تولید فایبر سمنت برد

روش تولید فایبر سمنت برد

فایبر سمنت برد یکی از مواد ساختمانی پرکار برد در نمای خارجی و داخلی ساختمان ها است که ترکیبی از استحکام بالا، مقاومت در برابر عوامل جوی و ظاهر زیبا را ارائه میدهد. این ماده از ترکیب سیمان، سلولز فایبر، سیلیس و مواد افزودنی ساخته میشود. در ادامه، فرآیند تولید فایبر سمنت برد به طور کامل و به زبان ساده توضیح داده میشود. قیمت سمنت برد با توجه به برند سازنده آن و همچنین ضخامت آن تعیین میشود. تولید فایبر سمنت برد یک فرآیند صنعتی دقیق است که با ترکیب مواد اولیه مناسب و استفاده از فناوری‌ پیشرفته، محصولی مقاوم، زیبا و پایدار تولید میکند. این ماده به دلیل مزایای متعددش در سالهای اخیر در پروژه‌ ساختمانی مدرن بسیار محبوب شده است. اگر قصد استفاده از فایبر سمنت برد دارید، انتخاب برند معتبر و دارای گواهی‌ کیفی مانند ISO 9001 توصیه میشود.

1. انتخاب و آماده سازی مواد اولیه

مواد اصلی مورد نیاز برای تولید فایبر سمنت برد عبارتند از:

• سیمان پورتلند : به عنوان چسبنده اصلی و ایجاد استحکام.

• سلولز فایبر یا الیاف سلولز : از ضایعات چوب یا کاغذ بازیافتی تهیه میشود و به افزایش انعطاف پذیری و مقاومت ضربه ای کمک میکند.

• سیلیس : به صورت شن ریز دانه یا سیلیس دوغابی، برای افزایش مقاومت در برابر رطوبت و پوسیدگی.

• آب : برای ترکیب مواد و ایجاد خمیر.

• مواد افزودنی : مانند روان کننده‌، ضد کف‌ و رنگ‌ معدنی برای بهبود خواص نهایی.

تمام مواد باید به دقت وزن شوند تا طرح اختلاط شیمیایی بهینه حفظ شود.

2. مخلوط کردن مواد

در این مرحله، به منظور تولید سمنت برد نما مواد اولیه در یک مخلوط کن صنعتی (مانند مخلوط کن همگن کننده) با هم ترکیب میشوند. ابتدا سیمان، سیلیس و مواد افزودنی به مخلوط کن اضافه میشوند. سپس سلولز فایبر به آرامی به مخلوط پودری اضافه میشود. در نهایت، آب به مخلوط اضافه میگردد تا خمیری یکنواخت تشکیل شود. این مرحله باید با دقت انجام شود تا هیچ گونه خرده یا توده‌ در خمیر وجود نداشته باشد.

3. قالب گیری و فرم دهی

خمیر به دست آمده به یک دستگاه قالب گیری منتقل میشود. دو روش اصلی در این مرحله وجود دارد:

روش پرس خشک : خمیر به صورت لایه ای روی یک قالب فلزی قرار میگیرد و تحت فشار قرار میدهند.

روش پرس تر یا فرآیند هاکل : خمیر به صورت دوغابی روی یک نوار نقاله ریخته شده و سپس تحت فشار و حرارت شکل میگیرد.

در این مرحله، ضخامت و ابعاد پانل فایبر سمنت برد تعیین میشود. ضخامت سمنت برد معمولاً از 6  میلیمتر تا 18 میلیمتر است.

4. پرس و خشک کاری

سمنت برد خام پس از قالب گیری به یک دستگاه پرس هیدرولیکی منتقل میشود.

پرس عمودی : سمنت برد تحت فشار قرار میگیرند تا چگالی و استحکام لازم را کسب کنند.

پرس افقی : در برخی کارخانه ها، سمنت برد به صورت افقی پرس میشوند تا یکنواختی بیشتری داشته باشند.

