چه موادی مقاومت در برابر عوامل جوی و دوام صفحات سقف را فراهم می‌کنند؟

ورق‌های سقف فلزی: مقاومت در برابر خوردگی و دوام بلندمدت

گالوالوم® در مقابل آلومینیوم: عملکرد در محیط‌های ساحلی و با شوری بالا

سقف‌های گالوالوم® از ترکیب آلومینیوم، روی و سیلیسیم برای محافظت از فولاد در برابر خوردگی ناشی از نمک استفاده می‌کنند. هنگام مقایسه با آلومینیوم معمولی در طول زمان در مناطق ساحلی، گالوالوم نتایج قابل توجهی نیز نشان می‌دهد. آزمایش‌ها نشان می‌دهند که پس از حدود ده سال، خوردگی به میزان تقریبی 95٪ کمتر از استانداردهای ASTM است. آلومینیوم معمولی به طور طبیعی لایه‌ای محافظ در برابر پاشش نمک ایجاد می‌کند، اما در صورت برش یا خراشیدگی سطح، خیلی کمکی نمی‌کند. در همینجا است که گالوالوم درخشان عمل می‌کند، زیرا محتوای روی آن در واقع با حفره‌های مزاحمی که در نقاط آسیب دیده تشکیل می‌شوند مبارزه می‌کند، که این موضوع در نزدیکی اقیانوس بسیار مهم است. علاوه بر این، گالوالوم از آلومینیوم سفت‌تر است، بنابراین سازندگان اغلب در مناطق مستعد طوفان‌های هوریکین از آن استفاده می‌کنند. آلومینیوم تمایل به خم شدن در بادهای شدید دارد، در حالی که گالوالوم عملکرد بهتری دارد و برای ساختمان‌های بلندمدت در مناطق پرطوفان ایمن‌تر است.

روی و مس: تشکیل پاتینای خود-تعمیرکننده تحت تابش ماوراء بنفش، باران و چرخه‌های حرارتی

ورق‌های سقفی ساخته‌شده از روی و مس به‌صورت طبیعی لایه‌های پاتینای خودترمیمندی شگفت‌انگیزی تشکیل می‌دهند، هنگامی که در معرض جو قرار می‌گیرند. هنگام بارندگی، روی شروع به ایجاد لایه‌های مقاوم کربنات روی می‌کند که به‌سرعت پدیدار می‌شوند، معمولاً ظرف حدود دو روز بر اساس استانداردهای ISO. این لایه‌ها در واقع ترک‌های ریز را مهر و موم می‌کنند و به بازسازی سطح کمک می‌کنند تا سطح تقریباً دوباره مانند نو به نظر برسد. مس مسیری متفاوت اما به همان اندازه چشمگیر را طی می‌کند. به‌تدریج از طریق واکنش‌های شیمیایی با ترکیبات گوگردی و اکسیژن، به رنگ آبی-سبز مشخصه خود تبدیل می‌شود. این تحول می‌تواند باعث شود سقف‌های مسی بیش از یک قرن ظاهر مناسبی داشته باشند. هر دو فلز این توانایی شگفت‌انگیز را دارند که پوشش محافظ خود را هنگامی که دما بین شب‌های بسیار سرد زمستان و روزهای داغ تابستان نوسان می‌کند، دوباره بسازند. این امر به حفظ درزهای محکم کمک می‌کند و از خوردگی پیچ‌ها و میخ‌ها در مناطقی که یخ‌زدن و ذوب شدن به‌طور منظم اتفاق می‌افتد، جلوگیری می‌کند. آزمایش‌ها نشان می‌دهند که حتی پس از پیر شدن مصنوعی، روی همچنان حدود ۹۰٪ از نور ماوراء بنفش را منعکس می‌کند. در همین حال، لایه اکسید روی مس به‌راحتی در شرایط باران اسیدی تجزیه نمی‌شود.

