آشنایی با عایق وعایق کاری فایبر گلاس GRP

آشنایی با عایق فایبر گلاس GRP

از سطوح ساختمان ها و تجهیزات خود، از نوارهای شیمیایی، کف و دیوارهای کارخانه گرفته تا سازه های بتنی و تکیه گاه های فولادی محافظت کنید. با افزایش طول عمر سطح خود در هزینه صرفه جویی کنید.

روکش فایبر گلاس (GRP) چیست؟ 

روکش‌ها و پوشش‌های فایبرگلاس GRP  کامپوزیت‌های پلاستیکی تقویت‌شده با الیاف شیشه هستند  که با اشباع تشت فیبر شیشه‌ای در رزین پلی‌استر غیراشباع تولید می‌شوند. 

چنین کامپوزیت هایی را می توان برای محافظت از سطوح مختلف، از  بتن گرفته  تا فولاد، چوب و فایبرگلاس موجود (GRP) استفاده کرد. کیت های تعمیر فایبرگلاس نیز برای تعمیر و بازسازی سطوح آسیب دیده استفاده می شود.

توجه : اصطلاح “پوشش الیاف شیشه” همچنین به “پوشش الیاف شیشه” در سراسر آن اشاره دارد. به همین ترتیب، الیاف شیشه معمولاً با نام‌های GRP (پلاستیک تقویت‌شده با شیشه/پلی‌استر) و فایبر گلاس نیز شناخته می‌شود.

چه بسترهایی برای FIBERGLASS GRP مناسب هستند؟

آسترهای GRP فوق العاده همه کاره و بادوام هستند. این باعث می شود که آنها   برای سطوح مختلف، از جمله فلزات، بتن و آجر، چوب، و همچنین سطوح الیاف شیشه/GRP، اما نه محدود به آنها، پوشش عالی باشند.

درک شیمی فایبر گلاس GRP

در حین آماده‌سازی،  رزین ، یک پلیمر مبتنی بر مایع مصنوعی مانند انواع پلی‌استر غیراشباع برای اشباع رشته‌های تشک الیاف شیشه، حذف حباب‌های هوا که الیاف شیشه را محصور کرده‌اند، استفاده می‌شود. این یک کامپوزیت چکش‌خوار را تشکیل می‌دهد که می‌تواند به صورت سفارشی بر روی هر سطحی و به هر شکلی قالب‌گیری شود.

پس از استفاده و در طی یک دوره چند ساعته، رزین سخت می شود یا “درمان” می شود و توسط یک مهارکننده پری اکسید آلی کاتالیز می شود. این پلیمریزاسیون، که در آن اتصالات (پیوندهای متقاطع) بین هر مولکول تشکیل می شود. این پیوندها به طور جداگانه ضعیف هستند، اما در مجموع آنها فوق العاده قوی هستند. 

شیمی پخت رزین

پلیمریزاسیون رزین پلی استر غیر اشباع به خوبی مشخص می شود. مولکول های رزین پلی استر غیر اشباع با زنجیره بلند حاوی پیوندهای دوگانه (گروه های اتیلنیک) و گروه های استری هستند. به دلیل این پیوندهای دوگانه، آنها اغلب به عنوان وینیل طبقه بندی می شوند. عمل آوری با اتصال عرضی زنجیره های خطی بلند با استفاده از مونومرهای وینیل مانند استایرن تسهیل می شود. ترکیب یک کاتالیزور پراکسید آلی قبل از استفاده. 

هنگامی که با الیاف فیبر شیشه ای ترکیب می شود، کامپوزیت بسته به مواد و شرایط به مدت ۱۰ تا ۶۰ دقیقه قابل قالب گیری است. عمل آوری رزین را جامد و بسیار سخت می کند اما دارای سطحی از انعطاف پذیری است.

الیاف خرد شده

پشتوانه ساختاری هر کامپوزیت GRP، الیاف فیبر شیشه ای است. تا همین اواخر، الیاف دوبعدی رشته‌ای خرد شده با خرد کردن فرم‌های ورقه‌ای رووینگ روی یک تسمه متحرک تولید می‌شد. با این حال، روش های جدیدتر این مرحله را دور زده اند. هدف از  الیاف فیبر شیشه ای تقویت و تقویت  رزین است. 

