ندا اظهری، خبرنگار گروه دانشگاه: صنعت ساختمان ازجمله مهم‌ترین صنایعی است که در شهرسازی اهمیت بالایی دارد. این صنعت از دیرباز موردتوجه بشر بوده و همواره سعی کرده از بهترین مواد و مصالح برای ساختن سرپناهی برای خود استفاده کند. کاربرد تجهیزات ابتدایی در قرن‌ها قبل سازه‌هایی غیرمقاوم تولید می‌کرد که خیلی جای امنی برای زندگی محسوب نمی‌شد. اما با پیشرفت تکنولوژی‌ها و فناوری‌های نوین، این صنعت به جایی رسید که مهندسان از جدیدترین فناوری‌ها برای ساختمان‌سازی استفاده کردند تا علاوه‌بر استحکام بالای سازه، بتوانند محیط امن‌تری را بسازند. سال‌هاست با ظهور فناوری نانو در دنیا، این حوزه رنگ و بوی دیگری پیدا کرده و مهندسان توانسته‌اند مصالح ساختمانی را با افزودن نانومواد، مقاوم‌تر کرده و ویژگی‌های منحصربه‌فردی به آن می‌دهند.

  چسب سنگ ایرانی منحصربه‌فرد در کشور و خاورمیانه
شرکت رنگ «الوان» به‌عنوان یکی از بزرگ‌ترین تولیدکنندگان رنگ کشور 40 سالی است که در زمینه رنگ‌های ساختمانی و پوشش‌های کف و ضدحریق فعالیت می‌کند و 20 سالی است حضور پررنگی در بخش صادرات دارد. حدود 7 محصول نانومقیاس و 5 محصول دانش‌بنیان ازجمله شاخص‌ترین محصولات این شرکت محسوب می‌شوند. یکی از محصولات این شرکت، چسب مگااستون است. محمدصادق کوچکی، دکتری مهندسی پلیمر و مسئول بخش تحقیق و توسعه این شرکت رنگ‌سازی می‌گوید: «این چسب باتوجه به فرهنگ مردم ایران در ساختمان‌سازی تولید شده است. ما ایرانی‌ها علاقه‌مند به استفاده از سنگ‌نما در نمای داخلی و بیرونی ساختمان هستیم. سنگ‌های نما عموما وسایل تزئینی سنگینی از نظر وزنی محسوب می‌شوند و در زمان نصب، اگر به اندازه کافی و به شکل ایمن نصب نشده باشند، ممکن است در صورت سقوط فجایعی به بار بیاورند. روش‌های مختلفی برای چسباندن سنگ‌نما به ساختمان وجود دارد که یا از ملات‌های سیمانی، دوغاب و روش‌های سنتی استفاده یا پیچ و رول پلاک می‌کنند. یک‌سری چسب‌های کاشی و سرامیک هم وجود دارند که برای حمام و سرویس بهداشتی قابل استفاده‌اند. این چسب‌ها باربر نیستند و شاید تحمل وزن کاشی و سرامیک‌های سبک را داشته باشند اما تحمل سنگ‌های نما با وزن بالا را ندارند.»
او ادامه می‌دهد: «بر همین اساس، چسب مگااستون را طبق استاندارد و ضوابطی که چسب باربر باید برای تحمل بار سنگ‌های سنگین نما داشته باشد، تولید کردیم. این استاندارد درباره خواص مختلفی چون مقاومت فشاری، چسبندگی، خمشی، دمایی و... که یک چسب ایمن باید داشته باشد، توضیح می‌دهد. این چسب تنها دارنده گواهینامه فنی از مرکز تحقیقات راه و مسکن و شهرسازی است و تنها محصولی است که با این استاندارد در خاورمیانه تولید می‌شود.»
مدیر بخش تحقیق و توسعه این شرکت رنگ‌سازی می‌گوید: «در چسب مگااستون، به جای اینکه سنگ را با ملات به نمای ساختمان بچسبانیم، با این چسب سنگ این کار را انجام می‌دهیم که هم باعث می‌شود بحث سبک‌سازی ساختمان انجام شود و هم اینکه دیگر از ریزش سنگ‌نمای ساختمان‌ها خبری نیست. درواقع، چسبی که به جای ملات برای چسباندن سنگ به کار می‌رود، هم مقاومت بالاتر و هم وزن پایین‌تری دارد و ایمنی سازه را به دنبال دارد و در بحث زلزله به سبک‌سازی سازه کمک می‌کند. این محصول باتوجه به قدرت بالایی که دارد، در مدت زمانی کوتاه قابل اعمال است و توانسته تست‌های مرکز تحقیقات را پاس کند. از بارزترین مزایایی که این محصول در مقایسه با نمونه‌های خارجی بسیار ارزان‌قیمت‌تر است اما به لطف فناوری نانو، به‌عنوان یک چسب دو جزئی ارتقا یافته با نانو بسیار کارآمدتر عمل می‌کند. دانش تولید این چسب‌ها توسط محققان شرکت تولید شده و با کمک نانومواد قدرت چسبندگی و استحکام آن را ارتقا داده و به نوعی بومی‌سازی شده است. استفاده از این چسب‌ها به‌طورکلی می‌تواند 25 تا 40 درصد کاهش قیمت نسبت به استفاده از ملات برای چسباندن سنگ‌نما به دنبال داشته باشد.»
این دکتری مهندسی پلیمر به «فرهیختگان» اضافه می‌کند: «هرکدام از خواص این چسب، به‌تنهایی با چسب‌های معمولی به دست می‌آید اما فصل مشترک تمام این ویژگی‌ها در کنار هم باعث می‌شود تمام این خواص را در یک محصول آورده و استانداردها را پاس کنیم، استفاده از مواد و فناوری نانو در تولید این چسب بوده است. نمونه چسب مگااستون در داخل کشور وجود ندارد و حتی در خاورمیانه هم محصولی منحصربه فرد محسوب می‌شود. اگر در سایت راه و شهرسازی هم مشاهده کنید، تنها چسب مورد تایید برای چسباندن تحت بار فقط محصول این شرکت است.»

