FRP چیست
الیاف FRP چیست ؟
از عوامل موثر در بهبود عملکرد و میزان سختی کششی، برشی، خمشی و مقاومت در برابر الکتریسیته و خستگی الیاف FRP عبارتند از : نوع الیاف FRP ، نحوه ی آرایش الیاف FRP، مقدار الیاف موجود در FRP و در نهایت ضریب انتقال حرارت در آنها که بر روی وضعیت اقتصادی این محصول نیز موثر می باشد . فیبرهای بکار رفته در پارچه های FRP در یک جهت و دو جهت وجود دارند . درباره ی الیاف یک جهته ی FRP و الیاف دو جهته ی FRP لازم بذکراست که هرچقدر حجم الیاف در یک جهت بیشتر باشد مقاومت و مدول الاستیسیته در آن جهت بیشتر خواهد بود . عموما سختی و مقدار مدول الاستیسیته در الیاف FRP تک جهته بیشتر از الیاف FRP دو جهته است. در صورتیکه تمام الیاف FRP بکار رفته در پارچه های FRP در راستای صفر درجه باشند مقاومت کامپوزیت FRP نیز در آن جهت بسیار مطلوب می باشد و بدلیل اینکه در راستای ۹۰ درجه باربری به عهده ی رزین می باشد خواص مکانیکی آن در راستای ۹۰ درجه ضعیف تر خواهد بود
در سال های اخیر FRP اف آر پی یا همان کامپوزیت های پیشرفته از جنس فیبرهای پلیمری تقویت شده , الیاف FRP اف آر پی با توجه به توسعه ی ساخت و ساز در سراسر جهان به شدت محبوب شده و به وفور در امر مقاوم سازی ساختمان مورد استفاده قرار می گیرند . از مشخصات FRP می توان به مقاومت بالای آن ها نسبت به وزن سبک آن اشاره کرد و از کاربردهای FRP می توان تقویت سازه های بتنی , مقاوم سازی و بازسازی ساختمان , پل و سایر سازه های صنعتی و ساختمانی را نام برد ضمنا بدلیل مقاومت الیاف FRP در برابر خوردگی امکان استفاده از این محصولات در مقاوم سازی سازه های آبی و ساحلی نیز وحود دارد . مقاوم سازی با استفاده از FRP اف آر پی یکی از تکنیک های نوین در ترمیم ، تعمیر و تقویت سازه هاست که به دلیل ویژگی های فیزیکی خود بسیاری از پیچیدگی های موجود در روش های سنتی مقاوم سازی را ندارد و ظهور آن سبب راه اندازی سیستم های جدیدی در صنعت ساختمان شد . الیاف FRP اف آر پی با داشتن وزن و ابعاد کم در کنار مقاومت بالا مشکل عدم دسترسی به اعضا حین مقاوم سازی را حل کرده است ، در اجرای مقاوم سازی با الیاف FRP اف آر پی بدون افزودن بار اضافی و تغییر در معماری سازه ، قادر به تقویت اعضای مورد نظر خواهیم بود .
