مقدمه
در دنیای مهندسی عمران و ساختوساز، ایمنی ساختمانها در برابر نیروهای جانبی مانند زلزله و باد یکی از اولویتهای اصلی است. دیوارهای غیرسازهای، که اغلب نقش جداسازی و زیبایی را ایفا میکنند، در هنگام وقوع بلایای طبیعی میتوانند به نقاط ضعف سازه تبدیل شوند. یکی از راهحلهای نوین برای مهار این دیوارها، سیستم "وال مش" (Wall Mesh) است. وال مش یک فناوری کامپوزیتی است که با استفاده از شبکههای الیافی و پوششهای معدنی، استحکام دیوارها را افزایش میدهد و از ریزش و آسیبهای جانی و مالی جلوگیری میکند.
این سیستم، که در رده فناوریهای FRCM (Fabric-Reinforced Cementitious Matrix) قرار میگیرد، جایگزینی اقتصادی و کارآمد برای روشهای سنتی مانند وال پست فلزی محسوب میشود. در این مقاله، به طور جامع به بررسی وال مش میپردازیم: از تعریف و اهمیت آن، تا انواع توری وال مش، پلاستر وال مش و انواع آن، و در نهایت نحوه اجرای دقیق این سیستم. هدف این است که خواننده با دانش کاملی از این فناوری نوین آشنا شود و بتواند آن را در پروژههای ساختمانی خود به کار گیرد. این مقاله بر اساس استانداردهای معتبر مانند استاندارد 2800 ایران و نشریه 819 سازمان برنامه و بودجه تدوین شده است.
وال مش نه تنها وزن کمتری نسبت به روشهای فلزی دارد، بلکه نصب آن سریعتر و کمهزینهتر است. در ادامه، به جزئیات بیشتری خواهیم پرداخت.
وال مش چیست؟
وال مش یک سیستم مهار لرزهای دیوارهای غیرسازهای است که با مسلح کردن سطح دیوار با شبکههای الیافی (مانند فایبرگلاس) و پوشش آن با لایهای از پلاستر معدنی، مقاومت دیوار در برابر نیروهای بروننشانه (out-of-plane) را افزایش میدهد. این نیروها، که عمدتاً از زلزله یا باد ناشی میشوند، میتوانند دیوارها را از پایه جدا کنند و منجر به فروپاشی شوند.
تاریخچه و اهمیت وال مش
وال مش بر پایه تحقیقات گسترده در زمینه کامپوزیتهای سیمانی مسلح شده با پارچه (FRCM) توسعه یافته است. مبانی تئوریک آن در استاندارد ACI 549 (آمریکا) و استانداردهای اروپایی مانند EN 13496-2002 و ASTM E2098-13 تدوین شده است. در ایران، پس از ویرانیهای زلزلههای اخیر مانند کرمانشاه (1396)، پیوست ششم استاندارد 2800 و نشریه 819 (ضوابط طراحی و اجرای ملات مسلح شده با مش الیاف شیشه برای مهار دیوارهای بلوکی) این سیستم را به عنوان روشی رسمی معرفی کردند.
اهمیت وال مش در این است که دیوارهای غیرسازهای را بدون افزایش وزن قابل توجه سازه، به عناصری مقاوم تبدیل میکند. بر خلاف وال پستهای فلزی که نیاز به وادارهای قائم و افقی، میلگرد بستر و اتصالات پیچیده دارند، وال مش با ایجاد یک کامپوزیت سبک، دیوار را در برابر لنگرهای زلزلهای مستحکم میسازد. این سیستم در ساختمانهای بتنی، فولادی و حتی سولهها قابل استفاده است و میتواند بر روی انواع دیوارها (آجری، بلوک سیمانی، سفالی، هبلکس و حتی کاهگلی) اجرا شود.
مزایا و معایب وال مش
مزایا:
- مقاومت بالا: افزایش 5 تا 10 برابری مقاومت در برابر نیروهای جانبی.
- وزن سبک: کاهش بار مرده سازه تا 70% نسبت به وال پست فلزی.
- نصب آسان: قابل اجرا توسط کارگران نیمهماهر در زمان کوتاه (تا 50% سریعتر).
- مقاوم به خوردگی: عدم زنگزدگی در محیطهای مرطوب.
- اقتصادی: هزینه 40-60% کمتر از روشهای سنتی.
- انعطافپذیری: سازگار با سطوح نامنظم دیوار.
معایب:
- نیاز به پلاستر با کیفیت: اگر پلاستر ضعیف باشد، چسبندگی کاهش مییابد.
- محدودیت در دیوارهای ضخیم: برای دیوارهای بیش از 20 سانتیمتر، نیاز به طراحی خاص.
