نئوپرن چیست و انواع آن کدام است؟

نئوپرن چیست؟

نئوپرن ها گونه ای از انواع لاستیک ها تعریف می شوند. البته گونه ای که به صورت چند لایه باشند و نهایتا توسط یک پوشش فولادی استحکام سازی شده باشند. لاستیک هایی که در ساخت و تولید نئوپرن ها استفاده می شوند، هم می توانند مصنوعی و هم طبیعی باشند. اما مهم ترین موضوعی که می توانیم در رابطه با نئوپرن ها تعریف کنیم، این است که این مصالح به تنهایی قابلیت جابجایی بدون اینکه آسیبی به آن ها وارد شوند را ندارد. اصلا به همین دلیل است که عموما توسط پوشش های فولادی مسلح می شوند تا مشکلی برای آن ها پیش نیاید.

نئوپرن ها توانایی تحمل وزن های سنگین و چند تنی را تا حد خیلی زیادی دارا می باشند. در کل این مصالح از پایداری بسیار زیادی برخوردار هستند. البته لازم است بدانید که هر چقدر لاستیک استفاده شده در تولید نئوپرن ها، طبیعی تر باشد، مقاومت نهایی نیز بالاتر خواهد بود. علاوه بر این موارد، نئوپرن ها مصالح انعطاف پذیری در برابر انواع شرایط هوایی و دمایی تعریف می شوند. پس استفاده از آن ها در طراحی و ساخت بناهای بزرگ و انواع پل ها، امر کاملا طبیعی تلقی خواهد شد.

در ادامه قرار است که به بررسی ویژگی ها، کاربردها، مزیت ها و خواص این محصول بپردازیم. پیشنهاد می کنیم که برای آشنایی بیشتر با انواع نئوپرن ها و کاربردهای آن ها، تا انتهای محتوا ما را همراهی کنید.

مزایای استفاده از ضربه گیر نئوپرن کدام است؟

نئوپرن ماده ای با ماهیت منعطفی است. تنوع و گستردگی در موارد استفاده از نئوپرن برای تولید انواع مصالح، از مزیت های ویژه این محصول سرچشمه میگیرد. در ادامه به بررسی مزیت های استفاده نئوپرن خواهیم پرداخت :

• بالشتک ضربه گیر نئوپرن مقاومت سازه ها را در برابر انواع ارتعاشات ناشی از زلزله و سایر موارد طبیعی و غیر طبیعی، بالا میبرد. در واقع وجود لاستیک های طبیعی و غیر طبیعی در این سازه و استفاده از آن در ساخت بناها، از ریزش و تخریب ساختمان به طور کاملا جدی، جلوگیری میکند. بنابراین مقاومت بسیار بالا در برابر ارتعاشات، یکی از مهم ترین مزیت های استفاده از بالشتک ضربه گیر نئوپرن است.
• بالشتک ضربه گیر نئوپرن مقاومت سازه ها را در برابر انواع ارتعاشات ناشی از زلزله و سایر موارد طبیعی و غیر طبیعی، بالا میبرد. در واقع وجود لاستیک های طبیعی و غیر طبیعی در این سازه و استفاده از آن در ساخت بناها، از ریزش و تخریب ساختمان به طور کاملا جدی، جلوگیری میکند. بنابراین مقاومت بسیار بالا در برابر ارتعاشات، یکی از مهم ترین مزیت های استفاده از بالشتک ضربه گیر نئوپرن است.
• بالشتک نئوپرن ، انعطاف و مقاومت بالایی در شرایط جوی، دمایی و آب و هوایی محیط های مختلف دارد. همین موضوع باعث میشود که استفاده از این مصالح، معطوف به یک نقطه جغرافیایی خاص نباشد و در هر محیطی با هر شرایط جوی، قابلیت استفاده داشته باشد.
• مقاومت بالای این مصالح از هزینه های جانبی و اضافی که باید برای محافظت از آن مصرف شوند، جلوگیری میکند. به طور کلی، تعریفی که درباره نئوپرن ها وجود دارد، مبنی بر مادام العمر بودن و مقاومت دائمی آن ها خواهد بود.
• نئوپرن ها مقرون به صرفه ترین و خوش قیمت ترین مصالحی هستند که با این کیفیت در بازار وجود دارند. حقیقتا قیمت این مصالح در مقایسه با امکانات و استحکامی که به بنا میدهد، بسیار منصفانه است.

کاربرد ضربه گیر نئوپرن چیست؟

همان طور که در ابتدا به این موضوع اشاره کردیم، ضربه گیر نئوپرن مصالحی با مقاومت بسیار بالا تعریف می شود. از این رو می توانند موارد استفاده و کاربرد بسیار گسترده ای داشته باشند. یکی از مهم ترین کاربردهایی که می توانیم برای نئوپرن ها تعریف کنیم این است که این مصالح یکی از بهترین گزینه ها برای ساختن انواع ساختمان ها و سازه های بسیار بزرگ می باشند. البته بد نیست بدانید که از ضربه گیر نئوپرن برای ترمیم و استحکام سازی ساختمان های قدیمی نیز استفاده می شود. اما اکثر افراد ضربه گیر نئوپرن را مهم ترین تجهیزات مورد استفاده در طراحی و ساخت انواع پل معرفی می کنند. چرا که مقاومت بالای این محصول، باعث می شود که پل ها بتوانند وزن بالای خودروهای مختلف را تحمل کنند. کما اینکه این محصول از ریزش پل نیز جلوگیری می کند. البته جالب است بدانید که نئوپرن ها فقط برای طراحی و ساخت یک پل جدید مورد استفاده قرار نمی گیرند. بلکه آن ها گزینه بسیار خوبی برای مرمت پل های قدیمی نیز تعریف می شوند.

