننده مواد پلیمری، 25 تا 30 درصد از کل پلیمرها را مصرف می کند.
یکی از مواردی که به وفور در ساختمان استفاده می شود، بتن است. این ماده به دلیل هزینه پایین تولید، راحتی استفاده و استحکام فشاری، یکی از مواد پر مصرف در سازه هاست ولی به دلیل نقایصی که دارد، (نقایصی چون تخریب یخ زدگی و ذوب؛ تخریب پذیری توسط مواد شیمیایی خورنده؛ استحکام کششی کم ؛ دیر پخت بودن و...) همزمان با تولید این ماده، ترکیب آن با فولاد (مسلح کردن بتن) و ایجاد خاصیت تاب خمشی مطرح شد.
در این رابطه خانواده بتن های پلیمری، بهترین خاصیت ها را از خود نشان دادند. خواص این نوع بتن، برتر از بتن های سیمانی بود و گاهی خواص منحصر به فردی از خود نشان می دهد. با توجه به نیاز بیشتر به استحکام در سازه ها و برتری های این نوع بتن، بتن پلیمری مورد علاقه دانشمندان واقع شد. بتن های پلیمری از حدود سال 1950 وارد بازار شده است و پیش بینی می شود که در طی دهه پیش رو، مصرف آنها 10 برابر شود. متاسفانه در کشور ما اقدام خاصی روی بتن پلیمری صورت نگرفته است و هنوز در سطح موضوعی تحقیقاتی برای دانشجویان باقی مانده است؛ موضوعی که منابع تحقیق آن نیز غالباً خارجی هستند.
بیشتر مواد و مصالح طبیعی به دلیل ناپیوستگی های سطحی و ترکیباتی که در خود دارد، مقاومت لازم برای تحمل تنش های زیاد را ندارد و لازم است که با مواد دیگری مسلح شود.
دانشمندان به دنبال موادی هستند که ضمن مسلح کردن بتن، دارای وزن کمتر، مقاومت بیشتر در برابر عوامل جوی و رفتار بهتر در بارگذاری های متناوب باشد و بتواند مقاومت خود را در دماهای بالا مثل دماهای کوره حفظ کند.
در ساختمان های مسکونی از کامپوزیت هایی با فیبر شیشه ای یا پلی استر استفاده می شد.
(سازه کامپوزیتی GRP)، دو ساختمان استثنایی با سازه کامپوزیتی ساخته شده است که یکی سازه گنبدی شکل در بن غاری (1968) و دیگری سقف فرودگاه دبی (1972) است که تاثیر محسوسی بر استفاده از این نوع سازه ها داشته است.
بیشتر این سازه ها دارای سازه اصلی بتن مسلح بود و برای ساخت پانل ها از Glass Reinforced Plasticبهره
می برد، مانند سازه قوسی فضا کار زمین فوتبال شهر منچستر (1980)، مهمترین کاربردهای GRPبه قرار زیر است:
مهمترین دلایل افزایش استفاده از کامپوزیت
منبع: ماهنامه خبری صنعت ساختمان- شماره 5
یکی از مواردی که به وفور در ساختمان استفاده می شود، بتن است. این ماده به دلیل هزینه پایین تولید، راحتی استفاده و استحکام فشاری، یکی از مواد پر مصرف در سازه هاست ولی به دلیل نقایصی که دارد، (نقایصی چون تخریب یخ زدگی و ذوب؛ تخریب پذیری توسط مواد شیمیایی خورنده؛ استحکام کششی کم ؛ دیر پخت بودن و...) همزمان با تولید این ماده، ترکیب آن با فولاد (مسلح کردن بتن) و ایجاد خاصیت تاب خمشی مطرح شد.
در این رابطه خانواده بتن های پلیمری، بهترین خاصیت ها را از خود نشان دادند. خواص این نوع بتن، برتر از بتن های سیمانی بود و گاهی خواص منحصر به فردی از خود نشان می دهد. با توجه به نیاز بیشتر به استحکام در سازه ها و برتری های این نوع بتن، بتن پلیمری مورد علاقه دانشمندان واقع شد. بتن های پلیمری از حدود سال 1950 وارد بازار شده است و پیش بینی می شود که در طی دهه پیش رو، مصرف آنها 10 برابر شود. متاسفانه در کشور ما اقدام خاصی روی بتن پلیمری صورت نگرفته است و هنوز در سطح موضوعی تحقیقاتی برای دانشجویان باقی مانده است؛ موضوعی که منابع تحقیق آن نیز غالباً خارجی هستند.
بیشتر مواد و مصالح طبیعی به دلیل ناپیوستگی های سطحی و ترکیباتی که در خود دارد، مقاومت لازم برای تحمل تنش های زیاد را ندارد و لازم است که با مواد دیگری مسلح شود.
دانشمندان به دنبال موادی هستند که ضمن مسلح کردن بتن، دارای وزن کمتر، مقاومت بیشتر در برابر عوامل جوی و رفتار بهتر در بارگذاری های متناوب باشد و بتواند مقاومت خود را در دماهای بالا مثل دماهای کوره حفظ کند.
در ساختمان های مسکونی از کامپوزیت هایی با فیبر شیشه ای یا پلی استر استفاده می شد.
(سازه کامپوزیتی GRP)، دو ساختمان استثنایی با سازه کامپوزیتی ساخته شده است که یکی سازه گنبدی شکل در بن غاری (1968) و دیگری سقف فرودگاه دبی (1972) است که تاثیر محسوسی بر استفاده از این نوع سازه ها داشته است.
بیشتر این سازه ها دارای سازه اصلی بتن مسلح بود و برای ساخت پانل ها از Glass Reinforced Plasticبهره
می برد، مانند سازه قوسی فضا کار زمین فوتبال شهر منچستر (1980)، مهمترین کاربردهای GRPبه قرار زیر است:
-ساختمان هایی که تحت اثر خوردگی شدید است؛
-سازه های پیشرفته رادارها؛
-ساختمان هایی که کنترل کیفیت آنها مهم است؛
-ماهواره ها؛
-آنتن های بزرگ.
در حالت جامد، محصولات پلیمری به جای فولاد جایگزین می شود و بتن را مسلح می کند که در این حالت پلیمر به صورت رشته، شبکه و یا میلگرد در بتن استفاده می شود. در حالت غیر جامد با تزریق پلیمر های پودری و مایع، در دوام بتن بهبود حاصل می شود. -سازه های پیشرفته رادارها؛
-ساختمان هایی که کنترل کیفیت آنها مهم است؛
-ماهواره ها؛
-آنتن های بزرگ.
مهمترین دلایل افزایش استفاده از کامپوزیت
-وزن کم
-قابلیت ایجاد معماری زیبا
-مقاومت در برابر شرایط جوی
-خواص ضد خوردگی
-وجود سازه هایی که در آنها نباید از فلز استفاده کرد
امروزه بسیاری از پل های بتن آرمه به دلیل وجود کلر در آب دریا، تخریب شده است که بتن پلیمری این نقیصه را ندارد و خورده نمی شود، محصولات پلیمری در حالت جامد بیشتر به صورت میلگرد و شبکه مورد استفاده قرار میگیرد.-قابلیت ایجاد معماری زیبا
-مقاومت در برابر شرایط جوی
-خواص ضد خوردگی
-وجود سازه هایی که در آنها نباید از فلز استفاده کرد
منبع: ماهنامه خبری صنعت ساختمان- شماره 5