  چسبی با تحمل 7 برابری نسبت به چسب‌های دیگر
کوچکی درباره مقایسه قدرت چسبندگی این چسب با چسب‌های دیگر به این نکته اشاره می‌کند: «به‌عنوان مثال، چسب‌هایی که برای کاشی و سرامیک استفاده می‌شوند باید دو مگاپاسکال باشد اما قدرت چسبندگی چسب مگااستون باید 14 مگاپاسکال باشد که چیزی حدود 7 برابر است. هر سانتی مترمربع سطحی که با این چسب، چسبانده شود می‌تواند تا 150 کیلوگرم بار را تحمل کند؛ چراکه سنگ‌نماهایی هم داریم که در بناهای عظیم استفاده می‌شوند و ضخامتی 5 تا 10 سانتی‌متری داشته و هر مترمربع آنها حدود 100 کیلوگرم وزن دارند. بنابراین این چسب باید بتواند به راحتی این سنگ‌ها را در تنش‌هایی که در تابستان و زمستان، بارندگی، زلزله و... تحمل کند و ایمن نگه داشته و چسبندگی مادام‌ العمری را داشته باشد؛ از این رو به آن چسب مهندسی می‌گوییم که چسبی هایتک به‌شمار می‌رود.» مدیر تحقیق و توسعه این شرکت رنگ‌سازی اشاره می‌کند که با این چسب می‌توان هر ماده‌ای را که بر پایه کانی باشد، چسباند و می‌توان از آن برای اتصال بتن به بتن، سنگ به بتن، شیشه به بتن، فلز به بتن و هرکدام از این موارد به یکدیگر استفاده کرد.

  50 درصد ارزان‌تر از نمونه خارجی
او تاکید می‌کند: «نمونه چنین چسبی در آمریکا و استرالیا هم تولید می‌شود و در اروپا نیز با تکنولوژی آمریکا به صورت محدود تولید می‌کنند. اما به‌طورکلی، تعداد تولیدکنندگانی که با این استاندارد سنگ مگااستون تولید می‌کنند حدودا پنج کشور است. این شرکت رنگ‌سازی هر سال بزرگ‌ترین صادرکننده استانی و حتی کشوری در حوزه شیمی ساختمان به‌شمار می‌رود و حتی به 15 کشور هم صادرات دارد و در کنار دیگر محصولات، چسب مگااستون هم صادر می‌کند. قیمت رقابتی نمونه داخلی در مقایسه با نمونه خارجی، تا 50 درصد پایین‌تر و به صرفه‌تر است. نمونه استرالیایی چسب مگااستون سال‌ها پیش وارد می‌شد اما بعد از کسب گواهینامه فنی، درخواست کردیم که باتوجه به تولید این محصول با همان کیفیت خارجی، واردات متوقف شود تا ما بتوانیم محصول خود را به فروش برسانیم.»