ورق‌های سقفی مبتنی بر پلیمر: پایداری در برابر اشعه ماوراء بنفش، مقاومت در برابر رطوبت و یکپارچگی درزها

ورق‌های سقفی ساخته‌شده از پلیمرها به بُلندکرهای مصنوعی خاصی متکی هستند که عملکرد مناسبی حتی در شرایط آب‌وهوایی سخت دارند. ساختار این مواد، محافظت ذاتی در برابر آسیب ناشی از اشعه ماوراء بنفش فراهم می‌کند و نیاز به پوشش‌های اضافی را از بین می‌برد. این مواد چقرمگی خود را در دماهای زیر صفر و همچنین در دماهای بسیار بالا حفظ می‌کنند. علاوه بر این، سطوح آنها به‌صورت طبیعی آب را دفع می‌کنند که این امر رشد کپک را کاهش داده و تخریب تدریجی مواد را کند می‌کند. هنگامی که این ورق‌ها به‌درستی با جوشکاری حرارتی نصب شوند، درزهای آنها تشکیل سدی ضد آب و محکم را در تمام سطح سقف می‌دهند. این ویژگی باعث می‌شود سقف‌های پلیمری به‌ویژه برای مناطق ساحلی یا مناطق مرطوب مناسب باشند، جایی که مواد معمولی به‌دلیل قرار گرفتن مداوم در معرض هوای شور و شرایط مرطوب، سریع‌تر تخریب می‌شوند.

پوشش‌های PVC و پلی‌استر: آب‌گریزی، حفظ استحکام کششی پس از پیری QUV مطابق ASTM D6754

دلیل مقاومت بالای پوشش‌های PVC و پلی‌استر در برابر آب، ساختار مولکولی آن‌هاست. این مواد دارای خاصیت غیرمتخلخل و دافعه آب هستند که باعث می‌شود آب به جای جذب شدن، به صورت قطره‌قطره جمع شده و بلافاصله از سطح بلغزد. این ویژگی به حفظ سلامت سطحی که در حال محافظت از آن هستند کمک می‌کند، حتی در شرایطی که روزها متوالی باران می‌آید. هنگامی که به داده‌های آزمایشی واقعی از دستگاه‌های پیرسازی QUV نگاه می‌کنیم که سال‌ها قرارگیری در معرض نور خورشید و چرخه‌های مرطوب-خشک را شبیه‌سازی می‌کنند، طبق استانداردهای ASTM که در مجله Roofing Materials Journal در سال 2023 ذکر شده است، PVC با کیفیت بالا پس از 4000 ساعت این نوع آزمایش همچنان حدود 95 درصد از استحکام کششی اولیه خود را حفظ می‌کند. علاوه بر این، این پوشش‌ها نسبتاً تمیز نیز باقی می‌مانند، زیرا سطح صاف آن‌ها اجازه نمی‌دهد جلبک‌ها زیاد روی آن‌ها نشین شوند و به طور کلی گردوغبار کمتری جمع می‌کنند که این امر به معنای نیاز کمتر به تمیزکاری در طول زمان است.

EPDM، TPO و لاستیک بازیافتی: مقایسه جذب آب و مقاومت در برابر چرخه انجماد-ذوب

ورق‌های سقفی از جنس EPDM، TPO و لاستیک بازیافتی از نظر مدیریت رطوبت و مقاومت حرارتی تفاوت‌های چشمگیری دارند. ساختار لاستیک ولکانیزه شده EPDM کمتر از 0.5% آب جذب می‌کند، در حالی که TPO از طریق آرایش بلوری پلیمری به آب‌گریزی قابل مقایسه‌ای دست می‌یابد. انواع لاستیک بازیافتی به دلیل تخلخل باقیمانده از مواد اولیه، 3 تا 5 برابر بیشتر رطوبت جذب می‌کنند. در آزمون یخ‌زدن و ذوب شدن:

• TPO تا دمای 40 درجه فارنهایت انعطاف‌پذیری خود را با پایدارسازی نرم‌کننده‌ها حفظ می‌کند
• EPDM تحمل بیش از 300 چرخه بدون ترک خوردگی را دارد
• لاستیک بازیافتی پس از تنها 50 چرخه دچار تغییر شکل در درزها می‌شود
  این نتایج دلیل ترجیح TPO و EPDM را در مناطق شمالی که در آن چرخه‌های مکرر حرارتی باعث خستگی مصالح می‌شود، تأیید می‌کند ( مطالعات پوسته ساختمان , ۲۰۲۲).

