مش کربن چیست؟ + کاربردها، مزایا آن

در سال های اخیر با پیشرفت تکنولوژی در حوزه های مختلف ساختمان سازی و عمران، مصالح جدیدی روی کار آمده اند که می توانند با وزن سبک تر، مقاومت بالاتری نسبت به مصالح فلزی مانند فولاد داشته باشند. مش کربن یکی از انواع این مصالح است که البته از زمان ورود آن به جهان بیش از 30 سال می گذرد، اما نسبت به سایر مصالح ساختمانی این محصول جدیدتر است. مش یا توری کربن جزء مصالحی است که به صورت پارچه ای تولید شده و دارای ساختار شبکه ای است. می توان این محصول را در ضخامت ها، اندازه شبکه های مختلف و وزن متفاوت سفارش داد و برای اجرا در ساختمان های قدیمی، ترمیم بناها و … استفاده کرد.

اجرای مش کربن در ساختمان های جدید همچون مش فایبرگلاس امکان پذیر است. اما چون این نوع توری محدودیت هایی را به همراه دارد و قیمت آن بالاست، می توان آن را با سایر مصالح جایگزین کرد. در صورتی که قصد کسب اطلاعات بیشتر در مورد مش کربن و ویژگی های آن دارید، این مقاله را بخوانید تا بیشتر در مورد این مش و جزئیات آن صحبت کنیم.

مش کربن چیست؟

مش به یک ساختار شبکه ای گفته می شود که از کنار هم قرار گرفتن الیاف مختلف تشکیل خواهد شد. مش کربن، یکی از انواع توری های مش موجود در بازار است که در صنعت ساختمان سازی بسیار از آن استفاده می شود. این مش که به عنان توری فایبرگلاس و فیبر کربن نیز شناخته می شود، یک شبکه سبک وزن با استحکام حداکثری است که از الیاف کربن ساخته شده و مقاومت بسیار بالایی دارد. الیاف کربن جزء الیاف بسیار مقاوم است که هم کارایی آن زیاد است، هم استحکام استثنایی را ارائه می کند. وزن پایین و تطبیق پذیری بالا از جمله ویژگی های الیاف کربن است. الیاف کربن از اتم های کربن تشکیل شده است. این اتم ها پیوند محکمی با یکدیگر برقرار کرده اند و در یک الگوی منظم و ساختار کریستالی سازماندهی شده اند.

جهت گیری دقیق اتم های کربن در الیاف کربن و حلقه های آروماتیکی که به وجود آورده اند، باعث شده تا خواص مکانیکی، حرارتی و الکتریکی بسیار عالی را از خود نشان دهند. خواص عالی الیاف کربن باعث شده تا استفاده از آن در مش کربن یک ساختار مقاوم تر و بهتر به وجود آورد. مزیت الیاف کربن این است که بسته به نیاز و ویژگی های مکانیکی خاص، می توان آن را در فرآیندهای تولید خاص برای برطرف کردن نیازها مورد استفاده قرار داد.

در نتیجه الیاف کربن به صورت گستره در تولید توری کربن مورد استفاده قرار می گیرد. این الیاف به صورت منظم و در ساختاری عمود به یکدیگر قرار می گیرند و یک ساختار توری مانند را به وجود می آورند. رنگ مش کربن که با الیاف آن ساخته شده است، مشکی بوده و با مش فایبرگلاس که رنگ سفید و روشن دارد، متفاوت است.

مزایای مش کربن چیست؟

مش کربن از الیاف کربن که خواص مکانیکی بسیار خوبی را از خود نشان می دهند، ساخته شده است. این نوع مش در برابر بسیاری از شرایط مقاومت خوبی از خود نشان می دهد که همین موضوع باعث ایجاد کاربردهای مختلف برای آن شده است. از جمله مزایای توری کربن می توان به موارد زیر اشاره کرد:

استحکام بسیار بالا نسبت به وزن پایین

یکی از ویژگی های برتر مش کربن نسبت به مصالح ساختمانی دیگر، استحکام بالای توری الیاف کربن نسبت به وزن آن است. به طوری که این مش نسبت به مصالح سنتی مانند فولاد و آلومینیوم وزن سبک تری دارد، ولی می تواند چندین برابر بیشتر از فولاد و مصالح فلزی مقاومت از خود نشان دهد. از این رو برای افزایش مقاومت یک سازه با وزن پایین، استفاده از این نوع مش بسیار عالی خواهد بود.