در حین استفاده از رزین پلی استر درالیاف  فیبر شیشه ای، استفاده از غلتک پارویی برای بیرون راندن و از بین بردن هوا مهم است. اگر حباب های هوا در هنگام پخت به داخل رزین بروند، این هوا باعث ایجاد ضعف ساختاری در فایبرگلاس می شود که با وجود آب ترکیب می شود . به همین دلیل مهم است که رزین مناسب را به مخلوط الیاف شیشه برسانید – و چرا بسیاری از سقف های مسطح GRP شکست می خورند، زیرا این یک مرحله تخصصی است که نیاز به دقت و محاسبه دارد. اغلب ۴۵۰ گرم یا ۶۰۰ گرم رزین پلی استر به ازای هر متر مربع تشک فیبر شیشه ای استفاده می شود.

اتصال تقویت شده به بسترها

در مواردی که احتمالاً استحکام باند رزین خیلی ضعیف یا رضایت بخش است، از یک پرایمر برای پوشش دادن سطح از قبل استفاده می شود. پرایمرها اجزایی مبتنی بر رزین با محتوای حلال بالا هستند و یک نرم کننده به آن اضافه شده است. آنها برای افزایش چسبندگی بین رزین بیرونی و بستر طراحی شده اند. با تشکیل یک لایه نازک که به لایه بیرونی زیرلایه نفوذ می کند، ایجاد یک پیوند بسیار قوی را تسهیل می کند و عملاً احتمال لایه برداری یا تخریب را از بین می برد.

کاربردهای فایبر گلاس GRP ضد آب

برخی از رایج ترین برنامه ها بر روی محافظت از موارد زیر تمرکز دارند:

• سقف های مسطح GRP: GRP به طور گسترده ای به عنوان یک ماده عایق رطوبتی برای صنعت ساختمان استفاده می شود تا عایق رطوبتی بادوام و طولانی مدت برای طیف وسیعی از سقف های تخت فراهم کند.
• مخازن آب فولادی و GRP  
• بسته های شیمیایی و سوخت
• برج ها و مخازن خنک کننده (فاضلاب، آب و مواد شیمیایی)
• کانال های زهکشی، خندق ها و ناودان ها
• کف و دیوار

چرا از فایبر گلاس GRP برای محافظت از سطح استفاده کنیم؟

به عنوان یک مانع محافظ، این ظرفیت را دارد که از ویژگی های ذکر شده برای ارائه حفاظت شیمیایی، فیزیکی، خورشیدی و در برخی موارد حرارتی با پشتوانه چندین دهه نمونه استفاده کند.

حفاظت درونی و بیرونی

از آنجایی که فایبرگلاس GRP یک لایه بدون درز و همگن ایجاد می کند که به طور کامل به بستر زیرین چسبیده است، از شکاف ها، سوراخ ها، ترک ها و غیره محافظت می کند. تنش فیزیکی و شیمیایی، چه کف بتنی، دیوار، باندهای شیمیایی یا دیوارهای داخلی مخازن ذخیره سازی، همه محافظت می شوند. از آنجایی که الیاف یک ستون فقرات ساختاری ایجاد می کنند و پوشش بالایی به این معنی است که ضربه موضعی در یک منطقه بزرگتر پخش می شود و در نهایت به عنوان ضربه گیر برای سطح زیرین عمل می کند.

عملاً بدون نیاز به تعمیر و نگهداری

علاوه بر این، پوشش عملاً نیازی به تعمیر و نگهداری ندارد، برخلاف رزین‌های شکننده‌تر، می‌تواند در برابر شست‌وشوی مکرر مقاومت کند و می‌تواند منبسط و منقبض شود (معمولاً ۳ تا ۸ درصد) تا شرایط آب و هوایی شدیدتر.

ویژگی های اضافی

علاوه بر مزایای ذکر شده در بالا، جدول زیر به تشریح مواد و روش‌هایی برای تطبیق ویژگی‌های پوشش فیبر شیشه‌ای شما برای تقریباً هر برنامه کاربردی می‌پردازد:

استحکام متناسب:  تنظیم نسبت رزین به تشک فیبر شیشه ای می تواند آستر را به انعطاف پذیری بیشتر یا برعکس استحکام کششی بیشتر کمک کند.

مقاومت شیمیایی:  عملکرد در مورد  برهمکنش آسترهای GRP با طیف وسیعی از مواد شیمیایی  را می توان با همکاری با تامین کنندگان و تولید کنندگان ارزیابی کرد.

هادی الکتریکی : فیبر شیشه و مواد رزین آن رسانای ضعیف الکتریسیته هستند، بنابراین نزدیکی به خطرات الکتریکی مشکلی ندارد.

سازگار با آب آشامیدنی:  رزین‌های استاندارد می‌توانند مقادیر کمی از رزین را در آب شستشو دهند. برای سطوح خشک یا گاهی مرطوب، این مشکلی نیست، اما زمانی که در مجاورت آبی که برای آشامیدن یا آبزیان استفاده می شود، یک  رزین مورد تایید WRAS  ضروری است.