نکته جالب دیگری که در مورد موارد کاربرد ضربه گیر نئوپرن وجود دارد، استفاده از آن برای طراحی و ساخت تجهیزات صنعتی است. همان طور که گفتیم، این ماده به دلیل ماهیت منعطفی که دارد، موارد کاربرد بسیار گسترده ای را نیز شامل می شود. اما یکی دیگر از مهم ترین کاربردهای ضربه گیر نئوپرن ، استفاده از آن ها برای کنترل تاثیر ارتعاشات ناشی از محیط اطراف بر روی ساختمان ها می باشد. این محصول به دلیل بافت لاستیکی که دارد، به راحتی می تواند، ارتعاشات وارده به یک ساختمان را تا حد قابل توجهی کنترل کند.

انواع نئوپرن کدام است؟

همان طور که از نام این محصول پیداست، این محصول یکی از انواع نئوپرن و تگیه گاه‌های ضربه گیر می باشد که معمولا این بالشتک را در بین اجزای مختلف سازه قرار می دهند. بالشتک الاستمری با هدف کنترل جهت نیروهای وارده بر سازه، هم می توانند به صورت افقی و هم به صورت عمودی به کار برند. ماهیت این بالشتک ها به دو صورت طبیعی و مصنوعی وجود دارند. الاستمری های طبیعی مقاومت کمتری به نسبت الاستمری های مصنوعی دارند. از این رو استفاده از الاستمری های مصنوعی، رایج تر و مقرون به صرفه تر از انواع طبیعی خواهد بود. البته بد نیست بدانید که در طراحی و ساخت الاستمری های مصنوعی از کائوچو استفاده می شود. از این رو وجود این ماده در بافت الاستمری های مصنوعی باعث می شود که قیمت آن ها بالاتر از انواع طبیعی باشد. اما به هر حال مقاومت بالای این مصالح به قیمت بالای آن کاملا می ارزد.

نئوپرن ها با توجه به نوع متریالی که در طراحی و ساخت آن ها استفاده می شوند، می توانند به دسته بندی های مختلفی تقسیم شوند. از این همین دسته بندی ها باعث می شوند که ما انواع مختلفی از ضربه گیر نئوپرن را داشته باشیم. در ادامه به بررسی انواع نئوپرن خواهیم پرداخت:

نئوپرن و بالشتک الاستومری غیر مسلح چیست؟

نئوپرن غیرمسلح که به آن نئوپرن ساده نیز گفته می‌شود، رایج ترین انواع نئوپرن‌ها هستند که کاربری فراوانی داشته و همچنین از نظر اقتصادی کاملا مقرون به صرفه و بهینه بوده. نئوپرن‌های ساده از کلروپرن‌های با کیفیت بالا ساخته شده‌اند تا معیارهایی که در آیین نامه‌های جهانی مانند آیین نامه آشتو آمده است را تامین نماید. نئوپرن‌ها با توجه به مواد اولیه‌ و شکل قالب ریزی مخصوصی که دارند می‌توانند به شکل دلخواه ساخته شده و به بازار ارائه شوند. نئوپرن غیر مسلح نه تنها تنش ناشی از انبساط و انقباض قطعات پیش ساخته یا فولاد را تحمل می کند، بلکه می تواند اثرات ارتعاش سازه را جذب کرده و به حداقل برساند. نئوپرن های غیر مسلح برای کنترل جابه‌جایی‌های مربوط به پل‌های با ابعاد کوچک و سبک و همچنین سازه‌های با کاربری متوسط به کار می‌رود. نئوپرن‌های غیر مسلح برای نقاطی که ظرفیت بار و تغییرات دمایی محدودی دارند نیز مورد استفاده قرار می‌گیرند.

ویژگی‌ها و مزایای نئوپرن غیر مسلح کدام است؟

ویژگی‌ها و مزایای نئوپرن غیر مسلح عبارتند از:

• ساختار ساده اما مستحکم
• امکان تولید در قالب مخصوص به هر شکل دلخواه
• تامین سختی کافی در راستای وارد آمدن نیرو
• انتقال راحت بار از سازه به زمین
• مقرون به صرفه تر از نئوپرن تقویت شده با فولاد

کاربرد نئوپرن الاستومری غیر مسلح کدام است؟

کاربرد نئوپرن الاستومری غیر مسلح عبارتند از:

• بالشتک های نئوپرن غیر تقویت شده را می توان برای پل‌ها، ساختمان‌ها، مخازن ذخیره سازی، عناصر آب بندی، ایزوله سازی و غیره استفاده کرد.
• همچنین برای سازه‌های فولادی، سازه های بتنی پیش ساخته، دال های بتنی استاندارد و هر مکانی که در معرض ارتعاشات شدید است کاربرد دارد.
• اشکال مختلف نئوپرن‌ها برای المان‌های مختلف قابل استفاده است: نئوپرن با ابعاد منتظم (مکعب یا مکعب مستطیل) برای پل‌های با اتصالات متعامد و نئوپرن‌های استوانه شکل برای پل های قوسی، پل های شیب دار و پل های با مقطعِ ستونِ دایره شکل بهره گرفته می‌شود.
• می توان آن را در ترکیب با سیستم‌های سازه‌ای مختلف برای گسترش حوزه‌های کاربرد آن مانند تکیه‌گاه‌های موقت یا دائمی به صورت گیردار یا کشویی به کار گرفت.

نئوپرن و بالشتک الاستومری مسلح چیست و چه کاربردی دارد؟

وقتی نئوپرن‌‌ها به صورت چند لایه با استفاده از فرآیندهای شیمیایی و همچنین با صفحات فولادی مسلح شوند به آنها نئوپرن و بالشتک الاستومری مسلح می‌گویند. این نئوپرن‌ها نسبت به نئوپرن‌های ساده سختی بالاتری دارند که می‌تواند بارهای ثقلی متمرکز و بارهای ضربه‌ای را جذب کند. علاوه بر این، نئوپرن تقویت‌شده نه تنها خاصیت ارتجاعی خوبی دارد بلکه دارای ظرفیت تغییر شکل برشی زیادی است که می‌تواند جابجایی افقی عرشه پل را فراهم نماید. بنابراین، اغلب برای پل فولادی، پل‌های بتنی تقویت شده با فولاد، پل های قوسی و … استفاده می‌شود.

