تاریخچه مقاوم سازی با اف ار پی FRP :
مقاوم سازی با FRP چند سال است که در ایران مورداستفاده قرار می‌گیرد و تاریخچه زیادی ندارد. اما از آنجا که سازه‌ها باگذشت 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 شده است اما جدیدترین روش بهسازی سازه‌ها مقاوم‌سازی با FRP است که در این مقاله به آن می‌پردازیم.
مقاوم سازی با الیاف FRP :
سیستم مقاوم سازی با الیاف FRP یکی از روش‌های نوین تقویت سازه و ساختمان در صنایع مختلف است که به دلیل مقاومت کششی بسیار بالا و وزن سبکی که دارد بسیار رایج شده است. الیاف اف ار پی و ماتریس (ژل اپوکسی) دو جزء اساسی برای تقویت سازه با سیستم FRP است که به‌اصطلاح به هردوی آن‌ها کامپوزیت اف ار پی نیز می‌گویند که باید یک سری ویژگی‌هایی داشته باشند که بتوان به بهترین نتیجه از مقاوم سازی رسید. این ویژگی‌ها به شرح زیر می‌باشد:
– سختی الیاف اف ار پی بایستی از رزین بیشتر باشد.
– چسبندگی قابل‌توجهی بین الیاف و ژل اپوکسی برقرار می‌شود.
– فایبر اف ار پی ازنظر خصوصیات شیمیایی تحت تأثیر ژل اپوکسی قرار نمی‌گیرد.
– ژل اپوکسی با خصوصیاتی که دارد از الیاف اف ار پی در برابر سایش و دیگر عوامل محیطی مقاومت می‌کند و از سایش آن نیز جلوگیری می‌کند.
به‌طورکلی نقش اصلی ژل اپوکسی انتقال برش از الیاف به ماده مجاور و کنترل کمانش موضعی الیاف تحت‌فشار است، علاوه بر آن چسب اف ار پی از خسارات مکانیکی وارد بر الیاف نظیر سایش و پارگی جلوگیری می‌کند.
از مزایای چسب اف ار پی می‌توان به موارد زیر اشاره کرد:
– کنترل کمانش موضعی الیاف تحت‌فشار
– انتقال برش از الیاف تقویتی به ماده مجاور
– محافظت از الیاف اف ار پی در برابر حملات محیطی و شیمیایی و جلوگیری از خسارات وارده به الیاف
الیاف اف ار پی یا فایبر ازجمله پوشش‌های اف ار پی پارچه‌ای است که به‌صورت پارچه‌های تک جهته و دو جهته موجود هستند و جزء اصلی باربر در سیستم‌های مقاوم سازی با الیاف اف ار پی محسوب می‌شود. منظور از تک جهته یا دو جهته بودن الیاف این است که در یک راستا یا در دو راستای عمود برهم قرار داشته باشند. همان‌طور که گفته شد رزین اپوکسی به‌صورت یک پوشش محافظتی روی الیاف است و موجب چسبندگی الیاف روی سطح می‌شود.
همان‌طور که گفته شد افزایش ظرفیت باربری در سازه به عهده‌ی الیاف است پس الیاف باید با توجه به نیاز شما از مقاومت گسیختگی و مدول الاستیسیته‌ی بالایی برخوردار باشد تا به نتیجه‌ی نهایی موردنظر برسید.
بدون شک از مهم‌ترین ویژگی‌های فیبر FRP مقاومت آن در برابر خوردگی است که از آن می‌توان در سازه‌های دریایی، سازه‌های ساحلی و بندری استفاده کرد.
پس اگر قصد تقویت سازه برای رفع کمبودها یا تقاضای ساختارهای موجود مهندسی سازه را دارید، بدون شک بهترین سیستم مقاوم سازی، “مقاوم‌سازی با الیاف FRP” است.
مزایای استفاده از سیستم مقاوم سازی با الیاف اف ار پی :
ویژگی‌های چشمگیر الیاف اف ار پی موجب استفاده‌ی گسترده از آن در صنعت مقاوم سازی و تقویت سازه شده، به‌طورکلی سیستم مقاوم سازی با الیاف اف آر پی به دلیل افزایش عمر بهره‌برداری و ارتقای زیرساخت‌ها و همچنین مقاومت بالای و وزن سبک آن سبب شده تا این سیستم نوین جایگزین روش‌های قدیمی و سنتی شود.
یکی دیگر از این عوامل مقاومت شیمیایی الیاف در برابر خوردگی است به‌علاوه به دلیل پوشش ماتریس که روی الیاف می‌آید از الیاف در برابر سایش و خوردگی یا دیگر عوامل محیطی محافظت می‌کند.
الیاف اف ار پی از خاصیت عایق بودن برخوردار است و از لحاظ مغناطیسی، الکتریکی و حرارتی خنثی است.
یکی از عامل‌های دیگر برتری سیستم مقاوم‌سازی، کاهش قیمت مصالح FRP و اجرای آسان آن در کمترین زمان است؛ در گذشته مقاوم سازی با استفاده از الیاف اف ار پی روشی لاکچری و گران‌قیمتی محسوب می‌شد ولی به‌مرور قیمت این مصالح کاهش‌یافته و موجب بهینه شدن اقتصاد پروژه می‌شود.
برتری‌های مقاوم سازی با الیاف FRP نسبت به مقاوم سازی سنتی :
– وزن کم الیاف اف ار پی
– مقاومت شیمیایی بالا در برابر خوردگی
– مقاومت کششی بالا نسبت به مصالح دیگر
– اجرای آسان در زمان کوتاه بدون ایجاد وقفه زمانی
– ضخامت کم لایه‌های الیاف FRP درنتیجه بدون اشغال کردن فضا
– خاصیت نفوذناپذیری الیاف اف ار پی و بدون نیاز به تعمیرات دوره‌ای
– توانمندی بالای مصالح اف ار پی نظیر سختی، مقاومت و شکل‌پذیری در محاسبات فنی و طراحی
– بی‌سویی الکترومغناطیس در مصالح FRP درنتیجه مورداستفاده برای تصویربرداری مغناطیسی در سازه‌های خاص
برای دیدن انوع الیاف اف ار پی کلیک کنید.