سطوح غیر لغزش : کاربردهایی که در معرض خطر بالای لغزش و ترک خوردگی هستند، نیاز به یک روکش بدون لغزش دارند. در اینجا، شن را می توان در پوشش خارجی تعبیه کرد که چسبندگی بهتری را ارائه می دهد.

انتخاب رنگ : طرح های رنگی BS و RAL و همچنین پوشش های شفاف در صورت لزوم.

بازدارنده آتش : اگرچه در حال حاضر کم است، اما خطر آتش سوزی را می توان با ترکیب مواد تشکیل دهنده برای مطابقت با BS476 کاهش داد: قسمت ۷ کلاس II (گسترش سطحی شعله) یا کلاس ۰ (اشتعال پذیری) پخش شعله کلاس I. کامپوزیت های مقاوم در برابر شعله  ساخته شده از فایبرگلاس به خوبی شناخته شده اند. 

بهداشت:  آلاینده های بیولوژیکی. بسترهای متخلخل مانند چوب، بتن و فلزات خورده شده زمینه مناسبی را فراهم می کنند. هنگام اعمال، روکش الیاف شیشه با پوشش بالایی سطحی غیر متخلخل و همگن را ارائه می دهد که همچنین چسبندگی موضعی اجزای بیولوژیکی را به حداقل می رساند.

مقاومت حرارتی:  رزین های ترموست دارای نقطه اعوجاج حرارتی بسیار بالایی هستند، بنابراین می توانند در جایی که دمای مایع بالاتر است مناسب باشند.

رویه های پوشش استاندارد GRP

رهنمودهای اساسی بر اساس بهترین روش‌ها برای نصب پوشش فیبر شیشه‌ای که توسط Strandek استفاده می‌شود در زیر تشریح شده است. اما ابتدا نصاب باید ابزار لازم برای نصب آستر را آماده کند. اینها عموماً غلتک‌های فوم، غلتک‌های پارویی، رزین پلی استر، تشک رشته‌ای خرد شده، کاتالیزور رزین و برای پوشش‌های سطحی که نیاز به رنگ دارند، رنگ رزینی برای پوشش بالایی هستند. اگر روی سطح راه می رود، برای یک روکش بدون لغزش سنگ ریزه توصیه می شود. 

روش زیر به یک روش ” کش کردن دست ” اشاره دارد ، یک شکل قابل اعتماد و همه کاره از لمینیت ، اگرچه “روش های اسپری lay-up” نیز موجود است.

۱. آماده سازی بستر
یک بازرسی مختصر قابل مشاهده و فیزیکی برای تعیین کیفیت زیرلایه انجام خواهد شد و وضعیت مواد بستر در حال پوشش، مناسب ترین روش آماده سازی را تعیین می کند. در جایی که مواد زیربنایی هنوز ساختار ذاتی خود را دارند، انفجار شن و ماسه با فشار بالا کارآمدترین راه برای آماده سازی سطوح موادی است که قرار است اندود شوند. این معمولاً در دیوارهای مخزن استفاده می شود. این کار هرگونه خوردگی، رسوب و باقیمانده فرآیند را حذف می کند.

۲. کاربرد
پرایمر از پرایمر برای افزایش چسبندگی بین پوشش الیاف شیشه و بستر استفاده می شود. به دلیل ویسکوزیته پایین تر از رزین، می تواند به ریزترک ها و منافذ نفوذ کند، در حالی که پیوند قوی بین بستر و پوشش فیبر شیشه ای ایجاد می کند.

۳. کاربرد پوشش الیاف
شیشه ای تشک فیبر شیشه ای کاتالیز شده با رزین (معمولاً ۶۰۰ گرم اگرچه ۴۵۰ گرم یا ۴×۴۵۰ گرم CSM) به صورت دستی روی سطح آماده شده قرار می گیرد. یک غلتک پارویی برای بیرون راندن هوا و به حداکثر رساندن تماس سطحی با بستر استفاده می شود. این لایه معمولاً ۳ تا ۵ میلی متر ضخامت دارد و در هنگام خیس شدن ۵ سانتی متر همپوشانی اعمال می شود تا شکاف ها حفظ شود.

تشک رشته خرد شده فیبر شیشه ای باید به اندازه هر بخش از سطح برش داده شود. این کار باید قبل از تهیه رزین پلی استر انجام شود که بسته به نوع و مقادیر مورد نیاز، محتوای کاتالیست ۱ تا ۳ درصد دارد. این باید به خوبی مخلوط شود اما همچنین به دقت مخلوط شود تا از هوای بیش از حد جلوگیری شود. همچنین باید به سرعت مورد استفاده قرار گیرد و بنابراین مقادیر کمی از رزین باید در مناطق قابل کنترل اعمال شود.

