موضوع مقاله: بامبوی مهندسی‌شده | مخاطب: عمومی | لحن: دانشنامه‌ای | ساختار: عنوان، مقدمه، 3 بخش، جمع‌بندی | مقاله: | # بامبوی مهندسی‌شده | مقدمه: بامبوی مهندسی‌شده (به انگلیسی: Engineered bamboo) به مجموعه‌ای از فرآورده‌های کامپوزیتی گفته می‌شود که از نوارها یا الیاف بامبو -پس از فرآوری، آ‌غشته‌سازی با چسب/رزین صنعتی و فشرده‌سازی- تولید می‌شود. | ## بخش 1: بامبوی مهندسی‌شده | این شیوهٔ تولید باعث می‌شود بامبو ضمن حفظ ظاهر طبیعی و زیبایی‌‌اش، مقاومت بالاتری در برابر تغییرات رطوبت و دما داشته باشد؛ درنتیجه برای مکان‌هایی مثل زیرزمین یا فضاهای پرتنش مناسب‌تر است و در کفپوش‌ها، روکش‌های داخلی، مبلمان و برخی کاربری‌های سبک استفاده می‌شود. این فرآورده‌ها به‌عنوان جایگزینی برای چوب یا چوب‌ مهندسی‌شده طراحی شده‌اند؛ با این حال، استفادهٔ سازه‌ایِ گستردهٔ آن‌ها در بسیاری کشورها همچنان به تدوین و پذیرش قوانین و دستورالعمل‌های اختصاصی وابسته است. تاریخچه و توسعه کاربری سازه‌ای بامبو در معماری سنتی قدمتی طولانی دارد؛ اما «مهندسی‌کردن» بامبو برای تولید مقاطع استاندارد عمدتاً از اواخر قرن بیستم آغاز شد تا ناهمگنی ساقهٔ طبیعی برطرف و نیاز بازارِ چوبِ مهندسی پاسخ داده شود. باتوجه به چالش‌های زیست‌محیطی ناشی از برداشت بی‌رویه چوب، توجه پژوهشگران به جایگزین‌های پایدار جلب شد و بامبو -به‌سبب رشد سریع، ظرفیت بالای کربن‌گیری، فراوانی در کشورهای درحال‌توسعه و خواص مکانیکی مشابه یا بهتر از چوب- به گزینه‌ای جدی برای مصالح زیست‌پایه بدل شد. تاکنون، موانع اصلی در مسیر توسعه کاربردهای سازه‌ای این ماده مانند ناهمگنی ماده و مشکلات مهندسی اتصالات، با فرآوری صنعتی، پیشرفت رزین‌ها و فناوری پرس گرم تا حدی مدیریت شده‌اند؛ هرچند فرایند استانداردسازی یکسان هنوز ادامه دارد. به‌طور ویژه در کفپوش و مبلمان کاربرد دارد (شکل‌گیری محصولات تخت مانند صفحات ام‌دی‌اف). باندل‌های الیاف کوبیده‌شده با چسب آغشته و تحت فشار بالا به بلوک‌های متراکم تبدیل می‌شوند و حدود ۸۰٪ مواد اولیه را مصرف می‌کنند. ساختار و فرایند تولید فرایند کلی معمولاً شامل مراحل زیر است: برش اولیهٔ ساقه و تبدیل به نوار/الیاف (زدودن پوست و گره‌ها)، خشک‌کردن صنعتی با کنترل رطوبت، آغشته‌سازی با چسب، فشرده‌سازی در پرس‌های صنعتی، برش و پرداخت نهایی مطابق ابعاد کاربردی. چسب‌ها: سامانه‌های ترموست مانند فنول-فرمالدهید(PF) و ملانین-اوره-فرمالدهید(MUF) رایج‌اند؛ در برخی محصولات داخلی از پلی‌وینیل‌استات(PVA) یا پلی‌یورتان/ایزوسیانات نیز استفاده می‌شود. انتخاب چسب بر خواص مکانیکی، مقاومت رطوبتی، نشر ترکیبات آلی فرار و دوام پوشش اثرگذار است. | ## بخش 2: بامبوی مهندسی‌شده | زیرگونه‌ها و جزئیات تولید: در LBL، نوارها هم‌راستا یا متناوب چیده و در پرس گرم یکپارچه می‌شوند؛ در اسکرایمبر، باندل‌های الیافِ آغشته به رزین در قالب‌ها فشرده می‌شوند تا بلوک‌های پرتراکم شکل بگیرند؛ سپس اره‌کاری