یکی از ویژگی های ضروری یک گاوصندوق که قرار است آرامش خاطر را برای شما به ارمغان بیاورد، مقاومت آن در برابر آتش و حریق ناشی از آتش سوزی است. این ویژگی در سال های اخیر و با افزایش نرخ آتش سوزی در ایران و دنیا بیشتر از قبل اهمیت پیدا کرده است. برای ایجاد این مقاومت به یک عایق حرارتی نیاز است. البته پیش از هرچیز باید اشاره کرد که منظور از حرارت، گرمایی با بیش از 1000 درجه سانتیگراد مد نظر است.در این مطلب به عایق های حرارتی ای که در بدنه گاوصندوق به کار می رود، خواهیم پرداخت.
استفاده از بتن به عنوان عایق حرارتی گاوصندوق
بتن که قدیمی ترین عایق حرارتی ای است که در تولید انواع گاوصندوق استفاده می شود، از مخلوط کردن سنگدانه‌های ریز و درشت، سیمان پرتلند و آب به وجود می آید. در طی مدت فرایند سفت شدن یا به عمل آمدن بتن، سیمان به صورت شیمیایی با آب ترکیب می‌شود. در پی این ترکیب بلورهای قوی تشکیل می شود که سنگدانه‌ها را به یکدیگر متصل می‌کند. نام این فرآیند هیدراتاسیون است. در مدت زمان انجام این فرایند گرمای زیادی به نام گرمای هیدراتاسیون آزاد می‌شود. علاوه بر آن با تبخیر آب اضافی، بتن کمی منقبض می گردد. فرایند عمل آمدن و افزایش مقاومت بتن کاملا تدریجی است و در مدت زمان کوتاهی انجام نمی شود. البته در کاربردهای عملی، بتن معمولاً پس از ۲۸ روز به عمل می آید و قابل استفاده است.
کاربردهای دیگر بتن
بتن در صنایع مختلف کارکردهای گوناگونی دارد.از جمله این کاربردها عبارتند از:
- کنترل گرما و کاهش مصرف انرژی در ساختمان‌ها
- افزایش ایمنی ساختمان در برابر بلایای مختلف
- کاهش هزینه‌های تعمیر و نگهداری ساختمان
- ساخت لوله‌های فاضلاب و محل‌های عبور آب
- ساخت پل‌های بتنی در خیابان‌ها و جاده‌ها
- طراحی انواع کفپوش، نمای ساختمان و همچنین دکوراسیون داخلی
- طراحی وسایل تزیینی و اکسسوری های قابل استفاده در منزل و محل کار
تاریخچه استفاده بتن در گاوصندوق
به کارگیری بتن در تولید گاوصندوق برای اولین مرتبه توسط کشور آلمان صورت گرفت. بتن در بدنه گاوصندوق برای دو منظور اصلی استفاده می شود:
- افزایش وزن گاوصندوق به منظور عدم جابجایی و حمل و نقل گاوصندوق توسط سارقان.
- افزایش مقاومت بتن در برابر حرارت ناشی از آتش سوزی.
مقاومت بتن در برابر حرارت
با گذر زمان و در آتش سوزی های مهم رخ داده در ایران و دنیا، میزان مقاومت بتن زیر ذره بین قرار گرفته و بررسی شد. مقصود از مقاومت در برابر بتن یکی یکسان ماندن و عدم تغییر ماهیت و کارکرد گاوصندوق است. مورد بعدی به نارسانایی بتن در برابر گرما باز می گردد. در برخی مواقع حرارت ناشی از آتش سوزی به داخل صندوق نفوذ پیدا کرده و باعث خدشه وارد کردن به محتویات صندوق می شود. در آتش سوزی هایی که در دمای بالا رخ داده، سیمان هیدراته موجود در بتن به تدریج آب و به سیمان باز تبدیل می گردد. این فرایند به کاهش مقاومت و ضریب ارتجاعی یا سختی بتن منجر می شود. آزمایش های انجام شده در کشور برروی 500 نمونه بتنی ثابت کرده است که مقاومت بتن در برابر آتش سوزی از دمای 200 درجه به بالا، به صورت صعودی کاهش پیدا می کند.
این میزان کاهش به گونه ایست که در دمای 800 درجه، بیش از 80 درصد مقاومت بتن از بین رفته است.به همین دلیل در حادثه ای مانند پلاسکو یا بازار تبریز ما شاهد تغییر شکل یا همان دفرمه شدن گاوصندوق هستیم.