۱- وزن ناچیز و بسیار پایین الیاف FRP
۲- مقاومت کششی بالای الیاف FRP
۳- سختی زیاد الیاف FRP و عدم آسیب پذیری آنها در برابر خوردگی و سایر عوامل آسیب زای محیطی
۴- رسانایی الکتریکی و مغناتیسی الیاف FRP
۵- قابلیت تقویت خارجی سازه به کمک الیاف FRP
۶- سرعت بالا و سهولت در اجرای الیاف FRP
۷- حمل و نقل آسان الیاف FRP
۸-عدم نیاز به تمدید در عناصر تقویت شده با الیاف FRP
۹-توانایی جبران مقاومت از دست رفته و افزایش ظرفیت باربری سازه
الیاف FRP اف آر پی
در گذشته برای تقویت سازه های بتنی و بتن از فولاد استفاده میشد , امروزه مواد غیر فلزی از جمله الیاف FRP اف آر پی برای مقاوم سازی بتن به شدت مورد توجه مهندسین ساختمان قرار گرفته است . بعضی از این محصولات غیر فلزی نظیر الیاف FRP اف آر پی بدلیل استحکام بالای آنها , وزن پایین و مقاومت در برابر خوردگی در برخی شرایط نسبت به سیستم های قدیمی مقاوم سازی ساختمان برتری دارند . از این رو برای مقاوم سازی بتن و انواع سازه های بتنی مورد استفاده قرار میگیرند . الیاف FRP اف ار پی محصولات غیرفلزی بدلیل دوام بالای آنها و عدم نیاز به تعویض , برای سازه های بزرگ شهری مثل پل ها که در معرض فرسایش زیاد و خوردگی هستند , کاربردی می باشند و مورد استفاده قرار می گیرند ضمنا مراحل نصب و اجرای FRP آسان تر از سایر روش های مقاوم سازی می باشد و عدم نیاز به نیروی زیاد سبب برتری مقاوم سازی با الیاف FRP شده است. تجزیه و تحلیل پل ها در بعضی کشور ها نشان می دهد که ۲/۳ از تمام شکست های ثبت شده در ساخت و ساز پل ها از نتیجه ی خوردگی با عوامل تجزیه کننده در محیط نظیر کلرید , آغاز شده است . خوردگی با عوامل تجزیه کننده یکی از مهم ترین علل های از بین رفتن مقاومت سازه های بتنی و عدم سرویس دهی آنها می باشد. در چنین محیط هایی کامپوزیت های تقویتی الیاف FRP اف آر پی می توانند بطور کامل جایگزین روش های سنتی و فولاد شوند. خواص محصولات FRP اف آر پی بستگی به نوع، حجم، هم ترازی الیاف و ماتریس دارند .
کامپوزیت های FRP اف آر پی عمدتا بدلیل مقاومت آنها در برابر خوردگی جایگزین مناسبی برای تقویت کننده های فلزی بویژه در محیط های تهاجمی است .
از مزایای الیاف FRP اف آر پی می توان به قدرت بالای آنها در کنار وزن بسیار پایین آن، مقاومت در برابر خوردگی، غیرهادی بودن، هدایت کم حرارت و طول عمر بالای آنها اشاره کرد. کامپوزیت های FRP اف آر پی ترکیبی از رزین پلیمری با فیبرهای تقویت کننده است که به ترتیب سبب اتصال و استحکام این ماده می شوند .
ویژگی های الیاف FRP
1) وزن الیاف FRP : یکی از مشخصات FRP وزن بسیار ناچیز الیاف FRP است در واقع یکی از مهم ترین مشخصات FRP اف آر پی نسبت بالای مقاومت به وزن الیاف FRP است . این مشخصه سبب مقاوم سازی اجزای سازه ای بدون افزایش وزن بر روی سازه می شود . وزن الیاف FRP اف آر پی بسیار کمتر از فولاد است در حالیکه از مقاومت بیشتری برخوردار است . برای مثال الیاف کربن CFRP وزنی حدود یک سوم وزن فولاد را دارا می باشد .
2) مقاومت کششی الیاف FRP :
مقاومت کششی بالای الیاف FRP از مشخصات الیاف FRP است، مقاومت کششی الیاف FRP از مقاومت کششی فولاد بیشتر است . مقاومت کششی بالای الیاف FRP سبب انتخاب این محصول جهت مقاوم سازی بتن شده است . الیاف FRP بدلیل مقاومت بالا یک سیستم مناسب جهت تقویت سازه های بتنی و پیش تنیده است .
مقاومت کششی الیاف FRP بستگی به نسبت حجمی ، اندازه و سطح مقطع فیبرهای بکار رفته در آنها دارد . بیشترین مقدار مقاومت کششی در الیاف کربن با مقدار ۱۱۰۰ تا ۴۹۰۰ Mpa می باشد که بیشتر از الیاف شیشه و آرامید است که به ترتیب دارای مقاومت کششی ۲۳۰۰ Mpa و ۱۶۵۰ Mpa می باشند. برای بدست آوردن کشش FRP و کسب اطمینان از ویژگی های آن می توان از تست کشش FRP استفاده کرد.