سختی بسیار بالا

سختی بالای مش کربن باعث شده تا این مش بتواند پایداری ساختاری بسیار مناسبی را ایجاد کند که در برابر تغییر شکل های مختلف نیز مقاوم است. حتی اگر بارهای شدید به مش کربن وارد شوند، باز هم تغییر شکلی در این نوع مش ایجاد نخواهد شد.

رسانایی خوب الکتریکی

فیبر کربن جزء مصالحی است که رسانای خوبی برای جریان الکتریکی دارد. از این رو در صنایع و کاربردهایی که نیاز به رسانایی بالا دارند، استفاده از مش کربن بسیار پرفایده خواهد بود.

مقاومت بالا در برابر خوردگی

الیاف کربن در برابر خوردگی شیمیایی مقاومت بسیار بالایی دارد. از این رو استفاده از آن برای محیط های تهاجمی امکان پذیر است و این نوع دچار خوردگی در برابر شرایط قلیایی و اسیدی نخواهد شد.

انبساط حرارتی کم

فیبر کربن ساخته شده با ساختار شبکه ای دارای خاصیت انبساط حرارتی بسیار کمی بوده و در طیف وسیعی از دماها پایداری ابعاد خود را حفظ خواهد کرد.

انعطاف پذیری بالا در مورد خواص

الیاف کربن به کار رفته برای ساخت مش کربن می توانند در طول فرآیندهای ساخت برای دستیابی به خواص مکانیکی خاص با ویژگی های عالی طراحی و ساخته شوند. از این رو بسته به نیاز یک پروژه، امکان تغییر خواص مش کربن وجود دارد که این موضوع یک مزیت مهم برای این نوع ماده محسوب می شود.

معایب مش کربن چیست؟

در کنار مزایای مش کربن که می توانند این ماده را به عنوان یکی از مصالح عالی برای اجرا در ساختمان ها تبدیل کنند، این ماده دارای ویژگی های منفی نیز هست. معایب توری کربن را می توان از جنبه های مختلفی مورد بررسی قرار داد که در ادامه به آن ها اشاره می کنیم.

قیمت بسیار بالا

اصلی ترین عیب مش کربن نسبت به مصالح دیگر مانند مش فایبرگلاس، قیمت بالای آن است. در واقع این نوع مش دارای هزینه تولید بسیار بالایی در مقایسه با بسیاری از مصالح دیگر بوده و قیمت بالای مواد خام و فرآیند پیچیده ساخت آن باعث افزایش قیمت نهایی توری کربن شده است.

حساس به اشعه فرابنفش خورشید

مش کربن حساسیت بالایی در معرض نور خورشید دارد. در صورتی که مش کربن در معرض اشعه فرابنفش قرار بگیرد، می تواند دچار تخریب شود و عملکرد اولیه خود را از دست دهد. از این رو برای اجرای این مش در معرض نور خورشید، نمی توان با اطمینان در مورد کیفیت این مش صحبت کرد.

شکنندگی بالا

یکی از معایب توری کربن، رفتار شکننده آن است. این توری به صورت ناگهانی و یا تغییر شکل هشدار دهنده می تواند بشکند و دچار خرابی شود. در واقع زمانی که مش کربن تحت فشار بیش از حد قرار بگیرد، به راحتی دچار شکست خواهد شد. از این رو اجرای آن در محیط هایی که مش تحت فشار قرار می گیرد، کمی چالش برانگیز است.

نگرانی های زیست محیطی

مش کربن از جمله مصالحی است که بازیافت و دفع پیچیده ای دارد. به همین خاطر اجرای آن در محیط های مختلف نگرانی های زیست محیطی را به وجود خواهد آورد.

استفاده از مش کربن در مهار دیوار به روش وال مش

یک روش مهار لرزه ای که باعث حذف وادار و میلگردهای بستر در ساختمان های مختلف می شود، روش وال مش است. در این روش از ترکیب پلاستر و توری مش استفاده می شود. می توان علاوه بر مش فایبرگلاس که به صورت متداول در وال مش استفاده می شود، از مش کربن نیز استفاده کرد. باید توجه داشت که مقاومت تسلیم توری کربن باید حداقل 3000 مگاپاسکال باشد. چرا که در پیوست 6 استاندارد 2800 این موضوع به طور دقیق بیان شده است و اگر به هر دلیلی خطایی در حین خرید و اجرای وال مش با جنس کربن انجام شود، پیمانکاران موظف به رفع مشکل هستند.

