ساخت کاغذ دیواری ضد زلزله !
ساخت کاغذ دیواری ضد زلزله !
ساخت کاغذ دیواری ضد زلزله !
محققان آلمانی موفق به طراحي و ساخت كاغذ ديواری مقاوم در برابر زلزله شدهاند كه می تواند از تخريب و فرو ريختن ديوار در زمان وقوع زمين لرزه پيشگيري كند. محققان مؤسسه تكنولوژي كارلسروهه آلمان با استفاده از الياف شيشهاي با مقاومت بالا كه به يكديگر بافته شده اند، يک پوشش الاستيک بسيار قوي توليد كردهاند كه ميتواند انرژي ناشي از زلزله را به چهار جهت مختلف منتقل كرده و مانع از فرو ريختن ديوار شود.
اين كاغذ ديواري توسط چسب نرم و قابل انعطافي كه از آب و دانه هاي پلي اورتان ساخته شده است، به ديوار اصلي متصل ميشود. پس از نفوذ چسب به داخل ديوار و تبخير آب موجود، دانه هاي پلي اورتان پوشش بسيار مستحكم روي ديوار ايجاد مي كنند كه باعث انتقال انرژي ناشي از زلزله به جهات مختلف ميشود.
«موريتس اوربان» از محققان اين مركز تأكيد ميكند: كاغذ ديواري ضد زلزله در شبيهسازي زلزله مورد آزمايش قرار گرفته و به دليل استفاده از اين پوشش در ديوارهاي خانه، ساختمان تخريب نشد. توليد تجاري پوشش ديواري مقاوم در برابر زلزله از سال جاري ميلادي آغاز خواهد شد.
کاغذ دیواری ضد زلزله چیست؟
در نوشته پیش رو به تجزیه و تحلیل جدید ترین نوع از کاغذ دیواری ها می پردازیم که به کاغذ دیواری ضد زلزله معروف هستند.
در زمان زمین لرزه سقف ها و دیوار ها فرو می ریزند و جان ساکنین را به خطر می اندازند. مردم در بخش های زیادی از جهان در ترس دائمی زمین لرزه زندگی می کنند. می توان به وسیله راهکارهایی انبوه آوار را در شهرها کاهش داد.
کاغذ دیواری ضد زلزله ممکن است جهان را کمی بیشتر در برابر زلزله مقاوم کند!
کاغذ دیواری ضد زلزله باعث مقاوم تر شدن دیوارها شده و تضمین بیشتری برای سالمت انسان است و همچنین به ساکنین فرصت تخلیه محیط در صورت بروز زلزله را می دهد. این دیوار پوش های الیاف شیشه ای(فایبر گالس) به همراه یک لایه چسب با تکنولوژی باال می توانند خانه ها را امن تر کنند.
وقتی زمین می لرزد، ثانیه ها نیز برای نجات افراد با ارزش می شوند. یک زمین لرزه قوی، آپارتمان های مسکونی و ساختمان های اداری را به تله های مرگ تبدیل می کند. تصاویری از هایتی، شیلی، چین، نیوزلند و ژاپن، اثرات ویرانگر این فاجعه ی طبیعی را نشان می دهد، که چگونه تیم های امداد و نجات در بین ساختمان های مخروبه و انبوه آوار بازماندگان را می جویند. ساختمان ها در کسری از ثانیه فرو می ریزند. «حتی زمین لرزه های کوچکتر هم می توانند سبب آسیب چشم گیری بشوند به خصوص در ساختمان های با سازه ضعیفتر.»
درجه تخریب ساختمان ها، کمتر متاثر از شدت زلزله در مقیاس ریشتر است و بیشتر بستگی به اینکه چه مدت سازه ها توسط انرژی مخرب از زیر زمین متزلزل شده اند دارد.
