کامپوزیت وال مش سامانه‌ای مبتنی بر فناوری ملات‌های تسلیح شده با منسوج است. این کامپوزیت متشکل از یک ملات ویژه به همراه یک مش الیاف به عنوان تقویت کننده است. ویژگی‌های ملات ویژه این کامپوزیت تاثیر بسزایی در عملکرد آن داشته و پلاستر وال مش باید دارای خصوصیات مشخصی باشد.
پلاستر سیمانی وال مش چیست؟
پلاستر سیمانی وال مش یک ملات خشک ویژه است که به طور مشخص برای استفاده به عنوان ملات کامپوزیت سیمانی تسلیح شده با مش فایبرگلاس طراحی شده است. این پلاستر مش فایبرگلاس را در دل خود جا داده و کامپوزیتی تشکیل می‌دهد که دیوار را در برابر نیروهای جانبی باد و زلزله مقاوم می‌کند. پلاستر وال مش متشکل از سیمان تیپ 2 و 5، سیلیس، پودر سنگ و چند افزودنی پایه پلیمری است که خواص ملات را بهبود می‌بخشند.
پلاستر در کامپوزیت‌های FRCM هم نقش پوشش و محافظ الیاف تقویت‌کننده تعبیه شده در داخل را دارد و هم انتقال تنش موثر بین بستر مصالح بنایی و مش تقویت‌کننده را تضمین می‌کند. نکته مهم در بکارگیری پلاستر سیمانی وال مش این است که در این پلاستر (به دلیل قلیایی بودن محیط سیمانی) حتماً باید از مش فایبرگلاس مقاوم در برابر قلیا استفاده شود.
چرا باید از پلاستر سیمانی ویژه وال مش استفاده کنیم؟
هسته اصلی راهکار مهار دیوار با شبکه الیاف از تکنولوژی کامپوزیت‌های سیمانی تسلیح شده با منسوج یا همان FRCM برگرفته شده که امروزه یکی از فناوری‌های پرکاربرد صنعت ساختمان در دنیاست. موسسه بتن آمریکا آیین‌نامه معتبری به شماره استاندارد ACI 549 تحت عنوان راهنمای طراحی و اجرای کامپوزیت‌های سیمانی تسلیح شده با منسوج برای تقویت و تعمیر سازه‌های بتنی و مصالح بنایی منتشر کرده که مهار دیوار غیرسازه‌ای مصالح بنایی در برابر نیروهای جانبی برون صفحه را نیز به عنوان یکی از کاربردهای این فناوری مطرح کرده است. ACI 549.4r-13 در فصل پنجم خود که در مورد کنترل کیفیت اجزای کامپوزیت‌های FRCM است بیان می‌کند: عملکرد مکانیکی موثر سامانه‌های FRCM به شدت تحت تاثیر 3 عامل زیر است:
- ظرفیت ملات برای آغشته کردن و در بر گرفتن رشته‌های الیاف
- ایجاد پیوند موثر بین پلاستر و مش تقویت‌کننده
- پیوند بین پلاستر و بستر زیرین آن (دیوار)
موارد بالا نشان می‌دهند ویژگی‌های پلاستر تاثیر بسزایی در عملکرد کامپوزیت وال مش داشته و از هر ملاتی برای پلاستر سیمانی وال مش نمی‌توان استفاده کرد.
پلاستر سیمانی وال مش به عنوان یک چسبنده عمل کرده و انسجام و دوام سیستم را تأمین می‌کند. اصلی‌ترین نقش پلاستر در کامپوزیت، انتقال بار وارد بر دیوار به مش فایبرگلاس و توزیع موثر آن است. پلاستر به عنوان یک عامل اتصال بین مش تقویت‌کننده و دیوار زیرلایه عمل کرده و با تضمین چسبندگی قوی بین دو سطح، امکان انتقال و توزیع بار موثر را فراهم می‌کند. هنگام زلزله، لنگرهای خمشی وارد شده به دیوار توسط پلاستر به مش فایبرگلاس منتقل می‌شود. در صورتی که پلاستر از چسبندگی کافی به سطح زیرین خود برخوردار نباشد، با وجود یکپارچگی کامپوزیت وال مش، ممکن است در هنگام وارد شدن نیرو کامپوزیت از دیوار جدا شده و نتواند در تحمل لنگرهای خمشی به دیوار کمک کند.