کاربرد نئوپرن‌های مسلح چیست؟

نئوپرن‌های چند لایه را می‌توان در سازه‌های فولادی، سازه‌های بتنی پیش‌ساخته، دال‌های بتنی استاندارد و هر جایی که نیاز به عایق ارتعاشی باشد، استفاده کرد. این نوع نئوپرن‌ها به ویژه در حضور خمش و چرخش که باعث اعمال تنش بیش از حد روی نئوپرن می‌گردد مؤثر است. نئوپرن مسلح یک راه حل اقتصادی عالی برای تامین حرکت جانبی و طولی سازه است و همچنین روش نصب آسانی دارد.

ویژگی ها و مزایای نئوپرن مسلح کدام است؟

• در جهت نیروهای ثقلی مقاومت بالایی دارد
• ظرفیت باربری عمودی عالی
• روش ساخت و تولید آسان، هزینه پایین با مصرف فولاد کم
• نئوپرن‌ها انعطاف پذیری بالایی دارد و توانایی جذب ارتعاشات را به بهترین شکل دارا می‌باشند که به این ترتیب می‌تواند بار دینامیکی دهانه پل و بار ناشی از ضربه را کاهش دهد و در نتیجه مقاومت تنشی پل را بهبود بخشد.

انواع نئوپرن مسلح کدام است؟

انواع مختلفی از نئوپرن مسلح تقویت شده وجود دارد که در EN 1337-3 بیان شده است و در ادامه متداول ترین انواع به شرح زیر آمده است:

• نوع B1 ساخته شده با الاستومرهای لاستیکی است که حداقل توسط دو ورق فولادی مقاوم و مسلح شده است.
• نوع B/C(1/2) نئوپرن‌ها از یک صفحه فولادی در لایه خارجی ساخته شده‌اند که با استفاده از آن می‌توان از لغزش بار روی نئوپرن‌ها جلوگیری کرد و از تمام موارد لازم به منظور جلوگیری از لغزش مانند میلگرد‌ها، رول بولت‌ها، و انواع اتصالات استفاده نمود. این صفحه فولادی ظرفیت لازم به منظور مهار لغزش را فراهم می کند و همچنین روش نصب آسانی دارد. زمانی که تنش کافی روی سطوح برقرار نباشد امکان لغزش بار روی نئوپرن‌ها وجود دارد، پس باید از سیستم مناسب جهت جلوگیری از لغزش استفاده نمود. نئوپرن‌های نوع B/C در پل های ریلی مخصوص راه آهن استفاده می‌شود. همچنین از این سیستم به عنوان ضربه گیرهای مهار شده نیز استفاده می‌شود.
• نئوپرن نوع C2 از دو صفحه فولادی در زیر و روی نئوپرن‌ها ساخته شده است، انتقال بار از این نوع شامل پیچیدگی‌هایی است که باید با محاسبات بررسی شود. به عنوان یک تکیه گاه مستقل عملکرد آن به سختی سازه و انتقال بار افقی وابسته است.
• نوع C5 این نوع بالشتک الاستومری تماما توسط صفحات فولادی آجدار محاصره شده است و در مقابل لغزش بهترین عملکرد را دارد. از آنجایی که نمی‌توان میزان بار واده را به صورت دقیق روی این نوع از نئوپرن‌ها محاسبه نمود، باید از حداقل بار روی آنها استفاده گردد.

جداگرهای هسته سربی (Lead Rubber Bearings – LRB)

همان طور که از نام این جداگرها مشخص است، این محصولات نوعی نئوپرن هستند که در بافت آن ها از یک یا چند هسته سربی استفاده شده است. وجود سرب در این جداسازها باعث می شود که میرایی آن ها تا حدود 40 درصد افزایش پیدا کند. این به چه معناست؟ به این معنا که پل ها و سازه هایی که به جداگرهای هسته سربی مجهز هستند، در برابر بادهای شدید، زلزله و ارتعاشات ناشی از عبور و مرور انواع وسیله نقلیه، مقاومت بسیار بالایی از خود نشان می دهند. چرا که ماهیت سرب باعث می شود تا انرژی ها ناشی از ارتعاشات تا حد قابل توجهی کنترل شده و به سازه وارد نشود. جداگرهای لاستیکی هسته سربی، یکی از بهترین انواع نئوپرن ها هستند که نقش بسیار مهم و اساسی را در حفظ سلامت و استحکام ساختمان و سازه ایفا می کنند. در صورتی که نیاز به نئوپرن با ظرفیت باربری بالاتری باشد، نئوپرن هسته سربی پیشنهاد می‌گردد. در واقع با استفاده از نئوپرن‌ هسته سربی، علاوه بر قابلیت بازیابی و انعطاف پذیری که نئوپرن (بالشتک لرزه‌گیر یا بالشتک الاستومری) فراهم می‌سازد، ظرفیت باربری توسط هسته سربی تعبیه شده در این نوع از ضربه گیر نئوپرن پل، تامین می‌شود.