راهکار مقاوم سازی با FRP چیست؟
سیستم مقاوم سازی با FRP یکی از سیستم‌های مقاوم‌سازی نوین بوده که امروزه بسیار همه‌گیر شده و اغلب مهندسان و مجریان، این روش را به روش‌های پیشین سنتی ترجیح می‌دهند. در گذر زمان به دلیل فرسوده‌شدن زیربناهای سازه، نیاز تقویت و مقاوم سازی سازه رواج یافت و علاوه بر آن بهبود مقاومت لرزه‌ای سازه نیز اهمیت پیدا کرد. مصالح اف آر پی خصوصیات منحصربه‌فردی نظیر مقاومت شیمیایی، وزن سبک، نصب سبک و آسان، سازگار با پوشش‌های محافظ و… دارند که به همین دلیل اخیراً در ساخت‌وساز و برنامه‌های مقاوم‌سازی به‌ویژه در سازه‌های بتنی قدیمی که دچار آسیب شده‌اند یا بیش‌ازحد ظرفیت آن، بارگیری روی آن اعمال‌شده است، استفاده می‌شود. به عبارتی مقاوم سازی با اف ار پی راهکاری برای جبران حجم گسترده‌ای از کمبودها و تقاضاهای ساختاری مهندسی است که به‌وسیله‌ی مقاوم سازی با اف ار پی می‌توان موارد زیر را جبران کرد و آن‌ها را رفع کرد:
– پایین بودن دوام به دلیل ضعیف بودن یا مناسب نبودن مصالح استفاده شده در سازه
– مقاوم سازی لرزه‌ای
– بارگیری خاص یا تصادفی
– طراحی یا ساخت نامناسب و غیر کارآمد
– افزایش حجم ظرفیت باربری به دلیل تغییر کاربری یا الزامات بارگیری
مشکلات استفاده از سیستم مقاوم سازی با الیاف :
– طراحی و محاسبات برای مصالح FRP در قیاس با روش‌های سنتی به دلیل تفاوت رفتار غیر ایزوتوپ نسبت به فولاد و بتن متفاوت است.
– در روش مقاوم سازی ساختمان با استفاده از مصالح FRP، انتخاب مناسب الیاف و ماتریس بسیار مهم است و همچنین اجرای مقاوم سازی با الیاف نیازمند به‌دقت و مهارت است.
– خاصیت شکل‌پذیری پایین الیاف اف ار پی در نتیجه برای رسیدن به بندهای مطلوب آئین‌نامه‌های مقاوم سازی، باید برخی محدودیت کرنش گسیختگی در کشش برای این مصالح باید رعایت شود.
– به دلیل ضعف نسبی مصالح اف ار پی نسبت حریق لازم است در پروژه‌های حساس یک‌لایه پوشش اضافی روی الیاف اجرا شود که موجب افزایش هزینه‌ی اجرا می‌شود.
مقاوم سازی با الیاف FRP بهتر است یا مقاوم سازی سنتی ؟
بدون شک مقاوم سازی با الیاف اف ار پی بسیار بهتر از مقاوم سازی به روش سنتی است، چرا که از مزیت‌های اصلی آن رسیدن به نتایج و دستاوردهای چشمگیری در مقاومت خمشی، محوری و برشی سازه است. با استفاده از الیاف FRP می‌توانید در زمان کوتاه و به‌راحتی پروژه‌ی مقاوم سازی را اجرا کنید و این قابلیت را نیز در نظر داشته باشید که وزن یا فضای قابل‌توجهی از سازه اشغال نمی‌شود و برخلاف وزن کمی که دارد قدرت و مقاومت آن بسیار خفن است.
در دهه‌های گذشته با استفاده از ورق‌ها و دیگر مصالح فولادی عملیات مقاوم سای شکل می‌گرفت اما به دلیل خوردگی فولاد، تخریب اتصالات و سختی نصب آن‌ها سیستم مقاوم سازی با FRP جایگزین آن شد، همچنین جالب است بدانید وزن مصالح فولادی خیلی زیاد بود و با این روش مقاوم سازی، موجب افزایش مقاومت در وزن می‌شد.
مقاوم سازی با استفاده از الیاف به دلیل کاهش هزینه‌ی آماده‌سازی و کاهش قیمت مصالح نسبت به فولاد، اقتصادی‌ترین روش مقاوم‌سازی محسوب می‌شود، همچنین بدون اینکه سازه از حالت سرویس خود خارج شود، قابل‌نصب است.
دلایل بهتر بودن سیستم مقاوم سازی به روش FRP نسبت به مقاوم سازی به روش سنتی عبارت‌اند از:
1. بازسازی بتن و جایگذاری کردن آرماتور با میلگرد FRP
2. امکان اجرای مقاوم سازی با اف ار پی در عرض و طول تیر
3. استفاده از دلایل مناسب برای مقاوم سازی
4. بدون توقف زمان کاربری در حین اجرای سیستم مقاوم سازی با FRP
5.مقاومت بالا در برابر خوردگی و غیرقابل نفوذپذیری
6. استفاده از سیستم مهار جانبی و تقویت موضعی اعضا با FRP
افزایش مقاومت فشاری بتن با مقاوم سازی با الیاف FRP :
الیاف اف ار پی در زمینه‌ی تقویت ستون‌های بتنی نقش گسترده‌ای دارد لذا برای تقویت خمشی ستون، افزایش مقاومت مشخصه بتن و افزایش شکل‌پذیری می‌توان از الیاف FRP استفاده کرد. همان‌طور که می‌دانید ضخامت لایه‌های الیاف اف ار پی بسیار کم است و همچنین وزن سبکی دارد به همین دلیل یکی از راه‌هایی که در معماری ساختمان اختلالی ایجاد نمی‌کند استفاده از الیاف می‌باشد.