مقاومت سازه‌های فلزی با پوشش ضدحریق سیمانی‌

کوچکی در ادامه به محصول دیگری با عنوان «پوشش‌های ضدحریق سیمانی» اشاره می‌کند: «به‌عنوان مثال، در ساختمان پلاسکو، ما با سازه‌ای فلزی مواجه بودیم که بر اثر حرارت و نداشتن مقاومت بالا، فرو ریخت. زمانی که بتوان از ترکیبات ضدحریق یا تأخیرانداز روی اسکلت فلزی سازه استفاده کرد، به شما زمان می‌دهد انتقال حرارت از سمت آتش به اسکلت آهنی با تأخیر انجام شود و محافظت‌کننده در برابر حریق است و این زمان به شما اجازه می‌دهد آتش را خاموش کرده و اسکلت فلزی را از ریزش نجات داده و سالم بماند.»
او تاکید می‌کند: «بعد از حادثه پلاسکو، این الزامی شد هر ساختمانی که با اسکت فلزی احداث می‌شود، باید ترکیبات ضدحریق را داشته باشد و به عبارتی پس از آن، توجهات به بحث ایمن‌سازی ساختمان‌ها در برابر آتش‌سوزی بیشتر جلب شد.
 این ترکیبات ضدحریق هم بر پایه رنگ و هم بر پایه سیمان هستند، اما محصولی که ما در شرکت تولید کرده‌ایم، بر پایه سیمان است و تحت عنوان پوشش ضدحریق سیمانی شناخته می‌شود. این محصول به صورت اندود اجرا می‌شود، به این معنی که ملاتی است که با ضخامتی روی سطح اجرا می‌شود.»
مدیر تحقیق و توسعه این شرکت ادامه می‌دهد: «اساس بیشتر ساختمان بتن و فولاد هستند که در داخل ساختمان‌های بتنی هم از میلگردهای فولادی استفاده می‌شود. بتن و فولاد مستحکم، در شرایط آتش‌سوزی زمانی که دمای حریق به 500 درجه سانتی‌گراد افزایش پیدا کند، اگر سازه بتنی باشد، بتن فرو می‌پاشد و اگر فولادی باشد، فولاد نرم و چکش‌خوار می‌شود و چنین فولادی نمی‌تواند وزن ساختمان را تحمل کند و ساختمان فرو می‌ریزد. این اتفاق زمانی خطرناک می‌شود که اگر آتش‌سوزی در یک ساختمان کنترل نشود، طی 30 دقیقه دمای حریق به 500 درجه می‌رسد و تا آن زمان باید همه تخلیه شده یا آتش خاموش شده باشد.
راهکار برای حل این چالش این است که روی سازه بتنی یا فولادی از پوشش‌های ضدحریق استفاده می‌کنیم که بسته به ضخامتی که دارند می‌توانند از یک تا چهار ساعت رسیدن دمای ساختمان را 500 درجه به تأخیر بیندازند تا بتوان در این بازه زمانی، هم نفرات از ساختمان خارج شوند و هم آتش‌نشانی وقت کافی برای خاموش کردن حریق داشته باشد.»
کوچکی می‌گوید: «یکی از محصولاتی که برای محافظت از سازه‌های فلزی ساختمان‌ها استفاده می‌شود، پوشش ضدحریق پایه معدنی است، یعنی پوشش‌های ضدحریقی که به لحاظ ساختاری، از ساختار معدنی تشکیل شده‌اند و بر پایه سیمان، گچ یا غیره می‌تواند باشد. این پوشش به شکل ملات بسیار سبکی هستند که در عین سیمانی بودن، اگر توده‌ای از آن را روی آب بیندازید، روی سطح آب قرار می‌گیرد و بسیار سبک هستند. به دلیل اینکه این پوشش بر پایه سیمان تولید شده، برتری آن نسبت به نمونه‌های مشابه خارجی، اعمال راحت این پوشش است که سیمان را با ضخامتی که از قبل برای سازه موردنظر مشخص شده روی سازه‌های فلزی اسپری می‌کنند و می‌پاشند. برای اسپری سیمان، پمپ‌های مخصوصی برای پاشش ملات ضدحریق ساخته شده است که ماشین پرتابلی است که به محل ساختمان حمل می‌شود. محصول ما خشک است و داخل کیسه‌ای مانند سیمان قرار دارد. این مواد داخل دستگاه ریخته شده و به آن آب اضافه می‌کنند که ملاتی ایجاد می‌شود. این دستگاه، ملات را با قدرت و شدت بالا روی اسکلت ساختمان اسپری می‌کنند و پس از خشک شدن، کاملا به سازه می‌چسبد. فرمول این پوشش به‌گونه‌ای طراحی شده که خمیری چسبناک است و ریزش ندارد. علاوه‌بر این، چنین پوششی مقاومت بالاتری دارد به‌طوری که در مقابل انتقال حرارت حریق، مقاومت بالایی از خود نشان می‌دهد. از دیگر مزایای این پوشش نسبت به نمونه‌های خارجی می‌توان به ارزان قیمت‌تر بودن آن اشاره کرد. درواقع، اسپری این پوشش روی سازه‌های ساختمان، در زمان حریق به اسکلت سازه اجازه نمی‌دهد که آنقدر گرم شود تا اسکلت فرو بریزد.»

