الیاف اف ار پی کربنی CFRP

الیافی که برای مقاوم سازی استفاده می‌شوند عبارتند از :

1- الیاف اف آر پی شیشه

2- الیاف اف آر پی کربن

3- الیاف اف آر پی آرامید

4- الیاف اف آر پی بازالت

مشخصات الیاف کربن CFRP :

الیاف اف ار پی کربنی CFRP چیست؟

فیبر کربن الیافی است که از حرارت دیدن مواد آلی که قسمت عمده ای از آن کربن است و تحت محیط گازهای بی اثر تولید می شود.

در مجموع به الیافی کربنی می‌گویند که 90 درصد آن از کربن ساخته شده باشد. این الیاف مشکی رنگ، غیر حلال در آب و بدون بو بوده و در برابر مواد خورنده مثل اسیدها، بازها و مواد عالی مقاومت بسیار بالایی را دارا است.

الیاف کربنی در دو جهت ساخته می شوند:  تک جهته که در آن فیبر کربن موازی با راستای صفر درجه و دو جهته که در آن فیبر کربن به‌صورت دو راستای صفر و عمود بر آن (۹۰ درجه) قرار گرفته‌اند.

آماده سازی بتن با الیاف کربن

آماده سازی بتن تاثیر به سزایی بر کیفیت سیستم های CFRP دارد. در نتیجه تمام سطح مورد نظر باید از خاک، گردو غبار و سایر مصالح آلوده که ممکن است حفره های را در پشت کامپوزیت های کربنی ایجاد کنند، توسط پاک کننده صنعتی، پاک شوند.

ملات مورد نظر برای تعمیر تمام سطوح بتنی و آسیب دیده مورد استفاده قرار می‌گیرد.سطح مورد نظر نیاز به ساب زدن با سنگ فرز دارد تا به سطح بتنی مسطح مورد نظر برسیم، همچنین لبه های تیز باید صاف و گرد شود تا به حداقل شعاع 30 میلی متر برسد.

مزیت های فیبر کربن و الیاف کربنی CFRP

* وزن پایین در حالی که تاب مکانیکی بسیار بالا است.

* تاب کششی بالای فیبر کربن

* ضریب انبساط گرمایی کم فیبرکربن که باعث ثابت ماندن طول فیبر کربن در دماهای مختلف می‌شود.

* تاب بالا در برابر مواد شیمیایی خورنده

* تاب بالا در برابر گرما و آتش

* تاب بالا در برابر بارگذاری های نوسانی و متناوب

الیاف کربنی از چه چیزی ساخته شده‌اند :

1. الیاف کربنی ساخته شده از پلی اکریل نیتریل(PAN)
2. الیاف کربنی ساخته شده از قیر
3. الیاف کربنی ساخته‌شده از گیاهان یا سلولوزی

الیاف ساخته‌شده از پلی اکریل نیتریل (PAN) الیافی مصنوعی است که مقاومتی بسیار بالا دارد اما از لحاظ قیمت مقرون‌به‌صرفه نیست چون هزینه‌ی زیادی در تولید آن ایجاد می‌شود .این الیاف از مدول بالایی برخوردار است و نسبت به الیاف کربنی ساخته شده از قیر تغییر طولی کمتری دارد.

الیاف اف ار پی کربنی بر پایه قیر از تقطیر زغال‌سنگ ساخته می شودکه نسبت به الیاف مصنوعی ارزان‌تر است اما مقاومت کمی دارد و از مدول پایین تری برخوردار است.

کاربرد کامپوزیت های کربن CFRP در دیگر صنایع :

* الیاف های CFRP کاربرد زیادی در صنعت هوا فضا دارد.

* علت پر مصرف بودن الیاف کربن در هوا فضا به دلیل وزن کم و دوام بالاتر از آلمینیوم است.

* استفاده از کامپوزیت های کربنی درساخت تجهیزات ورزشی مانند راکت تنیس و کمان ها

* استفاده از الیاف های cfrp در توربین های بادی به دلیل استحکام و دوام بالاتر

* در صنعت خودروسازی برای ساخت اتاقک و قالب های صندلی

* استفاده زیاد از این الیاف در ارتش برای ساخت جلیقه ضد گلوله

موارد استفاده از الیاف کربن cfrp درساختمان سازی و راهسازی :

1- تقویت سازه ها با کامپوزیت CFRP

2- استفاده در جداره داخلی تونل ها

3- تقویت کننده بتن ها

4- سازه های پس کشیده و پیش تنیده کربنی

5- ساخت دیوارهای سبک و مقاوم

مقاوم سازی با استفاده از سیستم های کامپوزیت CFRP :

استفاده از الیاف کربن به دلیل  کم و کاستی های سازه ای است که در ساختمان ها وجود دارد که شامل مشکلاتی از قبیل:

1- مشکلات استحکامی به دلیل مصالح ساختمانی ضعیف و نامناسب

2- افزایش بارگذاری تجهیزات به دلیل تغییر کاربری

3- افزایش طول عمر سازه ها در بناهای قدیمی

4- بارگذاری فوق العاده و یا تصادفی

5- مقاوم سازی لرزه ای

6- کاهش اثرات انفجار که در اثر انرژی و تکانه های فشاری ایجاد می‌شود.

