استفاده از شیشه های مقاوم در برابر زلزله در ساختمان ها

استفاده از شیشه های مقاوم در برابر زلزله در ساختمان ها

معماری امروز با کمک دانش نوین در ساخت مصالح جدید پاسخ‌های خوبی برای این پرسش‌ها دارد.

راه‌حل‌های معمارانه

   عوامل فوق در مجموع سبب می‌شود تا لزوم ابداع و به‌کارگیری روش‌هایی برای تقویت شیشه‌های موجود، بیش از پیش رخ بنمایاند. فن‌آوری امروزی، محصولات جدیدی را در اختیار می‌گذارد تا همچنان زمان صفر، زمان طلایی و هنگام زمینه‌سازی غلبه انسان بر زلزله باشد.

مقاوم‌سازی شیشه‌ای

    براساس تحقیقات انجام شده در دانشکده‌های مهندسی زلزله و آزمایشگاه‌های زلزله شناسی، وجود این عایق‌ها سبب جلوگیری از پرتاب تکه‌های شیشه و یا کاسته شدن از دامنه و سرعت پرتاب این خرده شیشه‌ها به اطراف می‌گردد. اگر به این ویژگی، تنوع رنگ و طرح، ممانعت از سرایت و گسترش آتش، جلوگیری از ورود اشعه مضر ماورای بنفش و صرفه‌جویی در مصرف سوخت در اثر ممانعت از اتلاف انرژی گرمایشی و سرمایشی در زمستان و تابستان اضافه شود، عایق‌های شیشه به‌عنوان یک محصول استثنایی تقویت‌کننده شیشه در ابعاد چند گانه، شناخته می‌شوند. با نگاهی به نکات فوق و همچنین مختصات شرایط ابر شهری مانند تهران و دیگر شهرهای بزرگ، استفاده از چنین محصولاتی به‌عنوان تقویت‌کننده شیشه، اجتناب‌ناپذیر می‌نماید.

پوشش‌های مدرن

   زمینه تکنولوژی تولید پوشش‌های پلیمری برای نصب بر شیشه تقریبا از سال 1970 مهیا شد. این تکنولوژی تاکنون محصولات زیادی را به بازارهای جهانی ارائه نموده و ارزشمندترین این محصولات برای ایمن‌سازی، پوشش‌های مدرن مخصوص پیشگیری از خطرات موج انفجار می‌باشد.  هم‌اینک پوشش‌هایی با ضخامت‌های گوناگون موجود می‌باشد. ضخامت پوشش‌ها در دستگاه آحاد متریک براساس میکرون بیان می‌شود که هر 1000‌میکرون یک میلی‌متر می‌باشد. این ضخامت در دستگاه آحاد انگلیسی با واحد میلی اینچ بیان می‌شود، هر میلی اینچ 25‌میکرون است.  دو دسته مهم پوشش‌های مدرن به شرح زیر می‌باشد:
1 – پوشش‌های امنیتی: پوششی که ضخامت آن 175‌میکرون یا بیشتر است. حداکثر ضخامت پوشش‌ها نیز 375‌میکرون است. این ضخامت و حالت پلاستیک مواد بکار رفته در این پوشش‌ها باعث می‌شود که شیشه در صورت شکسته شدن بر اثر موج انفجار رفتار از خود نشان دهد. یعنی در این حالت اگر از یک سیستم مهار جانبی مناسب نیز استفاده شده باشد. شیشه، به کمک پوشش امنیتی – که اکثرا از داخل ساختمان نصب    می‌شود –  فقط به صورت ارتجاعی کمی از قاب خارج می‌شود اما دوباره به جای خود باز می‌گردد و اجازه پرتاب شدن به شیشه‌ها را نمی‌دهد.

تکنولوژی با دقت‌های میکرونی خواص فیزیکی مکانیکی این پوشش‌ها دقیقا اندازه‌گیری می‌شود. به عنوان مثال استحکام کششی پوشش‌ها به طور متوسط gr/cm2 ا1800 می‌باشد. استحکام چسبندگی این پوشش‌ها به شیشه قوی و در حدود gr/cm2ا 900 است. اگر در زاویه 180 درجه پوشش‌ها از روی شیشه کشیده شود اتصال پوشش و شیشه مانند اتصال بین لایه‌های خود پوشش استحکام دارد. خاصیت مکانیکی دیگر و مهم پوشش‌ها، افزایش طول هنگام شکست است یعنی پوشش قبل از شکست تا افزایش طول حدود 5/2‌برابر طول اولیه خود در برابر شکست مقاومت می‌کند. تمام این خواص تحت استانداردهای ASTMدر آزمایشگاه‌های معتبر جهانی اندازه‌گیری شده است.  بستر اصلی پوشش‌ها، پلی استر از نوع پلی‌اتیلن ترفتالات (PET) است. پوشش‌های ضدموج انفجار حداقل از 6‌لایه تشکیل شده‌اند که در موارد خاص ممکن است تعداد و خواص لایه‌ها تغییر کند.
لایه‌های یک مقاوم‌کننده وضعیت لایه‌ها به شرح زیر است:

– سطح ضدخش (S/R): لایه سطحی محصول است و در مقابل مواد و لوازم پاک‌کننده رایج ضدخش می‌باشد. این سطح به وسیله مونومرهای ویژه‌ای با تابش اشعه UV پخت و پلیمریزه می‌شوند در نتیجه از استحکام سطحی بالایی برخوردار می‌باشد.

– پوشش شفاف: از جنس پلی استر تقویت شده با خواص فیزیکی مکانیکی بالا می‌باشند. معمولا ضخامت این لایه 50 تا 175‌میکرون است.

– چسب بین لایه‌ها: برای چسباندن لایه‌های مختلف که در هر دو لایه نفوذ کرده. و هیچ‌گونه اختلالی در شفافیت به‌وجود نمی‌آورد. بعد از این چسب براساس ضخامت نهایی مطلوب به طور متناوب از لایه شفاف و سپس چسب استفاده می‌شود.

– لایه چسب اتصال به شیشه: این چسب‌ها علاوه‌بر تامین استحکام بالای پیوند میان پوشش و شیشه حاوی جاذب اشعه فرابنفش (UV absorbers) می‌باشند وجود این مواد باعث می‌شود از ورود اشعه فرابنفش نور خورشید تا 99‌درصد جلوگیری به عمل آید و در نتیجه از تخریب اجزای پوشش جلوگیری شده و تجهیزات و لوازم داخل ساختمان نیز از صدمات اشعه فرابنفش در امان باشد. چسب این لایه با ایجاد پیوندهای مکانیکی با شیشه و همچنین نفوذ در آن باعث می‌شود در زمان انفجار حتی اگر شیشه بشکند پرتاب نشود. قدرت چسبندگی بالا از جدا شدن قطعات شیشه از یکدیگر جلوگیری می‌کند. در ضمن هیچکدام از چسب‌ها کوچکترین اختلالی در شفافیت به‌وجود نمی‌آورند.

– لایه آستر: دارای سطح سیلیکونی است که به علت خاصیت نچسب بودن به آستر کمک می‌کند که قبل از شروع فرآیند نصب،‌ جداسازی به راحتی صورت گیرد.