مقاوم‌سازی با frp

تاریخچه مقاوم‌سازی با frp

مقاوم‌سازی با الیاف frp چند سال است که در ایران مورد استفاده قرار می‌گیرد و تاریخچه زیادی ندارد. اما از آنجا که سازه‌ها با گذشت سال‌ها مقاومت و استحکام اولیه را ندارد و ممکن است در برابر نیروهای جانبی و لرزه‌ای مقاومت اولیه را نداشته باشد و آسیب ببیند، انسان‌ها همواره به دنبال راه‌هایی بوده‌اند تا عمر مفید محل سکونت خود را با کمترین هزینه و حداقل میزان خرابی افزایش دهند.

بهترین راه ممکن برای این هدف، مقاوم‌سازی سازه‌ها و بهسازی لرزه‌ای ساختمان‌ها می‌باشد. از گذشته تاکنون روش‌های مقاوم‌سازی زیادی به کار گرفته شده‌است که تقریباً همگی منسوخ شده‌است اما جدیدترین روش بهسازی سازه‌ها مقاوم‌سازی با frp  است که در این مقاله به آن می‌پردازیم.

---

مقاوم‌سازی چیست؟

هدف از مقاوم‌سازی بتن بهبود شرایط ساختمان و قابلیت بهره‌برداری بیش‌تر است. در ایران عوامل زیادی از جمله طراحی قدیمی سازه‌های موجود، افزایش بارهای ثقلی وارده بر ساختمان، عدم در نظر گرفتن بارهای لرزه‌ای و فرسودگی مصالح موجود باعث شده مقاوم‌سازی سازه‌ها از اهمیت بالایی برخوردار باشد و نیاز به مقاوم‌سازی سازه‌ها حس ‌شود.

---

انواع مصالح مورداستفاده در مقاوم‌سازی با frp

برای مقاوم‌سازی با frp محصولات frp زیادی مورداستفاده قرار می‌گیرند اما رایج ترین مصالح مورداستفاده در مقاوم سازی با frp، میلگرد frp  و مصالح پوششی  اف ار پی است.

علاوه بر آن پروفیل‌های frp  که به شکل‌های قوطی، نبشی و ناودانی در بازسازی سازه‌ها و حتی ساخت ساختمان‌ها مورداستفاده قرار می‌گیرند.

نوع الیاف	چگالی (kg/m3)	ضریب ارتجاعی (Gpa)	مقاومت کششی (Mpa)
شیشه	2000 - 1600	55 - 20	1800 - 400
کربن	1900 - 1600	250 - 120	2250 - 1200
آرامید	1250 - 1050	125 - 40	1800 - 1000

رایج‌ترین مصالح frp  مورداستفاده در ایران الیاف frp هستند که در سایزها و انواع مختلف برای مصارف گوناگون به کار گرفته می‌شود.

---

الیاف frp چیست؟

الیاف frp، ورقه‌هایی با ضخامت چند میلی‌متر و مخفف کلمه Fiber Reinforced Polymers/Plastics است. این الیاف نوعی کامپوزیت است و از دو بخش فیبر تقویتی ساخته شده که توسط یک ماتریس رزین از جنس پلیمر احاطه می‌شود. الیاف اف ار پی مناسب‌ترین پوشش جهت ایزوله کردن و مقاوم سازی در محیط های خورنده است. همچنین از این الیاف جهت تقویت سازه‌ها در مقابله با زلزله استفاده می‌شود.

برای خرید هر یک از الیاف اف ار پی و اطلاع از قیمت frp بر روی آیکن‌های زیر کلیک کنید.

الیاف frp کربنالیاف frp شیشهالیاف frp آرامیدالیاف frp بازالتچسب frp

الیاف اف ار پی  در چهار نوع cfrp، Gfrp، Afrp و Bfrp ساخته و به بازار ارائه می‌گردد که به معرفی هرکدام می‌پردازیم.

