مقدمه
محصولی که امروزه در ذهن ما با نام پلی استایرن شناخته شده است در واقع از پلیمری از همین نام تولید می شود.. معمولا آشنایی همگان با این محصول از طریق استفاده و مشاهده مصرف آن در صنایع مختلف از جمله صنعت بسته بندی، به صورت فوم ها یا اسفنج های پلی استایرن می باشد. حال آن که فوم های پلی استایرن تنها یکی از محصولات و مشتقات ایجاد شده از پلیمر پلی استایرن هستند.
یکی از مصارف پلی استایرن، استفاده از آن در صنعت ساختمان و بطور کلی در ساخت و ساز است. فوم پلی استایرن منبسط شده خواص متعددی دارد که آن را برای مصرف در ساختمان سازی حائز اهمیت کرده است.
البته اسفنج های پلی استایرنی که برای مصارف ساختمانی مورد استفاده قرار می گیرند، می بایست دارای ویژگی های خاصی از لحاظ مقاومت، آتش سوزی و عدم متصاعد شدن گازهای سمی باشند. دو مورد آخر یعنی بحث عدم قابلیت اشتعال و گازهای سمی در زمان گرم شدن پلی استایرن از جمله نکات مهمی است که می بایست در زمان استافده از پلی استایرن در مصارف ساختمانی مورد توجه قرار گیرد و با توجه به استانداردها به آن عمل شود.
در حالت کلی فوم پلی استایرن در مقابل حرارت و یا رسیدن به درجه حرارت خاصی مشتعل شده و این شعله به سرعت در آن گسترش پیدا می کند. بنابرابن اصول نگهداری این محصولات در مجاورت مواد آتش زا مسئله ساز است. البته امروزه انواع کندسوز پلی استایرن (گرید F ) وجود دارد که مصرف آن در ساختمان نیز بلامانع است. در این نوع از پلی ا ستایرن، فوم مربوطه با رسیدن به دمای بالا شعله ور نشده و تنها دچار جمع شدگی می شود و این جمع شدگی تنها با ادامه حرارت بیرونی ادامه می یابد. انواع کند سوز شده پلی استایرن که با اضافه کردن افزودنی هایی خاصیت مذکور را از خود نشان می دهند، در آیین نامه های مختلف دنیا به اشکال مختلفی نامگذاری می شوند.
استفاده از سیستم سوپر پانل مستلزم تامین و در نظر گرفتن مقاومت المان های سازه ای زیر می باشد:
بلوک های سقفی که می بایست علاوه بر عملکرد به عنوان قالب، دارای یک ظرفیت باربری کافی نیز باشند. این بدان معناست که این اعضا در طول زمان ساخت، می بایست وزن کارکنان، مواد و مصالح و آرماتورهای ذخیره شده یا موجود بر روی سقف و همچنین وزن بتن تازه ریخته شده را تا حد زیادی تحمل کنند. این مقاومت در صورت استفاده از تکیه گاه های مناسب بت فواصل مشخص تامین می شود.
دال بتنی سقف نیز باید پاسخگوی نیازهای مقاومتی لازم باشد. یعنی بعد از بتن ریزی و زمانی که بتن به مقاومت مورد نظر رسید، سقف مربوطه می بایست بارهای ناشی از وزن خود سقف، بارهای ناشی از فینیشینگ اجرا شده در زیر سقف و نیز وزن تجهیزات و تاسیسات نصب شده را تحمل نماید. بدین منظور مقادیر مناسب ابعاد و ارتفاع سقف و نیز قطر و مساحت آرماتورهای مور د نیاز توسط محاسبات سازه ای تعیین می گردند.
در مورد دیوار های باربر، قالب های پلی استایرن موجود می بایست نیروی وارد از طرف بتن تازه ریخته شده و نیز نیروهای وارده به جهت ویبره کردن را تحمل کند. این مقاومت در صورتی که تمامی بست های پلی پروپیلن که قبلا به آنها اشاره شد، در دو طرف دیوارها نصب شده باشند، خود بخود تامین می شود و نیازی به تمهیدات اضافه نیست.
دیوارهای باربر پس از سخت شدن بتن باید بارهای وارده از طرف طبقه بالا و نیز لنگر وارده از طرف سقف و بارهای افقی وارده( باد و زلزله) را بخوبی تحمل کنند. بدین جهت سطح مقطع دیوار و ضخامت مورد نیاز و همچنین مساحت و قط آرماتورها توسط محاسبات سازه ای تعیین می شوند.