در این روش نوارهای شبکه ای ساخته شده از الیاف کربن یا شیشه روی دیوار قرار می گیرند. نازک کاری روی آن ها به صورت دستی انجام می شود. در ابتدا باید توری کربن روی دیوار قرار بگیرد و سپس پلاستر روی آن زده شود. بعد از اینکه لایه اول پاشش پلاستر انجام شد، می توان از نبشی های مهار خارج از صفحه دیوار که در بالا یا پایین دیوار اجرا می شود، استفاده نمود. پس از آن نهایتا لایه نهایی نازک کاری دیوار روی نبشی اجرا خواهد شد.

مقدار الیاف مورد نیاز برای اجرا در سیستم وال مش بر اساس نوع طراحی انجام شده، تعیین خواهد شد. اگر سیستم وال مش به صورت سرتاسری باشد، لازم است که مش فایبرگلاس با وزن حداقل 50 گرم در متر مربع استفاده شود. اما اگر نیاز به اجرای وال مش با مش کربن به صورت نواری باشد، باید از مش کربن با حداقل وزن 100 گرم در متر مربع استفاده کرد.

استفاده از مش کربن در مقاوم سازی سازه های بنایی به روش کامپوزیت FRCM

سازه های بنایی جزء سازه های قدیمی هستند که معمولا در اکثر شهرها شاهد آن ها هستیم. بناهای تاریخی نیز در گروه سازه های بنایی قرار می گیرند که برای جلوگیری از تخریب آن ها، باید حتما از روش های مقاوم سازی سازه های بنایی استفاده کرد. مش کربن می تواند برای مقاوم سازی سازه های بنایی به روش کامپوزیت FRCM مورد استفاده قرار گیرد. این نوع مش به دلیل مقاومت بالایی که در برابر رطوبت، حرارت، کشش و … دارد، می تواند از نظر فیزیکی انتخاب خوبی برای مقاوم سازی باشد. به ویژه اینکه برای اجرای آن در سازه های بنایی از پلاستر سیمانی یا به اصطلاح کامپوزیت سیمانی نیز استفاده می شود.

برای استفاده از مس کربن در مقاوم سازی سازه های بنایی لازم است که ابتدا سطح سازه بنایی برای چسبندگی بیشتر سیمان زبر شود. این کار با کمک تجهیزات مختلف قابل انجام است. مهندسین با توجه به تخصص و تجربه چندین ساله خود می توانند ترکیب توری کربن را با کامپوزیت سیمانی برای مقاوم سازی سازه های بنایی انجام دهند. این مقاوم سازی هم روی میزان مقاومت ساختمان ها در برابر زلزله موثر است، اما ساختمان را از بلایای طبیعی دیگر محافظت می کند.

اجرای مش کربن به همراه پلاستر سیمانی می تواند در چندین لایه مختلف انجام شود تا به آن مقاومتی که مد نظر است، رسید. نحوه اجرا بدین گونه است که ابتدا سطح سازه بنایی با کمک تجهیزات مخصوص زبر می شود. سپس یک لایه سیمانی با ضخامت حداقل 2/0 سانتی متر روی سطح اجرا می شود. پس از آن مش کربن روی لایه سیمانی قرار می گیرد. مجددا یک لایه کامپوزیت سیمانی دیگر روی مش قرار می گیرد. می توان چندین لایه مش و لایه سیمانی را روی یکدیگر قرار دارد تا به ضخامت و مقاومت مد نظر رسید.

استفاده از مش کربن در ترمیم و مقاوم سازی سازه های بتنی به روش کامپوزیت FRCM

سازه های بتنی از جمله سازه های متداول در کشور ایران هستند. بتن یکی از مصالح باکیفیت بوده که می تواند در برابر بسیاری از شرایط محیطی مقاومت خوبی از خود نشان دهد. اما حتی سازه های بتنی با وجود مقاومت بالایی که دارند، باز هم باید مقاوم سازی شوند. برای مقاوم سازی سازه های بتنی می توان از روش کامپوزیت CFRCM استفاده کرد. در این روش از ترکیب کامپوزیت سیمانی و مش کربن استفاده می شود. به طوری که مش کربن می تواند به صورت اصولی روی دیوار با ترکیب کامپوزیت سیمانی اجرا شود.

معمولا برای اجرای این کامپوزیت در سازه های بتنی، نیازی به زبر کردن سطح نبوده و می توان مقاوم سازی سازه های بتنی به روش کامپوزیت FRCM را با یک لایه پلاستر سیمانی روی سطح بتن آغاز کرد و سپس مش کربن را روی سیمان نصب نمود. مجددا پلاستر سیمانی روی توری کربن قرار می گیرد و تا زمانی که به مقاومت ایده آل نرسیده ایم، می توان این مراحل را تکرار کرد.