۴. روکش فلو کت
لایه نهایی شامل استفاده از فلو کت است که پس از خشک شدن، مانع بیرونی سخت، غیرقابل نفوذ و بدون درز می شود. مجدداً، رزین در اینجا باید از قبل آماده شود و پس از کاتالیز و مخلوط شدن، باید به سرعت مورد استفاده قرار گیرد.

۵. پرداخت ضد لغزش
اگر روی سطح شما راه می رود، روکش ضد لغزش توصیه می شود. این زمانی ساخته می شود که در حین اعمال، شن به پوشش رویی رزین اضافه شود. این یک راه بسیار مفید برای جلوگیری از لغزش و زمین خوردن است، به ویژه در مناطق مرطوب و لغزنده. 

چه زمانی باید روکش فیبر شیشه ای را نصب کنم؟

بسته به تناسب و هزینه های بودجه، به طور کلی دو مورد وجود دارد:

اقدامات پیشگیرانه

اگر سطوح شما نسبتاً جدید هستند و انتظار می رود در معرض شرایط سخت قرار گیرند، ممکن است بخواهید حفاظت اضافی را به عنوان یک اقدام پیشگیرانه در نظر بگیرید. به طور مشابه، اگر یک پوشش موجود عملکرد ضعیفی داشته باشد یا به پایان عمر خود برسد، می توان از یک سیستم آستر جدید استفاده کرد.

اقدام اصلاحی

برعکس، اگر نشانه‌هایی از تخریب را نشان می‌دهند، ما یک سیستم آستر را توصیه می‌کنیم. مزایای این را می توان به راحتی برای یک مخزن آب نشان داد. در طول عمر خود، دیواره های مخزن آب تخریب می شود و زباله ها – در برخی موارد آلاینده های بیولوژیکی – جمع می شوند. به جای سفارش یک مخزن آب جدید، می توانید با کسری از هزینه، آن را با فیبر شیشه ای دوباره بپوشانید. این می تواند طول عمر آن را به ۱۰ تا ۲۰ سال افزایش دهد، سطوح اندود شده را “جدید” کند و در هزینه های خرید، تحویل و نصب یک مخزن جدید صرفه جویی کند، به غیر از زمان خرابی مرتبط.

جایگزین برای سیستم های پوشش GRP

چندین جایگزین برای سیستم های پوشش فیبر شیشه ای نیز موجود است. اینها به خودی خود ویژگی های استثنایی را با کاربرد در کفپوش های رزینی تا پوشش های محافظ نشان می دهند. با این حال، هیچ یک از اینها عملکرد گسترده و ثابتی که با الیاف شیشه دیده می شود را ارائه نمی دهد.

به عنوان مثال می توان به کاشی کاری اشاره کرد که محافظ غیرقابل نفوذی را ارائه می دهد اما توسط خطوط دوغاب حساس به نفوذ رطوبت و رشد باکتری ها آسیب می بیند. سایر جایگزین های مبتنی بر رزین مانند اپوکسی و پلی اورتان به خودی خود استثنایی هستند، اما به طور قابل توجهی گران تر هستند و اغلب پوشش های نازک تری دارند (۰.۵-۱ میلی متر در مقابل ۳-۴ میلی متر پوشش فیبر شیشه ای). پلی یورتان، رزین دیگر می تواند در حین استفاده مزاج تر باشد و به طور قابل توجهی گران تر است.

محدودیت های پوشش الیاف شیشه

چندین محدودیت برای استفاده از سیستم های پوشش فیبر شیشه ای وجود دارد که مانند سایر رزین ها بر شرایط نصب و سطح تجربه تکنسین تمرکز دارد. اینها با رعایت پروتکل های سختگیرانه، شرایط نصب و رژیم کنترل کیفیت دقیق قابل کنترل هستند. به همین دلیل است که یک ارزیابی کامل از قبل برای شناسایی مناسب بودن سیستم پوشش فیبر شیشه ای انجام می شود. مواردی که سیستم پوشش متفاوتی برتر تلقی می شود نیز شناسایی خواهد شد.

تغییرپذیری:  به دلیل زمان پخت سریع، تکنسین ها باید به طور موثر کار کنند تا سطح صاف و یکنواخت را تضمین کنند. عوامل دیگر عبارتند از اختلاط نادرست، مواد شیمیایی نادرست یا بی کیفیت و نسبت مواد تشکیل دهنده و آماده سازی نامناسب سطح.