اگر بتوان فروپاشی بنا را به تاخیر انداخت و یا در بهترین حالت کلا از فروپاشی جلوگیری کرد، می توان فرصت بیشتری برای فرار فراهم نمود و زندگی ساکنین را نجات داد.
بنابراین در ساختمان های جدید باید آخرین استانداردها و تکنیک های ضد زلزله را به منظور کاهش خسارت پیش بینی نمود و معیارهایی بر پایه ی طراحی و استفاده از مواد مناسب را سنجید.
برطبق سنت، یک ساختمان ضد زلزله شامل :
- بتن (تقویت کننده ی رده استحکام ویژه همان منطقه)،
- چوب (برای توانایی خوبش برای انعطاف پذیری و اینکه در هر حالتی استحکام بالابی دارد)،
- فولاد (به خاطر ورقه ای و شکل پذیر بودنش)؛
- ترکیب آجر (که به نظر می آید که این ترکیب به اندازه کافی در برابر نوسانات مقاوم نیست به خصوص که اینها، به طور مشخص، شکاف هایی را در دیوار ها ایجاد می کند که آن را بسیار ناپایدار می کند)
برخی از دانشمندان به دنبال راه حل هایی موثر، مقرون به صرفه و با نصب آسان برای کاهش خسارت های جانی ناشی از زلزله هستند. بنابراین یکی از راه حل هایی که باید برای آن برنامه ریزی کنند ایجاد فرصت کافی برای فرار ساکنین در هنگام زلزله است.
کاغذ دیواری ضد زلزله چگونه عمل می کند؟
کاغذ دیواری ضد زلزله یک دیوارپوش الیاف شیشه ای ویژه است که مثل کاغذ دیواری به سادگی به دیوار می چسبد. تقاضا برای سیستم های حفاظت از این دست بسیار زیاد است. بیش از 1.3 میلیارد نفر در سراسر جهان در نقاط زلزله خیز زندگی می کنند.
نقطه شروع کار جهت بهبود حفاظت زلزله ای در رومانی بود، یکی از مناطق در اروپا که در معرض بیشترین خطر زلزله است.
دانشمندان KIT (کلمه اختصار موسسه فناوری کارل سروهه وابسته به موسسه تحقیقاتی بایر است) در آزمایشاتشان رفتارهای شکستگی خاص در آجر و مالت سازه ها را شناسایی کردند، در ابتدا آنها تمرکز کردند در نقاطی که تحت فشار هستند به ویژه فشار زیاد مانند گوشه های قاب درها، پنجره ها و یا مالت بین آجرها، این تحقیق به آنها ایده ی پوشاندن دیوارها با یک لایه دیوارپوش الیاف شیشه ای جهت افزایش ثبات بنا را داد. واضح است که چسباندن کاغذ دیواری با چسب معمولی، ناتوان از انتقال بارهای پیچیده از بنا به دیوارپوش است.
کاغذ دیواری ضد زلزله از چه موادی تشکیل شده است؟
اولین موادی که در تهیه کاغذ دیواری ضد زلزله در نظر گرفته بودند فیبر کربن بود، فرآیندهای مبتنی برالیاف کربن هم خیلی گران هستند و هم خیلی آلوده. در نتیجه در سال ۲۰۱۰ تیم تحقیق بر روی این نوع از دیوارپوش های ضد زلزله تمرکز دقیق تری بر روی فیبر شیشه کردند، فیبر شیشه به دلیل مقاومت و به ویژه خواص الاستیک آن در ترکیب با چسب پلی اورتان انتخاب گردید.
این نوع از انواع کاغذ دیواری ها به سادگی می تواند توسط یک نصاب کاغذ دیواری عادی نصب شود، که به طور کلی باعث کاهش هزینه استفاده از این محصولات می گردد.