ویژگی و مزایای نئوپرن هسته سربی کدام است؟

ویژگی و مزایای نئوپرن هسته سربی عبارتند از:

• با استفاده از تغییر شکل پلاستیک نئوپرن‌ها در هنگام وقوع زلزله و توانایی جذب بارهای ارتعاشی توسط هسته سربی تا 30% از ارتعاش سازه‌ای جلوگیری می‌شود.
• هنگامی که در معرض جابجایی زیاد قرار می‌گیرند، نئوپرن الاستومری سربی با شکل پذیری بالا، تغییر شکل پسماند ندارند و به سرعت می‌تواند به حالت اولیه بازگردد.
• دارا بودن دوام کافی، حتی بیشتر از عمر طراحی سازه.
• سختی سازه در جهت افقی کمتر تحت تاثیر بارهای ثقلی قرار می‌گیرند.

نئوپرن تفلونی چیست؟

نئوپرن الاستومری تفلونی، یکی از انواع نئوپرن الاستومری است که با چسباندن لایه‌ای از تفلون به ضخامت 1.5 میلی‌متر تا 3 میلی‌متر بر روی سطح نئوپرن الاستومری تشکیل می‌شود. در مقایسه با نئوپرن الاستومری چند لایه، یک لایه پلی تترا فلوئورواتیلن با ضریب اصطکاک پایین به آن اضافه می شود، بنابراین تیر می‌تواند آزادانه روی سطح نئوپرن جابجا گردد و جابجایی افقی را تامین می‌کند. نئوپرن الاستومری تفلونی برای پل هایی با بارگذاری متوسط یا کوچک و جابجایی زیاد مناسب است.

امروزه یکی از نئوپرن های پرطرفدار در کشورهای صنعتی و پیشرفته نئوپرن تفلونی می باشد که بدلیل مقاومت بالا در ساخت پلها بیشترین کاربرد را دارد، چرا که نیرویی که از فشار ناشی از تردد وسایل نقلیه به پل وارد می شود را در تمامی جهات تکیه گاه پل وارد می کند و در برابر انواع تهدیدات از جمله بادهای شدید و زلزله بسیار مقاوم می باشد.

ویژگی‌ها و مزایای نئوپرن الاستومری چیست؟

ویژگی‌ها و مزایای نئوپرن الاستومری عبارتند از:

• استفاده از تفلون با روان کننده برای کاهش ضریب اصطکاک.
• مقاوم در برابر انواع ضربه.
• ظرفیت بالا برای تحمل بار عمودی برای چرخش انتهای تیرها.
• در سطح مقاطع مختلف مانند مستطیل یا دایره موجود است.

کاربردهای نئوپرن تفلونی کدام است؟

کاربردهای نئوپرن تفلونی عبارتند از:

• پل‌هایی با دهانه‌های بزرگ، دهانه‌های پیوسته، تیرهای تکیه‌گاهی ساده، سازه‌های با جابجایی های زیاد.
• سازه‌های تکیه گاهی که به بار محوری کم و بار برشی بیشتری دارند
• کارخانه‌های پتروشیمی و تجهیزات وابسته آن
• به عنوان محافظ لوله و نگهدارنده آن

پیشنهاد برای مطالعه

بالشتک الاستومری با میرایی بالا (High Damping Rubber Bearings – HDRB)

بالشتک الاستومری با میرایی بالا معمولا ماهیتی سازگار با کنترل، کم نمودن و در نهایت از بین بردن ارتعاشات افقی و عمودی وارده بر سازه دارد. در واقع باید خدمت تان عرض کنیم، همان طور که از نام این بالشتک ها مشخص است، قابلیت میرایی انرژی و ارتعاشات آن به نسبت سایر نئوپرن ها بیشتر است. این بالشتک ها به گونه ای طراحی می شوند که ارتعاشات قائم و افقی وارده به سازه را تا حدود 15 درصد بیشتر از سایر انواع، مستهلک می نمایند.

این نوع از نئوپرن‌ها با عنوان بالشتک ویژه سازه‌ایی با استفاده از الاستومر یا لاستیک‌های مصنوعی ساخته شده است که این موضوع سبب شده تا از ظرفیت جذب انرژی بالایی برخوردار باشند. این دسته از نئوپرن‌ها، مقاومت بالا را ارائه می‌دهند. نئوپرن با میرایی بالا، دوام بالایی را در طولانی مدت شامل می‌شود. ممکن است سالیان، سال بارها و بارها در معرض نیروها و ارتعاشات ناشی از موج‌های زلزله قرار بگیرند ولی کاملا بدون آسیب دیدگی باقی بمانند. این نوع از تکیه گاه‌های الاستومری، با اینکه ماهیت سختی دارند اما در هنگام زلزله، در جهت افقی انعطاف پذیری خوبی را ارائه می‌دهند.

بالشتک محفظه ای (Pot Bearing)

این بالشتک ها همان نئوپرن های تفلونی هستند. از این مدل نئوپرن ها عموما بر روی مکان ساخت نشیمن پل ها و سرستون ها استفاده می شود. استفاده از بالشتک  محفظه ای یا همان نئوپرن های تفلونی زمانی مطرح می شود که وزن خود عرشه پل بسیار زیاد بوده و یا کلیت سازه توانایی تحمل وزن های وارد بر آن را نداشته باشد. اصطکاک کم و قابلیت جابجایی بسیار بالا از مهم ترین ویژگی های این بالشتک ها تعریف می شود. در واقع ظرفیت جابجایی این مدل نئوپرن ها به حدی زیاد است که برای پل هایی که نیاز به تغییر امتداد دارند، این محصول بهترین گزینه معرفی خواهد شد.

بالشتک لغزشی (PTFE Sliding Bearing)

در طراحی و ساخت این مدل بالشتک ها از مصالح MSM که نوعی ماده لغزنده است استفاده می شود. حقیقت این است که بالشتک لغزشی گزینه های خیلی بهتری نسبت به نئوپرن های تفلونی می باشند. وجود مصالح لغزشی در بافت و ماهیت این مصالح باعث می شود تا تمامی حرکات لغزشی و دورانی وارده به سازه، به راحتی جذب و در نهایت کنترل شود. به بیانی ساده تر، در ساخت این مدل نئوپرن ها، مصالح MSM بر روی فولاد ضد زنگ قرار می گیرند. با این ساختار، هر گونه حرکت لغزشی و دورانی که به سازه وارد شود، با لغزش این مواد بر روی فولاد ضد زنگ، کنترل و دفع خواهد شد.