اغلب استفاده‌ی الیاف اف ار پی در ستون، برای ستون‌هایی است که شکل دایره‌ای دارند اما در ستون‌های مربعی شکل یا مستطیلی نیز می‌توان با گرد کردن گوشه‌ها آن‌ها را نیز با استفاده از الیاف اف ار پی تقویت نمود.
چه مشکلاتی را می‌توان با استفاده از مقاوم سازی با الیاف اف ار پی برطرف کرد؟
– خوردگی فولاد
– اجرای اشتباه خاموت
– هجوم سولفات در بتن
– کاهش ظرفیت سازه‌ای
– ظرفیت خمشی ناکافی بتن
– خوردگی در اثر مجاورت فلزها
– خیز غیرمجاز دال و سقف بتن مسلح
– تابیدگی دال ریخته شده روی سطوح بستر
– اشتباهات و خطاهای محاسباتی و طراحی
– تغییر کاربری سازه و بارگذاری‌های اضافی روی سازه
– افزایش عمر مفید سازه در سازه‌های دریایی، ساحلی و بنادر
– ترک‌خوردگی و کنده‌شدگی بتن ناشی از عوامل محیطی و یا خوردگی
– خوردگی و فرسایش‌های اجزای ساختمان در محیط‌های صنعتی، پالایشگاه و پتروشیمی
مقاوم سازی چیست؟
هدف از مقاوم سازی بتن بهبود شرایط ساختمان و قابلیت بهره‌برداری بیشتر است. در ایران عوامل زیادی ازجمله 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 مقاوم سازی با FRP :
برای مقاوم‌سازی با FRP محصولات FRP زیادی مورداستفاده قرار می‌گیرندبرای اجرای مقاوم سازی با اف ار پی، مصالح مختلفی قابل‌استفاده است اما رایج رایج‌ترین مصالح مورداستفاده در مقاوم سازی با FRP، الیاف FRP، چسب 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.
پوشش FRP :
پوشش FRP دسته‌ای از محصولات اف ار پی است که خود به سه نوع “پوشش دست‌ساز FRP”، “ورق FRP یا صفحات و لمینت پیش‌ساخته مرکب” و “ورقه ماشینی” تقسیم می‌شوند. از پوشش اف ار پی اغلب برای مقاوم سازی و تقویت سازه و ساختمان استفاده می‌شود که به دلیل ویژگی‌هایی نظیر مقاومت خوردگی و مقاومت مطلوب نسبت به وزن برای مقاوم سازی بسیار توصیه می‌شود. به‌طورکلی پوشش اف ار پی به سطح خارجی یا یکی از عضوهای بتنی یا هر سطح دیگری می‌چسبد و بدون اینکه فضای زیادی را اشغال کند یا وزن اضافی به سازه محول کند ظرفیت باربری سازه را تا حد زیادی بالا میبرد. در ادامه با انواع پوشش FPR آشنا خواهید شد:
پوشش دست‌ساز FRP :
پوشش اف ار پی به پارچه یا الیاف‌های پارچه‌ای گفته می‌شود که در یک راستا یا در دو راستای عمود بر هم بافته می‌شوند و سپس پس از آماده‌سازی سطح و انجام عملیات زیرسازی آن، با استفاده از چسب اف ار پی، الیاف را به سطح می‌چسباند و مقاوم‌سازی بدین طریق صورت می‌گیرد. البته در نظر داشته باشید اجرای پروژه‌ی مقاوم سازی اف ار پی امری بسیار مهم بوده و نیاز به تخصص و مهارت دارد، لذا شما می‌توانید انواع پروژه‌های خود را به تیم اجرایی تیک‌سازه بسپارید تا با بهترین کیفیت آن را به شما ارائه دهند.
انواع پوشش‌های دست‌ساز اف ار پی به شرح زیر می‌باشد.
– پارچه کربن تک جهته / پارچه کربن دو جهته
– پارچه شیشه تک جهته / پارچه شیشه دو جهته
– پارچه آرامید تک جهته / پارچه آرامید دو جهته
– پارچه بازالت تک جهته / پارچه بازالت دو جهته
لازم به ذکر است که الیاف کربن نسبت به دیگر الیاف‌های اف ار پی عملکرد و مشخصات برتری دارد که پیشنهاد می‌شود برای اجرای پروژه‌های مقاوم سازی از آن استفاده کنید؛ پُر فروش‌ترین الیاف‌های کربن عبارت‌اند از:
ورق FRP یا صفحات و لمینت پیش‌ساخته :
کامپوزیت اف ار پی نمونه‌ای از صفحات و لمینت‌های پیش‌ساخته است که در اجزاء سازه که به‌صورت تخت هستند مانند دال‌ها و تیرها، این کامپوزیت‌های پیش‌ساخته روی سطح که تمیز شده است، متصل می‌شود.
لمینت اف ار پی یا ورق اف ار پی به ضخامت چند میلی‌متر هستند که مقاومت عالی دارند و در یک جهت یا دو جهت موجود هستند. با چسباندن این نوارها به سطح خارجی سازه، مقاومت برشی و مقاومت خمشی آن‌ها تقویت می‌شود.
استفاده از این ورق‌های پیش‌ساخته موجب افزایش مقاومت و جلوگیری از ترک‌خوردگی سطح بتن می‌شود. جنس این ورق‌ها و نوارها می‌تواند از جنس کربن، شیشه و آرمید باشد که اغلب از جنس کربن آن استفاده می‌شود و این نوارهای کربنی در عرض‌های 5 سانت و 10 سانت با طول نامحدود موجود هستند. به‌طورکلی به دلیل اینکه این ورق‌ها و نوارها نسبت به وزن خود مقاومت بالایی دارند، سیستم مقاوم سازی با اف ار پی به‌شدت رواج یافته و برای تقویت و بهسازی سازه، این سیستم اجرا می‌شود.
جالب است بدانید تحقیقات نشان داده است که استفاده از نوار کربن برای مقاوم سازی تیر بتن مسلح با FRP می‌تواند تا 170 درصد ظرفیت باربری تیر را افزایش دهد و همچنین موجب افزایش استحکام و جلوگیری در ایجاد ترک در سطح تیر و بتن شود.