پلاستر همچنین یک قفل مکانیکی با مش ایجاد کرده و استحکام کششی، عملکرد کلی و یکپارچگی ساختار سیستم را بهبود می‌بخشد. نفوذ پلاستر به فضاهای خالی توری فایبرگلاس باعث به هم پیوستگی هر چه بهتر ملات و مش شده و سامانه‌ای یکدست و یکپارچه به وجود می‌آورد. در صورتی که پلاستر به خوبی به این فضاها نفوذ نکند، مش و پلاستر به صورت یکپارچه با یکدیگر عمل نمی‌کنند و ممکن است در هنگام وارد شدن نیرو این دو از یکدیگر جدا شوند. درشت‌دانه‌های موجود در ملات ماسه سیمان مرسوم در کارگاه‌های ساختمانی نمی‌توانند به طور مناسب به فضاهای خالی چشمه‌های توری فایبرگلاس نفوذ کنند و این ملات به خوبی با مش درگیر نمی‌شود. در این شرایط زمانی که کامپوزیت تحت نیروی کششی قرار می‌گیرد، مش و پلاستر از روی یکدیگر می‌لغزند و عملکرد سامانه مختل می‌گردد. بنابراین ملات باید علاوه بر کارپذیری بالا برای توانایی نفوذ به چشمه‌های مش فایبرگلاس، دارای سنگدانه‌های درشت نیز نباشد.
ملات مورد استفاده در راهکار مهار دیوار با شبکه باید از مقاومت فشاری بالایی برخوردار باشد. AC 434 استانداردی در زمینه تعیین معیارهای پذیرش تعمیر و تقویت سازه‌های بتنی و مصالح بنایی با استفاده از کامپوزیت‌های تقویت شده با الیاف است که برای ارزیابی سامانه‌های FRCM از طرف ACI 549 مرجع قرار گرفته است. AC 434 در بند 4-3 به خصوصیات ملات اشاره کرده و بیان می‌کند مقاومت فشاری نمونه 7 روزه و 28 روزه ملات به ترتیب باید 17 و 24 مگاپاسکال باشد.
با توجه به موارد بالا، در راهکار مهار دیوار با شبکه الیاف، ملات باید ویژگی‌های به خصوصی از جمله چسبندگی بالا، مقاومت فشاری کافی، کارپذیری مناسب و… داشته باشد و ملات ماسه سیمان مرسوم در کارگاه‌های ساختمانی عملکرد کافی را ارائه نمی‌دهد. بنابراین لازم است پلاستر سیمانی مورد استفاده برای مهار دیوار با شبکه الیاف تقویت شود و خواص آن بهبود یابد. بهبود خواص فیزیکی ملات با استفاده از افزودنی‌های پلیمری امکان‌پذیر است.
پلاستر سیمانی وال مش چه مزایایی دارد؟
همانطور که گفته شد پلاستر سیمانی وال مش باید دارای خصوصیات چسبندگی بالا، مقاومت فشاری کافی و کارپذیری مناسب باشد. پلاستر سیمانی وال مش از نوع ملات سیمانی اصلاح شده است. این ملات متشکل از سیمان تیپ 2 و 5، سیلیس، پودر سنگ و چند افزودنی پایه پلیمری است. افزودنی‌های پلاستر سیمانی وال مش خواص آن را اصلاح کرده و ویژگی‌های زیر را به پلاستر سیمانی وال مش داده است. مهم‌ترین مزایای پلاستر سیمانی وال مش شامل موارد زیر است:
- پلاستر سیمانی وال مش چسبندگی بالا به مصالح بنایی زیرکار خود دارد. این مسئله در تست‌های کارگاهی وال مش نیز مورد بررسی قرار گرفته است.
- مقاومت فشاری پلاستر سیمانی وال مش بیش از 30 مگاپاسکال است.
- پلاستر سیمانی وال مش دارای کارپذیری مناسب است. این کارپذیری مناسب امکان اجرای صحیح و دقیق پلاستر را فراهم می‌کند.
- پلاستر سیمانی وال مش به دلیل کارپذیری مناسبی که دارد به خوبی در فضای خالی چشمه‌های مش فایبرگلاس نفوذ می‌کند و یک قفل مکانیکی مناسب بین مش و پلاستر به وجود می‌آورد.
