الألياف النسجية وتطبيقاتها فى المجالات المعمارية لتحقيق أهداف ميکانيکية جيدة

يتناول هذه البحث دراسة تأثير تغيير کثافة الألياف النسجية - الفيبر جلاس Fiber glass - ومرکبات البولى استر ومرکبات الإيبوکسى على الخواص الميکانيکية والفيزيائية للمواد المرکبة ، وقد شملت هذه الخواص کل من مقاومة الشد والإستطالة ومقاومة الإنثناء والصلادة . وذلک لإنتاج ألواح ذات مقاومة عالية يمکن توظيفها فى المجالات المعمارية المختلفة کحوائط أو أسقف أو أرضيات ، حيث تتمتع هذه الألواح بصفات عالية الشدة يتيح لها التفوق على مثيلاتها التقليدية .
 
المقدمة:
عٌرفت تقنية تصنيع المواد المرکبة منذ قرون عدة حيث استخدمها البابليون فى بناء بيوتهم عن طريق خلط نشارة الخشب بمادة الطين لتقويته . وتتکون المادة المرکبة من دمج مادتين أو أکثر وتشمل     ( الخلائط Blends ) و ( البلاستيک المقوى Reinforced Plastic ) مختلفى الخواص الميکانيکية والفيزيائية ، وعملية الدمج هذه تؤدى الى الحصول على مادة جديدة ذات خواص هندسية وفيزيائية تختلف عن خواص المواد الداخلة فى ترکيبها ، ويعتمد الإستخدام العام للمادة المرکبة بشکل کبير على الخواص الميکانيکية والفيزيائية لهذه المواد . وفى الصناعة فإن تقوية الراتنجات بالألياف الصناعية هى الأکثر إنتشاراً  (على ابراهيم الموسوى ، 2009) [1] .
ولتصنيع مادة مرکبة يجب توافر مادتين هما :

مادة الأساس Matrix Material  

هى مادة بوليمرية وهى الأکثر شيوعاً وانتشاراً لما تتميز به من خواص ميکانيکية وفيزيائية جيدة ، ومن الأمثلة على المواد البوليمرية راتنج الإيبوکسى والفينول والبولى استر .

مادة التقوية Reinforcing Material  

هناک عدة طرق للتقوية منها التقوية بالدقائق Particulate والتى تکون بقطر أکبر من (1 μm) وبأشکال مختلفة منها الإبرية والکروية والقشرية ، کذلک تتم التقوية بالتشتت Dispersed ويکون قطر الدقائق أقل من (0.1 μm) أما أکثر أساليب التقوية شيوعاً فهى التقوية بالألياف Fibers نظراً لما تتميز به من قوة کبيرة مقارنة بالمواد الراتنجية ، وهذا النوع هو ما تم استخدامه فى هذا البحث .
 
يطلق مصطلح Buildtech على المنسوجات والمواد المرکبة المستخدمة فى تشييد المبانى وتسليح الخرسانات بدلاً من أسياخ الحديد الصلبة ، لما تتميز به من خفة الوزن وسهولة النقل وعدم تأثرها بالصدأ وقوة شدها ، حيث تصل فى بعض المواد الى عشرة أمثال قوة شد الصلب (صبا عبد الزهرة عبيد القرشى، 2013) [2] .
وتعتمد على الأقمشة المنسوجة أو غير المنسوجة من الألياف الزجاجية والکربونية بهدف تقوية المبانى القائمة ضد الزلازل والسدود والکبارى والأنفاق والطرق ، أو کتطبيقات وترکيبات صلبة خفيفة الوزن مثل المظلات والتندات .
وفى الهندسة المدنية والصناعية ، تستخدم الأقمشة المنسوجة وغير المنسوجة من الألياف الزجاجية فى إنشاء التراکيب نصف الدائمة مثل الملاعب الرياضية ، وأيضاً تعتبر عوازل جيدة للرطوبة لحماية المنشئات ولزيادة عمرها . حيث تستخدم المنتجات النسيجية مع الإيبوکسيات فى عزل جميع العناصر الإنشائية من حوائط وأرضيات وأماکن الصحة من الحمامات والمطابخ ، والغرف الرطبة وخزانات المياه کما يستعمل ايبوکسيات البيتومين وحده کسائل دهان على البارد أو الساخن عند عزل القواعد المسلحة ، ويتم استخدام ألياف الزجاج لمنع تصدع الخرسانة ومواد البناء .
کما يوجد نوعية أخرى من الأقمشة المستخدمة فى أغراض التسقيف Roofing تستخدم کأغشية لمنع اختراق الرطوبة للجدران وتتميز هذه النوعية من الأقمشة بخفة وزنها وقوة صلابتها وصلادتها ومطاطية مرکباتها العالية . بالإضافة الى مقاومتها العالية للتفاعل الکيميائى کما أنها صديقة للبيئة
(www.cmb.com.eg  المواد المستعملة لترميم وتقوية وحماية المنشئات الخرسانية ) [3] .



[1] )  على ابراهيم الموسوى ، "دراسة بعض الخواص الميکانيکية لمادة مرکبة بوليمرية مقواة بالألياف" ، مجلة القادسية للعلوم الهندسية ، العدد 1 ، المعهد التقنى ، بابل ، 2009 .
 


[2] ) صبا عبد الزهرة عبيد القرشى ، " دراسة تأثير الألياف الفولاذية فى متانة الإنضغاط للجسم الکونکريتى " ، مجلة جامعة بابل ، المجلد 21 ، العدد 4 ، 2013 .


[3] ) المواد المستعملة لترميم وتقوية وحماية المنشئات الخرسانية (www.cmb.com.eg  ) .