مراحل و نحوه‌ی ساخت الیاف کربنی از مواد پلی اکریل نیتریل :

* ریسش یا SPRING 

در این مرحله  پلی اکریل نیتریل ها را به‌صورت رشته درمی‌آورند سپس آن را در دستگاه ریسش به فیبر تبدیل می‌کنند.

* اکسیداسیون

بعد از مرحله ریسش، فیبرها حدود 2 ساعت در معرض هوا و گازهای مناسب تحت دمای 200 الی 300 درجه سانتی گراد قرار گرفته و تثبیت می‌شوند.

* کربونیزاسیون

در مرحله کربونیزاسیون فیبر های کربنی باید در محیطی راکد و در حضور گاز نیتروژن، در درجه حرارت ۱۰۰۰ تا ۱۷۰۰ قرار گیرند. با گذشتن از این مرحله خواص فیبرها از جمله مدول کششی ۲۰۰_۳۰۰ گیگاپاسکال، مقاومت فشاری ۳ گیگاپاسکال و مدول برشی نیز ۱۵ گیگاپاسکال افزایش پیدا خواهد کرد.

* گرافیتاسیون

و در مرحله آخر فیبرهایی که دارای مدول کششی بالایی هستند در کوره های مخصوص در محیطی راکد تحت درجه حرارت ۲۵۰۰_۳۰۰۰ قرار می‌گیرند. خواص فیبر ها از جمله مدول کششی ۵۰۰_۶۰۰ گیگاپاسکال، مقاومت فشاری ۱۶ گیگاپاسکال و مدول برشی نیز ۱۰ گیگاپاسکال خواهد شد.با گذشتن از این  مرحله قطر آلی اف ار پی کربن به ۵ الی ۷ میکرون می رسد.

مراحل ساخته شدن الیاف کربنی بر پایه قیر:

مهم‌ترین منبع مورداستفاده در ساخت الیاف کربنی بر پایه قیر، پلی وینیل کلراید، آسفالت و قطران زغال‌سنگ است. از مزایای این الیاف نسبت به الیاف مصنوعی ارزان بودن آن و بازده بالای آن است.

نوع بافت الیاف CFRP

از مهم ترین و پرکاربردترین دستاوردهای بشر تولید الیاف و پارچه های کربنی بوده است. پارچه های کربنی از الیاف کربنی بافته می شود که ضریب آلاستیسه بهتری نسبت به پارچه های کولار و فایبر گلاس دارد.

پارچه های کربنی در 3 جهت بافته می شوند که هر کدام کاربرد خاص خود را دارد.

1. بافت ساده (plain)

رایج ترین و ساده ترین نوع پارچه کربنی بافت ساده می باشد که نخ های تارو پود یکی در میان به صورت رو و زیر قرار گرفته اند.

این نوع پارچه بافتی متقارن دارد و ثبات ابعادی خوبی را دارا است.

2. بافت کجراه (Twill)

در سطح این پارچه راه های اریبی دیده می شود این نوع بافت در اثر پیشروی مرحله‌ای نخ‌های تار به وجود می‌آید. کاربرد این بافت بیشتر در ساخت سطوح منحنی کامپوزینتی  است چون انعطاف‌پذیری بالاتری نسبت به بافت Plain دارد.

3. بافت تک جهته (UD)

به پارچه ای گفته می شود که 90 درصد الیاف آن در یک جهت بافته شده باشد. همچنین اینجا از نخی ترموپلاست و قابل ذوب در جهت دیگر استفاده می‌شود تا در اثر حرارت و نرم شدگی و اتصال به نخ‌های کربن، آن‌ها را در موقعیت خود تثبیت نماید.

انواع الیاف اف ار پی کربنیCFRP براساس حرارت عبارت‌اند از :

1. الیاف MH دمای عملیات حرارتی بالاتر از ۲۰۰۰ درجه سلسیوس
2. الیاف SH دمای حدود ۱۵۰۰ درجه سلسیوس
3. الیاف TH دمای کمتر از ۱۰۰۰ درجه سلسیوس

ویژگی های کامپوزیت های کربنی CFRP :

1- وزن کم آن ها همراه با چگالی کم

2- رسانای الکتریکی و حرارتی

3- ضریب انبساط حرارتی پایین

4- حفظ استحکام در دماهای بالا

مزایای الیاف کربنی :

1.  این الیاف از مصالح ساختمانی همچون فولاد قوی تر هستند ولی وزن آن‌ها 70 درصد از فولاد سبک‌تر است.
2. مقاومت آن در برابر مواد اسیدی و شیمیایی بالا است.
3. رسانای برق هستند.
4. ظرفیت باربری آن زیاد است و نسبت به اشعه ایکس نفوذ ناپذیر است.
5. این الیاف به دلیل وزن کم جایگزین مناسبی به جای آلومینیوم در صنعت هواپیما سازی است.
6. بالا بودن ضریب الاستیک و پایین بودن ضریب انبساط گرمایی
7. تغییر طول آن بسیار پایین است در حدود 1/0 درصد
8. به دلیل انعطاف پذیر بودن قابلیت بافته شدن و تبدیل به پارچه را دارند.
9. استفاده از الیاف کربنی در سطوح منحنی مانند ستون های دایره ای به دلیل انعطاف پذیری زیاد آن

مقایسه ی الیاف اف ار پی را نسبت به سایر مصالح ساختمانی در جدول زیر مشاهده می کنید:

کاربرد الیاف کربنی  CFRP در صنایع هوافضا :

• به دلیل سبکی و دوام بالاتر نسبت به آلومینیوم در بسیاری از مواقع جایگزین آلومینیوم گردیده است.
• استفاده از این الیاف در ارتش به دلیل وزن پایین آن در ساخت هواپیما و هلیکوپتر، به طوریکه قطعه ای از الیاف کربن حدود یک سوم یک قطعه ی فولادی وزن دارد.

چرا از الیاف اف ار پی کربنی CFRP استفاده می کنیم:

• تغییر کاربری سازه
• مقاوم سازی لرزه‌ای طبق الزامات آیین‌نامه‌های موجود
• ترمیم آسیب های سازه ای ناشی از تصادفات و شرایط محیطی
• وجود داشتن اشتباه در طراحی و نقشه اولیه سازه

نصب و اجرای سیستم‌ های کامپوزیت کربن

نصب و اجرای کامپوزیت های پلیمری تقویت شده با فیبر کربن تنها توسط پیمانکاران و نیروی ماهر انجام می‌شود، موارد زیر کلیات اجرای الیاف کربن و پارچه آن را بیان می‌کند.

* اعمال خمیر بر روی بستر: در مواردی که سطح دارای مشکلات جزئی باشد بتونه اپوکسی FRP را با استفاده از غلطک بر روی بستر اعمال نمایید.

* آماده سازی بستر اولیه: یک لایه پرایمر اپوکسی FRP را با استفاده از غلتک بر روی بستر اعمال می‌کنیم.

* اشباع کردن پارچه: فیبر کربن را با رزین اپوکسی به روش مکانیکی یا دستی، اشباع کنید و مطمئن باشید که اشباع الیاف کربن به خوبی انجام شده است.

* پارچه را اعمال کنید: قبل از آنکه خمیر و پرایمر خشک شود و خود را بگیرد، پارچه را اعمال کنید.می‌توانید ورق ها را با استفاده از یک قیچی به ابعاد مورد نیاز برش دهید.

* پارچه را صاف کنید:پارچه اشباع شده را بر روی سطح پرایمر زده، با استفاده از فشار دست، غلتک یا ماله هوای داخل آن را خارج کنید.

* بر روی لبه های پارچه خمیر بزنید: تمام درزها و لبه ها را با رزین اشباع پر کنید و قبل از پوشش نهایی، اجازه دهید تا اپوکسی به طور کامل خشک شود و سپس آن را سنباده بزنید.

معایب الیاف اف ار پی کربنی CFRP :

1. قیمت نسبتاً بالای الیاف کربنی
2. پایین بودن نسبت ضربه ای الیاف کربنی در برابر ضربه دیدن
3. کرنش در شکست
4. به دلیل رسانا بودن کربن و رسانا بودن این الیاف باعث ایجاد اتصال کوتاه در قطعات غیر عایق می شود.
5. به دلیل تغییر طول محدود جزء الیاف ترد محسوب می شوند

مقاوم سازی ستون با الیاف کربن cfrp

یکی از کاربردهای الیاف کربن در مقاوم سازی ستون ابه دلیل نسبت بالای مقاومت به وزن الیاف کربن، این مصالح بدون افزودن به بار مرده ی سازه قابلیت افزایش مقاومت سازه خواهند داشت.

مقاوم سازی پل با الیاف cfrp

اتصالات یکی از اجزای مهم و حساس در ساختمان ها به حساب می‌آیندکه براساس سازو کارهای قدیمی طراحی شده اند و جوابگوی نیاز امروز را ندارند. مقاوم سازی اتصالات با اف آر پی یکی از روش های جدید در تقویت این اجزا است.

مقاوم سازی دیوار با الیاف cfrp

دیوارها بخش بسیار مهمی از سازه محسوب می‌شودکه بخش عمده ای از مقاومت سازه توسط آن تامین می‌شودبه همین دلیل هر گونه آسیب به دیوار های سازه باعث ضعف در مقاومت کل ساختمان می‌شود

مقاوم سازی دال ها با cfrp

در صورتیکه سازه در نواحی دال دچار خطای اجرای و طراحی باشد استفاده از الیاف اف آر پی نقش مهمی در بهبود ظرفیت باربری سازه و جبران کمبود مقاومت اجزا خواهد داشت.مقاوم سازی دال با الیاف کربن 3 برابر فولاد است، استفاده از الیاف کربن باعث بهبود مقاوم سازی سقف ها و بهبود عملکرد این جزا در برابر سایش و خوردگی خواهد شد.

مقاوم سازی تیر با الیاف cfrp

تیرها به دلیل تحمل نیرو های جانبی یکی از قسمت های مهم سازه است به همین دلیل هر گونه کمبود مقاومت سبب کاهش مقاومت کلی سازه خواهد شد.الیا کربن ب دلیل مقاومت شیمیایی بالایی که دارند، احتمال خوردگی و زنگ زدگی راکاهش می‌دهد.

مقاوم سازی بتن با cfrp

الیاف کربن از وزن پایین و مقاومت بالایی برخوردارند با کمک این الیاف می‌توان پوشش تخریب شده بر روی بتن را ایجاد کرد.برای این منظور ابتدانواحی سست و کرمو بتن برطرف شود و پس از آن عملیات ترمیم با الیاف کربن انجام شود.با استفاده از الیاف کربن cfrp می‌توان برای ترمیم بتن یخ زده، ترمیم ترک در بتن، اصلاح خوردگی بتن و … را اصلاح کرد.

شرایط نگهداری و انبار الیاف اف ار پی کربنی CFRP :

این الیاف باید در محیطی خشک بین دمای ۴ تا ۴۰ درجه سانتی گراد و دور از تابش نور خورشید نگهداری شود.

خرید الیاف اف آر پی کربنی CFRP

فروشگاه اینترنتی تیک سازه با ورود الیاف اف آر پی به ایران بر آن شد تا با گروه متخصص خود اقدام به اجرای الیاف FRP کنند.این کار به تخصص های لازم در زمینه خود نیاز داردکه گروه متخصص تیک سازه با فراگیری تمامی مارحل اجرای آن اقدام به گرفتن پروژه های بزرگ اف آر پی نموده است.

همچنین فروشگاه تیک سازه برای رفاه حال مشتریان خود اقدام به فروش انواع الیاف FRP در فروشگاه خود نموده است.

نمایندگی فروش الیاف کربنی CFRP

فروشگاه تیک سازه همواره سعی داشته تا بهترین محصولات موجود در فروشگاه اینترنتی خود را به صورت اورجینال و با کمترین قیمت موجود در بازار به خریداران ارائه دهد. الیافاف آر پی که محصولی پر فروش در ایران است و باعث شده تا متقلبان نمونه های فیک و تقلبی را با قیمت های غیر واقعی رئانه بازار کند. از این رو فروشگاه تیک سازه با در دست داشتن نمایندگی فروش الیاف اف آر پی CFRP بهترین و اصلی ترین این الیاف را در اختیار عزیزان قرار دهد.

قیمت الیاف اف ار پی کربنی CFRP

الیاف اف ار پی به دلیل تازگی در صنعت ساختمان سازی و تولید انحصاری آن در بعضی از کشورها،  قیمت الیاف اف ار پی کربنی CFRP را تحت تاثیر قرار داده و نسبتا گران است.

اما مزایای بسیار آن نسبت به سایر مصالح ساختمانی، تسریع در انجام مقاوم سازی با الیاف کربنی، سبکی و … باعث شده تا تقاضا برای این محصول بسیار بالا باشد.

برای دریافت مشاوره و قیمت محصولات اف ار پی به فروشگاه اینترنتی ما به آردس  tiksaze.com مراجعه فرمایید.