پس از پرس، سمنت برد به یک اتاق گرمایشی (کوره) منتقل میشود تا آب اضافی آن‌ تبخیر شود. این فرآیند میتواند چندین ساعت تا چند روز طول بکشد.

5. برش و تراش کاری

سمنت برد خشک شده را به ابعاد استاندارد معمولاً 122×244 سانتیمتر برش میدهند. معمولاً برای برش از اره دیسکی استفاده میشود برای اینکه برش دقیق و صاف صورت گیرد.

تراش لبه ها : لبه های پانل به منظور ایجاد شیارهای لبه گیر یا سوراخهای پیچ تراشیده میشوند. در این مرحله، سمنت برد آماده برای مرحله نهایی میشوند.

6. پوشش سطحی و رنگ آمیزی

برای ایجاد ظاهر زیبا و مقاومت در برابر UV، سمنت برد فایبر سمنت برد را تحت پوشش مختلف قرار میدهند:

لاک یا رزین مقاوم در برابر UV : برای حفاظت از رنگ و جلوگیری از پوسیدگی. رنگهای آکریلیک : برای تولید فایبر سمنت برد طرح چوب و یا سنگی یا رنگ‌ سفارشی. در برخی موارد از چاپ دیجیتال برای شبیه سازی الگوهای چوب یا موزاییک استفاده میشود. این لایه ها عمر مفید پانل را افزایش میدهند.

آزمایشات استاندارد تولید سمنت برد

۱. آزمایش مقاومت خمشی (Flexural Strength)

• هدف فنی: این آزمایش، میزان حداکثر تنش خمشی را که پانل می‌تواند قبل از شکست تحمل کند، اندازه‌گیری می‌کند. این شاخص برای اطمینان از توانایی سمنت برد در تحمل بارهای جانبی وارده (مانند بار باد یا لرزه) در سیستم‌های نمای خشک ضروری است.

• روش اجرا: نمونه پانل روی دو تکیه‌گاه قرار گرفته و یک نیروی متمرکز در مرکز آن اعمال می‌شود تا زمانی که شکست رخ دهد. نتیجه با واحد مگاپاسکال (MPa) گزارش می‌گردد.

۲. آزمایش مقاومت در برابر جذب آب (Water Absorption Rate)

• هدف فنی: این آزمایش تعیین می‌کند که سمنت برد در صورت غوطه‌وری کامل در آب به مدت زمان مشخص (معمولاً ۲۴ ساعت)، چه میزان آب را جذب می‌کند. جذب آب پایین (به طور معمول زیر ۱۰ تا ۲۰ درصد وزنی بسته به استاندارد)، نشان‌دهنده مقاومت بالای محصول در برابر رطوبت و تورم است.

• اهمیت مهندسی: درصد جذب آب، مستقیماً بر دوام محصول در نمای خارجی و محیط‌های مرطوب تأثیر گذاشته و از دلایل اصلی کاربرد سمنت برد در این مکان‌ها است.

۳. آزمایش سیکل‌های یخ‌زدگی و ذوب‌شدگی (Freeze-Thaw Resistance)

• هدف فنی: این تست، شبیه‌سازی شرایط محیطی شدید در مناطق سردسیر است. نمونه‌های سمنت برد به صورت متوالی در معرض یخ‌زدگی (زیر صفر درجه) و ذوب‌شدگی (بالای صفر درجه) قرار می‌گیرند. این آزمایش دوام پانل‌ها را در برابر تخریب ساختاری ناشی از انبساط یخ در منافذ ارزیابی می‌کند.

• اهمیت مهندسی: سمنت برد استاندارد باید حداقل ۵۰ تا ۱۰۰ سیکل (بسته به استاندارد) را بدون ترک‌خوردگی یا کاهش شدید مقاومت مکانیکی پشت سر بگذارد.