لازم به ذکر است که لمینت و نوارهای پیش‌ساخته کربنی اغلب در سیستم مقاوم‌سازی تیر، ستون و عرشه پل استفاده می‌شود.
ورقه ماشینی :
در این سیستم الیاف اف ار پی به‌صورت خشک یا به‌صورت پیش آغشته شده به چسب اف ار پی استفاد می‌شود، به‌طوری‌که در یک محفظه حرارتی یا کوره‌ی نگه‌دارنده، برای عمل‌آوری کامل لایه‌های چسبیده اف ار پی به اجزای بتن آرمه استفاده 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 محیط‌های خورنده است. همچنین از این الیاف جهت تقویت سازه‌ها در مقابله با زلزله استفاده می‌شود.
الیاف اف ار پی نوعی پارچه‌ی بافته شده در یک راستا یا چند راستای عمود برهم است که ورق یا لمینت از پیش‌ساخته، نمونه‌ای از این الیاف است که حاصل روی هم چسباندن چندلایه نازک الیاف و فشردن آن‌ها بوده تا به ضخامت و مقاومت مکانیکی و فیزیکی مطلوب خود برسد. لازم به ذکر است که در هر جهت ضخامت الیاف بیشتر باشد، در همان جهت مقاومت آن نیز بیشتر است، به عبارتی در جهت بافت الیاف در پارچه تک جهته، مقاومت و مدول آن نسبت به سایر بافت‌ها بالاتر است. همچنین طی تحقیقات و تست‌های انجام شده، الیاف‌هایی که بافت چندجهته دارند تاب‌آوری و مدول کششی کمتری نسبت به الیاف‌های تک جهته دارند.
الیاف اف ار پی به دلیل ضخامت بسیار کمی که دارد، هنگامی‌که از آن در مقاوم سازی سازه استفاده می‌شود هیچ تغییری در ابعاد و شکل سازه ایجاد نمی‌کند؛ علاوه بر آن از اعمال بار اضافه روی سازه جلوگیری می‌کند.
الیاف اف ار پی به‌منظور افزایش مقاومت برشی بتن به‌منظور دورپیچ کردن المان‌هایی نظیر تیر، ستون و دال صورت می‌گیرد و موجب مقاومت لرزه‌ای سازه می‌شود. به‌طورکلی الیاف روی سطوح بتنی نظیر دیوار و فونداسیون نصب می‌شود و کاربری آن در زمینه‌ی مسکونی، تجاری، اداری، صنعتی، تکیه‌گاه ماشین‌آلات، تأسیسات سنگین و سازه‌های آبی و دریایی مانند سدها و کانال‌های آب است.
الیاف اف ار پی نمونه‌های مختلفی دارند که بسته به کاربری و نیازتان می‌توانید آن را خریداری کنید، نمونه‌های الیاف به شرح زیر می‌باشد:
اطلاعات فنی انواع الیاف اف ار پی :
| 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 |
الیاف کربن :
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 یکی از پُر کاربردترین الیاف در صنعت است و از آن می‌توان در تولید انواع کامپوزیت‌ها استفاده کرد، علاوه بر آن این الیاف ضریب الاستیک نسبتاً بالایی نسبت به سایر الیاف‌های اف ار پی دارد همچنین ضریب انبساط گرمایی این نوع الیاف در دماهای متفاوت کم است لذا این مورد موجب شده که پایداری طولی و اندازه‌ی الیاف کربن در دماهای مختلف حفظ شود.
پارچه کربن نسبت به وزن خود استحکام بالایی دارد و همچنین از مقاومت کششی فوق‌العاده‌ای نسبت به وزن خود برخوردار است و با نتایج به‌دست‌آمده حدود یک سوم فولاد وزن و 5 الی 10 برابر فولاد مقاومت کششی دارد.
علاوه بر آن از دیگر ویژگی‌های الیاف اف ار پی کربن می‌توان به مقاومت بالا در برابر خوردگی، دوام، عمر طولانی و نفوذناپذیری در برابر اشعه فرابنفش خورشید از ویژگی‌های بارز این الیاف می‌باشد.
الیاف کربن از “خاصیت مکانیکی” مطلوبی برخوردار است و موجب شده از مدول یانگ و استحکام فشاری خوبی برخوردار باشد؛ به‌علاوه از “مقاومت شیمیایی” بالایی نیز برخوردار است که موجب شده در برخورد با عوامل مهاجم نظیر فرسایش و خوردگی مقاومت زیادی داشته باشد. یکی دیگر از خواص این الیاف “خاصیت الکتریکی” آن می‌باشد که موجب شده به‌عنوان یک عایق الکتریکی بتوان از آن استفاده کرد.
ویژگی پارچه کربن تک جهته و پارچه کربن دو جهته :
پارچه کربن نمونه‌ای از الیاف بر پایه‌ی کربن است که رنگ آن سیاه است و در مقابل مواد شیمیایی نظیر اسیدها، بازها، حلال‌های آلی مقاوم، ذوب نشدنی و غیرقابل‌انفجار هستند که موجب شده این الیاف کاربرد گسترده‌ای در صنعت کامپوزیت داشته باشد و همچنین موجب شده هنگامی‌که در زمینه‌ی مقاوم سازی از الیاف کربن استفاده کنید، استحکام کششی و مدول آن بالا رود همچنین در ساخت قطعات کامپوزیت هوایی و مخازن تحت‌فشار از این الیاف فوق خفن استفاده کرد.
این الیاف دو نوع بافت تک جهته و بافت دو جهته دارد که به پارچه‌ای که حداقل 90% بافت آن در یک جهت باشد، پارچه کربن تک جهته می‌گویند و به پارچه‌ای که بافت آن در دو راستای عمود بر هم باشد، پارچه کربن دو جهته می‌گویند.