---

الیاف cfrp

الیاف اف ار پی کربن یا cfrp فیبری با ضخامت 5 تا 10 میکرومتر است که از اتم‌های کربن ساخته شده است. از ویژگی‌های این الیاف سختی بالا، وزن پایین، مقاومت کششی بالا، دامنه دمایی پایین و مقاومت شیمیایی بالا را می‌توان نام برد.

الیاف کربن درمجموع به دو دسته اصلی تقسیم می‌شوند:

1. الیاف کربن با مبنای مصنوعی که نام شیمیایی آن pan (پلی اکریلو نیتریل) است و دارای مقاومت بسیار بالا (3700 MPA) و قیمتی گران است.
2. فیبر کربنی با مبنای قیر، که از تقطیر زغال سنگ به وجود آمده، و از نظر قیمت ارزان‌تر و مقاومت پایین‌تری دارد.

CFRPها از نظر قرار گرفتن الیاف به دو دسته الیاف تک جهته و دو جهته تقسیم‌بندی می‌شوند:

الیاف CFRP تک جهته	دارای وزن کم و در عین حال مقاومت بالا بوده و جهت قرارگیری تمام الیاف در آن در راستای صفر درجه است.
الیاف CFRP دو جهته	دارای مقاومت بسیار بالا است که در آن ها الیاف کربن در دو جهت عمود برهم صفر درجه و نود درجه قرارگرفته است. از ویژگی های بارز این دسته از الیاف کربن علاوه بر مقاومت کششی بالای آن ها می توان به وزن کم و مقاومت در برابر انواع شرایط محیطی و محیط های اسیدی اشاره کرد.

اما محبوبیت این الیاف به دلیل دو ویژگی سختی بسیار زیاد و چگالی پایین آن است. Cfrp‌ها در بعضی مواقع سختی به مقدار  10برابر بیش‌تر از الیاف شیشه دارند اما عموماً مقاومتی کمتر از این الیاف داشته و عموماً مانند الیاف شیشه مقاوم نیستند.

از دیگر ویژگی‌های ضعیف الیاف کربنی قیمت بسیار بالای آن است به‌طوری‌که ارزان‌ترین نوع این الیاف قیمتی دو برابر الیاف شیشه دارند و در برخی موارد به اختلافی با 100برابر با الیاف شیشه می‌رسد. کامپوزیت‌های پلیمری کربنی برای ساخت انواع تجهیزات هواپیما، اسکلت ماشین‌های مسابقه و دوچرخه ،چوب گلف، چوب ماهیگیری و … مورد استفاده قرار می‌گیرد.

الیاف Gfrp

این الیاف نسبت به سایر الیاف اف ار پی قیمت پایین‌تری دارد اما مقاومتی بسیار بالاتر از الیاف کربنی مشابه دارد. این الیاف 6 نوع متفاوت دارد که عبارت‌انداز: R GLASS _CGLASS _ AGLASS _SGLASS ECR GLASS که در بین آن‌ها  RGLASS‌ها بالاترین قیمت و بادوام ترین الیاف نوع شیشه است.

الیاف اف ار پی شیشه Gfrp معمولاً با نام تجاری فایبر گلاس شناخته شده‌است. این نوع از الیاف ایزوتروپیک هستند و خصوصیات آن در هنگام بارگذاری عرضی از بین نمی‌رود. از ویژگی‌های ممتاز الیاف شیشه مقاومت در برابر رطوبت و اکسیداسیون است به همین دلیل در مجاورت با آب، متورم و خرد نمی‌شود.

همچنین این الیاف در برابر اکسیداسیون مقاوم است و اکسید نمی‌شود اما در دماهای بالا نرم و ذوب و گداخته می‌شود. الیاف شیشه دانستیسه پایینی داشته و نسبت به الیاف کربن بسیار سنگین هستند. مدول سختی فیبر شیشه نزدیک به آلیاژ آلومینیوم بوده و تنها ۳/۱ برابر فولاد است.

