دسته‌بندی نشده

الیاف FRP اف آر پی

الیاف FRP اف آر پی

الیاف پلیمری تقویت شده با نام تجاری FRP یا Fiber reinforced polymer متشکل از دو جز اصلی ماتریس (رزین FRP) و فیبر الیاف FRP می باشد که بیشتر حجم FRP را تشکیل می دهند . همانطور که اشاره کردیم الیاف FRP از دو ماده ی اصلی بوجود آمده که یکی ازز اجزای آن ماتریس ها می باشند که از برخی مواد شیمیایی مثل رزین های اپوکسی و پلی استر تشکیل شده است . محافطت از الیاف FRP در برابر خوردگی و حمله ی عوامل محیطی و پیشگیری از آسیب دیدن الیاف از وظایف اصلی ماتریس ها می باشند ، در حالیکه این ماده هیچ نقشی در باربری مکانیکی ندارد و این وظیفه به عهده ی فیبرها می باشد ، یکی دیگر از وظایف ماتریس در الیاف FRP انتقال بار است که از طریق انتقال نیروی برشی بین فیبرها انجام می گیرد ، عموما الیاف تحت فشار ممکن است دچار کمانش موضعی شوند که مهم ترین نقش ماتریس پیشگیری از بروز این کمانش تحت فشار های وارده می باشد . در آخر جهت ارتقای برخی ویژگی های مکانیکی و شیمیایی افزودنی های خاصی را به الیاف FRP اضافه می کنند . لازم بذکر است یکی از ویژگی های الیاف FRP مقاومت آنها در برابر خوردگی شیمیایی می باشد که ماتریس موجود در الیاف اف آر پی دلیل اصلی وجود این خاصیت در آنها می گردد . فیبرهای بکار رفته در الیاف FRP انواع مختلفی دارند که در آرایش های مختلف و حجم مشخص در الیاف اف آر پی بکار رفته اند و بطور موثری در مشخصات فیزیکی الیاف اف آر پی مثل مقاومت کششی ، خمشی ، برشی ، الکتریسیته و خستگی آنها تاثیر می گذارد .

ضخامت الیاف FRP بسیار ناچیز و در حد چند میلی متر می باشد و نسبت بالای مقاومت به وزن آنها از مزایی مهم الیاف پلیمری FRP است که بدون افزایش بار مرده ی ساختمان امکان استفاده از آنها را در سازه فراهم می کنند ، از این رو بیشترین کاربرد الیاف FRP در مقاوم سازی ساختمان ، ترمیم و تقویت سازه های شهری و صنعتی می باشد . الیاف اف آر پی در ضنایع مختلف کاربردهای فراوانی دارد ،‌این الیاف کامپوزیتی قادر هستند از طریق اتصال به اجزای سازه با استفاده از رزین های اپوکسی FRP مقاومت آنها را افزایش دهند . ضمنا بدلیل ویژگی مقاومت الیاف اف آر پی در برابر خوردگی می توان از این الیاف در تقویت تاسیسات و سازه های دریایی یا ساحلی ،‌سدها و کانالهای آب استفاده کرد . مقاوم سازی با الیاف FRP در ترمیم و تقویت سازه های شهری مثل پل ها ، جاده ها ، ریل ، سیلو ها ،‌ برج ها و حنک کننده و قطعت بتنی قابلیت اجرا دارد . به کمک الیاف FRP که دارای خاصیت شکل پذیری زیاد و وزن سبک می باشند می توان در اصلاح سازه های آسیب دیده ناشی از زلزله یا بهسازی لرزه ای سازه و بهبود عملکرد آنها نیز استفاده کرد. بطور کلی می توان گفت قیمت نهایی و مشخصات فیزیکی الیاف اف آر پی متاثر از برخی پارامترها می باشد که در ادامه به اختصار آورده شده اند :

  1. نوع الیاف بکار رفته در FRP
  2. درصد مقدار الیاف موجود در FRP
  3. آرایش و نحوه ی قرارگیری الیاف FRP
  4. ضریب انتقال حرارتی FRP

