بتن تقویت شده به وسیله FRP (بخش دوم)

نویسنده : کلینیک بتن ایران
تاریخ ثبت : 1397/04/02

تفاوت‌های میان FRP و فولاد

تفاوت‌های زیادی میان کمپوزیت‌های FRP و فولاد وجود دارد که اصلی‌ترین آن تفاوت در همگنی است. در حالی که فولاد در تمامی نقاط و جهات دارای ویژگی‌های جرمی و فیزیکی یکسانی است (ایزوتروپیک است)، ویژگی‌های کمپوزیت‌های FRP می‌تواند در نقاط مختلف متفاوت باشد که به این گونه مواد آنیسوتروپیک گفته می‌شود. معمول‌ترین صفحه‌های الیافی که برای افزایش مقاومت بتن به آن‌ها اضافه می‌شوند، در آن‌ها از کربن یا شیشه به صورت یک‌طرفه استفاده شده است. زمانی که تنش کششی به آن‌ها وارد می‌شود، آن‌ها هیچ‌گونه رفتار پلاستیکی از خود نشان نمی‌دهند و تا زمان fail شدن سازه تغییر شکلی نمی‌دهد. به علت ویژگی‌های خطی الاستیک کمپوزیت‌های FRP و این موضوع که از آن‌ها به صورت خارجی در عناصر سازه‌ای استفاده می‌شود، متدهای مورد استفاده برای طراحی و تخمین میزان فولاد تقویت کننده مورد استفاده برای FRP قابل استفاده نیست. به همین دلیل برای محاسبات و تخمین‌های طراحی FRP از روش‌های پیچیده‌تری استفاده می‌شود و در حقیقت طراحی FRP نسبت به فولاد تقویت کننده دشوارتر است.

الیاف مورد استفاده در FRP موادی هستند که بیشتر تنش وارده بر آن‌ها را تحمل می‌کنند؛ بنا بر این موضوع، نوع الیاف، جهت آن‌ها، ضخامت و کیفیت الیاف، سختی و مقاومت کششی کامپوزیت را مشخص می‌کند.

کمپوزیت‌های FRP بنا بر الیاف مورد استفاده در آن‌ها، می‌توانند دارای مقاومت‌های مختلفی باشند. مثلاً شیشه مقاومت کششی‌ای تقریباً برابر فولاد ایجاد می‌کند، در مقابل کمپوزیت‌های کربن می‌توانند مقاومت‌هایی بین دو تا پنج برابر مقاومت ایجاد شده توسط فولاد ایجاد نمایند. در این میان سختی کمپوزیت‌های شیشه و کربنی در مقایسه با فولاد کم‌تر است. در بین شیشه و کربن، سختی کربن دو تا پنج برابر سختی کمپوزیت‌های شیشه‌ای می‌باشد. کمپوزیت‌های FRP وزنشان تقریباً یک پنجم وزن فولاد است. مشخصات بیش‌تر از ویژگی‌های کششی و تنشی کمپوزیت‌های FRP بایستی توسط شرکت‌های سازنده‌ی آن ارائه می‌شود. دوام و عمر کمپوزیت‌های مختلف معمولاً تفاوت چندانی ندارد و بیشتر به شرایط محیطی بستگی دارند.

نصب FRP

سیستم‌ها و کمپوزیت‌های FRP برای افزایش مقاومت سازه‌ها بسیار مناسبند و دلیل استفاده از آن‌ها را می‌توان نکات ذیل دانست:

  • بالا بردن مقاومت خمشی
  • بالا بردن مقاومت برشی
  • تحدید ستون‌ها و بهبود وضع انعطاف‌پذیری

بتن تقویت شده به وسیله FRP

مقاومت در برابر آتش و امنیت

در حالی که کمپوزیت‌های کربن مقاومت بالایی در مقابل افزایش دما دارند، بقیه سیستم‌ها و جنس‌ها چندان در برابر دما تحمل بالایی ندارند. ضد آتش کردن سیستم‌های FRP آپشنی است که در اختیار مشتریان قرار می‌گیرد و می‌توان آن را انتخاب کرد یا دور آن را خط کشید. اما به علت هزینه‌ی بسیار بالای مواد ضد حریق معمولاً در نظر گرفته نمی‌شود که مشخصاً کار اشتباهی است. البته پیش از استفاده از کمپوزیت‌های FRP، باید آن‌ها را در مورد حریق مورد آزمایش قرار داد؛ چرا که ممکن است که مقاومت بالایی در برابر آن داشته باشند و دیگر نیازی به استفاده از مواد ضد حریق و بالا بردن هزینه‌ها برای نصبشان نباشد.

در مجموع می‌توان گفت که کمپوزیت‌های FRP مواد قابل اتکایی برای استفاده در سازه‌ها می‌باشند و مزایای فراوانی دارند که در مقابل آن‌ها کمی هزینه‌ی بیشترشان به چشم نمی‌آید.

سایر مقالات
بررسی جذب آب بتن سبکدانه با لیکا
بررسی جذب آب بتن سبکدانه با لیکا
 از جمله پارامترهای مطرح شده می توان به بررسی جذب آب این نوع بتن ها پرداخت. جذب آب حجمی اولیه 10 تا 60 دقیقه ، جذب آب حجمی نهائی 7 روزه ، جذب آب موئینه ، تعیین پارامترهای ثابت بتن ، ضریب جذب آب موئینه در حالت خشک شده در هوا و خشک شده در آون و ارتفاع موئینه برای بتن های سبکدانه سازه ای با لیکای ایران و با نسبت آب به سیمان کم در حالت های میکرو سیلیس دار و بدون میکرو سیلیس بدست آمده و با بتن سبکدانه غیر سازه ای و بتن معمولی مشابه مقایسه می گردد.
ادامه مطلب
روان کننده ها و افزودنی های دیگر بتن
روان کننده ها و افزودنی های دیگر بتن
روان کننده ها میزان آب مورد نیاز مخلوط را کاهش می دهند و کارایی را بهبود می بخشند، ملات چسبنده تر شده و بهتر در قالب جای می گیرد.
ادامه مطلب
درمان سطح های بتنی آسیب دیده
درمان سطح های بتنی آسیب دیده
درمان سطح شامل اعمال هر ماده به سطح بتن به قصد محافظت از بتن است. مواد و روند مورد بحث در این بند، همه اجزای مهم سیستم حفاظت است و تنها محدود به اجزایی که تحت برنامه ترمیم ارزیابی می شوند، نیست. تمام شاخص های مورد بحث در بند 7-4 باید با روش مناسبی مطابق با کاربرد آنها، ارزیابی و اقدام شود. اکثر سیستم های محافظتی که برای ترمیم بتن مورد نیاز است حداقل یک یا چند حالت درمان سطحی برای آنها مشخص و بحث شده است.
ادامه مطلب
میان بولت آب بند
میان بولت آب بند
معرفی انواع میان بلت های آب بندی پلاستیکی (pvc) چدنی و فنری و استفاده آنها
ادامه مطلب