الیاف FRP شیشه ای

ردیف	نوع	کاربرد
1	E_GLASS	در صنعت ساختمان کاربرد دارد.متداول‌ترین الیاف شیشه‌ای با محتوای قلیایی کم
2	Z_GLASS	در بتن‌های الیافی کاربرد دارد.مقاومت بالا در حمله قلیایی دارد.
3	A_GLASS	به دلیل مقادیر زیاد قلیایی از رده خارج‌شده است.
4	S_GLASS	در تکنولوژی هوا-فضا و تحقیقات فضایی کاربرد دارد و مقاومت و مدول الاستیسیتة بسیار بالایی دارد.

---

الیاف اف ار پی آرامید

الیاف اف ار پی آرامید برای اولین بار در سال 1960 توسط شرکت دوپونت با نام تجاری نومکس به بازار معرفی شد.

برترین مشخصه این الیاف مقاومت بسیار بالای آن در برابر حرارت و گرما است به همین دلیل در تهیه پوشاک حفاظتی، تصفیه هوا، عایق حرارتی و الکتریکی به عنوان جایگزین پنبه نسوز استفاده می‌شود.

انواع الیاف آرامید :

1. فیبر
2. فیبر خرد شده
3. پودر
4. خمیر

---

الیاف اف ار پی بازالت BFRP

الیاف بازالت نسبت به الیاف شیشه سخت‌تر هستند. الیاف بازالت دوست‌دار محیط زیست بوده و کمترین آسیب را به محیط زیست وارد می‌کنند، چون فاقد هرگونه مواد سمی هستند.

خصوصیات الیاف BFRP

• غیرسمی
• خوردگی ناپذیر
• غیر مغناطیسی
• پایداری در برابر گرما

برای دریافت قیمت و خرید الیاف FRP بر روی تصاویر کلیک کنید:

---

برای مشاهده و خرید انواع الیاف frp کلیک کنید

---

کامپوزیت frp

کامپوزیت frp از دو جز تقویت‌کننده و ماتریس تشکیل شده‌است و به ترکیب الیاف frp و ماتریس کمتر از 5 درصد کامپوزیت می‌گویند. الیاف اف ار پی ترکیب زیادی از کامپوزیت frp را در بر می‌گیرند که نقش تحمل فشار را دربر دارد. البته این عامل تحت موارد زیر است:

• مقدار
• آرایش قرار گرفتن الیاف و
• نوع الیاف

---

میلگرد frp

فیبرهای پلیمری تقویت شده‌ای هستند که از دو قسمت فیبر تقویتی و رزینی از جنس پلیمر ساخته شده‌است. میلگرد های frp به روش پالتروژن ساخته می‌شود.

میلگرد frp در 4 نوع مختلف ساخته می‌شود که عبارتنداز:

• میلگرد کربن
• میلگرد شیشه
• میلگرد آرامید
• میلگرد بازالت

از دلایل اصلی جایگزین کردن میلگردهای frp به جای میلگردهای معمولی در مقاوم سازی سازه‌ها می‌توان موارد زیر را نام برد:

• وزن بالای میلگردهای فولادی نسبت به میلگردهای frp
• چگالی پایین میلگردهای frp
• جابه جایی راحت تر و هزینه حمل پایین
• بار مرده بر سازه وارد نمی‌کند.
• مقاومت در برابر عوامل شیمیایی و خوردگی
• قیمت پایین میلگردهای frp نسبت به میلگردهای فولادی

---

نرم افزار طراحی frp

از آنجایی که مقاوم سازی سازه‌ها از اهمیت بالایی برخوردار است باید طبق آیین نامه‌های ارائه شده انجام شود به همین دلیل نرم افزارهای طراحی frp جهت برطرف کردن هر نوع خطا در اجرای frp طراحی شده است.