3) مقاومت الیاف FRP در برابر خوردگی :
یکی از مهمترین مشخصات الیاف FRP مقاومت آنها در برابر خوردگی است . مقاومت بالای FRP در برابر عوامل شیمیایی محیطی و خوردگی از مهم ترین مشخصات FRP اف آر پی است که سبب تمایز این محصول نسبت به سایر مصالح مقاوم سازی شده است . این مشخصه ی الیاف FRP را به بهترین جایگزین برای مصالح فولادی و فلزی تبدیل کرده است بویژه در مقاوم سازی سازه های آبی ، ساحلی یا سازه هایی که در مجاورت دائمی یا موقتی آب یا سایر مواد شیمیایی قراردارند به گونه ای که فرآیند مقاوم سازی سازه های دریایی با FRP یکی از روش های محبوب در این زمینه محسوب می شود.
4) مدول الاستیسیته الیاف FRP:
الیاف FRP دارای مدول الاستیسیته ی مناسبی هستند . مدول الاستیسیته ی قابل قبول الیاف FRP که از مشخصات مهم الیاف FRP است سبب افزایش بکارگیری این محصول در مقاوم سازی ساختمان و تقویت سازه های بتنی شده است .
الیاف کربن CFRP دارای مدول الاستیسیته ای بین ۷۰ تا ۲۰۰ و الیاف شیشه GFRP و آرامید به ترتیب دارای ۲۳۰ و ۶۰ Gpa مدول الاستیسیته هستند .
5) عایق مغناتیسی الیاف FRP :
FRP دارای اصیت عایق بودن مناسبی می باشد . بنابراین اجرای FRP اف آر پی در مناطق حساس به امواج الکتریکی و مغناتیسی جایگزین مناسبی برای سایر روش های مقاوم سازی ساختمان است .
سیستم مقاوم سازی با FRP در بخش هایی از مراکز درمانی ، فرودگاه و ... که نسبت به امواج مغناتیسی حساس می باشند ، بهترین روش تقویت سازه می باشد . در نهایت می توان از عایق مغناتیسی بودن الیاف FRP به عنوان یکی از مهم ترین مشخصات FRP نام برد .
6) مقاومت در برابر خستگی در الیاف FRP : خستگی مصالح ساختمانی بویژه در اجزایی که تحت فشار زیادی از بارها قرار دارند ممکن است منجر به شکست و در نهایت آسیب شود . مقاومت در برابر خستگی در الیاف FRP بسیار بالاتر از سایر مصالح ساختمانی نظیر فولاد است و این ویژگی یکی از مهم ترین مشخصات FRP است که سبب بهبود عملکرد FRP در برابر پدیده ی خستگی است. الیاف FRP تحت تاثیر تنش ها (کمتر از نصف مقاومت نهایی) ، ایستایی خود را حفظ می کنند و دچار پدیده گسیختگی و شکست نمی شوند ، به همین دلیل استفاده از الیاف FRP برای مقاوم سازی بتن و اجزای آنها بسیار مناسب است .
7) چسبندگی الیاف FRP :
میزان چسبندگی هر متریالی که بعنوان ماده ای جهت مسلح سازی بتن بکار برود از اهمیت زیادی برخوردار است . الیاف FRP اف آر پی دارای چسبندگی قابل قبولی هستند به همین دلیل الیاف FRP یکی از محصولات کاربردی در مقاوم سازی بتن ها و اجزای بتنی می باشد .
موارد استفاده از الیاف FRP اف آر پی
از ویژگی های شاخص الیاف FRP مقاومت بالای آنها در برابر خوردگی ، سهولت در اجرا و سبکی آن می باشد . همین ویژگی ها از دلایل اصلی استفاده از الیاف FRP جهت افزایش عمر بهبره برداری سازه و ارتقای زیر ساخت های شهری می باشد . الیاف FRP کاربردهای زیادی در صنایع مختلف دارد یکی از مهم ترین کاربردهای FRP در صنعت ساختمان می باشد .میزان مقاومت و عملکرد صحیح سازه در برابر نیروهای وارد بر آن بستگی به مقدار مقاومت تک تک المان های آن سازه دارد ،در همیت راستا از مهم ترین کاربردهای FRP بهبود سطح عملکرد اجزای سازه ، مقاوم سازی ساختمان و بهسازی لرزه ای سازه ها می باشد . در واقع الیاف FRP با اتصال به اجزای سازه (از قبیل تیرها ، ستون ها ، دیوارها و ...) سبب افزایش مقاومت بتن می شوند .