جذب رطوبت:  اگر الیاف شیشه در رزین اشباع نشده باشند، این ظرفیت را دارند که رطوبت را به داخل کامپوزیت بکشند. با گذشت زمان، جذب رطوبت (از طریق عمل مویرگی) به کامپوزیت می تواند الیاف را خراب کند و در نهایت کامپوزیت را ضعیف کند. به همین دلیل است که حذف بستر ضعیف و مرطوب و استفاده در محیط “خشک” (تاثیر رطوبت بر دوام کامپوزیت های E-glass/polymer) ترجیح داده می شود. این همچنین در مورد بستر زیرین که باید خشک و عاری از رطوبت باشد نیز صدق می کند. 

شرایط عملیاتی:  اگرچه همه کاره و بادوام است، اما اگر محیط کار خارج از شرایط تعیین شده باشد، جایی که از مواد شیمیایی ناسازگار استفاده می شود یا اثرات قابل توجهی روی می دهد، در این صورت انتظار تخریب متناسب با شدت آن را داریم.

سرعت نصب:  در مواردی که به یک سیستم کفپوش بدون درز، بادوام و ضد آب نیاز است، مشتری می تواند زمان توقف محدود (چند ساعت) را تحمل کند، ما متیل متاکریلات (MMA)، رزین تک لایه با زمان پخت فوق العاده سریع (کمتر از ۲ ساعت) را توصیه می کنیم. ). این ماده که برای محیط های ملایم تر انتخاب شده است، به اندازه الیاف شیشه قوی نیست، اما در سرعت پخت از آن پیشی می گیرد.

سوالات متداول (سؤالات متداول) در GRP Linings

س. هزینه آستر GRP چقدر است؟

A. این بسته به ماهیت محیط کار، سطح کار آماده سازی مورد نیاز و ضخامت پوشش GRP می تواند متفاوت باشد.

س. آستر GRP چقدر دوام می آورد؟

A. GRP طول عمر چندین دهه را ثابت کرده است، عمر کلی به کیفیت نصب، نوع محیطی که پوشش در معرض آن قرار می گیرد و سطح تعمیر و نگهداری و تعمیرات انجام شده بستگی دارد. تخمین استاندارد از ۱۰ تا ۵۰ سال متغیر است.

س. آیا می توانم از پوشش GRP به جای جایگزینی تمام سطح یا ساختار استفاده کنم؟

پاسخ. بله، این یکی از دلایل محبوبیت آسترهای GRP است. آنها می توانند مقدار قابل توجهی را در مقابل جایگزینی کامل، به ویژه در باندها، مخازن آب، حوضچه ها، سقف های مسطح، برج های خنک کننده و موارد دیگر صرفه جویی کنند.

س. چه کسی پوشش های GRP را نصب می کند؟

A. به طور خلاصه، هر کسی می تواند یکی را نصب کند. با این حال، سطح مهارت کیفیت نتیجه را تعیین می کند. سیستم های Strandek GRP  از متخصصان آموزش دیده برای نصب آسترهای GRP استفاده می کنند.

س. چه استانداردهای صنعتی برای آسترهای GRP وجود دارد؟

الف. استانداردهای ISO برای سازه های فایبرگلاس استانداردهای صنعتی را ارائه می کنند که لمینتاتورها و نصاب ها می توانند از آنها پیروی کنند.

س. نصب پوشش GRP چقدر دشوار است؟

A. نسبتاً دشوار است زیرا تعدادی از عوامل وجود دارد که می تواند باعث شود کیفیت لمینت الیاف شیشه بد نصب شود. نصاب ها باید دستورالعمل های سازنده را به دقت دنبال کنند یا یک متخصص آموزش دیده را انتخاب کنند.

س. چگونه ضخامت بر عملکرد پوشش GRP تأثیر می گذارد؟

الف. در یک مطالعه روی آسترهای مبتنی بر کامپوزیت ، افزایش ضخامت از ۴ میلی متر به ۶ میلی متر، نرخ شکست را از ۲٪ به ۰.۰۹٪ برای CFRP کاهش داد. برای GFRP، افزایش از ۴ میلی‌متر به ۶ میلی‌متر منجر به نرخ خرابی کمتر، از ۱۰٪ به ۰.۳٪ شد. لازم به ذکر است که این لایه ضخیم تر منجر به COV بالاتر برای ضخامت – شاخصی از تغییرات – می شود که می تواند روی یکنواختی پوشش در کاربردهای حساس تر تأثیر بگذارد.