از پرکاربردترین نرم افزارهای طراحی frp می‌توان موارد زیر را نام برد:

1. نرم‌افزار  FRP  LAMELLA
2. نرم‌افزار  CTECH-LLC
3. نرم‌افزار SIKA CARBODUR
4. نرم‌افزار FRP-PROCs

پایه شیمیایی	رزین اپوکسی
رنگ	جزء A: خمیر سفید جزء B: خمیر طوسی ترکیب A و B : خمیر خاکستری روشن
چگالی( در دمای °C23)	1.30 kg/L
مدول الاستیسیته خمشی	3800 N/mm2
مقاومت کششی	30 N/mm2
مدول الاستیسیته کششی	4500 N/mm2
کرنش گسیختگی	0.9%
دمای قابل اجرا	40°C : +40°C-
بسته بندی	سطل های 5 کیلویی (A+B)
زمان ماندگاری	24 ماه بعد از تولیدمحصول

---

برای مقاوم‌سازی با frp به چه متریالی نیاز داریم :

1. الیاف اف ار پی
2. ژل اپوکسی و چسب خمیری frp
3. کاردک
4. تجهیزات ایمنی مانند دستکش و ماسک و ….

---

دلایل استفاده از مقاوم سازی با frp :

• بالا بودن مقاومت کششی الیاف frp
• وزن بسیار کم الیاف frp که از اهداف تقویت سازه است.
• ضخاومت کم لایه‌های frp که حجم کمی دارد.
• عدم توقف کاربی در هنگام کار با frp
• تقویت سازه‌های بتنی با frp نیاز به زمان زیادی ندارد و در زمان کوتاهی سازمان‌دهی می‌شود.
• بی‌سویی الکترومغناطیسی مصالح frp که در سازه‌های مخصوص تصویربرداری مهم است.
• توانمندی بی‌نظیر مصالح frp در محاسبات فنی و طراحی
• مقاومت بالای الیاف frp در برابر خوردگی

برای خرید الیاف frp و اپوکسی اف ار پی بر روی دکمه کلیک کنید.

برای خرید الیاف frp کلیک کنیدبرای خرید انواع چسب frp کلیک کنید.

---

مشکلات مقاوم سازی با frp :

1. فرسایش و خوردگی در محیط‌ های پالایشگاه و پتروشیمی و صنعتی
2. کاهش ظرفیت سازه‌ای
3. ظرفیت خمشی ناکافی سازه‌ی بتنی
4. هجوم سولفات در بتن
5. ترک خوردگی و کنده شدن بتن در اثر خوردگی
6. اشتباهات و خطای محاسباتی
7. خوردگی فولاد پس کششی
8. خیز غیرمجاز دال

---

ژل اپوکسی و چسب خمیری frp

از مهم‌ترین مصالح مورد استفاده هنگام مقاوم سازی با frp می‌توان ژل اپوکسی و چسب خمیری frp را نام برد نوع چسب انتخابی و کار با آن نیاز به آموزش قبلی و تخصص دارد.

این چسب ترکیبی از رزین اپوکسی و سخت کننده یا فعال ساز است. از بهترین فعال‌سازی که برای تولید چسب اف ار پی می‌توان نام برد، دی اتیل تری آمین است که چسبندگی بالایی با سایر مصالح ساختمانی از جمله بتن سنگ و سایر مصالح ساختمانی برقرار می‌کند.

از مزایای چسب خمیری و ژل اپوکسی اف ار پی می‌توان موارد زیر رانام برد:

• مقاومت کششی خمشی و فشاری بالا
• فاقد شرگی
• فاقد حلال
• دارای مقاومت ضربه ای بالا
• قابلیت شکل‌گیری
• سهولت اجرا
• چسبندگی بالا
• بدون انقباض
• مقاوم در برابر مواد شیمیایی

---

دلایل استفاده روزافزون ازمقاوم سازی با frp چیست؟

مقاوم سازی سازه‌ها از دغدغه‌های اساسی انسان‌ها است که باعث شده همواره به دنبال راهی برای افزایش مقاومت ساختمان‌ها، پل‌ها و … باشند.