چسب کاغذ دیواری ضد زلزله
برای جلوگیری از ریزش دیوارها صرفاً استفاده از کاغذ دیواری سیسمیک کافی نیست. چرا که چسب مخصوص کاغذ دیواری های معمولی تحمل تکان های شدید دیوار را ندارد. به همین دلیل در یک تحقیق مشترک KIT با متخصصین دیوارپوش از KAST ،جزء کلیدی برای سیستم کاغذ دیواری ضد زلزله را توسعه دادند: یک چسب مخصوص که کاغذ دیواری جدید را بر روی سطح گچی محکم نگاه می دارد. قبال همه چسب های معمولی امتحان شده بود از چسب کاغذ دیواری ساده تا چسب با کارایی بالای ویژه، هیچ کدام از آنها پاسخگوی تقاضا برای ایجاد پیوند خوب با انعطاف پذیری و استحکام نبود. مواد آزمون یا بیش از حد ضعیف و منفصل از دیوار عمل می کردند و یا خیلی شکننده بودند که گچ را می شکستند.
چسب پیوند حیاتی بین الیاف شیشه ای کاغذ دیواری و دیوار است و در نتیجه باید به یک اندازه به هر دو سطح پایبند باشد.
این کاری بود که دانشمندان بایر در مورد پیشرفت قطعی در حفاظت زلزله ای به ارمغان آوردند. چسب انعطاف پذیر مخصوصی که در حال حاضر استفاده می شود، بر اساس گسترش انطباق پذیر پلی اورتان است که توسط شرکت بایر ایجاد شده است. این محصول در ترکیب با چیزهای دیگر، همچنین برای ترمیم دیوارپوش الیاف شیشه ای استفاده می شود که استحکام آنها را در برابر پارگی بالا می برد. یکی دیگر از مزایای عمده ی این چسب، مبتنی بر آب بودن آن است و شامل هیچ حلال آلی دیگری نمی شود، به این معنی که چسب کاغذ دیواری ضد زلزله برای استفاده در فضاهای داخلی بسیار مناسب است.
چسب های استفاده شده در کاغذ دیواری ضد زلزله قادر به تقویت سیستماتیک نقاط ضعف یک دیوار هستند. مکانیسم حفاظت، مانند پرانتز مورب از یک خانه نیمه الوار کار می کند. توزیع انرژی زلزله در تمام سطح دیوار که به جذب انرژی و جلوگیری از تاثیر در نقاط تمرکز تنش مانند قابهای در و پنجره ها می شود از زیر بار قرار گرفتن این نقاط جلوگیری می کند، حتی اگر پیوندهای تمام طول دیوار ترک بردارند، دیوار پوش الیاف شیشه ای و چسب آن، آجرها را در کنار یکدیگر نگه می دارند و مانع از فروپاشی دیوار می شود یا حداقل فروپاشی بخش قابل توجهی از بنا را به تاخیر می اندازند و از ساکنین محافظت می کنند.
آزمایش کاغذ دیواری ضد زلزله
محصول نهایی ارزش تلاشش را داشت. کاغذ دیواری ضد زلزله حاصل شده، قادر به اثبات ارزش خود در آزمایشات متعدد بود.
محققان روشهای مختلفی را برای آزمایش کارایی آن به کار بردند. آنها پرس هیدرولیک بزرگی را استفاده کردند تا بخشهایی از دیوار را پشت سر هم در هم بشکند، برخی از این بخشها با کاغذ دیواری ضد زلزله تقویت شده بودند و بخشهایی هم بدون آن تفاوت چشم گیر بود. آجر دیوارهای حفاظت شده، تحت فشار بسیار سنگین فرو ریخته بود حتی پس از ریزش نیز کاغذ دیواری ضد زلزله آنها را با یکدیگر نگه داشته بودند، در مقابل دیوار تقویت نشده به سادگی فرو ریخت.