از مزیت‌های استفاده از پارچه کربن می‌توان به موارد زیر اشاره کرد:
– افزایش ظرفیت خمشی نهایی بتن آرمه
– افزایش استحکام کششی بتن
– مقاومت بالا در برابر عوامل مهاجم نظیر فرسایش و خوردگی
– مقاومت عالی در برابر خزش و خستگی
– وزن کم و سبک برای مقاوم سازی
– ضریب انبساط حرارتی پایین
– نصب سریع و آسان در کمترین زمان
کاربرد پارچه کربن :
اغلب مقاوم سازی‌هایی که با الیاف اف ار پی انجام می‌شود با الیاف کربن است که از مقاومت بالایی برخوردار است. پارچه کربن به صورت بافت تک جهته و بافت دوجهته عرضه می‌شود. در الیاف کربن تک جهته بافت الیاف با زاویه‌ی صفر و موازی باهم قرار می‌گیرند، اما در الیاف کربن دو جهته بافت الیاف در دو راستای عمود بر هم مانند تار و پود پارچه در کنار یکدیگر قرار می‌گیرند.
پارچه کربن با اینکه وزن کمی دارد اما از مقاومت مکانیکی بالایی برخوردار است، همچنین در برابر ضربه، خوردگی و محیط‌های قلیایی و اسیدی مقاوم است. الیاف کربن ضریب انبساط حرارتی بسیار کمی دارد و در مقایسه با سایر روش‌های مقاوم سازی از صرفه اقتصادی برخوردر است. برخی از کاربردهای پارچ کربن عبارتند از:
– تغییر کاربری سازه و ساختمان‌ها
– رفع خطاها و اشتباهات در طراحی سازه‌ها
– ساخت انواع محصولات کامپوزیتی کربنی
– مقاوم سازی و بهسازی لرزه‌ای انواع سازه‌ها
– بازسازی و ترمیم سازه‌های قدیمی و فرسوده
– افزایش ظرفیت باربری المان‌های ساختمان
– مقاوم سازی انواع المان‌های بتنی سازه مانند ستون، تیر، سقف و فونداسیون
الیاف کربن در مجموع به دودسته اصلی تقسیم می‌شوند:
الیاف کربن با مبنای مصنوعی که نام شیمیایی آن pan (پلی اکریلو نیتریل) است و دارای مقاومت بسیار بالا (3700 مگاپاسکال) و قیمتی گران است.
فیبر کربنی با مبنای قیر، که از تقطیر زغال‌سنگ به وجود آمده، و ازنظر قیمت ارزان‌تر و مقاومت پایین‌تری دارد.
CFRPها ازنظر 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 10 برابر 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 … مورداستفاده قرار می‌گیرد.
الیاف شیشه :
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 عبارت‌اند از: R-GLASS – C-GLASS – A-GLASS – S-GLASS ECR GLASS که در بین آن‌ها RGLASSها بالاترین قیمت و بادوام‌ترین الیاف نوع شیشه است.
الیاف اف ار پی شیشه GFRP معمولاً بانام تجاری فایبرگلاس شناخته شده است. 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 دانسیته پایینی داشته و نسبت به الیاف کربن بسیار سنگین هستند. مدول سختی فیبر شیشه نزدیک به آلیاژ آلومینیوم بوده و تنها 3/1 برابر فولاد است.
اطلاعات فنی انواع الیاف شیشه ای :
| نوع | کاربرد |
|---|---|
| E-GLASS | در صنعت ساختمان کاربرد دارد.متداول‌ترین الیاف شیشه‌ای با محتوای قلیایی کم |
| Z-GLASS | در بتن‌های الیافی کاربرد دارد.مقاومت بالا در حمله قلیایی دارد. |
| A-GLASS | به دلیل مقادیر زیاد قلیایی از رده خارج‌شده است. |
| S-GLASS | در تکنولوژی هوا-فضا و تحقیقات فضایی کاربرد دارد و مقاومت و مدول الاستیسیتة بسیار بالایی دارد. |
الیاف 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 به‌عنوان جایگزین پنبه نسوز استفاده می‌شود.
الیاف آرامید نوعی الیاف مصنوعی و مقاوم در برابر حرارت است که در ساخت لباس‌ها و تجهیزات ایمنی مانند لباس‌های آتشنشانی از آن استفاده می‌شود و مقاومت بالای این الیاف مانع از ذوب شدن و آتش گرفتن آن می‌شود. به‌طورکلی اگر الیاف آرامید آتش بگیرد خاصیت خود خاموش‌کنندگی دارد و لایه‌های رویی به عنوان لایه‌های محافظتی برای لایه‌های زیرین محسوب می‌شود.
از ویژگی‌های الیاف آرامید می‌توان به موارد زیر اشاره کرد:
– نارسانای جریان الکتریسیته
– مقاومت مطلوب در برابر خستگی
– مقاومت بالا در برابر ضربه و فشار
– عدم اشتعال پذیری و پخش دود خیلی کم
– استفاده به عنوان عایق حرارتی و عایق الکتریکی
– مقاومت بالا در برابر سایش، اصطکاک و خوردگی
– سختی بالای الیاف و عدم برش توسط وسایل برش معمولی
– نداشتن هیچ نقطه‌ی ذوب و تخریب از 500 درجه‌ی سانتی‌گراد
– مقاومت شیمیایی در برابر محیط‌های قلیایی و محیط‌های اسیدی
کاربرد پارچه آرامید :
– جلیقه ضدگلوله
– توربین‌های بادی
– پارچه بادبان قایق‌ها
– ساخت پنل بدنه هواپیما
– ساخت کایاک و قایق تندرو
– دستکش و جلیقه‌های ایمنی
– مقاوم در برابر برخوردهای بالستیکی
– جایگزین آزبست مانند لنت‌های ترمز
– استفاده به عنوان فیلترهای تصفیه گاز
– در صنعت هوافضا و برنامه‌های نظامی
– لباس رانندگان در مسابقات اتومبیل‌رانی
– ساخت خودروهای زرهی ضدگلوله نظامی
– لاستیک دوچرخه و لاستیک‌های ضدسایش
– جاذب شوک با خاصیت ضدگلوله و دفع گلوله
– لباس‌های ضدحریق و کلاه ایمنی آتشنشان‌ها
الیاف بازالت :
الیاف بازالت نسبت به الیاف شیشه سخت‌تر هستند. الیاف بازالت دوست‌دار محیط‌زیست بوده و کمترین آسیب را به محیط‌زیست وارد می‌کنند، چون فاقد هرگونه مواد سمی هستند.