موفقیت تست 6 ساعته محصول
این دکتری پلیمر به «فرهیختگان» می‌گوید: «در ایران، ایمن‌سازی ساختمان‌ها حدودا 5 سالی است که اجباری شده اما در اروپا و آمریکا حدود 70 سال است که تولیدکننده این مواد هستند و ساختمان‌هایی مقاوم در برابر حریق دارند. عموما محصولاتی که در داخل کشور تولید می‌شد قابلیت رقابت به لحاظ فنی، ضخامت و بهره‌وری را در مقایسه با کشورهای خارجی نداشت. محصولاتی هم در بازار کشور وجود دارد اما میزان کارایی آنها در مقابل آتش ضعیف است. ما با فناوری نانو توانستیم شرایط را به‌گونه‌ای به نفع خودمان برگردانیم که محصولی مشابه با محصول آمریکایی تولید کنیم. چه‌بسا محصول ما در برخی مقاطع فولادی از محصول آمریکایی هم عملکرد به‌مراتب بهتری از خود نشان داد. استانداردی که این محصولات را تست می‌کند، این‌گونه است که اگر ساختمان شبیه‌سازی شده با این پوشش سیمانی ضدحریق تا 6 ساعت در آتش فرو نریخت، دیگر این ساختمان تخریب نمی‌شود و می‌توان آن را خاموش کرد. در تستی که ما داشتیم، به حد آخر رسیدیم و ساختمان فرو نریخت تا جایی که آتش را خاموش کردند. ما در تست‌هایی که انجام دادیم، در برخی انواع تیرآهن مشابه نمونه محصول آمریکایی بودیم و در برخی تیرآهن‌های بزرگ‌تر، 20 درصد بهتر از محصول آمریکایی عمل کردیم.»

رنگ عایق حرارتی

یکی دیگر از محصولات ساختمانی که با فناوری نانو ارتقا یافته شده، «رنگ‌های عایق حرارتی» تولید شرکت «اطلس پوشش محافظ» است. یکی از موضوعاتی که در ساختمان‌ها مطرح می‌شود، بحث صرفه‌جویی در مصرف انرژی است. این نمونه رنگ‌ها که هم در نمای بیرونی و هم داخلی ساختمان اعمال می‌شود، در انتقال حرارت به سمت خارج نقش بسزایی ایفا می‌کنند و همن امر باعث می‌شود مانع از هدررفت انرژی ‌شود. به عبارتی، سازه‌هایی که از این قبیل رنگ‌های عایق استفاده نمی‌کنند، درصد حرارت بیشتری را به بیرون منتقل می‌کنند. فناوری نانو در رنگ عایق حرارتی مورد استفاده قرار گرفته است. از مزیت‌های این محصول این است که مقاومت نمای ساختمان را در برابر بارندگی و بارش برف و اشعه UV بالا می‌برد به‌طوری که مقاومت نما تا 10 سال بالا می‌رود. اگر همتی از سوی دولت صورت گیرد، می‌توان از این قابلیت در مسکن‌های ملی هم استفاده کرد. درحال حاضر، تبلیغات زیادی روی این مساله انجام می‌شود که در مصرف انرژی صرفه‌جویی کنید و چه بسا اگر دو درجه در مصرف انرژی صرفه‌جویی داشته باشید، معادل چند هزار مترمعکب گاز است. این رنگ‌های عایق حرارتی در هر خانه‌ای می‌تواند بین 3 تا 4 درجه مانع از هدررفت انرژی شود. این میزان درجه شاید خیلی چشمگیر نباشد اما در مقیاس بالا، حتی اگر دولت هم حمایت کند و با قیمت ارزان‌تری در اختیار مردم قرار گیرد، به‌طوری که سوبسید انرژی‌ای که به آن داده می‌شود، در حالت کلی به نفع کشور تمام می‌شود. این محصول درحال حاضر به صورت پایلوت مورد استفاده قرار گرفته است.