آزمایشات در مقیاس بزرگی که در آن محققان دیوارها را با در و پنجره و بدون آنها ساخته بودند و روی سطوح مشبک بسیار متزلزل قرار داده بودند، جذاب بود. سطوح مشبک از ورق فولادی ضخیم با ارتعاشات سیستماتیک ساخته شده بودند، لرزش ها به ساختمانی که روی سطح قرار گرفته بود انتقال میافت، درست مثل زمانی که زلزله می آید و زمین میلرزد. محققان با نتایج شگفت زده شده بودند، از بین بردن دیوارهای مسلح به کاغذ دیواری ضد زلزله تقریبا غیر ممکن بود.
محققان متقاعد شدند که کاغذ دیواری ضد زلزله می تواند مانع از بدترین عواقب برای ساختمان های حفاظت شده با دیوار پوش الیاف شیشه ای بشود و از فروپاشی آنها جلوگیری کند. اطالعات بیشتر در مورد موضوع حفاظت زلزله ای در زمین لرزه های اخیر؛ برای مثال در زمین لرزه نیوزلند در اوایل سال 2011، دیوارهای زیادی از هم پاشید و خانه های زیادی به طور کامل فرو ریخت. دانشمندان تخمین زده اند که این محصول می تواند از 60 تا 70 درصد آسیب ها جلوگیری کند.
اغلب باور ندارند که دیوارپوش ضد زلزله بتواند از فروپاشی ساختمان جلوگیری کند. دانشمندان در حال حاضر آماده دریافت سوالات درباره کاغذ دیواری حفاظت لرزه ای از سراسر جهان هستند. کاغذ دیواری ضد زلزله به زودی در بازار عرضه خواهد شد تا در هنگام زلزله به مردم چند ثانیه با ارزش برای فرار بدهد و در نتیجه بسیاری از آنها را از بدترین عواقب زلزله محافظت کند.
ساخت کاغذ دیواری ضد زلزله برای محافظت دیوارهای مصالح بنایی
کاغذ دیواری جهت مقاوم سازی دیوارهای مصالح بنایی است که نیروی حاصل از زمین لرزه را در کل سطح دیوار توزیع کرده و با محصور کردن مصالح بنایی ترک خورده، مانع از ریزش دیوار در زلزله می شنود. این نوع کاغذ دیواری ضد زلزله از دو که در جهات مختلف کاملا اند و چسب مخصوص که بر پایه پلی یورتان است، تشکیل بخش اصلی الیاف شیشه به هم بافته شده شده است. امکان نصب آسان و سریع این کاغذ دیواری بر روی پالستر دیوار و نیز اقتصادی بودن آن در مقایسه با سایر روش های مقاوم سازی، از محاسن این پوشش محافظ محسوب می شود
تست فشار: موریتس آربن (عکس سمت چپ) کاغذ دیواری لرزه ای را به یک دیوار آجری در سالن تست اضافه می کند. پس از آن دیوار همانند زمان وقوع زلزله، تکان داده خواهد شد. حتی اگر آجر تحت فشار سنگین فرو بریزد، دیوار پوش فایبرگلاس و چسب دیوار تقویت شده را به هم نگه می دارند. در طول این دوره از آزمون های متعدد، دکتر ماتیاس وینترمنتل (عکس سمت راست) کارشناس چسب، چسب مخصوصی را بهینه کرد به روشی که لایه ی محافظ مهم به صورتی محکم و پایدار به سطح گچی چسبیده باقی بماند.
ویژگی های کاغذ دیواری ضد زلزله
کاغذ دیواری ضد زلزله عالوه بر کاهش خطر زمین لرزه، نسبت به کاغذ دیواری های معمولی خواص ویژه ای دارد. در حقیقت می توان گفت کاربرد سریع، تکنیک غیر مخرب، تطبیق پذیری با فضاهای داخلی و خارجی، قابل استفاده برای ساختمانهای عمومی که از ارزش تاریخی برخوردار باشند. این مورد آخر در حفاظت از میراث فرهنگی در برابر تخریب های زمین لرزه حایز اهمیت است.