در واقع نئوپرن تفلونی، همان نئوپرن‌ها با میرایی بالا و یا پایین (نئوپرن‌های ساخته شده با الاستومر مصنوعی و یا طبیعی) است، با این تفاوت که این نوع از بالشتک‌های الاستومری با صفحه‌هایی از جنس تفلون، پوشش یافته‌اند. بدین منظور، این دسته از تکیه‌ گاه‌های الاستومری، اصطحکاک کمتری را ارائه می‌دهند و در برابر مواد شمیایی، تغییرات آب و هوا و دیگر عوامل مخرب مقاوم بوده و دوام بالایی را نیز در دراز مدت ارائه می‌دهند. نئوپرن‌های تفلونی (P.T.F.E) محفظه ایی و یا بدون محفظه، در تغییرات دمایی، عملکردی ثابت دارند. این نوع از نئوپرن‌ها، می‌توانند به مدت‌ طولانی بدون تعمیر و نگه‌داری، باقی بمانند و به فعالیت خود ادامه دهند.

نئوپرن‌ با میرایی کم

این نوع از نئوپرن‌ها با استفاده از الاستومر یا لاستیک‌های طبیعی ساخته شده‌اند. بنابراین از قابلیت جذب انرژی معمولی بهره‌مند هستند. این دسته از بالشتک‌های الاستومری، نسبت به نئوپرن‌های ساخته شده از لاستیک‌های مصنوعی، از مقاومت کمتری برخوردار بوده و به همین دلیل از قیمت نسبتا کمتری بهره‌مند هستند.

ویژگی و مشخصات نئوپرن چیست؟

همان طور که گفتیم ورقه های نئوپرن، قابلیت ارتجاعی بسیار بالایی دارند. حالا تصور کنید که این ورقه ها روی هم فشرده شوند و توسط لایه های فولادی تجهیز گردند. طبیعتا مقاومت و قابلیت ارتجاعی نئوپرن‌ ضربه گیر مسلح به ورقه‌های فولادی چندین برابر نئوپرن‌های ضربه گیر معمولی خواهد شد. ویژگی ها و مشخصات مکانیکی منحصر به فرد این ضربه گیرهای الاستومری باعث می شوند که نئوپرن ها مقاومت بسیار بالایی در برابر وزن های بسیار بالا، ارتعاشات و ضربات مختلف و شرایط آب و هوایی مختلف از خود نشان دهند. کما اینکه دسترسی به این مصالح در بازار داخلی با قیمتی مقرون به صرفه، به راحتی امکان پذیر است.

به طور کلی در بین تمامی مصالحی که برای ساخت و ساز استفاده می شوند، ضربه گیر نئوپرن، جزو مصالح قابل ارتجاعی است که از آن برای پر کردن فضای بین اتصال دو قطعه استفاده می گردد. فرقی هم نمی کند که ساختمان و سازه مورد نظر، چه چیزی باشد. نئوپرن ها قابلیت استحکام سازی بسیار بالایی برای تمامی انواع ساختمان ها دارند. قابلیت ارتجاعی آن ها و قرار گرفتن شان در بین مصالح دیگر، باعث می شود که هر نیرویی اضافی و ارتعاشی که از زلزله، باد، طوفان و یا حرکت اتومبیل ها و غیره نشات می گیرد، به راحتی کنترل و در نهایت از بین برود.

جالب است بدانید که خود نئوپرن ها نیز بر اساس قابلیت و قدرت و مقاومتی که از خود نشان می دهند، به دسته بندی های مختلفی تقسیم می شوند. در واقع اصل این دسته بندی ها بر اساس مجهز شدن خود نئوپرن ها قابلیت ارتجاعی، مقاومت و استحکام بیشتر، تعریف خواهد شد.

چرا باید از نئوپرن در پروژه های ساخت و مقاوم سازی پل و ساختمان ها استفاده کرد؟

با پیشرفت تکنولوژی راهکارهای مختلفی در مسیر مقابله با فرسودگی سازه ها و ساختمان ها و همچنین کنترل آسیب های ناشی از بلایای طبیعی مانند بادها، طوفان ها و زلزله ها، ارائه شده است. یکی از این راهکارها که اتفاقا طرفداران خیلی زیادی هم دارد، استفاده از ضربه گیر نئوپرن در پروژه های ساخت و ساز و مقاوم سازی پل و ساختمان ها میباشد. از ابتدای مقاله تا به اینجا، بارها درباره ماهیت و ساختار نئوپرن ها  صحبت کردیم. نئوپرن‌ها مصالح بسیار منعطف و کاربردی برای مقابله با اتفاقات طبیعی و فرسودگی خواهند بود. به عنوان مثال، پل ها سازه هایی هستند که مدام در معرض نیروهای مکانیکی افقی و عمودی قرار دارند. و همین نیروها و تحمل وزن های خیلی سنگین و قرار گرفتن در معرض شرایط آب و هوایی متفاوت، پل ها در طی زمان فرسوده و آسیب پذیر میکند. با علم بر خطرات و آسیب های احتمالی که پل ها و ساختمان های مانند پل ها را تهدید می کند، استفاده از مصالحی مانند ضربه گیر نئوپرن که قابلیت انعطاف، مقاومت و کنترل ارتعاشات بسیار بسیار بالایی دارد، امری کاملا علمی و هوشمندانه تلقی خواهد شد.