- پلاستر سیمانی وال مش چسبندگی مناسب به مش فایبرگلاس دارد. این چسبندگی باعث می‌شود در هنگام زلزله که کامپوزیت وال مش تحت کشش قرار می‌گیرد، یکپارچگی سامانه حفظ شده و مش و پلاستر دچار شکست لایه‌ای نشوند.
- ضخامت کامپوزیت وال مش حدود 5 میلی‌متر است. به دلیل ضخامت کم این کامپوزیت، فرایند هیدراتاسیون در ملات با سرعت بالایی شکل گرفته و ملات خیلی زود آب خود را از دست می‌دهد. اگر این فرایند کنترل نشود ملات دچار ترک‌های زیادی شده و دوام آن به شدت کاهش می‌یابد. پلیمرهای اصلاح‌کننده موجود در پلاستر سیمانی وال مش وظیفه محافظت از سیمان در برابر هیدراتاسیون سریع را ایفا کرده و اجازه نمی‌دهند هیچ اخلالی در کارپذیری، چسبندگی، مقاومت یا کنترل انقباض ملات به وجود آید.
- ملات‌های سیمانی دارای محیط قلیایی بسیار شدید با ph بالای 12 هستند. این محیط قلیایی شدید استفاده از مش الیاف شیشه در این ملات را با چالش مواجه می‌کند چرا که الیاف شیشه نسبت به محیط قلیایی حساس است و در طول زمان در این محیط دچار خوردگی می‌شود. شدت قلیاییت محیط پلاستر سیمانی وال مش کاهش یافته و این امر باعث می‌شود مش فایبرگلاس در این شرایط دوام بالاتری داشته باشد. میزان ph پلاستر سیمانی وال مش تا 9.5 تقلیل یافته است.
پلاستر سیمانی وال مش را از کجا تهیه کنیم؟
با وجود ویژگی‌های به خصوصی که پلاستر سیمانی وال مش باید داشته باشد و نقش حساس و مهم آن در حفظ پایداری دیوار هنگام زلزله که مستقیماً با ایمنی ساکنین ساختمان در ارتباط است، از هر ملاتی به عنوان پلاستر سیمانی وال مش نمی‌توان استفاده نمود. اصلاح ملات با افزودنی‌های پلیمری امری کاملاً تخصصی است و باید توسط افراد با دانش فنی بالا انجام گیرد. تامین‌کنندگان متفرقه مصالح برای کاهش قیمت پلاستر سیمانی از افزودنی‌های پلیمری به اندازه کافی استفاده نکرده و یا ممکن است به طور کلی برخی از آن‌ها را حذف کنند. بنابراین این پلاسترها نمی‌توانند عملکرد مورد نیاز کامپوزیت وال مش را داشته باشند. پلاستر سیمانی باید از مجموعه‌ای معتبر که به طور مشخص در زمینه مهار دیوار با شبکه الیاف فعالیت می‌کند تهیه شود. در این زمینه اشاره به نکته‌ای که در ACI549.4r-13 در بکارگیری فناوری FRCM آمده است قابل توجه است:
” FRCM سیستمی است که در آن همه اجزا به عنوان یک ترکیب منحصر به فرد توسعه و آزمایش می‌شوند و نباید با انتخاب تصادفی و مخلوط کردن محصولات موجود در بازار ایجاد شوند.”
سخن پایانی
وال مش سامانه‌ای متشکل از مش فایبرگلاس و یک ملات ویژه است که باید هر دو در کار هم به درستی عمل کنند تا کامپوزیت وال مش به خوبی بتواند پایداری دیوار در برابر لنگرهای خمشی ناشی از نیروی برون صفحه زلزله را حفظ نماید. درست است که استحکام کششی این سامانه توسط مش فایبرگلاس فراهم می‌گردد اما نقش پلاستر در انتقال موثر بار بین دیوار و مش بسیار حیاتی و تعیین کننده است. پلاستر سیمانی وال مش با توجه به مزایا و ویژگی‌هایی که دارد به خوبی این نقش را ایفا نموده و عملکرد مناسب سامانه وال مش را تضمین می‌نماید
