مقاطع فولادی در برابر الکتریسیته، امواج مغناطیسی، خوردگی و زنگ زدگی به شدت مقاومت پایینی داشته و موجب خرابی ها و صدمات جدی به سازه می شوند. از همین جهت برای برطرف نمودن این مشکل واحدهای صنعتی اقدام به تولید محصولی با نام میلگرد های کامپوزیت (FRP ) نمودند.
در این مقاله ما به توضیح موارد ذیل می پردازیم:
- FRP یا کامپوزیت چیست ؟
- میلگرد کامپوزیت چیست؟
- انواع میلگرد کامپوزیت چیست؟
- مزایای میلگرد کامپوزیت چیست؟
- کاربرد میلگرد کامپوزیت کجا است؟
FRP یا کامپوزیت چیست ؟
FRP (اف ار پی) اختصار کلمات Fiber Reinforced Polymer پلیمرهای مسلح شده با الیاف می باشد. به عبارت دیگر اف آر پی به یک ماده کامپوزیتی اطلاق می شود، که از فیبر یا الیاف تقویتی و ماتریس (ماده در بر گیرنده) یا رزین از جنس پلیمر تشکیل گردیده است.
میلگرد کامپوزیت
آرماتور یا میلگرد کامپوزیت FRP نوعی میلگرد از جنس فیبرهای پلیمری تقویت شده است، که الیاف و رزین دو جزء اصلی آن محسوب می گردد، که امروزه جای خود را در صنعت ساخت و ساز به عنوان عضو تسلیح کننده بتن باز کرده است. این نوع میلگرد جایگزینی مناسب برای میلگردهای فولادی معمولی است که مقاومت کششی بسیار بالایی دارند،که می توان از آنها در بخش کشش مقاطع بتنی استفاده کرد. میلگرد های کامپوزیتی همچون میلگردهای فولادی به صورت آجدار تولید می شود، این آج می تواند دارای عمق و گام های متفاوت و بهینه شده ای باشد تا در کاربرد آن به عنوان بتن مسلح بالاترین استحکام ممکن را ایجاد نماید. همچنین میلگردهای FRP دوام و مقاومت بسیار بالایی در برابر خوردگی دارند, به همین دلیل برای مقاوم سازی و تقویت سازه ها از آنها استفاده می گردد. این میلگرد به دليل مقاومت خوبي كه در مقابل سولفات ها و كلريدها دارد و همچنین مقاومت خوب آن در برابر خوردگي و زنگ زدگي، مورد استفاده وسیع قرار گرفته است. از همین رو براي كاهش هزينه تعمير سازه هاي فراساحلی که در معرض محيط خورنده دريا قرار دارند و بر اثر از بين رفتن تدريجي پوشش بتنی ميلگردهاي فولادي تخريب می گردد، استفاده از ميلگردهاي FRP در كنار سایر روش هاي مقابله موجود موفقيت نسبي داشته است.
از میلگرد FRP میتوان برای طراحی و ساخت ساختمان های جدید نیز استفاده نمود. این محصولات با توجه به خواصی که دارند باعث کاهش قطر و افزایش فاصله میلگردها در اعضای بتنی مسلح نظیر دال ها ، تونل ها ، فونداسیون و … می شوند. همچنین میلگرد FRP باعث افزایش میرایی ایجاد شده در سازه در برابر ارتعاشات ناشی از زلزله و یا تجهیزات صنعتی شده و بهترین گزینه جهت افزایش مقاومت سازه در برابر زلزله یا ارتعاشات و مقاوم سازی با FRP خواهند بود.
انواع میلگرد FRP:
میلگردهای کامپوزیتی FRP متشکل از دو بخش الیاف و رزین هستند، بر اساس نوع رزین که می تواند یکی از انواع پلی استر، اپوکسی، وینیل استر یا PVC باشد یا نوع الیاف پلیمری FRP که می تواند یک از انواع کربن، الیاف شیشه یا فیبر نوری و یا آرامید باشد، سه نوع میلگرد کامپوزیتی FRP در بازار وجود دارد:
- میلگرد شیشه یا آرماتور کامپوزیتی FRP (Glass fiber-Reinforced Polymer)
- میلگرد کربن یا CFRP (Carbon fiber-Reinforced Polymer)
- میلگرد آرامید AFRP (Aramid Fiber-Reinforced Polymer)
از میان میلگردهای ذکر شده فوق، میلگرد فایبرگلاس یا GFRP ارزان ترین آرماتور است.
انواع روش های ساخت محصولات کامپوزیت FRP
روش های متفاوتی برای ساخت پلیمرهای مسلح شده با الیاف در اشکال مختلف وجود دارد، که شامل روش پالتروژن (pultrusion)، روش قیطان بافی (braiding)، روش دستی (hand lay-up)، روش رشته پیچی (filament winding)، روش قالب گیری (moulding). می گردد.
مزایای میلگرد کامپوزیت FRP
پلیمرهای مسلح شده با الیاف مخصوص با مقاومت کششی بالا و خصوصا الیاف شیشه (GFRP) یکی از بهترین مواد کامپوزیتی شناخته شده هستند که در زمینه های مختلف برای تولید مقاطع بتنی سبک، پر مقاومت و با دوام کاربرد دارند.
میلگردهای کامپوزیتی سبک‌تر از میلگردهای آجدار فولادی هم اندازه است.
مقاومت در برابر اسیدها و بازها
مقاومت در برابر زنگ زدگی
داشتن مقاومت کششی بیشتر از فولاد
نداشتن هدایت الکتریکی و حـرارتی
داشتن مقاومت مطلوب در برابر زلزله
کاربردهای میلگردهای FRP
کانال‌ها و لوله‌های بتنی هدایت فاضلاب
سازه‌های بتنی اسکله‌ها و سازه های دریایی
سازه‌های مجاور دستگاه‌های MRI در مراکز بهداشتی و درمانی
آرماتوربندی لایه‌های فوقانی در عرشه پل‌ها
دیواره موقت بتنی در داخل تونل‌های مترو
نیلینگ و تحکیم خاک
شمع‌های داخل خاک
کانال‌های روباز و لوله‌های بتنی هدایت آب
بلوک‌های بتنی پیش ساخته جاده‌ای
آرماتوربندی کف پارکینگ‌‌ها و سالن‌های صنعتی
در تاسیسات فاضلاب مانند تصفیه خانه‌ها
در پایان با شناخت میلگرد کامپوزیت و مزایا و کاربرد آن میتوانیم برای مقاوم سازی بیشتر سازه ها در برابر عوامل تخریب و بهینه سازی هزینه ها در ساخت و ساز این نوع میلگرد به جای سایر آرماتورها استفاده کنیم.
جهت مشاهده لیست تامین کنندگان این صنعت میتوانید به وب سایت فولاد 24 مراجعه فرمایید.
منبع: گروه تامین محتوای فولاد 24