سیستم FRCM که از ترکیب مش کربن و پلاستر سیمانی اجرا می شود، می تواند برای ترمیم سازه های بتنی نیز انتخاب بسیار خوبی باشد. چرا که این سیستم دارای مقاومت بسیار بالایی در برابر کشش بوده و حتی ترک های ایجاد شده روی سازه های بتنی را نیز ترمیم می کنند. استحکام کششی عالی که این سیستم در سازه های بتنی فراهم می کند باعث شده تا بتوان با اعتماد بیشتری از این سازه ها برای مقاوم سازی استفاده کرد و از عملکرد مناسب آن ها نهایت بهره را برد. با این وجود باید حتما در مورد ترمیم و مقاوم سازی سازه های بتنی از استانداردهای خاصی تبعیت کرد که مهندسین این حوزه در مورد آن ها اطلاعات کافی دارند.

قیمت مش کربن چقدر است؟

یکی از مهم ترین عوامل موثر روی قیمت وال مش، قیمت توری است که برای آن مورد استفاده قرار می گیرد. از این رو بسیار مهم است که پیمانکاران دقت و توجه زیادی به عوامل موثر روی قیمت توری کربن داشته باشند. قیمت مش کربن به پارامترهای مختلفی بستگی دارد که در ادامه به آن ها اشاره می کنیم. به طور کلی، قیمت توری کربن نسبت به توری فایبرگلاس بیشتر است که این موضوع اجرای این نوع مش را پیچیده تر و هزینه برتر می کند.

• ابعاد چشمه کربن

ابعاد چشمه کربن از جمله عواملی است که روی قیمت مش کربن تاثیرگذار است. ابعاد چشمه در واقع همان ابعاد مربع های کوچکی است که روی توری کربن قرار می گیرند. ابعاد چشمه کوچک تر، وزن این مش ها را افزایش می دهد و برعکس اگر ابعاد بزرگ تر باشد، وزن مش نیز پایین تر خواهد آمد و از قیمت آن نیز کاسته می شود.

• گرماژ مش کربن

گرماژ مش کربن عاملی موثر روی قیمت این مش است. هر چقدر گرماژ توری کربن بیشتر باشد، قیمت آن نیز بالاتر می رود. گرماژ تحت تاثیر ابعاد چشمه های کربن نیز هست که هر چقدر بیشتر باشد، وزن این چشمه ها نیز بالاتر می رود. گرماژ مش بر اساس وزن هر متر مربع از این مش تعیین می شود. از این رو باید توجه داشت که هر چقدر گرماژ بیشتر باشد، انعطاف پذیری مش نیز کاهش پیدا می کند.

• متراژ توری کربن

متراژ توری کربن استفاده شده در سیستم وال مش یا FRCM روی قیمت آن تاثیر خواهد گذاشت. هر چقدر متراژ توری کربن بیشتر باشد، قیمت آن نیز بالاتر می رود. به طور کلی، قیمت توری کربن بر اساس هر متر مربع تعیین می شود. بنابراین در مجموع اگر متراژ توری کربن افزایش پیدا کند، قیمت نهایی خرید نیز بالاتر خواهد رفت.

مش فایبرگلاس، جایگزین مش کربن در سیستم وال مش

برای اجرای سیستم وال مش در ساختمان ها می توان از مش فایبرگلاس و مش کربن استفاده کرد. با توجه به قیمت بالای مش کربن و انعطاف پذیری کم آن، اجرای آن می تواند معایبی را برای سیستم وال مش به همراه داشته باشد. اما در مقایسه با مش فایبرگلاس، توری فایبرگلاس عملکرد بهتری را نسبت به توری کربن از خود نشان می دهد که این موضوع باعث کاهش قیمت وال مش می شود. از این رو می توان مش فایبرگلاس را جایگزین توری کربن کرد.

کلام پایانی

در این مقاله در مورد مش کربن که یکی از مصالح نوین در امر ساختمان سازی است، صحبت کردیم. این مش دارای مقاومت بالا در برابر خوردگی و مواد شیمیایی بوده و استحکام عالی را از خود نشان می دهد. خاصیت الکتریکی این مش باعث شده تا بتوان برای کاربردهای الکتریکی نیز از آن استفاده کرد. با این حال باید توجه داشت که این مش قیمت بالایی دارد و شکننده بودن آن نیز اجرای آن را در ساختمان های مختلف پیچیده می کند. از این رو با توجه به خواص خوب مش فایبرگلاس، مش کربن را می توان جایگزین این ماده کرد. جهت آشنایی با دیگر محصولات شرکت وال مش با کارشناسان شرکت ما تماس حاصل فرمایید.