الیاف بازالت از سنگ بازالت ساخته می‌شود که سنگ بازالت جزء گدازه‌های آتشفشانی می‌باشد و برای تولید این الیاف، ابتدا سنگ بازالت را ذوب می‌کنند و سپس بدون هیچ افزودنی آن را تولید می‌کنند. الیاف اف ار پی بازالت در برابر حرارت و خوردگی مقاوم است و به دلیل مقرون به صرفه بودن، جایگزین دیگر الیاف‌ها می‌شود. الیاف بازالت غیر قابل‌اشتعال بوده و خاصیت مغناطیسی ندارد، علاوه بر آن در برابر ضربه و فشار بسیار مقاوم است و چون از سنگ طبیعی بازالت ساخته می‌شود، هیچ خطری برای سلامتی انسان و محیط زیست ندارد و همچنین سمی و سرطان‌زا نیست.
فیبر بازالت خاصیت عایق‌بندی دارد و از آن می‌توان به عنوان عایق صوتی و حرارتی برای جلوگیری از اتلاف انرژی در محیط استفاده کرد. از پارچه بازالت تک حهته در صنایع خودروسازی، کشتی سازی، هواپیماسازی و ساخت مخازن ذخیره استفاده می‌شود. الیاف بازالت نسبت به الیاف کربن مدول الاستیسیته پایین‌تری دارد و همین دلیل موجب شده تا کمتر دچار تغییر شکل شود.
از کاربردهای الیاف بازالت می‌توان به ساخت توربین بادی اشاره کرد، از آنجا که توربین‌های بادی، انرژی تجدیدپذیر تولید می‌کنند، برای بازدهی بیشتر این توربین‌ها و ضدحریق ساختن پره‌های توربین، این پره‌ها را با استفاده از الیاف بازالت تولید می‌کنند.
ویژگی‌های پارچه بازالت :
– غیر سمی
– خوردگی ناپذیر
– غیر مغناطیسی
– پایداری در برابر گرما
– مقرون به صرفه
– غیر قابل اشتعال
– مقاومت شیمیایی بالا
– مقاومت بالا در برابر ضربه و فشار
– خاصیت نفوذناپذیری در برابر رطوبت
– خاصیت عایق‌بندی به عنوان عایق حراتی و صوتی
– پایداری در برابر حرارت تا دمای بالاتر از 900 درجه سانتی‌گراد
– عدم تغییر شکل
– مقاومت مکانیکی
نکته: با اصلاح ترکیب شیمیایی الیاف اف ار پی بازالت، می‌توان مشخصات مکانیکی را تغییر داد و هم‌زمان با داشتن قابلیت حل زیستی بالاتر به مدول الاستیسیته بالاتری نسبت به الیاف شیشه دست یافت.
کامپوزیت FRP :
کامپوزیت FRP از دو جز تقویت‌کننده و ماتریس تشکیل‌شده است 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
– نوع الیاف
– آرایش قرار گرفتن الیاف
میلگرد FRP :
الیاف اف ار پی فیبرهای پلیمری تقویت‌شده‌ای هستند که از دو قسمت فیبر تقویتی و رزینی از جنس پلیمر ساخته شده است. میلگردهای FRP به روش پالتروژن ساخته می‌شود.
میلگرد FRP در 4 نوع مختلف ساخته می‌شود که عبارت‌اند از:
1. میلگرد کربن
2. میلگرد شیشه
3. میلگرد آرامید
4. میلگرد بازالت
از دلایل اصلی جایگزین کردن میلگردهای FRP به‌جای میلگردهای معمولی در مقاوم سازی سازه‌ها می‌توان موارد زیر را نام برد:
– چگالی پایین میلگردهای FRP
– بدون واردکردن بار مرده بر سازه
– جابه‌جایی راحت‌تر و هزینه حمل پایین
– مقاومت شیمیایی بالا در برابر عوامل محیطی
– وزن بالای میلگردهای فولادی نسبت به میلگردهای FRP
– قیمت پایین میلگردهای اف ار پی نسبت به میلگردهای فولادی
نصب میلگردهای FRP به روش NSM :
یکی از روش‌هایی که می‌توان برای نصب میلگرد اف ار پی اجرا کرد، روش نصب نزدیک سطح NSM (Near Surface Mounted) بوده که این روش خود به دو دسته‌ی NSM FRP Rods و NSM FRP Strips تقسیم می‌شود. به‌طورکلی دو شیوه‌ی مطرح برای اجرای کامپوزیت موردتوجه قرار می‌گیرد، روش تسلیح با اتصال خارجی EBR و روش نزدیک به سطح NSM که بر اساس ایده کار گذاشتن مصالح مقاوم کننده در شیارهای تعبیه شده در سطح شکل گرفته است.
در گذشته از روش EBR استفاده می‌شود که این روش به دلیل مشکلاتی نظیر جدا شدن ورق FRP و نداشتن مقاومت و عملکرد مناسب در برابر حرارت کنار گذاشته شد و روش NSM موردقبول واقع شد.
مبنای روش NSM قرار دادن میله یا ورقه‌های FRP در شیارهای تعبیه شده در سطح بتن و ایجاد پیوستگی لازم با اپوکسی است. به روش NSM از طریق دفن کردن کامپوزیت اف ار پی در داخل بتن به‌منظور کاهش اثرات محیطی و کنترل پدیده جداشدگی صورت می‌گیرد.