- حساسیت به اجرای نادرست: عدم رعایت فاصلهها میتواند کارایی را کم کند.
در مجموع، وال مش با مزایای فراوان، به عنوان نسل نوین وال پستها شناخته میشود و در پروژههای نوسازی و ساختمانی جدید کاربرد گستردهای دارد.
انواع توری وال مش
توری وال مش، هسته اصلی سیستم است و از الیاف شیشه (فایبرگلاس) یا کربن ساخته میشود. این توریها با چشمههای مختلف (فاصله بین رشتهها) و گرماژ (وزن در واحد سطح) تولید میشوند تا با نیازهای پروژه تطبیق یابند. انتخاب نوع توری بر اساس محیط (قلیایی یا غیرقلیایی) و بارهای وارده انجام میشود.
طبقهبندی بر اساس جنس
توریهای وال مش به سه دسته اصلی تقسیم میشوند:
-
AR-Glass (مقاوم به قلیا):
- مناسب برای محیطهای سیمانی با pH بالا (بالای 12).
- مقاومت کششی: 800-1200 MPa.
- گرماژ: 140-160 g/m².
- کاربرد: دیوارهای خارجی و سیمانی.
- مثال: توری با چشمه 4x4 mm، ایدهآل برای مهار لرزهای.
-
E-Glass (معمولی):
- توری فایبرگلاس برای محیط های گچی یا غیرقلیایی مناسب است.
- مقاومت کششی: 600-800 MPa.
- گرماژ: 100-140 g/m².
- کاربرد: دیوارهای داخلی.
- ارزانتر اما حساس به قلیا.
-
C-Glass (شیمیایی مقاوم):
- مقاوم به اسیدها و مواد شیمیایی.
- گرماژ: 120-150 g/m².
- کاربرد: پروژههای صنعتی یا مرطوب.
طبقهبندی بر اساس چشمه و گرماژ
- چشمههای ریز (3x3 mm): برای تقویت دقیق و جلوگیری از ترکهای ریز.
- چشمههای متوسط (4x4 یا 5x5 mm): متداولترین نوع برای وال مش نواری.
- چشمههای درشت (10x10 mm): برای پوشش سرتاسری و کاهش هزینه.
گرماژ بالاتر (بالای 140 g/m²) برای بارهای سنگینتر مناسب است. توریهای کربنی (Carbon Fiber Mesh) نیز برای پروژههای پیشرفته با مقاومت کششی بیش از 2000 MPa استفاده میشوند، اما گرانتر هستند.
انتخاب توری بر اساس محاسبات مهندسی (مانند ACI 549) انجام میشود تا ظرفیت خمشی دیوار افزایش یابد.
پلاستر وال مش و انواعش
پلاستر وال مش، لایه چسباننده و حفاظتی است که توری را به دیوار میچسباند و کامپوزیت را تشکیل میدهد. این پلاسترها معدنی (سیمانی یا گچی) هستند و نقش توزیع تنشها را ایفا میکنند. ضخامت معمول: 2-3 mm برای لایه اول و 10-15 mm برای لایه دوم.
نقش پلاستر در وال مش
پلاستر نه تنها توری را ثابت میکند، بلکه سطح دیوار را صاف و مقاوم به رطوبت میسازد. چسبندگی آن (حداقل 1.5 MPa) و مقاومت فشاری (بالای 10 MPa) کلیدی است. در سیستم FRCM، پلاستر با الیاف واکنش شیمیایی میدهد و یکپارچگی ایجاد میکند.
انواع پلاستر وال مش
- پلاستر سیمانی:
- ترکیب: سیمان پرتلند، ماسه ریز، افزودنیهای پلیمری (برای بهبود چسبندگی).
- ویژگیها: مقاومت بالا به رطوبت و ضربه (فشاری: 20-30 MPa)، مناسب دیوارهای خارجی.
- ضخامت: 12-20 mm.
- کاربرد: در ترکیب با توری AR-Glass، برای مهار زلزلهای.
- مزایا: دوام طولانی، عایق حرارتی.
- معایب: سنگینتر و زمان گیرش بیشتر (24-48 ساعت).
- پلاستر گچی:
- ترکیب: گچ میکروکریستالی، مواد پلیمری، پرلیت (برای سبکسازی).
- ویژگیها: چسبندگی عالی (2-3 MPa)، گیرش سریع (2-4 ساعت)، عایق صوتی و حرارتی.
- ضخامت: 8-12 mm.
- کاربرد: دیوارهای داخلی، با توری E-Glass.
- مزایا: سبک (وزن 800 kg/m³)، سطح صاف برای نازککاری.