در تمام بخش هایی که نیاز به بالا بردن سطح مقاومت سازه باشد بویژه مقاوم سازی ساختمان های قدیمی و اجزای فرسوده در مناطق زلزله خیز می توان از الیاف FRP استفاده کرد ، بطور کلی بیشترین کاربرد FRP در مقاوم سازی سازه ها ، ترمیم ، تعمیر و تقویت ساختمان ها می باشد .
از سایر کاربردهای مهم FRP می توان به کاربرد FRP در تقویت سازه هایی اشاره کرد که در تماس موقتی یا دائمی با مایعات هستند . آسیب پذیری سازه های بتن آرمه ی مسلح شده به میلگردهای فولادی در برابر عوامل شیمیایی و مایعات در سازه هایی که در تماس موقتی یا دائمی با سولفات ،کلرید ها و سایر مواد خورنده هستند یکی از علل های کمبود مقاومت و کاهش عمر سازه های بتنی می باشد . در واقع هنگامی که میلگردهای فولادی درون بتن دچار زنگ زدگی می شوند به بتن اطراف خود فشار وارد می کنند و باعث ترک و خوردگی بتن می گردند . با وجود راهکارهای مختلف جهت پیشگیری از خوردگی میلگرد درون بتن همچنان در از بین بردن این آسیب پذیری موفق نبوده ایم . در همین راستا جایگزینی مصالح FRP که در برابر خوردگی به شدت مقاوم می باشند و حذف میلگردها یکی از کاربردهای مهم FRP می باشد که راهکار مناسبی جهت افزایش عمر سازه های بتنی است .
انواع مصالح الیاف FRP اف آر پی
۱- میله های کامپوزیتی FRP چیست ؟
یکی از مصالح FRP میلگردهای FRP هستند . این میله ها از کامپوزیت های FRP ساخته شده اند . مهم ترین مشخصه ی میله های کامپوزیتی عدم بروز خوردگی در آنهاست که می توانند جایگزین مناسبی برای میلگردهای فولادی در سازه های بتنی شوند چرا که با جایگزینی میله های کامپوزیتی بجای میلگردهای فولادی پدیده ی کربناسیون و کلراسیون که به عنوان عوامل آسیب زا در سازه های بتنی وجود دارد، بطور کلی رفع می گردد. میلگردهای FRP از جنس الیاف مختلفی هستند که میلگرد GFRP نسبت به سایر آنها اقتصادی تر محسوب می شوند.
۲- شبکه های کامپوزیتی FRP چیست ؟
یکی از انواع مصالح FRP شبکه های کامپوزیتی آن است . این شبکه های کامپوزیتی از برخورد میله های FRP در 2 جهت یا 3 جهت تشکیل شده اند . از این شبکه ها عموما برای مسلح سازی بتن بکار می رود . یکی از انواع FRP که شبکه ی کامپوزیتی می باشد ، شبکه کامپوزیتی XEFMA است که فایبرهای کربن، شیشه، آرامید و رزین و استر تولید شده است .
۳- کابل ، طناب و تاندن های پیش تنیدگی FRP :
کابل ها و طناب های FRP یکی از مصالح FRP می باشند که مشابه میله های کامپوزیتی FRP است که دارای خاصیت انعطاف پذیری می باشند . کاربرد این مصالح FRP در محیط های آبی می باشند که در معرض خوردگی قرار دارند .