ورق‌های سقفی معدنی: جرم حرارتی، کنترل تخلخل و دفاع غیرفعال در برابر عوامل جوی

سرامیک و تیلهای بتنی: استحکام لعاب، طراحی شکست موئینگی و مقاومت ضربه در دمای پایین

هر دو نوع کاشی بومی و بتنی از محتوای معدنی طبیعی خود به همراه پوشش‌های سطحی ویژه برای ارائه حفاظت پایدار در برابر شرایط آب و هوایی نامناسب استفاده می‌کنند. لعاب ویتریفیه شده سدی بسیار مؤثر ایجاد می‌کند که جذب آب را تا حدود 6٪ محدود می‌کند. این ویژگی به مقاومت در برابر آسیب‌های ناشی از پرتوهای فرابنفش کمک کرده و از خوردگی ناشی از باران اسیدی نیز محافظت می‌کند. از نظر طراحی، این کاشی‌ها دارای اشکال قفلی و لایه‌های زیرین ویژه‌ای هستند که از حرکت جانبی آب از طریق شکاف‌های ریز جلوگیری می‌کنند. حتی زمانی که بادهای شدید باران را به صورت افقی روی سطوح هدایت می‌کنند، میزان اشباع بسیار ناچیز باقی می‌ماند. ویژگی عالی دیگر این است که این کاشی‌ها قادر به جذب گرما و آزاد کردن تدریجی آن هستند، بدین معنا که با تغییرات دمایی منبسط و منقبض نمی‌شوند. بر اساس آزمون استاندارد (ASTM C67-23)، کاشی‌های بتنی می‌توانند بیش از 60 چرخه انجماد-ذوب را بدون ایجاد ترک تحمل کنند. این موضوع آن‌ها را به‌ویژه برای مناطق سردسیر مناسب می‌سازد که در آن‌ها سایر مواد پس از قرار گرفتن مکرر در معرض دمای یخبندان دچار خرابی می‌شوند. با نرخ جذب آب پایین، سیستم مدیریت هوشمند آب و ساختار محکم، این کاشی‌ها در برابر شرایط آب و هوایی شدید به مدت سال‌های متمادی عملکرد مناسبی دارند.

سوالات متداول

مزایای استفاده از گالوالوم نسبت به آلومینیوم در محیط‌های ساحلی چیست؟

گالوالوم به دلیل محتوای روی آن، مقاومت برتری در برابر زنگ‌زدگی و آسیب ناشی از نمک دارد، به‌ویژه در سطوح خراشیده یا آسیب‌دیده. همچنین سفت‌تر است و در مناطق مستعد طوفان مناسب‌تر از آلومینیوم است.

ورق‌های سقفی روی و مس چگونه قابلیت خوددرمانی دارند؟

روی با بارش باران لایه‌های محافظ کربنات روی تشکیل می‌دهد که ترک‌ها را مهر و موم می‌کند. مس در طول زمان از طریق واکنش‌های شیمیایی به رنگ آبی-سبز تغییر می‌کند که به دوام و خاصیت خوددرمانی آن کمک می‌کند.

آیا ورق‌های سقفی مبتنی بر پلیمر برای دماهای بسیار بالا و پایین مناسب هستند؟

بله، ورق‌های سقفی پلیمری در دماهای پایین و بالا انعطاف خود را حفظ می‌کنند، محافظت طبیعی در برابر اشعه ماوراء بنفش و دفع آب فراهم می‌کنند و برای انواع آب‌وهوا ایده‌آل هستند.

پوشش‌های PVC و پلی‌استر چگونه مقاومت در برابر آب را فراهم می‌کنند؟

ساختار مولکولی غیرمتخلخل آن‌ها باعث می‌شود آب به صورت قطره‌ای جمع شده و به راحتی از سطح بلغزد و حتی پس از قرار گرفتن طولانی‌مدت در معرض آب و نور خورشید، یکپارچگی سطح حفظ می‌شود.

چرا TPO و EPDM در اقلیم‌های شمالی ترجیح داده می‌شوند؟

TPO انعطاف‌پذیری خود را در دمای بسیار پایین حفظ می‌کند، در حالی که EPDM در برابر چرخه‌های متعدد یخ‌زدن و ذوب شدن بدون ترک خوردگی مقاوم است و باعث می‌شود در اقلیم‌های سرد بسیار بادوام باشند.