انواع الیاف FRP

الیاف FRP در شکل های مختلفی در بازار وجود دارند که در ادامه به آنها می پردازیم ، اما یکی از پر استفاده ترین الیاف FRP در قالب پارچه های FRP می باشد ، بافت پارچه های FRP با الیاف اف آر پی در دو آرایش تک جهته و دو جهته (حصیری) وجود دارند . هرچقدر حجم الیاف FRP در یک جهت بیشتر باشد ، مقاومت و مدول الاستیسیته در همان جهت نیز بیشتر خواهد بود . در الیاف FRP تک جهته که تمامی فیبرهای موجود در آن بر راستای صفر درجه و در یک جهت واقع شده اند ، مقاومت در همان جهت نیز حداکثر خواهد بود ضمنا بدلیل اینکه در جهت ۹۰ درجه وظیفه ی باربری به عهده ی رزین است لذا خواص مکانیکی آن در راستای ۹۰ درجه ضعیف تر خواهد بود . علاوه بر این ها جنس الیاف FRP نیز می تواند انواع مختلفی داشته باشد ، فیبرها می توانند از جنس کربن ، شیشه یا آرامید باشند . در ادامه به برخی از انواع شکل های FRP اشاره می شود .الیاف پلیمری FRP می توانند از جنس های متفاوتی باشند که با استفاده از الیاف متفاوت ایجاد شده اند. انوع الیاف FRP عبارتند از:

۱)پلیمرهای مسلح شده با استفاده از الیاف شیشه: الیاف شیشه GFRP

۲)پلیمرهای مسلح شده با استفاده از الیاف کربن: الیاف کربن CFRP

۳)پلیمرهای مسلح شده با استفادده از الیاف آرامید: الیاف آرامید AFRP

۴)پلیمرهای مسلح شده با الیاف بازالت: الیاف بازالت BFRP

 

انواع FRP اف آر پی

 

کابل ، نوار ، تاندون های پیش تنیدگی FRP :

کابل های FRP شباهت زیادی به میله های FRP دارند و تنها تفاوت آنها در شکل انعطاف پذیری بیشتر کابل های FRP می باشد ، بدلیل خاصیت مقاومت کابل های الیاف اف آر پی در برابر خوردگی ، امکان استفاده از آنها در محیط های دریایی و خورنده فراهم شده است . ضمنا می توان از کابل های FRP در عناصر پی تنیده ی مجاور آب نیز استفاده کرد .

 

میلگردهای FRP :

عدم خوردگی در محیط های اسیدی و در مجاورت آب ، رفتار الاستیک و وزن سبک از ویژگی های مهم میلگردهای FRP می باشند ، میلگرد FRP یکی دیگر از انواع شکل های الیاف اف آر پی هستند که می توانند جایگزین مناسبی برای میلگردهای فولادی باشند چرا که همانطور که می دانید ماهیت قلیایی بتن می تواند تا مقداری از میلگردهای فولادی محافظت کند اما در محیط های مهاجم و مستعد زنگ زدگی فولاد در آنها ، وجود رطوبت ، دمای بالا و محیط کلریده موجب کاهش خواص قلیایی بتن می گردد که همین مسئله موجب زنگ زدگی فولاد در چنین شرایطی می شود . به همین دلیل می توان از میلگردهای FRP به عنوان یک جایگزین مناسب برای میلگردهای فولادی استفاده کرد .

 

شبکه ی کامپوزیتی FRP :

شبکه ی کامپوزیتی FRP یکی دیگر از شکل های الیاف FRP است . این شبکه از برخوردا میله های اف آر پی در ۲ یا ۳ جهت تشکیل شده است . الیاف بکار رفته در شبکه ی کامپوزیتی FRP می توانند فیبرهای کربن ، شیشه یا آرماید به همرا رزین اپوکسی ، وینل استر یا پلی استر باشند . از شبکه کامپوزیتی اف آز پی برای مسلح کردن بتن استفاده می گردد و در محیط هایی که در معرض دائمی یا موقتی عوامل خورنده و شیمیایی قرار دارند کاربرد زیادی دارد .