۴- ورقه های کامپوزیتی FRP چیست ؟
این ورقه های کامپوزیتی دارای ضخامت چند میلی متری می باشند و قابلیت اتصال به بتن را با کمک چسب های مناسب دارند . پوشش های FRP بدلیل مقاومت بالایی که در برابر خوردگی دارند، مصالح مناسبی برای سازه های آبی یا ساختمان هایی که مجاورت آب قرار دارند محسوب می شوند. این ورقه ها برای تعمیر و ترمیم بتن آسیب دیده و افزایش مقاومت بتن ضعیف نیز بکار برده می شود .
۵- پروفیل های ساختمانی FRP چیست ؟
مصالح FRP در شکل پروفیل های ساختمانی نیز تولید می شوند که در اشکال I ، T ، نبشی و ناودانی موجود می باشند . پروفیل های FRP ساخته شده از مصالح FRP به عنوان جایگزین برای قطعات و سازه های فولادی بکار می روند .
۶-کامپوزیت های FRP چیست ؟
کامپوزیت های FRP از مصالح FRP هستند که شامل دو جزء هستند , الیاف و ماتریس.
الیاف یا همان فیبرها ۳۰% تا ۷۰% حجم کامپوزیت و ۵۰% وزن آنها را شامل می شوند.
عملکرد اصلی فیبرها در ساختمان کامپوزیت های FRP , تحمل بار , تولید استحکام , قدرت و ثبات حرارتی می باشد .
حضور ماتریس در ساختمان کامپوزیت FRP سبب تضمین موقعیت الیاف، حفاظت در هنگام اجرا، دوام کامپوزیت و سدی در برابر عوامل تهاجمی محیط می باشد .
همچنین ماتریس سبب توزیع بار بروی هر فیبر است .
۷- ورقه های FRP چیست ؟
ورقه های FRP از چیدمان چند لایه ی نازک FRP به روی یکدیگر به همراه رزین که جهت رسیدن به ضخامت و مشخصات فیزیکی و مکانیکی فشرده سازی می شوند تشکیل شده است .
۸-لمینت FRP چیست؟
این مصالح گروهی از الیاف FRP هستند که کاربرد گسترده ای در تقویت سازه دارند. لمینت FRP در عرض ۵ الی ۱۰ سانتی متر، ضخامت بسیار کم و در طول مورد نیاز تولید و عرضه می شود که با رزین اپوکسی FRP مخصوص به سطوح مختلف متصل می شود. لمینت های FRP می توانند از جنس آرامید، شیشه و کربن باشند.
۹-الیاف چاپد FRP
الیاف چاپد یا خرده شده FRP یکی از انواع این محصولات هستند که براساس نوع الیاف بکار رفته در آنها انواع گوناگونی دارند و در تولید بتن الیافی مورد استفاده قرار می گیرند. با توجه به نوع الیاف بکار رفته در تولید چاپد FRP، این مصالح پس از توزیع شدن در بتن سبب بهبود ویژگی های مختلف این ماده می شوند. الیاف چاپد شیشه نسبت به سایر همگروهان خود نظیر الیاف چاپد کربن اقتصادی تر بوده و از مقاومت شیمیایی بالایی برخوردارند.
انواع مختلفی از الیاف FRP اف آر پی در صنعت ساختمان وجود دارد :
الیاف کربن CFRP
الیاف آرامید AFRP
الیاف شیشه GFRP
الیاف بازالت BFRP
الیاف کربن FRP اف آر پی (CFRP) :
الیاف کربن CFRP از رشته های پلی آکریلونیتریل PAN تولید می شود . PAN در CFRP برای تقویت سازه بدلیل کیفیت و قدرت بالای آن استفاده می شود .لازم بذکر است CFRP یا همان پارچه الیاف کربن دارای قدرت کششی و الاستیکی بالا می باشند و به عوامل تهاجمی محیط و درجه حرارت حساس نمی باشند .
دو نوع الیاف کربن یا CFRP وجود دارند : HS (HIGH TENSILE STRENGTH) , HM (HIGH MODULS)HS دارای استحکام کششی بالا و HM دارای ضریب انعطاف پذیری بالا می باشد. این مصالح براساس نحوه آرایش الیاف بکار رفته در آنها به دو دسته ی الیاف کربن تک جهته و دو جهته تقسیم می شوند. الیاف کربن تک جهته همانطور که نام آنها پیداست دارای آرایش الیاف در یک جهت هستند و در الیاف کربن دو جهته، فیبرها عمود بر یکدیگر با زوایه نود درجه برهم قرار گرفته اند. بطور کلی مقاوم سازی با الیاف کربن یکی از روش های متداول برای تقویت و جبران کمبود مقاومت در سازه ها محسوب می شود.