بخصوص در هنگام عوامل طبیعی مانند سیل و زلزله که خسارت‌های زیادی را بر سازه‌ها وارد می‌کند و استفاده روز افزون  از مقاوم سازی با frp  را افزایش داده است.

---

از بهترین روش‌های موجود، مقاوم سازی با frp است و از مهم‌ترین دلایل استفاده از این روش موارد زیر است:

• تخریب سازه‌ها و استفاده از روش های سنتی بسیار هزینه‌بر است و زمان زیادی می‌برد اما استفاده از الیاف frp هزینه کمتری به دنبال دارد.
• وزن الیاف frp بسیار کم است اما مقاومت کششی آن بالای 14 است.
• اصلاح کامپوزیت frp باعث شده تا خواص مقاومتی و مشخصات فنی بالاتری داشته باشد.
• ترکیب فیبر frp با رزین اپوکسی سازگاری مناسبی در عملیات تقویت سازه و بازسازی سازه به وجود آورده است.

---

مزایای استفاده از مقاوم سازی با frp

• مصالح frp در طراحی و محاسبات فنی توانمندی بالایی دارد.
• مقاومت کششی الیاف اف ار پی بسیار بالا است.
• اجرای frp باعث توقف کاربری نمی شود.
• در سازه های اختصاصی جهت تصویربرداری مغناطیسی کاربرد زیادی دارد زیرا الیاف frp در میدان های الکترو مغناطیسی بسیار ضعیف عمل می‌کنند.
• الیاف اف ار پی مقاومت بالایی در برابر خوردگی دارند و این باعث می‌شود علاوه بر این که خود الیاف آسیب نمی بینند بلکه بقیه اجزای سازه را از خوردگی حفظ می‌کنند.
• ضخامت کم الیاف frp باعث شده در مقاوم سازی اضافه بر فضا نداشته باشد.
• مقاوم سازی با الیاف اف ار پی زمان بسیار کمی را می‌گیرد.

---

معایب مقاوم سازی با frp

1. طراحی و محاسبه الیاف frp به دلیل رفتار غیر ایزوتروپ نسبت به بتن و فولاد متفاوت است.
2. الیاف اف ار پی دارای ضعف نسبی در برابر آتش‌سوزی و حریق است و بهتر است در محیط های خطرناک از پوشش بر روی frp استفاده شود که این کار هزینه تا را افزایش می‌دهد.
3. شکل‌پذیری الیاف اف ار پی پایین است.
4. انتخاب نسبت مناسب الیاف به رزین، نوع الیاف مصرفی و رزین به کارگرفته شده، مواد تکمیل کننده موردنیاز و نیز نصب و اجرای لایه‌ها نیاز به دقت فراوانی دارد.

---

روش اجرای frp

روش اجرای frp فرایندی کاملا حرفه‌ای است و نیاز به تخصص دارد. از آنجایی که اجرای frp  جهت مقاوم‌سازی سازه‌ها استفاده می‌شود، اشتباه در آن خسارت‌های جبران ناپذیری به دنبال خواهد داشت.

تیم حرفه ای تیک سازه با ورود الیاف اف ار پی به ایران اقدام به یادگیری تخصصی این حرفه نمود و نیاز کارفرمایان و مشتریان خود را در سراسر ایران برطرف می‌نماید.

برای خرید الیاف frp و اپوکسی اف ار پی بر روی دکمه کلیک کنید.

برای خرید الیاف frp کلیک کنیدبرای خرید انواع چسب frp کلیک کنید.

گروه تیک سازه با در دست داشتن نمایندگی اجرای اف ار پی در سراسر ایران اقدام به مقاوم سازی با frp نموده است.

---

قیمت مقاوم‌سازی با frp

قیمت مقاوم‌سازی با الیاف frp تحت عوامل زیادی قرار دارد که مهم ترین آن عبارتنداز:

1. نوع الیاف به کار رفته در مقاوم سازی با frp
2. نوع چسب به کار رفته
3. حجم کار
4. سختی کار

---