راز اصلی این کاغذ دیواری آن است که هم باید سفت و محکم و هم انعطافپذیر باشد.
- این کاغذ حاوی دو عنصر مهم الیاف و رشته های سفت و محکم شیشه و دیگری ماده مصنوعی پلی پروپیلن است. الیاف شیشه در چهار جهت مختلف بافته می شوند تا اینکه بتوانند نیروهای حاصل از زمین لرزه را بر تمامی دیوار تقسیم کنند.
- چنین ویژگی از ایجاد درز و شکاف در دیوار جلوگیری می کند، زیرا نیروهای ناشی از زلزله بر سطح بزرگی تقسیم می شوند و دیگر نمی توانند بخش های ضعیف دیوار را متاثر کنند.
- اگر شدت زلزله زیاد باشد، دیوار شکاف بر میدارد، اما این الیاف شیشه ای هستند که از فروپاشی دیوار جلوگیری می کنند. ماده مصنوعی پلی پروپیلین که در داخل این کاغذ دیواری وجود دارد، دو طرف درز دیوار را به هم نگه میدارد و از این طریق از ریزش سنگ و آجر جلوگیری می کند.
- کاغذ دیواری ضد زلزله همانند کاغذ دیواری های معمولی دیگر بر روی سطح داخلی دیوار ساختمان کشیده می شود. این کاغذ ویژه را نیز می توان رنگ کرد یا بر روی آن یک کاغذ دیواری معمولی کشید.
- یکی از مزایای استفاده از این کاغذ دیواری خاص، سهولت کاربرد آن است. در نصب کاغذ دیواری ضد زلزله، کیفیت و دقت در عملیات زیرسازی، در نصب موفقیت آمیز آن بسیار اهمیت دارد.
کاربری حفاظتی و تزیینی کاغذ دیواری ضد زلزله
کاغذ دیواری ضد زلزله می تواند کارکرد دوگانه داشته باشد، به طوری که هم دیوارها را در برابر زمین لرزه مقاوم تر می سازند و حداقل زمان برای تخلیه ساختمان را در هنگام وقوع زلزله افزایش می دهد و هم فاکتور تزیینی بودن کاغذ دیواری های معمولی را به خوبی پوشش می دهد، چرا که می توان از بین طرح های گرافیکی طراحی شده برای محیط های مختلف، انتخاب نمود.
این محصول هم برای فضاهای عمومی و هم فضاهای خصوصی در نظر گرفته می شود، در هر حوزه ای که به حفاظت و امنیت مردم نیاز است. در فضاهایی که زیبایی اهمیت ندارد می تواند از پوشش های الیاف شیشه غیرچاپی استفاده نمود و در فضاهایی که زیبایی محیط مهم است می توان انواع طرح دار آن را نصب کرد.
بنابراین کاغذ دیواری ضد زلزله می تواند یک دیوارپوش چاپی از جنس فیبر شیشه با یک سری گرافیک های تزیینی باشد که در حال حاضر در شصت طرح گرافیکی تهیه شده است.
کاغذ دیواری ضد زلزله چگونه نصب می شود
یکی از مزایای استفاده از این کاغذ دیواری خاص، سهولت کاربرد آن است. در نصب کاغذ دیواری ضد زلزله، کیفیت و دقت در عملیات زیرسازی، در نصب موفقیت آمیز آن بسیار اهمیت دارد. نکته ای که بسیار مهم است از بین بردن تمام آثار سطحی از رنگ هایی که پیش از این بر روی دیوار بوده است. بعد از آن نوبت به پوشش لایه ای از چسب مخصوص می رسد و سپس لایه الیاف شیشه که روی لایه چسب نصب می شود.
حتما بخوانید:
⇐ تاسیسات ضد زلزله برای ساختمان ها
دیدگاهتان را بنویسید
می خواهید در گفت و گو شرکت کنید؟خیالتان راحت باشد :)