درست است که ترکیب فولاد و بتن یک ترکیب با مقاومت بالا است و جزء بهترین مسلح کننده‌های مقاطع بتنی محسوب می‌شود اما فولاد خاصیت خوردگی و اکسیداسیون دارد که اگر در معرض اجرای نامناسب باشد یا پوشش بتن ناکافی باشد و یا حتی در شرایط آب و هوایی نامناسب قرار گیرد به‌مرور شروع به زنگ زدن می‌کند و به‌مراتب موجب ترک خوردن بتن خواهد شد! اما با میلگردهای FRP دیگر با این مشکلات روبه‌رو نخواهید شد!
مقایسه میلگرد FRP با میلگرد فولادی :
– مدول ارتجاعی مطلوب میلگرد FRP
– مقاومت کششی زیاد میلگرد اف ار پی
– نصب آسان میلگرد اف ار پی در زمان کوتاه
– مقاومت بالای میلگرد FRP در برابر خوردگی و زنگ‌زدگی
– مقاومت مطلوب میلگرد اف‌ارپی در برابر خستگی و خزش
– عایق بودن در برابر حرارت، الکترونیک و امواج مغناطیسی
– وزن کمتر و سبک‌تر میلگرد FRP نسبت به میلگرد فولادی
– مقاوم نبودن میلگرد فولادی در برابر اکسیداسیون و احتمال زنگ‌زدگی و خوردگی آن
به‌طورکلی جایگزین کردن میلگرد اف ار پی به‌جای میلگرد فولادی موجب بهبود ظرفیت باربری، افزایش ظرفیت مقاومت سازه، کاهش خوردگی و وزن سبک میلگرد می‌شود.
مقایسه روش EBR و NSM :
روش NSM نسبت به روش EBR بهتر است و مزایای آن عبارت‌اند از:
– در روش NSM نیاز به عملیات آماده‌سازی سطح ندارد درنتیجه سریع‌تر صورت می‌گیرد.
– در روش NSM، مسلح کننده‌ها راحت‌تر از پیش‌تنیده می‌شوند.
– ورق‌های FRP در روش NSM کمتر در معرض جداشدگی قرار می‌گیرد.
– در روش NSM مسلح کننده‌ها به‌وسیله‌ی پوشش بتنی محافظ می‌شوند لذا کمتر در معرض ضربه، آسیب مکانیکی، آتش‌سوزی و یا دیگر خسارات ناشی از عوامل محیطی یا انسانی قرار می‌گیرند.
– در روش NSM ظاهر سازه تغییری نمی‌کند.
– در روش NSM مسلح کننده‌ها را می‌توان در سطوح مجاور قطعات مهار کرد و از جداشدگی آن‌ها جلوگیری کرد.
نرم افزار طراحی FRP :
ازآنجایی‌که مقاوم سازی سازه‌ها از اهمیت بالایی برخوردار است باید طبق آیین‌نامه‌های ارائه‌شده 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:
– نرم‌افزار FRP LAMELLA
– نرم‌افزار CTECH-LLC
– نرم‌افزار SIKA CARBODUR
– نرم‌افزار FRP-PROCs
برای مقاوم سازی با FRP به چه متریالی نیاز داریم :
– کاردک
– الیاف اف ار پی (آرامید – کربن – بازالت – شیشه)
– تجهیزات ایمنی مانند دستکش و ماسک و…
چه مکان‌هایی را می‌توان با استفاده از الیاف اف ار پی مقاوم سازی کرد؟
– مقاوم سازی تیر بتنی با اف ار پی
– مقاوم سازی مخازن زیرزمینی با FRP
– مقاوم سازی مخازن فایبرگلاس با اف ار پی
– مقاوم سازی چاهک تأسیسات و نقاط دسترسی با FRP
– مقاوم سازی اتصالات بتنی با FRP
– مقاوم سازی مخازن بتنی با اف ار پی
– مقاوم سازی عرشه پل با اف ار پی
– مقاوم سازی سازه‌های دریایی با اف ار پی
– مقاوم سازی دیوار دریایی و شمع ورق با اف ار پی
– مقاوم سازی ستون، تیر و دال‌ها با اف ار پی
– مرمت و مقاوم سازی سازه‌های حساس و مهم مانند آثار باستانی
– مقاوم سازی ساختمان‌ها و مراکز عمومی مانند بیمارستان‌ها افزایش ظرفیت باربری سازه
دلایل استفاده از مقاوم سازی با FRP :
– بالا بودن مقاومت کششی الیاف FRP
– وزن بسیار کم الیاف FRP که از اهداف تقویت سازه است.
– ضخامت کم لایه‌های FRP که حجم کمی دارد.
– عدم توقف کاربری 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 FRP در برابر خوردگی
مشکلات مقاوم سازی با FRP :
– فرسایش و خوردگی در محیط‌های پالایشگاه و پتروشیمی و صنعتی
– کاهش ظرفیت سازه‌ای
– ظرفیت خمشی ناکافی سازه‌ی بتنی
– هجوم سولفات در بتن
– ترک‌خوردگی و کنده شدن بتن در اثر خوردگی
– اشتباهات و خطای محاسباتی
– خوردگی فولاد پس کششی
– خیز غیرمجاز دال
ژل اپوکسی و چسب خمیری FRP :
از مهم‌ترین مصالح مورداستفاده هنگام مقاوم سازی با FRP می‌توان ژل اپوکسی و چسب خمیری اف ار پی را نام برد نوع چسب انتخابی و کار با آن نیاز به آموزش قبلی و تخصص دارد.
این چسب ترکیبی از رزین اپوکسی و سخت‌کننده یا فعال‌ساز 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 ازجمله 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 ضربه‌ای بالا
– قابلیت شکل‌گیری
– سهولت اجرا
– چسبندگی بالا
– بدون انقباض
– مقاوم در برابر مواد شیمیایی
چسب اف ار پی رامبکس :
چسب FRP رامبکس از چسب‌های اف ار پی متشکل از رزین و هاردنر است که برای پروژه‌ی مقاوم سازی با اف ار پی از این چسب استفاده می‌شود. طریقه‌ی استفاده از این چسب به گونه‌ای است که به ازای هر یک متر مربع الیاف، حدود یک کیلوگرم چسب مصرف می‌شود. چسب اف ار پی رامبکس غلظت و ویسکوزیته‌ی مطلوبی دارد و تمامی سطوح الیاف را پوشش می‌دهد و همچنین پس از استفاده زیر سقف، چسب شره نمی‌کند. از مزیت‌های چسب اف ار پی رامبکس می‌توان به مقاومت بالای آن در برابر بارها و فشارهای دینامیکی و استاتیکی اشاره کرد، علاوه بر آن این چسب در برابر خوردگی مقاوم است و نسبت به محیط‌های اسیدی و قلیایی واکنش نشان نمی‌دهد.