- معایب: حساس به رطوبت، نیاز به پوشش محافظ.
مقایسه انواع پلاستر
| ویژگی | پلاستر سیمانی | پلاستر گچی |
|---|---|---|
| مقاومت فشاری | 20-30 MPa | 10-15 MPa |
| زمان گیرش | 24-48 ساعت | 2-4 ساعت |
| وزن | سنگین (1500 kg/m³) | سبک (800 kg/m³) |
| کاربرد اصلی | خارجی/مرطوب | داخلی/خشک |
| هزینه | متوسط | پایین |
انتخاب بر اساس نوع دیوار و محیط: سیمانی برای خارجی، گچی برای داخلی. افزودنیهای اپوکسی برای افزایش چسبندگی در هر دو نوع استفاده میشود.
نحوه اجرای وال مش
اجرای وال مش ساده و گامبهگام است و نیازی به ابزارهای پیچیده ندارد. بر اساس نشریه 819، اجرای دوطرفه (هر دو سمت دیوار) الزامی است، مگر در موارد خاص مانند دیوارهای همسایه. زمان کل: 1-2 روز برای هر طبقه.
مراحل اجرای وال مش
- آمادهسازی دیوار (دیوارچینی):
- دیوار را بدون محدودیت طول بچینید (برخلاف وال پست سنتی).
- در محل اتصال به تیر/ستون/کف، فوم تراکمپذیر (یونولیت 2 cm) قرار دهید تا مشارکت دیوار در باربری جانبی صفر شود.
- سطح دیوار را تمیز کنید و شیبها را صاف نمایید.
- اجرای لایه اول پلاستر (زیرلایه):
- پلاستر (سیمانی یا گچی) را با ضخامت 2-3 mm به صورت پاششی یا دستی اجرا کنید.
- هدف: ایجاد سطح چسباننده برای توری.
- زمان خشک شدن: 4-6 ساعت.
- نصب توری وال مش:
- نوارهای توری (عرض 20-30 cm، فاصله 60 cm افقی/عمودی) را به صورت نواری یا سرتاسری قرار دهید.
- برای نواری: نوارها را عمود بر ارتفاع دیوار بچسبانید و با اسپایک پلاستیکی (هر 30 cm) ثابت کنید.
- اتصال به قاب: از نبشی گالوانیزه (5x5 cm) و چسب اپوکسی برای لبهها استفاده کنید. نبشی را با پیچ به تیر/کف متصل نمایید.
- همپوشانی نوارها: حداقل 10 cm.
- در درز انقطاع: توری را 15 cm از هر طرف درز امتداد دهید.
- اجرای لایه دوم پلاستر (روکش):
- پلاستر را با ضخامت 10-15 mm روی توری بکشید تا کاملاً پوشانده شود.
- سطح را صاف کنید و 24 ساعت مرطوب نگه دارید.
- برای دیوارهای همسایه: اجرای یکطرفه با فولمش (پوشش کامل) مجاز است، مشروط به ضخامت 20 mm.
- کنترل و نازککاری:
- بررسی چسبندگی و عدم حباب.
- پس از خشک شدن، آماده رنگآمیزی یا کاغذدیواری.
نکات اجرایی کلیدی
- دو طرفه بودن: برای رفتار رفتوبرداری زلزله الزامی است.
- درز انقطاع: توری را از درز عبور دهید و با پلاستر پر کنید.
- ابزارها: ماله، میخ اسپایک، چسب اپوکسی، دستگاه پاششی (اختیاری).
- نظارت: بر اساس نقشه مهندسی، فاصلهها را چک کنید.
- زمانبندی: پس از دیوارچینی، قبل از نازککاری.
در دیوارهای جانپناه یا بالکن، عرض توری را 50 cm افزایش دهید. اجرای نادرست میتواند کارایی را 30% کاهش دهد.
نتیجهگیری
وال مش به عنوان یک فناوری نوین، انقلابی در مهار دیوارهای غیرسازهای ایجاد کرده است. با درک دقیق از انواع توری (AR-Glass، E-Glass) و پلاستر (سیمانی، گچی)، و رعایت مراحل اجرای گامبهگام، میتوان ساختمانهایی ایمنتر و اقتصادیتر ساخت. این سیستم نه تنها با استانداردهای ملی و بینالمللی همخوانی دارد، بلکه در برابر چالشهای لرزهخیزی ایران، راهحلی پایدار ارائه میدهد. پیشنهاد میشود مهندسان و مجریان با آموزشهای عملی، از پتانسیل کامل وال مش بهره ببرند. برای پروژههای خاص، مشاوره با متخصصان ضروری است.