عایق گرمایی و حرارتی پشم سنگ
با مرور آنچه گفته شد، واضح است که استفاده از بتن به عنوان عایق حرارتی در گاوصندوق یک اشتباه است.
آنچه امروز به عنوان عایق حرارتی استفاده می شود، پشم سنگ است. پشم سنگ که 22 برابر بتن در برابر حرارت نارسانایی دارد، در انگلیسی Rockwool نامیده می شود. پشم سنگ یک عایق حرارتی، رطوبتی و صوتی است. ماده اولیه آن بازالت بوده که از گروه سنگ های آذرین است.
ویژگی های پشم سنگ
- استفاده به عنوان عایق حرارتی، رطوبتی و صوتی
- تحمل دمای 750 درجه سانتیگراد
- نقطه ذوب 1300 درجه سانتیگراد
- تحمل برودتی 30- درجه سانتیگراد
- نصب ساده
- سازگار با محیط زیست
انواع پشم سنگ
- پشم سنگ فله ای
- پشم سنگ لحافی
- پشم سنگ پتویی
- پشم سنگ تخته ای
- پشم سنگ لوله ای
روند تولید پشم سنگ
- تامین مواد اولیه
- خورد کردن سنگ ها و سپس وزن کشی آن ها
- قرارگیری مواد اولیه در داخل کوره
- حرارت و هوادهی که منجر به گرم شدن سنگ ها تا دمای 1600 درجه می شود.
- مواد گداخته به داخل گرداننده های دوار می رود.
- تبدیل مواد مذاب به الیاف باریک و طویل
- اضافه کردن ملات چسبنده شامل مواد رزین و روغن ها
- قراردادن الیاف جمع شدن برروی دستگاه جمع کننده
- فشرده شدن توسط دستگاه پرس سنگین
- برش های مختلف با توجه به نوع استفاده
- بسته بندی و عرضه برای فروش
استفاده از پشم سنگ در ساخت گاوصندوق نسوز
علاوه بر مقاومت بالا در برابر حرارت و آتش، یک ویژگی دیگر پشم سنگ را از بتن متمایز می کند. برای ساخت یک گاوصندوق به وزن 180 کیلوگرم، تنها به حدود 5 تا 10 کیلوگرم پشم سنگ نیاز است.داین مقدار حدود 5 درصد وزن گاوصندوق است. در صورتی که برای ساخت گاوصندوق با وزن یاد شده به چیزی حدود 100 تا 120 کیلوگرم بتن نیاز است. حتی اگر آتش سوزی رخ ندهد و ماهیت و ساختار گاوصندوق بتنی تغییر نکند، از ارزش ریالی آن به شدت کاسته می شود. گاوصندوق یک کالای سرمایه ایست و سال های طولانی در منزل یا محل کار باقی می ماند. ممکن است بعد از سال ها قصد فروش آن را به عنوان کالای دست دوم داشته باشید. بتن به تنهایی ارزش ندارد و فلز به کار رفته در بدنه و درب صندوق ارزشمند است. اما به علت حجم زیاد بتن و در هم تنیده شدن آن با فلزات به کار رفته، امکان جدا کردن آن وجود ندارد و عملا گاوصندوق بی ارزش می شود. علاوه بر از دست رفتن ارزش مادی آن، ضررهای جبران ناپذیری به محیط زیست وارد می شود. اما گاوصندوق های ساخته شده با استفاده از پشم سنگ ارزش مادی خود را حفظ کرده و امکان فروش آن به عنوان کالای دست دوم فراهم است.
خلاصه مطلب
بنا به انچه گفته شد، بتن و پشم سنگ عایق های حرارتی هستند که در تولید و ساخت گاوصندوق استفاده می شوند. در ابتدا تمام گاوصندوق ها از بتن استفاده می کردن و به مرور که مشکلات و معایب آن آشکار شد، پشم سنگ را جایگزین آن کردند.
استفاده از پشم سنگ در گاوصندوق های نسوز، علاوه بر کاهش وزن گاوصندوق، میزان عایق بودن ان را در برابر گرما و حرارت هم بسیار بالاتر بود. از طرفی به علت قابلیت جداسازی پشم سنگ از آهن، گاوصندوق ها را قابل بازیافت کردند.
در گاوصندوق های سدید، که با تکنولوژی روز طراحی و تولید می شوند، تماما از پشم سنگ استفاده می شود.