و ماشین‌کاری می‌شوند. ویژگی‌های مواد ماهیت جهت‌دار: مانند چوب، بامبو هم ماده‌ای ناهمسانگرد است؛ یعنی خواص مکانیکی آن به راستای الیاف وابسته است. فرآورده‌های مهندسی‌شده تلاش می‌کنند با لایه‌چینی و کنترل فرآیند، این ناهمسانگردی را قابل‌پیش‌بینی کنند. به‌طور کلی، استحکام و سختی در راستای الیاف بالاتر از جهت عمود بر الیاف است و این نکته باید در طراحی سازه‌ای در نظر گرفته شود. بامبوی لمینیتی (LBL): آرایش لایه‌ها، چگالی نهایی و کیفیت اتصال بین‌لایه‌ای رفتار کشش/فشار/خمش/برش را تعیین می‌کنند. مرورها نشان می‌دهند افزایش تراکم‌سازی و بهبود چسبندگی معمولاً مدول و مقاومت خمشی را افزایش می‌دهد و شکست‌های لایه‌ای را کاهش می‌دهد. (دانسیتۀ این محصولات حدود ۶۸۶ کیلوگرم/مترمکعب است.) اسکرایمبر: به‌دلیل چگالی بالاتر و پیوستگی الیاف، مقاومت‌های موازی با الیاف مطلوب گزارش می‌شود و سطح نهایی سخت و مقاوم به سایش است؛ دوام در بیرون وابسته به نوع رزین و پوشش نهایی است. جهت الیاف عمدتاً موازی بوده و خواص مکانیکی بسیار مطلوب (دانسیته حدود ۱۱۶۰ کیلوگرم/مترمکعب و مقاومت فشاری ۸۶ مگاپاسکال) دارد. دوام، نگهداری و تیمار حفاظتی پایداری ابعادی و دوام سطحی تابع رطوبت، تابش فرابنفش و نوع پوشش است. در فضاهای بیرونی، استفاده از پوشش‌های مقاوم به UV و نگهداری دوره‌ای (تجدید لایهٔ محافظ) توصیه می‌شود. | ## بخش 3: بامبوی مهندسی‌شده | در صورت نبودِ تیمار و پوشش مناسب، دوام زیستی برخی فرآورده‌ها می‌تواند از چوب‌های مقاوم کمتر باشد و خطر پوسیدگی افزایش یابد؛ انتخاب رزین/پوشش مناسب و جزئیات اجرایی صحیح این ریسک‌ها را کاهش می‌دهد. انتشار VOC و کیفیت هوای داخل انتشار ترکیبات آلی فرار (VOC) به سامانهٔ رزین و فرایند تولید بستگی دارد. انتخاب محصولات دارای گواهی‌های کم‌انتشار (مانند E0/E1) و رزین‌های با نشر پایین می‌تواند کیفیت هوای داخل ساختمان را بهبود دهد. ارزیابی چرخهٔ عمر نشان می‌دهد نوع رزین، کارایی تولید و طول عمر مفید محصول بر اثرات محیط‌زیستی نقش تعیین‌کننده دارند. کاربردهای امدادی/اجتماعی؛ نمونهٔ استفاده در سازه‌های موقت و سرپناه‌های اضطراری پس از مخاطرات طبیعی گزارش شده‌ است. مقایسه با چوب و چوب مهندسی‌شده مزایا: رشد سریع منبع (بامبو)، امکان تبدیل ساقه‌های ناهمگون به محصول یکنواخت با فرآوری صنعتی، نسبت استحکام به وزن مناسب و سختی سطح مطلوب برای کفپوش. چالش‌ها: یکنواختی کیفیت میان تولیدکنندگان، حساسیت به رطوبت/UV در صورت پوشش نامناسب، نشر VOC در برخی سامانه‌های رزینی و پوشش‌دهیِ ناقص استانداردهای سازه‌ای در برخی کشورها. پژوهش‌های نوظهور مطالعات تازه به بهینه‌سازی اتصالات، کاهش نشر VOC، بهبود پایداری بیرونی با پوشش‌های مقاوم به UV و روش‌های تولید با بازده مادهٔ بالاتر (مانند اسکرایمبر) می‌پردازند. | ## جمع‌بندی | گزارش‌های کنفرانسی نیز به نمونه‌های شکل‌دهی/پیش‌خم‌کاری الیاف و به‌کارگیری در سامانه‌های سازه‌ای سبک اشاره دارند.