در نهایت با در نظر گرفتن مشخصات و نیازهایی که در بالا ذکر شد، این سیستم بصورت یک سیستم سازه ای یکپارچه، تامین کننده تمامی نیازهای سازه ای می باشد، در ضمن اینکه راحتی و احتیاجات مصرف کننده را نیز به همراه دارد. قابل توجه است که استفاده هر یک از محصولات به صورت مجزا نیز به نوبه خود مفید و کارساز است و چیزی از مزایا و قابلیت های سیستم کم نمی کند. مانند استفاده از سقف بتنی روی دیوارهای آجری و یا استفاده از دیوارهای باربر در ترکیر با تیرهای فولادی یا چوبی.
طراحی این سیستم بر مبنای اصول معمول طراحی و آیین نامه های ورد استفاده در هر کشوری قابل انجام است.
همانطور که گفته شد تمامی المان های سیستم سوپر پانل از سبکی خاصی برخوردار بوده و این امر حمل دستی آنها را به سادگی امکان پذیر می سازد، به طوریکه تناه یک یا دو کارگر برای حمل هر یک از پارتیشن ها یا بلوک های سقفی کافی است
البته به هنگام حمل دستی المان ها باید توجه شود که فوم ها و گوشه های آناه در اثر برخورد و ساییده شدن دچار آسیب نشود.
پلی استایرن و کاربرد آن در صنعت ساختمان
آشنایی با پلی استایرن
محصولی که امروزه در ذهن ما با نام پلی استایرن شناخته شده است در واقع از پلیمری از همین نام تولید می شود.. معمولا آشنایی همگان با این محصول از طریق استفاده و مشاهده مصرف آن در صنایع مختلف از جمله صنعت بسته بندی، به صورت فوم ها یا اسفنج های پلی استایرن می باشد. حال آن که فوم های پلی استایرن تنها یکی از محصولات و مشتقات ایجاد شده از پلیمر پلی استایرن هستند.
پلی استایرن از خانواده ترموپلاستیک های دارای زنجیره خطی می باشد. از نظر قرار گیری واحدهای مونومر در کنار یکدیگر، پلی استایرن به دو دسته بی آرایش ( Atactic) و هم آرایش ( Syndiotactic) تقسیم می شود.( شکل 1-1). پلی استایرن هم آرایش ساختار منظمی دارد و می توان آن را به شکل کریستالی در آورد. در مقایسه با پی پروپیلن (PP)، پلی وینیل کلرید (PVC) وجود شکل های فضایی منظم آن امکان پذیر است. درجه پلیمریزاسیون برای اغلب گرید های تجاری بین 3000 تا 10000می باشد.(1).
پلی استایرن را از نظر تجاری بعضا به سه دسته کریستال، مصارف عمومی و مقاوم در برابر ضربه طبقه بندی می کنند
پلی استایرن های تجاری معمولا آمورف بوده و به این دلیل از شفافیت بالایی برخوردارند که گاه به آنها کریستال می گویند.
ماهیت هیدروکربنی خالص پلی استایرن به همراه جذب آب کم از آن ماده ای با خواص عایق الکتریکی عالی، حتی در شرایط مرطوب می سازد. دمای گذار شیشه ای یا دمای کریستاله شدن (Tg) این پلیمر حدود 100 درجه سانتی گراد می باشد و به این دلیل در دمای محیط سخت است. این دمای کریستاله
دشن نسبتا بالا باعث شکننده شدن این پلیمر شده است. آمورف بودن کامل پلی استایرن علاوه بر ایجاد شفافیت، باعث شده تا در مقاسسه با کریستال ها ( نظیر اولفین ها ) انقباض حجمی کمتری داشته باشد. (1). جدول 1-1 نشان دهنده برخی خواص فیزیکی، مکانیکی و حرارتی پلی استایرن می باشد.
اسفنج پلی استایرن به دو روش پلی استایرن EPS و XPS تولید می شود که تفاوت اصلی آنها در نحوه تولید است. در هر دو روش لازم است تا ابتدا فرآیند پلیمریزاسیون انجام شود. از مهمترین فرآیندها برای این کار فرآیند شکل BASF است که طی آن، استایرن با هیدرو کربنی که دارای نقطه جوش پائینی است مخلوط و سپس منبسط می شود. سپس دانه های منبسط شده با دو روش مختلف فرآوری میشوند: یکی فرآیند قالب گیری با بخار که از نظر صنعتی مهمترین فرآیند است و برای تولید EPS از آن استفاده می شود و دیگری قالب گیری تزریقی مستقیم یا اکستروژن که برای تولید XPS به کار می رود.
(جداول در فایل اصلی موجود است)