۴. آزمایش مقاومت در برابر آتش و عدم اشتعال (Fire Resistance & Non-Combustibility)

• هدف فنی: تعیین درجه نسوز بودن سمنت برد و تأیید قرارگیری آن در دسته مصالح غیرقابل اشتعال (Class A) است. آزمایش‌ها شامل اندازه‌گیری نرخ گسترش شعله (Flame Spread Rate) و میزان تولید دود است.

• اهمیت مهندسی: این آزمایش، کاربرد سمنت برد را در دیوارهای حائل آتش و سقف کاذب با الزامات ایمنی بالا، تأیید می‌کند.

۵. آزمایش پایداری ابعادی و تحمل رطوبت (Dimensional Stability)

• هدف فنی: این آزمایش، میزان تغییر طول و عرض پانل در اثر تغییرات شدید رطوبت یا دما را می‌سنجد. پایداری ابعادی بالا (ضریب انبساط پایین) تضمین می‌کند که پس از نصب، پانل‌ها دچار انقباض یا انبساط بیش از حد نشده و باعث شکستن درزگیرها یا ایجاد تنش در زیرسازی نشوند.

• روش اجرا: اندازه‌گیری ابعاد نمونه در حالت کاملاً خشک و حالت کاملاً اشباع شده و محاسبه درصد تغییر طول.

۶. آزمایش تراکم یا چگالی (Density)

• هدف فنی: اندازه‌گیری جرم بر واحد حجم پانل. چگالی بالاتر معمولاً با مقاومت مکانیکی و پایداری بهتر در برابر آب رابطه مستقیم دارد و شاخصی کلیدی برای کنترل کیفیت فرآیند تولید (به‌ویژه در بخش فشرده‌سازی) است.

• اهمیت مهندسی: دانسیته مورد نیاز برای سمنت برد نما معمولاً در بازه ۱۲۰۰ تا ۱۴۰۰ کیلوگرم بر متر مکعب است.

۷. آزمایش اندازه‌گیری PH سطح (pH Value)

• هدف فنی: اندازه‌گیری قلیائیت سطح پانل که در صورت استفاده از پوشش‌های رنگی (Coating) یا چسب‌های خاص بر پایه سیمان، اهمیت پیدا می‌کند. این آزمایش بر سازگاری شیمیایی بین سمنت برد و پوشش‌های نهایی تأثیر می‌گذارد.

پس از گذراندن آزمایشات، سمنت برد به صورت دسته‌ بسته بندی شده و برای تحویل آماده میشوند.

مزایای تولید فایبر سمنت برد

• دوستی با محیط زیست : استفاده از ضایعات چوب و کاغذ باعث کاهش اتلاف منابع طبیعی میشود.

• استحکام بالا : ترکیب سیمان و الیاف سلولز استحکام لازم برای استفاده در فضای باز را فراهم میکند.

• تنوع در طرح و رنگ : امکان تولید انواع طرح‌ چوب، سنگ یا ساده.

• مقاومت در برابر عوامل جوی : مقاومت در برابر آتش، رطوبت، یخبندان و آفتاب.

انواع بتونه و درزگیر سمنت برد

به طور کلی، دو نوع اصلی از مواد پوششی برای آماده‌سازی سمنت برد برای رنگ‌آمیزی نهایی استفاده می‌شود که هرکدام کاربرد مهندسی متفاوتی دارند:

۱. ماستیک/بتونه پرکننده درزهای انبساط (Expansion Joint Sealants)

این نوع بتونه‌ها که معمولاً با نام‌های درزگیر یا ماستیک شناخته می‌شوند، دارای ویژگی‌های الاستیک و انعطاف‌پذیری بالایی هستند تا بتوانند حرکت‌های ناشی از تغییرات دمایی و رطوبتی پانل‌های سمنت برد را جذب کنند.