الیاف چاپد FRP

یکی دیگر از انواع اشکال الیاف FRP، الیاف چاپد FRP از خرد کردن و بریدن الیاف پلیمری FRP ایجاد می‌شوند. یکی از کاربردهای مهم الیاف چاپد FRP در مسلح سازی بتن است. مهم ترین ویژگی الیاف چاپد وزن پایین آن در برابر مقاومت بالای الیاف چاپد است. الیاف چاپد نیز می توانند حاصل از برش الیاف متفاوت FRP ایجاد شده باشند و ویژگی های متفاوتی را در بر بگیرند. الیاف چاپد کربن و الیاف چاپد شیشه از انواع چاپدهای FRP هستند. این محصول از مقاومت بالایی در برابر خوردگی برخودار است و می تواند جایگزین مناسبی برای الیاف فولادی محسوب شود.

 

پروفیل های ساختمانی FRP :

پروفیل های ساختمانی اف آر پی از ترکیب فیبرها ،‌نخ ها یا رشته های FRP به همراه رزین اپوکسی تشکیل شده است. این مواد در یک قالب قرار می گیرند و یک پروفیل با مقطع ثابت را بوجود می آورند . پروفیل های ساختمانی FRP در شکل های I , T ، نبشی ، ناودانی از طریق راهکار پالتروژن ساخته می شوند . پروفیل های ساختمانی یک محصول چند منظوره می باشند که در صنایع مختلف کاربرد دارند ،‌با استفاده از قالب های مختلف می توان محصولات گوناگون و پرکابرد اف آر پی را در شکل های مختلف تولید کرد . از مزایای روش پالتروژن در تولید محصولات مختلف از جمله پروفیل های ساختمانی FRP ، سرعت تولید بالا ، عمر مفید و پایداری زیاد می باشد .

 

پروفیل های FRP اف آر پی

 

مزایای الیاف FRP

  1. وزن مخصوص پایین الیاف FRP
  2. طول آزاد FRP
  3. حمل و نقل آسان
  4. سهولت در اجرای FRP
  5. ضخامت پایین الیاف FRP
  6. مقاومت کششی بالا
  7. مقاومت فشاری مطلوب
  8. مقاومت در برابر عوامل شیمیایی
  9. عدم آسیب پذیری الیاف FRP به زنگ زدگی و محیط های شیمیایی
  10. سطح نهایی مطلوب
  11. عدم ایجاد اختلال در معماری سازه
  12. عدم افزایش بار مرده به اسکلت سازه
  13. عدم نیاز به تجهزیات تخصصی و نیروی انسانی زیاد در اجرا
  14. امکان بهره برداری از سازه حین اجرای FRP
  15. امکان تغییر ابعاد آن در مقدار مورد نیاز

کاربردهای الیاف FRP

  1. قابلیت افزایش ظرفیت باربری ساختمان و عناصر آن
  2. بهبود شکل پذیری اجزای سازه
  3. مقاوم سازی مخازن فولادی و بتنی
  4. مقاوم سازی ستون های بتنی و قولادی
  5. تقویت تیرهای سازه
  6. مقاوم سازی سقف و سقف تیرچه بلوک
  7. بهسازی پی ساختمان
  8. تقویت سازه های صنعتی
  9. تقویت دیوار بتن آرمه
  10. مقاوم سازی اجزای سازه در برابر انفجار
  11. بهسازی لرزه ای سازه و عناصر آن
  12. تقویت دیوارهای آجری و مصالح سنتی
  13. ساخت و تقویت سازه های ساحلی
  14. ساخت نشیمنگاه تجهیزات رآکتور
  15. تجهیزا سیستم دال کف در محیط های خورنده به الیاف FRP
  16. ترمیم و تقویت سازه های حیاتی کشور مثل بیمارستان ها و ….

معایب الیاف FRP:

  1. ضریب ارتجاعی پایین الیاف FRP
  2. مقاومت پایین در برابر پدیده‌ی خستگی
  3. ایجاد پدیده ترد شکنی
  4. آسیب پذیری نسبت به خزش و سایش حین اجرا

دیدگاهتان را بنویسید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *