FRP (اف آر پی) یا Fiber Reinforced Polymer به معنای پلیمرهای تقویت شده با فیبر است. این ماده از دو بخش ماتریس (رزین FRP) و فیبر (الیاف FRP) تشکیل شده است و در صنایع مختلف و ساختمانها کاربردهای متنوعی دارد. استفاده اصلی این مواد در تقویت و تعمیر سازهها و ساختمانهای بتنی است و همچنین در صنعت کامپوزیت برای ساخت قطعات مختلف استفاده میشود. با قرار دادن الیاف FRP بر روی سطوح بتنی مانند دالها، تیرها، ستونها، دیوارهای بتنی و فونداسیون بتنی، مقاومت بتن افزایش مییابد. همچنین این الیاف در ساختمانهای مسکونی، تجاری، اداری، صنعتی، تکیهگاه ماشین آلات و تاسیسات سنگین، و همچنین سازههای آبی و دریایی مانند سدها و کانالها نیز مورد استفاده قرار میگیرند. علاوه بر این، الیاف FRP میتوانند در تقویت زیرساختهای مهندسی مانند پلهای جادهای و ریلی، مخازن آب و مواد شیمیایی، سیلوها و برجهای خنک کننده استفاده شوند.
FRP (اف آر پی) در کلیت خود ترکیبی از دو ماده است. بخش اول آن ماتریس است که از مواد شیمیایی مانند رزینهای اپوکسی و پلی استر تشکیل شده است. این مواد با استفاده از فیلرها و افزودنیها، قیمت را کاهش میدهند و خواص مکانیکی و شیمیایی را بهبود میبخشند. نقش الیاف و فیبر در FRP، تأمین مقاومت مکانیکی کافی است. در حالی که ماتریس نقش باربری مکانیکی ندارد و تنها باید از الیاف در برابر خوردگی، عوامل محیطی و آسیب دیدگی محافظت کند. همچنین، انتقال بار در FRP از طریق ماتریس و انتقال نیروی برشی بین فیبرها انجام میشود. کنترل کمانش موضعی تحت فشار نیز از کاربردهای ماتریس در FRP است. بیشتر حجم FRP را الیاف تشکیل میدهند. عوامل مختلفی بر بهرهوری فیبر و الیاف FRP تأثیر میگذارند، از جمله:
- نوع الیاف FRP
- درصد مقدار الیاف در FRP
- نحوه قرارگیری الیاف در FRP
- ضریب انتقال حرارت
این عوامل در مقاومت کششی، خمشی، برشی، خستگی و مقاومت در برابر الکتریسیته بسیار تأثیرگذار هستند. همچنین، این عوامل در قیمت نهایی محصول نیز بسیار مهم هستند و در مسائل اقتصادی تأثیرگذاری بر خرید و فروش آن دارند.
فهرست مطالب
انواع محصولات FRP کدام است؟
ورقه های FRP چیست؟
ورقههای FRP، ورقههای کامپوزیت با ضخامت چند میلیمتر هستند. این ورقهها یا لمینیتها با استفاده از چسبهای قوی و مناسب به سطح بتن چسبانده میشوند. از ورقههای FRP برای تعمیر و تقویت سازههای آسیب دیده به دلیل زلزله یا خوردگی آبهای یوندار استفاده میشود. لمینیت FRP میتواند به صورت صفحاتی منعطف یا سفت باشد. صفحات منعطف FRP قابلیت شکلپذیری بالایی دارند و میتوانند در شعاعهای کم خم شوند. از سوی دیگر، صفحات سفت با ضخامتهای بزرگ تولید میشوند و بر خلاف سایر ورقهها، قابلیت شکلپذیری ندارند و در اندازههای مختلف موجود هستند.
همانطور که اشاره شد، الیاف FRP (اف آر پی) مصالحی پارچهای هستند که فیبرهای آنها در یک جهت یا دو جهت قرار دارند. جنس فیبرها میتواند از کربن یا شیشه باشد و الیاف بافته شده از آنها به عنوان الیاف شیشه GFRP و الیاف کربن CFRP شناخته میشوند. با ترکیب چند لایه الیاف FRP، آغشته کردن آنها به رزین و فشردهسازی، ورقههای FRP با مقاومت و ضخامت مورد نیاز تشکیل میشوند. این ورقهها با استفاده از چسب اپوکسی به سطوح بتنی و فولادی چسبانده میشوند و باعث افزایش مقاومت المانهای باربر میشوند. ورقههای FRP سیستمی موثر در مقابله با لرزهای ساختمانها هستند و در بسیاری از موارد برای مقاومسازی و بهسازی ساختمانها استفاده میشوند.
اجاره هیلتی در مناطق مختلف تهران مثل مناطق شرق، شمال تهران، جنوب تهران و به ویژه اجاره هیلتی غرب تهران در ابزارکده مرجع کرایه انواع هیلتی در تهران
پروفیلهای ساختمانی FRP و قیمت frp
مصالح FRP به صورت پروفیل های ساختمانی با شکل های I، T، نبشی و ناودانی و با استفاده از روش پالتروژن تولید میشوند. در این روش، فیبرها یا نخ ها یا رشته های FRP پس از آغشته شدن با رزین، از یک قالب عبور کرده و در کنار هم قرار میگیرند تا یک پروفیل با مقطع ثابت ایجاد شود. یکی از مزایای اصلی روش پالتروژن، چند منظوره بودن آن و کاربردهای متنوع آن در صنایع مختلف است. به عبارت دیگر، با تغییر قالب دستگاه، میتوان علاوه بر محصولات مورد استفاده در صنعت ساختمان، محصولات مختلف دیگری را در حوزههای مختلف تولید کرد. عمر مفید و دوام محصولات پالتروژنی بسیار بالاست و سرعت تولید آنها نیز نسبتاً زیاد است. از نظر قیمت، اگرچه یک تیر پالتروژنی قیمت ظاهری بیشتری نسبت به نمونه مشابه آهنی دارد، اما ویژگی هایی مانند مقاومت بالا در برابر خوردگی و زلزله و دوام آن میتواند قیمت اولیه بالای آن را توجیه کند. در مصارف عمومی مانند ساخت سازهها، استفاده از تیرهای پالتروژنی میتواند توجیه اقتصادی داشته باشد، اگر نیاز به مقاومت در برابر خوردگی و زلزله وجود داشته باشد. بنابراین، محصولات پروفیل FRP میتوانند جایگزین مناسبی برای قطعات و سازههای فولادی باشند.
ضرورت کاربرد کامپوزیت FRP در مقاوم سازی ساختمان و پوشش frp
استفاده از کامپوزیت های FRP در بهسازی و مقاوم سازی سازه های بتن آرمه در سالهای اخیر به طور قابل توجهی افزایش یافته است. دلیل اصلی این افزایش نیاز به افزایش عمر بهره برداری و ارتقای اساسی زیرساخت ها است. از جمله ویژگی های اصلی کامپوزیت های پلیمری می توان به مقاومت مناسب در برابر خوردگی، سهولت اجرا در محل نصب و سبکی آن اشاره کرد. یکی از عواملی که به گسترش استفاده از مصالح FRP کمک کرده است، کاهش قیمت این مصالح است. در گذشته، استفاده از کامپوزیت های FRP به عنوان روشی لوکس و گران قیمت در نظر گرفته می شد، اما اکنون قیمت این مصالح به طور قابل توجهی کاهش یافته است. پیشنهاد می کنیم مقاله “چگونه ساختمان خود را با الیاف FRP مقاوم سازی کنیم؟” را مطالعه کنید.
پس از جنگ جهانی دوم، استفاده از FRP (اف ار پی) در ساخت تجهیزات الکتریکی به دلیل مقاومت کششی و فشاری بالا و قابلیت نارسایی الکتریکی بالا رایج شد و امروزه در تولیدات خانگی مانند نردبان، کانال های تهویه و ریل ها به طور واضح قابل مشاهده است. به طور کلی، می توان گفت که FRP کاربردهای متنوعی در زمینه های مختلف مانند خودروسازی، الکترونیک، پزشکی، هوا فضا و ساختمان سازی دارد.
بسیاری از سازههای بتن آرمه در سراسر جهان به دلیل تماس با سولفاتها، کلریدها و سایر عوامل خورنده، آسیبهای جدی دیدهاند. این مسئله باعث بروز هزینههای زیادی برای تعمیر، بازسازی و یا تعویض سازههای آسیبدیده در سراسر جهان شده است. این مسئله و عواقب آن گاهی به عنوان یک مسئله مهندسی و گاهی به عنوان یک مسئله اجتماعی جدی در نظر گرفته میشود. تعمیر و جایگزینی سازههای بتنی آسیبدیده میلیونها دلار خسارت در سراسر جهان را به همراه دارد. در آمریکا، بیش از 40٪ از پلهای موجود در جادهها نیاز به تعویض یا بازسازی دارند. هزینه بازسازی و یا تعمیر سازههای پارکینگ در کانادا تخمین زده شده است که بین 4 تا 6 میلیارد دلار است. همچنین، هزینه تعمیر پلهای جادهای در آمریکا به نزدیکی 50 میلیارد دلار تخمین زده شده است. در حالی که برای بازسازی کلیه سازههای بتن آرمه آسیبدیده در آمریکا به دلیل مسئله خوردگی میلگردها، نیاز به بودجه نجومی 3 تریلیون دلار پیشبینی شده است.
سازههای بتن آرمه معمولی که با میلگردهای فولادی مسلح شدهاند، در صورت قرار گرفتن در این شرایط برای مدت طولانی، بخشی از مقاومت خود را از دست میدهند. علاوه بر این، فولادی که در داخل بتن قرار دارد، فشاری روی بتن اطراف خود ایجاد میکند و باعث خرد شدن و ترکیدگی پوسته بتن میشود. تاکنون تکنیکهایی برای جلوگیری از خوردگی فولاد در بتن آرمه توسعه داده شده و استفاده شده است، از جمله پوشش دادن میلگردها با اپوکسی و تزریق پلیمر به سطح بتن. اجاره ابزار میتواند در این فرآیندها مفید باشد، بهویژه در کاهش هزینههای تهیه تجهیزات لازم. با این حال، هر یک از این روشها تا حدی و فقط در برخی از زمینهها موفق بودهاند. به همین دلیل، برای حفظ کامل خوردگی میلگردها، محققین و متخصصین بتن آرمه به حذف کامل فولاد و جایگزینی آن با مواد مقاوم در برابر خوردگی تمرکز کردهاند.
برای خواندن مقاله تخریب بتن با هیلتی و تخریب دیوار با هیلتی، کلیک کنید.
بیشتر بخوانید
ذغال دریل چیست؟
چگونه مشکلات رایج در پروژههای ساختمانی را شناسایی و حل کنیم؟
چگونه چکش برقی مناسب خود را انتخاب کنیم؟