برخی از مزایای چسب FRP رامبکس عبارتند از:
– مقاومت دینامیکی و استاتیکی
– قدرت چسبندگی عالی به انواع زیرلایه‌ها و بسترها
– مقاوم در برابر نیروهای برشی، خمشی، محوری و پبچشی
– بدون ترک‌خوردگی و جمع‌شدگی الیاف پس از چسباندن با چسب رامبکس
مشخصات فنی چسب اف ار پی رامبکس :
| نام محصول | چسب اف ار پی رامبکس RAMBAX |
|---|---|
| پایه شیمیایی | اپوکسی |
| ظاهر | رزین (A): خاکستری روشن رزین (B): خاکستری تیره مخلوط: خاکستری روشن |
| ویسکوزیته در 15 درجه سانتی‌گراد | تقریباً 2000 مگاپاسکال |
| دمای بهره‌برداری | 30- الی 90+ درجه‌ی سانتی‌گراد |
| زمان کارایی (Pot Life) | حدود 3 ساعت در دمای 25+ درجه‌ی سانتی‌گراد |
| زمان پخت کامل | پس از 7 روز در دمای 25+ درجه‌ی سانتی‌گراد |
| نسبت مخلوط رزین به هاردنر | 2 به 1 |
| بسته‌بندی | سِت‌های 30 کیلویی متشکل از 20 کیلوگرم رزین و 10 کیلوگرم هاردنر |
| تاریخ انقضاء | 12 ماه پس از تولید |
| برند سازنده | رامبکس RAMBAX |
دلایل استفاده از مقاوم سازی با FRP :
– بالا بودن مقاومت کششی الیاف FRP
– عدم توقف کاربری در هنگام کار با FRP
– ضخامت کم لایه‌های FRP که حجم کمی دارد.
– وزن بسیار کم الیاف FRP که از اهداف تقویت سازه است.
– بی‌سویی الکترومغناطیسی مصالح FRP که در سازه‌های مخصوص تصویربرداری مهم است.
– تقویت سازه‌های بتنی با FRP نیاز به زمان زیادی ندارد و در زمان کوتاهی سازمان‌دهی می‌شود.
– توانمندی بی‌نظیر مصالح FRP در محاسبات فنی و طراحی مقاومت بالای الیاف frp FRP در برابر خوردگی
دلایل استفاده روز افزون از مقاوم 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:
– 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.
– 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.
مزایای استفاده از مقاوم سازی با FRP :
– اجرای FRP باعث توقف کاربری نمی‌شود.
– مقاومت کششی الیاف اف ار پی بسیار بالا است.
– مقاوم سازی با الیاف اف ار پی زمان بسیار کمی را می‌گیرد.
– مصالح FRP در طراحی و محاسبات فنی توانمندی بالایی دارد.
– ضخامت کم الیاف اف ار پی باعث شده در مقاوم سازی اضافه بر فضا نداشته باشد.
– در سازه‌های اختصاصی جهت تصویربرداری مغناطیسی کاربرد زیادی دارد، زیرا الیاف FRP در میدان‌های الکترومغناطیسی بسیار ضعیف عمل می‌کنند.
– الیاف اف ار پی مقاومت بالایی در برابر خوردگی دارند و این باعث می‌شود علاوه بر اینکه خود الیاف آسیب نمی‌بینند بلکه بقیه اجزای سازه را از خوردگی حفظ می‌کنند.
معایب مقاوم سازی با FRP :
– شکل‌پذیری الیاف اف ار پی پایین است.
– طراحی و محاسبه الیاف FRP به دلیل رفتار غیر ایزوتوپ نسبت به بتن و فولاد متفاوت است.
– انتخاب نسبت مناسب الیاف به رزین، نوع الیاف مصرفی و رزین به کار گرفته‌شده، مواد تکمیل‌کننده موردنیاز و نیز نصب و اجرای لایه‌ها نیاز به‌دقت فراوانی دارد.
– الیاف اف ار پی دارای ضعف نسبی در برابر آتش‌سوزی و حریق است و بهتر است در محیط‌های خطرناک از پوشش بر روی FRP استفاده شود که این کار هزینه تا را افزایش می‌دهد.
روش اجرای FRP :
روش اجرای FRP فرایندی کاملاً حرفه‌ای است و نیاز به تخصص دارد. ازآنجایی‌که اجرای FRP جهت مقاوم‌سازی سازه‌ها استفاده می‌شود، اشتباه در آن خسارت‌های جبران‌ناپذیری به دنبال خواهد داشت.
تیم حرفه‌ای 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.
قیمت مقاوم‌سازی با FRP :
قیمت مقاوم سازی با الیاف FRP تحت عوامل زیادی قرار دارد که مهم‌ترین آن عبارت‌اند از:
– نوع الیاف به کار رفته در مقاوم سازی با اف ار پی
– نوع چسب به کار رفته
– حجم کار
– سختی کار
البته در نظر داشته باشید که نرخ ارز و دلار روی متریال اجرایی شما تاثیر دارد، لذا برای اطلاع از قیمت دقیق الیاف و چسب از طریق راه‌های ارتباطی زیر با ما در ارتباط باشید یا به سایت تیک سازه مراجعه کنید.
کارشناس فروش 1: 09204103300 | کارشناس فروش 2: 09204105500 | کارشناس فروش 3: 09204106600 | کارشناس فروش 4: 09204107700
36 دیدگاه ها