• ماستیک پلی‌یورتان (Polyurethane Sealant): بهترین گزینه برای پر کردن درزهای اصلی (حدود ۶ تا ۱۰ میلی‌متری) بین پانل‌ها در نمای خارجی. دارای خاصیت الاستیسیته بسیار بالا و مقاومت عالی در برابر عوامل جوی، تابش UV و آب. این ماستیک‌ها به سمنت برد اجازه می‌دهند تا بدون ایجاد ترک در پرکننده، منقبض و منبسط شود. اغلب نیاز به اعمال قبل از اجرا دارد تا چسبندگی کامل به لبه‌های سیمانی پانل تضمین شود.

• ماستیک سیلیکون با خلوص بالا (High-Quality Neutral Cure Silicone): برای درزگیری اتصالات ظریف‌تر و محل‌های حساس‌تر مانند اطراف فلاشینگ‌ها و بازشوهای پنجره. مقاومت عالی در برابر آب و UV داشته و در برابر تغییرات دمایی شدید مقاوم است. نوع آن برای جلوگیری از خوردگی احتمالی زیرسازی فلزی ترجیح داده می‌شود.

۲. بتونه یا فیلر پوششی و درزگیر محل پیچ‌ها (Surface Filler & Joint Compound): این مواد برای پر کردن محل سر پیچ‌ها، نوار درزگیر (مش فایبرگلاس) و ایجاد یک سطح کاملاً صاف و یکدست قبل از رنگ‌آمیزی استفاده می‌شوند.

• بتونه سیمانی پایه پلیمری (Polymer Modified Cementitious Filler): پر کردن محل پیچ‌ها و پوشاندن نوارهای مش فایبرگلاس در درزهای مسطح (مانند درزهای داخلی یا درزهایی که قرار است پنهان شوند). دارای مقاومت مکانیکی بالا و سختی نزدیک به خود سمنت برد است. افزودنی‌های پلیمری، انعطاف‌پذیری لازم را برای جلوگیری از ترک‌های مویی (Hairline Cracks) ناشی از جمع‌شدگی در لایه نازک بتونه فراهم می‌کنند. معمولاً در دو مرحله اعمال می‌شود: لایه اول برای تثبیت نوار مش و لایه دوم برای ایجاد سطح نهایی صاف.

• بتونه اپوکسی یا وینیل (Epoxy/Vinyl Filler): ترمیم آسیب‌های جزئی، لب‌پریدگی‌ها و نواقص سطحی پانل‌ها قبل از رنگ‌آمیزی. این مواد به سرعت سخت می‌شوند و سطح بسیار محکمی ایجاد می‌کنند که به خوبی قابلیت سنباده‌زنی و پذیرش رنگ را دارد. در کاربردهای داخلی، به دلیل زمان خشک شدن سریع و قابلیت پرداخت بالا، مورد توجه قرار می‌گیرد.

نکات مهندسی در تولید بتونه سمنت برد

1. عدم استفاده از بتونه‌های پایه گچی: به هیچ وجه نباید از بتونه‌های معمولی پایه گچی برای سمنت برد استفاده کرد، زیرا سمنت برد یک مصالح بر پایه سیمان است و گچ در محیط مرطوب دچار خوردگی و از هم پاشیدگی می‌شود.

2. رعایت الزامات درزهای انبساط: بتونه‌های سیمانی سخت فقط برای پر کردن سطح و محل پیچ‌ها مناسب هستند؛ برای درزهای بین پانل‌ها در نمای خارجی، حتماً باید از ماستیک‌های پلی‌یورتان یا سیلیکونی با الاستیسیته بالا استفاده شود تا حرکت‌های پانل‌ها را جذب کند.

3. آماده‌سازی سطح: قبل از اعمال هر نوع بتونه یا ماستیک، سطح باید کاملاً عاری از گرد و غبار، چربی و رطوبت باشد تا چسبندگی کامل و دائمی تضمین گردد.