الیاف شیشه FRP اف آر پی (GFRP) :
الیاف شیشه GFRP یکی از فیبرهای کاربردی و مورد استفاده در صنعت ساختمان می باشد .
در سازه های بتنی انواع مختلفی از الیاف شیشه یا GFRP مورد استفاده قرار میگیرند. این مصالح نیز همانند الیاف کربن به دو شکل الیاف شیشه تک جهته و الیاف دو جهته عرضه می شوند.
AR-GLASS (الیاف شیشه یا GFRP) :
این شیشه ها در برابر PH قلیایی مقاوم هستند .
AR-GLASS از سیلیکات عنصر زیرکونیوم ساخته شده است .
این فیبرها در برابر محیط قلیایی درون بتن بسیار مقاوم است .
E-GLASS (الیاف شیشه یا GFRP):
بدون خاصیت قلیایی و بسیار مقاوم در برابر الکتریسیته است .
از سیلیکات آلومینا و کلسیم ساخته شده است .
E-GLASS بدلیل قدرت بالا و مقاومت الکتریکی آن در صنعت ساختمان شناخته شده و مورد استفاده قرار میگیرد .
S-GLASS (الیاف شیشه یا GFRP):
S-GLASS ها دارای قدرت بالایی هستند و از سیلیکات منیزیم ساخته شده اند .
S-GLASS ها در موقعیت هایی که نیاز به استحکام بالا، قدرت زیاد، مقاومت در برابر حرارت شدید و عوامل خورنده می باشد مورد استفاده قرار می گیرد .
-زمانی که به کامپوزیتی با سختی الیاف کربن و آرامید نیاز نباشد , از الیاف شیشه (E-GLASS) استفاده می شود .
جهت خرید یا فروش الیاف شیشه با شماره های آشیان پی تماس بگیرید .
الیاف آرامید FRP اف آر پی :
آرامید یا الیاف کولار ساخته شده از پلی آمید پلیمری است .
الیاف آرامید به سرعت توسط اشعه ماوراءبنفش خورشید (UV) تجزیه می شوند برای همین باید روی سطح آنها را پوشش داد یا رنگ کرد .
الیاف آرامید رطوبت را جذب می کنند , قدرت و سختی این الیاف در هنگام تماس با آب و یا در محیط هایی با رطوبت بالا کاهش می یابد .
اشباع الیاف در اپوکسی از آنها در برابر نفوذ رطوبت محافظت می کند .
الیاف آرامید بیشترین مقاومت کششی را نسبت به تراکم دارند .
تراکم الیاف آرامید ۴۰% کمتر از الیاف شیشه است .
الیاف بازالت FRP اف آر پی :
بازالت یک نوع سنگ آذرین است . تولید بازالت و شیشه بسیار مشابه یکدیگر است .
فیبرهای بازالت یکی از جدیدترین و نو ظهورترین الیاف پلیمری در صنعت مقاوم سازی و کامپوزیت های ساختمانی است .
ترکیب شیمیایی الیاف بازالت مشابه شیشه می باشد ولی دارای ویژگی مقاومت بهتری نسبت به آن است و برخلاف اکثر الیاف شیشه دارای مقاومت بسیار بالایی در برابر مواد قلیایی , اسیدی و شرایط تهاجمی می باشد که آنرا یک گزینه ی خوب برای مقاوم سازی پل و ساختمان های بتنی کرده است .