نئوپرن، به عنوان یکی از انواع ضربه گیرهای الاستومری درتکیه‌گاهی عمودی به نام پایه قرار گرفته و با جذب انرژی و آزاد کردن آن با استفاده از قابلیت تغییرشکل و چرخش چند جهته خود، از پدید آمدن آسیب‌های ناشی از ارتعاشات اعضای سازه‌ایی پل مثل پایه‌های آن، جلوگیری می‌کند. با استفاده از نئوپرن و یا تکیه‌گاه‌های الاستومری در پل‌ها، می‌توان پل را در برابر ترک خوردگی‌، شکست‌ و… حاصله از جمع شدگی‌ها و یا کشیده شدگی‌های ناشی از انقباض و انبساط‌ پل به دلیل تغییرات دمایی محیط، مقاوم نمود.

بدون استفاده از ضربه گیر لاستیکی نئوپرن، تکیه‌گاه پل ممکن است به علت بارهای وارده، حرکت زمین، انبساط و انقباض و… ترک بخورد و در نهایت شکسته شود که چنین پدیده‌ایی می‌تواند خطرهای جبران ناپذیری را بیافریند. ارتعاش، ضربه، بار زنده سنگین و… از دسته مواردی هستند که هر سازه، ممکن است بارها در طور عمر مفید خود، در معرض آن قرار بگیرد. انواع سازه از جمله پل‌ها، روزانه باید ضربات و ارتعاشات ناشی از حرکت اتومبیل‌ها را تحمل کنند. تغییرشکل‌های وارده در چنین سازه‌هایی، در صورتی که برای آن طراحی نشده باشند، می‌تواند خطر آفرین باشد. نئوپرن یا بالشتک لرزه‌گیر، می‌تواند به عنوان یک راهکار کارآمد، وزن‌های بالا را تحمل و ارتعاشات وارده را کنترل کند. در واقع با نئوپرن، سازه با ارتعاشات همگام شده و در نهایت به شکل اولیه خود باز می‌گردد.

ماهیت و ساختمان ضربه گیر نئوپرن به گونه ای است که مقاومت سازه را تا حد قابل توجهی بالا برده و از تخریب و فروپاشی آن جلوگیری میکند. از این رو استفاده از این مصالح در ساخت و ساز و استحکام سازی نه فقط پل ها، بلکه هر ساختمان بزرگ دیگری، پیشنهاد می‌شود. کما اینکه نئوپرن ها مصالح خوش قیمت و مقرون به صرفه ای هستند که به راحتی میتوانند سلامت جانی افراد را در سطح جامعه تامین نمایند. پس دلیلی برای عدم استفاده از این مصالح برای ساخت و ساز وجود نخواهد داشت.

استفاده از نئوپرن های الاستومری در سازه‌های بتنی پیش ساخته

نئوپرن به طور گسترده به منظور اتصالات قطعات بتنی پیش ساخته در ناحیه پلاستیک استفاده می شود و به عنوان ضربه گیر بین اعضای بتنی جداگانه عمل می‌کنند تا از آسیب دیدگی جلوگیری نمایند. برای قطعات بتنی پیش ساخته معمولی، از نئوپرن‌ها در محل اتصال دو قطعه از المان بتنی پیش ساخته استفاده می‌گردد. بالشتک های نئوپرن انبساط، انقباض و چرخش را در ناحیه باربر تامین می‌کنند و از پوسیدگی و ترک خوردن اعضای بتنی نگهدارنده جلوگیری می‌نمایند. مانند پل‌ها، ترافیک در گاراژها نیز باعث حرکت و لرزش می شود که باید توسط نئوپرن‌ها جذب یا منتقل شوند. در صورت طراحی و استفاده از مواد اولیه مناسب می‌توان انتظار داشت که نئوپرن‌ها عمری برابر با عمر سازه داشته باشند.

نئوپرن ها و چند نکته طراحی

این طراحی بنابر استاندارد EN 1337-3 و آیین نامه آشتو مربوط به انجمن طراحی راهها و حمل و نقل آمریکا می‌باشد. نئوپرن‌ها با استفاده از نرم افزارهای مدلسازی و طراحی ساختمان به راحتی مدلسازی شده و طراحی می‌گردند. در ادامه پارامترهای مهم مربوط به طراحی نئوپرن‌ها بررسی می‌گردند.

عملکرد نئوپرن در فشار

نئوپرن‌ها در معرض بارهای فشاری دچار تغییر شکل می‌شوند. تغییر شکل عمودی نباید از 15 درصد اندازه فشرده شده بیشتر باشد، زیرا باعث بوجود آمدن تنش داخلی در نئوپرن‌ها می‌گردد و در ادامه باعث خزش و یا باعث ترک خوردگی در قسمت های فولادی نئوپرن می‌گردد. امروزه بسیاری از دانشمندان راهکاری برای کنترل تنش های فشاری مطرح می‌کنند که تا 500 پوند بر اینچ مربع و حتی 800 پوند بر اینچ مربع تنش را کاهش می‌دهند.

عملکرد نئوپرن در برش

به منظور تامین بیشترین عمر خدمت رسانی نئوپرن‌ها پیشنهاد می‌شود بار برشی تا نصف تقلیل یابد. به عبارت دیگر ضخامت نئوپرن‌ها باید حداقل دو برابر تغییر شکل‌های افقی باشند. نئوپرن‌‌ها در برابر تنش برشی مقاومت بسیار بالایی داشته و تقریبا در هر اندازه مقاومت می‌کنند. اما در هر صورت در شرایط تغییر کرنش بسیار زیاد ممکن است دچار آسیب دیدگی هایی شوند. برای مثال در گوشه‌های با زاویه تیز ممکن است تحت کرنش‌های برشی شدید دچار خمش بیش از حد شوند که ممکن است باعث لغزش تیر و یا ستونها شوند و همینطور درباره زوایای باز بین 90 تا 180 ممکن است دچار تنش موضعی بیش از حد شده و ظرفیت باربری خود را از دست بدهند. بنابراین بهتر است تنش برشی محدود گردد. برای تعیین میزان دقیق تنش برشی مناسب نمی توان مقدار مشخصی بیان کرد ولی به صورت تقریبی می‌توان گفت در صورتی که تنش برشی به نصف تقلیل یابد ظرفیت تنش برشی کافی را فراهم می‌کند. البته این مقدار می‌تواند تا 60 الی 70 درصد نیز کاهش یابد.

