آرماتور کامپوزیتی (میلگرد FRP) در سازه های بتنی
آرماتور کامپوزیتی (میلگرد FRP) میلگردهایی هستند که در مقایسه با میلگردهای معمولی، از الیاف کربن یا الیاف بازالت ساخته می شوند. وزن کم، عدم رسانایی الکتریسیته و مقاومت در برابر خوردگی از مهم ترین تفاوت های میلگردهای کامپوزیتی با میلگردهای معمولی است. که در ادامه مقاله به مزیت های این مدل از آرماتورها بیشتر پرداخته ایم.
آرماتور کامپوزیتی (میلگرد FRP) در سازه های دریایی، سازه پارکینگ ها، عرشه های پل ها، ساخت بزرگراه هایی که بطور زیادی تحت تاثیر عوامل محیطی هستند و در نهایت سازه هایی که در برابر خوردگی و میدان های مغناطیسی که حساسیت زیادی دارند کاربرد دارند.
FRP چیست؟
FRP مخفف کلمه Fiber Reinforcement Polymer بوده و یک نوع ماده کامپوزیتی متشکل از دو بخش فیبر یا الیاف تقویتی است که به وسیله یک رزین از جنس پلیمر احاطه شده است که به دو شکل ورق های FRPو میلگردهای FRPوجود دارد و به روشی که اصطلاحا روش پالتروژن معروف است ساخته می شوند.
روش پالتروژن در ساخت آرماتور کامپوزیتی (میلگردهای FRP) و ورق های FRP
دسته هایی از الیاف پس از آغشته شدن با رزین پس از عبور از یک قالب در کنار هم قرار گرفته و یک پروفیل دارای مقطع ثابت را به وجود می آورند. از عمده ترین مزایای روش پالتروژن چند منظوره بودن آن و کاربردهای گوناگون آن در صنایع مختلف است.
به عبارتی صرفاً با تغییر قالب دستگاه می توان علاوه بر محصولاتی که در صنعت ساختمان کاربرد دارد، همانند انواع آماتورها، محصولات گوناگون دیگری در حوزه های مختلف از جمله تسمه های ماشین نساجی، ریل ها، محافظ اتوبان ها، چارچوب پنجره ها و درب ها، تیرهای با مقطع I شکل، نبشی ها و… تولید نمود. عمر محصولات پالتروژنی بسیار بالاست و سرعت تولید یک محصول پالتروژنی نیز نسبتاً زیاد می باشد.
توجیه اقتصادی استفاده از محصولات FRP
از نظر قیمت نیز با وجود اینکه یک تیر FRP قیمت ظاهری بیشتری نسبت به نمونه مشابه آهنی دارد لیکن مقاومت خوب آن در مصارف خاص ضدخوردگی و زلزله و عمر بالای آن میتواند توجیه گر قیمت اولیة بالای آن باشد. در مصارف عمومی مانند ساخت سازه ها اگر نیاز به مقاومت در برابر خوردگی و زلزله وجود داشته باشد، استفاده از این تیرها میتواند توجیه اقتصادی نیز داشته باشد.
انواع FRP بر اساس مواد تشکیل دهنده فیبر آن
به طورکلی FRP ها بر اساس فیبر تشکیل دهنده ی آن ها به چند دسته تقسیم می شوند:
- CFRP با الیافی از جنس کربن
- GFRP با الیافی از جنس شیشه
- AFRP با الیافی از جنس آرامید
مزایای استفاده از محصولات FRP
- وزن کم (چگالی آن در حدود 20% فولاد است ).
- مقاومت در برابرخورندگی
- نفوذناپذیری مغناطیسی
- امکان تقویت به صورت خارجی
- حمل و نقل آسان وسرعت اجرای بالابه دلیل وزن کم
دلایل استفاده از آرماتور کامپوزیتی (میلگرد FRP) بجای میلگردهای فولادی
دلیل عمده استفاده از میلگردهای FRP در داخل بتن، جلوگیری از پدیده خوردگی و افزایش میرایی ارتعاشات ایجاد شده در سازه در برابر ارتعاش می باشد. بکارگیری میلگردهای FRP به جای فلزی، به طور قابل ملاحظه ای از خسارت های ناشی از بروزخوردگی جلوگیری می کند.
ظهور تخریب ناشی از پدیده خوردگی در بتن مسلح شده با میلگرد فلزی بدین گونه است که نخست میلگردها در داخل بتن دچار زنگ زدگی شده و اکسید می شوند. سپس این اکسیدها به سمت سطح بیرونی بتن منقل شده و با انتشار در داخل بتن باعث از بین رفتن آن می شوند.
بدین ترتیب با خورده شدن دو جزء فلزی و بتنی سازه، زمینه تخریب کامل سازه بتنی فراهم می گردد. روش های سنتی گذشته مانند چسباندن صفحات فلزی بر روی سازه یا اضافه کردن ضخامت بتن جهت مقابله با پدیده خوردگی ضمن آنکه مشکل خوردگی فلز را مرتفع نخواهد نمود، سبب افزایش وزن سازه و آسیب پذیرترشدن آن در برابر زلزله نیز خواهد شد.
جهت جلوگیری از این امر می توان با تقویت سطح خارجی سازه بتنی توسط مواد مرکب و استفاده از میلگردهای FRP در داخل بتن، هم مشکل خوردگی فلز داخل سازه را حل نمود و هم جلوی مختل شدن کارایی سازه در صورت خورده شدن بتن را گرفت که این بهترین روش مقابله باپدیده خوردگی در یک سازه بتنی می باشد.
سخن پایانی
به میلگردهایی که در مقایسه با میلگردهای معوملی الیاف کربن و یا الیاف بازالت بیشتری دارند، میلگرد کامپوزیتی می گویند. این نوع میلگردها وزن کمی داشته و در عین حال از مقاومت بالایی به ویژه در برابر مواد شیمیایی برخوردار هستند.
هزینه تولید بالا، دوام پایین در محیط های قلیایی و همچنین مستعد شکست بودن هم از معایب آرماتور کامپوزیتی است. از این دسته میلگرد ها برای ساخت قسمت‌های داخلی بیمارستان‌هایی که تجهیزات ویژه مانند تصویربرداری مغناطیسی و اسکن‌های پزشکی دارند و همچنین قسمت‌های مختلف ساختمان استفاده می‌شود.
فراوانی علم و آگاهی همواره بر شما جاری باد.
آهنباکس مرجع آنلاین قیمت میلگرد و انواع پروفیل