الیاف بازالت دارای قدرت و مقاومت برشی بالایی هستند ولی استفاده از آنها در مقایسه با سایر الیاف FRP کمتر است
با کمک FRP اف آر پی می توان ساختمان و سازه های عمرانی مانند پل های قدیمی را در مدت کوتاهی مقاوم سازی کرد . اجرای مقاوم سازی با FRP اف آر پی بهترین جایگزین برای مقاوم سازی ساختمان به روش های سنتی (یا کمک فولاد) است . بویژه در سازه های بتنی به کمک الیاف FRP اف آر پی علاوه بر مقاوم سازی پل ها و ساختمان های قدیمی می توان ساختمان های جید که هنوز مورد بهره برداری نیز قرار نگرفته است را تقویت کرد و مشکلات متعددی نظیر عدم مقاومت در ساختمان بدلیل خطاهای طراحی و اجرایی را رفع کرد .
تأثیر حرارت و رطوبت در الیاف FRP
دمای هوا تاثیر زیادی در مقدار و سرعت جذب آب توسط الیاف FRP دارد. به گونه ای با افزایش درجه ی حرارت مقدار بیشتری آب، با سرعت بیشتری توسط الیاف FRP جذب می شود. بطور کلی دمای مناسب برای الیاف FRP، دمای معمولی اتاق در نظر گرفته می شود. بر اساس آئین نامه ی مقاوم سازی با FRP، تاثیر دما و رطوبت بالا در الیاف FRP به قدری مخرب است که آسیب ناشی از قرار گیری الیاف FRP در آب جوش معادل گسیختگی اجزای کامپوزیت و ترک خوردگی آن در اثر قرارگیری الیاف در آب ۵۰ درجه بیش از صد روز می باشد.
تاثیر محیط قلیایی در الیاف FRP
در صورت استفاده از الیاف شیشه در محیط های قلیایی، توصیه می شود از الیاف شیشه با مقاومت بالا استفاده شود. این مسئله به خصوص در استفاده از میلگردهای GFRP بسیار حائز اهمیت است. چرا که محلول های قلیایی، تاثیرات منفی در دوام الیاف شیشه داشته و مقاومت آنها را به میزان قابل توجهی کاهش می دهند. البته می توان برای کاهش تاثیرات نامطلوب محیط های قلیایی از رزین های وینیل استر استفاده کرد. از طرفی دیگر می توان عضو مورد نظر را به گونه ای طراحی کرد که در معرض مقدار کمتری از تنش های سطحی قرار گیرد و مقاومت قلیایی آنها را تا حدودی بهبود بخشید. در نهایت می توان بجای استفاده از الیاف شیشه ی مقاوم در محیط های قلیایی، الیاف کربن و آرامید را جایگزین کرد که در شرایط قلیایی آسیب پذیر نخواهند بود.
تاثیر سرما در الیاف FRP
همانطور که افزایش دما عموما منجر به انبساط مواد مختلف می شود، کاهش دما می تواند سبب انقباض الیاف FRP شود. انقباض الیاف FRP سبب ایجاد تنش های پس مانده در ساختار الیاف FRP خواهد شد. مقدار تنش های پس ماند ارتباط مستقیمی با تفاوت دما حین عمل آوری و وضعیت عملکرد الیاف دارد. البته بطور کلی تنش های پس مانده بوجود آمده در شرایط معمولی مقدار زیادی نخواهند بود اما در سرمای زیاد یا تغییرات دمایی شدید، تنش های پس مانده بوجود آمده سبب ظهور ترک در بتن می شود. ترک های ایجاد شده در سطح بتن، نفوذ پذیری سطوح را نسبت به ورود آب و مایعات افزایش می دهد و کاهش مقاومت سازه را بدنبال خواهد داشت که در نهایت برای رفع این مشکل می توان با استفاده از عملیات آب بندی بتن، نفوذ پذیری سازه را کاهش داد.
تاثیر انجماد و ذوب در الیاف FRP
بطور کلی در بازه ی دمایی ۲۰- تا ۳۰ درجه سانتی گراد، سیکل های حرارتی تاثیر چندانی بر مقاومت الیاف FRP نخواهد داشت. در دمای پایین تنش های ناشی از پس مانده که بدلیل سیکل های حرارتی ایجاد می شوند، ممکن است سبب ایجاد ترک های ریز در رزین ماتریس و نواحی مشترک در رزین و FRP شود. ترک های ایجاد شده در دمای ۲۰- تا ۳۰ درجه عموما رشد چندانی نخواهد داشت اما در سیکل های حرارتی شدید (بین ۶۰- تا ۶۰ درجه سانتی گراد) امکان رشد و بهم پیوستن ترک ها افزایش پیدا کرده که می تواند منجر به ایجاد و توزیع ترک در ماتریس شود. در نهایت رشد و گسترش این ترک ها می تواند سبب کاهش سختی و پایداری سازه شوند.
تأثیر اشعه ماورا بنفش در الیاف FRP
قرارگیری الیاف FRP در معرض اشعه ماورا بنفش یا UV می تواند سبب سختی ماتریس شود. علاوه بر اشعه UV سبب بی رنگ شدن الیاف FRPخواهد شد. برای رفع این مشکل می توان از پوشش با مقاومت بالا استفاده کرد. برخی از الیاف FRP از جمله الیاف آرامید در صورتی که ۵ هفته بصورت متداول در برابر اشعه ماورا بنفش قرار گیرند دچار کاهش مقاومت شد. البته بطور کلی تاثیرات ناشی از اشعه ماورا بنفش در الیاف FRP خصوصا الیاف ضخیم، مقدار ناچیزی خواهد بود.
نحوه ی استفاده از الیاف FRP
در ادامه به چگونگی و مراحل استفاده از الیاف FRP می پردازیم:
۱-آماده سازی سطح:
پیش از استفاده از الیاف FRP اف آر پی، اقداماتی به منظور تخریب نواحی سست بتن انجام می گیرد. طی این فرآیند هرگونه ترک در بتن به همراه نواحی تخریب شده با استفاده از روش های مناسب ترمیم می شوند. در این فرآیند سطح بتن مورد نظر از هرگونه آلودگی پاکسازی می شود. به منظور دستیابی به سطحی صاف و عاری از مواد زاید از روش های مختلفی نظیر ساب زدن، سندبلاست یا دستگاه فرز استفاده می شود. عملیات ساب زدن تا نمایان شدن سنگدانه های بتن ادامه خواهد داشت. در آخر پس از اتام عملیات ترمیم بتن، نواحی تیز و زاویه دار کاملا گرد می شوند. در آخر سطح بتنی مورد نظر به کمک پمپ هوا یا برس کاملا تمیز و آماده ی اجرای الیاف FRP می شود.
۲-آماده سازی الیاف FRP:
پیش از اجرای FRP، به منظور برقراری هرچه بهتر چسبندگی بین الیاف FRP و بتن از پرایمر FRP استفاده می شود. سپس الیاف FRP در محیطی تمیز و عاری از آلودگی براساس ابعاد مورد نیاز و ذکر شده در طرح تقویت به کمک کاتر بریده می شوند. سپس الیاف FRP اف آر پی را به رزین اپوکسی یا چسب مخصوص آغشته می کنند. البته می توان رزین یا چسب را به روی سطح مورد نظر نیز اعمال کرد.
۳-اجرای الیاف FRP:
در نهایت الیاف FRP با دقت زیادی به روی سطوح از پیش آماده شده به شکلی کاملا صاف، یکدست و فاقد حباب چسبانده می شوند. کنترل الیاف FRP اف آر پی به منظور کسب اطمینان از عدم وجود حباب در آنها تا ۲ الی ۶ ساعت پس از اجرا کنترل می شوند. طی فرآیند کنترل کیفیت هرگونه خم شدگی یا بیرون زدگی در الیاف FRP بررسی می شوند. در آخر پس از اجرای الیاف FRP، برای حفظ زیبایی معماری سازه روی آنها با یک لایه بتنی یا ماده ای دیگر پوشانده می شود.
شرکت های FRP
شرکت ساختمانی آشیان پی یکی از شرکت های عرضه کننده ی مصالح FRP و اجرای FRP است. جهت کسب اطلاعات بیشتر و اطلاع از قیمت مقاوم سازی با FRP با شماره ی ۲۲۰۹۶۲۲۷-۰۲۱ تماس بگیرید.
رفتار frp در گرما کامل نیامده است