نئوپرن از چه موادی و چگونه تولید می شود؟

حقیقت واضح و ابتدایی درباره ساختار ضربه گیر نئوپرن این است که این مصالح از همنشینی اتم های هیدروژن و کربن در کنار یکدیگر تولید می شوند. در واقع نئوپرن ها نوعی لاستیک هستند که خروجی به صورت ترکیبی و فوم مانند دارند. نئوپرن ها حاصل یک واکنش شیمیایی هستند که طی این واکنش از کلروپرن استفاده شده است. در واقع قطعات خیلی ریز پلی کلروپرن، محصول این آزمایش می باشند. پس از این که این محصولات به دست آمدند، قطعات خیلی ریز پلی کلروپرن را ذوب می کنند و به همراه رنگدانه های مختلف و مواد فوم ساز، داخل یک کوره و یا اجاق قرار می دهند تا حجم آن ها افزایش یافته و پخته شوند. در نتیجه این عمل، شما نئوپرن هایی را خواهید داشت که با ضخامت دلخواه برش می خورند و ورقه ورقه می شوند. این پروسه، نشان دهنده اصالت و ماهیت ابتدایی نئوپرن ها می باشد.

اما این ورقه های نئوپرن به وجود آمده، موارد استفاده مختلفی دارند. به عنوان مثال از این ورقه ها در تولید هر محصولی که نیاز به قابلیت ارتجاعی دارد، استفاده می گردد. اما در لیست محصولاتی که نئوپرن در ساختار آن ها قرار میگیرد، نئوپرن هایی که در ساخت مصالح ساختمانی مورد استفاده قرار می گیرند، معروف ترین انواع، معرفی خواهند شد.

گفتیم که ورقه های نئوپرن با ضخامت های دلخواه برش داده می شوند. مثلا برای مصارف عادی، ضخامت یک الی دو میلی متر، رایج ترین اندازه و ضخامت تعریف شده خواهد بود. اما برای ماشین آلات صنعتی، معمولا این ضخامت 3 الی 4 میلی متر تعریف می شود.

به طور خلاصه نئوپرن‌ها از خانواده لاستیک‌های پلیمری هستند که از کلروپرن‌ها تشکیل شده‌اند. ساختار این پلیمرها از طریق واکنش پلیمریزاسیون یا بسپارش کلروپرن‌ها تشکیل می‌یابد. در طی فرآیند پلیمریزاسیون مولکول‌های مونومر با یکدیگر واکنش داده و تشکیل زنجیره پلیمری را می‌دهند. ساختار زنجیره‌ای این امکان را می‌‌دهد که از محصولات پلیمری به شکل گسترده و با انواع کارایی‌ها و با اشکال گوناگون بهره گرفته میشود.

استانداردهایی که مورد استفاده در ساخت نئوپرن و بالشتک الاستومری کدام است؟

با توجه به مراحلی که برای تولید و ساخت انواع ضربه گیر نئوپرن شرح دادیم، لازم است بدانید که این مصالح باید در محدوده یک سری استانداردهای جهانی و بین المللی خاصی طراحی و تولید شوند. از مهم ترین استانداردهایی که معمولا نئوپرن ها در بر اساس همان ها تولید می کنند می توانیم به استاندارد EN 1337-3، AASHTO M251، ISO 6446، BS 5400-9، ASTM D4014 و DIN 4141-14 اشاره کنیم.

روش اجرای نئوپرن در پل و ساختمان چگونه است؟

همان طور که گفتیم، از نئوپرن ویژه سازه، در مکان های اتصال مصالح به یکدیگر استفاده می شود. در واقع نئوپرن ها باید در قسمت هایی اجرا شوند که نقش مفصل سازه را دارند. چرا که تنها در این شرایط قادر خواهند بود که نیروهای اضافی و ارتعاشات را دفع کرده و مقاومت نهایی سازه را افزایش دهند. مهم ترین موضوع در اجرای نئوپرن ها چه در پل ها و چه در ساختمان ها، سطحی است که نئوپرن باید روی آن اجرا شود. این سطح باید کاملا صاف و تمیز باشد. در صورت وجود هر گونه ناهمواری و یا برآمدگی، نیاز است که سطح مورد نظر با کمک رزین اپوکسی، صاف و یکدست شود و بعد نئوپرن اجرا گردد. همچنین زیرسازی و هموارسازی سطح، با استفاده از گروت اپوکسی و یا ملات‌های ترمیمی بتن، انجام می‌شود.

موضوع مهم دیگر در ارتباط با سطوح فلزی مطرح می شود. نئوپرن ها باید بر روی سطوح فلزی اجرا شوند که ضد زنگ و خوردگی باشد. پس در صورت وجود هر گونه خوردگی، برآمدگی و هر گونه ناهمواری، این سطح نیز باید صاف و یکدست شود. هر گونه پروسه جوشکاری، باید قبل از اجرای نئوپرن ها انجام تمام شود. چرا که مقاومت این مصالح در چنین دماهایی، مطمئنا با مشکل مواجه خواهد شد. در نهایت؛ مهم ترین چیز درباره اجرای انواع نئوپرن در ساخت و ساز پل ها و ساختمان ها این است که این پروسه باید تحت نظارت مهندسین کاربلد و متخصص انجام شود. چرا که در صورت وجود کوچکترین مشکل در اجرای این مصالح، مقاومت و استحکام نهایی ساختمان با مشکل جدی مواجه خواهد شد. که همین مشکلات می تواند خسارات جانی و مالی زیادی را در پی داشته باشد. تکیه‌گاه‌های الاستومری، با توجه به دستورالعمل ارائه شده از سوی سازنده، از بسته بندی خارج شده و قطعات آن روی هم نصب می‌شوند. طریقه نصب نئوپرن‌ها باید بسته به نوع آن انجام گردد. در بعضی مواقع ممکن است، نئوپرن‌‌ها یا بالشتک‌های الاستومری معمولی بدون استفاده از صفحات فولادی و بولت نصب شوند. در این دسته از تکیه‌گاه‌های الاستومری پل، بالشتک الاستومری در سطح از قبل آماده شده قرار گرفته و در نهایت با وزن وارده از پل، فیکس می‌شود. در مواردی دیگر از نئوپرن‌ها، به منظور بهره‌برداری بیشتر از ضربه‌گیر نئوپرن، ممکن است نئوپرن مصرفی شامل صفحاتی فولادی در بالا و پایین باشد که روی آن نیز حفره‌هایی به منظور اتصالات بولتی، تعبیه شده باشد. در چنین حالتی تکیه‌گاه الاستومری، با بولت‌ و چسب کاشت میلگرد در جای خود فیکس می‌شود.

گاهی ممکن است، بالشتک‌های ضربه گیر به دلیل بارگذاری بیش از حد و یا دیگر موارد، آسیب ببینند. بدین منظور باید برای ادامه فعالیت تعویض شوند. مقاله ” نحوه تعویض ضربه گیر الاستومری آسیب دیده ” می‌تواند، راهنمای خوبی باشد.

قیمت نئوپرن چقدر است و به چه عواملی بستگی دارد؟

بحث قیمت مصالح ساختمانی، همیشه یک عامل متغیر بوده و هست. نئوپرن نیز از این قاعده مستثنا نیست و قیمت این مصالح نیز می تواند تحت تاثیر فاکتورهای مختلفی تغییر کند. قبل تر هم گفتیم که نئوپرن ها با توجه به متریالی که در ساختار آن ها استفاده می شوند، می توانند گران تر و یا ارزان تر باشند.

مثلا همان کائوچوی استفاده شده در ساختمان یک نئوپرن می توان افزایش قیمت زیادی برای این مصالح به همراه داشته باشد. یا به عنوان مثال برای نئوپرن های هسته سربی، قیمت نهایی بیشتر برآورد خواهد شد. به هر حال تعریف ساده درباره قیمت نئوپرن ها این است که هر چقدر نئوپرن با کیفیت تر و مقاوم تر باشد، لیست قیمت گران تری خواهد داشت. در نهایت حقیقت واضح درباره نئوپرن ها این است که این مصالح در زمره مصالح قیمت مناسب قرار دارند. کما اینکه استفاده از آن ها، هزینه های نگهداری و بازسازی سازه و ساختمان را تا حد قابل توجهی کاهش می دهد. پس به هر حال نئوپرن ها گزینه های مقرون به صرفه ای هستند که استفاده از آن ها، یکی از مهم ترین اصول ساختمان سازی تعریف می شود.

چگونه نئوپرن الاستومری تهیه نماییم؟

امروزه با توجه به گستره کاربرد و تولید انبوه نئوپرن‌های الاستومری تهیه این محصول راحتتر از پیش گشته است و همچنین با قیمت و هزینه مقرون به صرفه قابل تهیه است. رشد سریع در صنعت ساختمان و ساخت و ساز تقاضا برای خرید لاستیک نئوپرن را در طول یک دوره پیش بینی شده افزایش می‌دهد. نئوپرن خواصی مانند مقاومت عالی در شرایط جوی مختلف از خود نشان می‌دهد و به همین موضوع سبب باعث افزایش میزان خرید و فروش نئوپرن‌ها گشته است. در دسترس بودن و فراوانی نئوپرن‌ها قیمت این محصول را پایین آورده است و از این رو با قیمت به صرفه در اختیار مشتریان قرار می‌گیرد. کارفرمایان و پیمانکاران محتر می توانند جهت استعلام قیمت فروش و خرید انواع نئوپرن با کارشناسان فروش مقاوم سازی افزیر تماس بگیرند.

جمع بندی و سخن آخر

نئوپرن چند لایه لاستیک روی هم قرار گرفته است که در تکیه‌گاه‌های پل به عنوان ‌بالشتک الاستومری و یا بالشتک ضربه گیر، کاربرد دارد. نئوپرن می‌تواند به اندازه یک لاستیک ماشین سفت و سنگین و یا به اندازه یک اسفنج منعطف و سبک باشد. نئوپرن‌ها می‌توانند مربعی، مستطیلی و یا دایره‌ایی شکل باشد. ضخامت نئوپرن نیز بسته به نوع پروژه و هدف از طراحی آن، متغییر است. نئوپرن‌ها، از قابلیت الاستیکی برخوردارند به طوری که وقتی به آن‌ها فشاری وارد شود و فشار برداشته شود، می‌توانند به حالت اولیه بازگردند. البته قابلیت الاستیکی نئوپرن نیز متغییر است و باید نسبت به هدف از پروژه، میزان الاستیکی لازم، برآورد گردد. در این مقاله ما تلاش کردیم که تمامی نکات ریز و درشت موجود درباره نئوپرن ها را با شما در میان بگذاریم. از ماهیت، ویژگی ها و انواع و روش اجرای آن ها برای تان صحبت کردیم. با این تفاسیر اگر باز هم سوالی وجود داشت، می توانید با پشتیبانان با ارتباط بگیرید و اطلاعات مورد نیازتان را درباره نحوه خرید انواع نئوپرن ها دریافت نمایید.