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
کفپوش پلی یورتان
کفپوش پلی یورتان
در حال حاضر انواع بسیار گسترده‌ای از محصولات پلیمری همانند رزین‌های اپوکسی، پلی یورتان و اکریلیک تولید می‌شوند و در صنایع مختلفی از آن‌ها استفاده‌های فراوانی می‌شود
ادامه مطلب
بتن آب بند، پودر آب بند کننده بتن (واترپروف)
بتن آب بند، پودر آب بند کننده بتن (واترپروف)
پودر نفوذگر سطحی آب بند کننده بتن (واترپروف بتن) ماده ای از جنس پایه های سیمانی و کاملا اقتصادی است و این ماده نفوذگر سطحی آب بند کننده بتن (واترپروف بتن) جهت پوشش ضد آب کننده بتن در برابر فشار هیدرواستاتیک منفی و مثبت آب و برای آب بندی بتن (بتنی که قبلا کار شده است)، مورد استفاده قرار می گیرد.
ادامه مطلب
مواد افزودنی بتن الیافی (کامپوزیت)
مواد افزودنی بتن الیافی (کامپوزیت)
بتن الیافی (کامپوزیت)، یکپارچگی و پیوستگی خوبی داشته و امکان استفاده از بتن به عنوان یک ماده شکل پذیر جهت تولید سطوح مقاوم پرانحنا را فراهم می آورد. برای ساخت بتن الیافی از افزودنی بتن یا ژل میکروسیلیس که حاوی الیاف می باشد می توان استفاده کرد یا می توان گفت که برای اضافه کردن الیاف به بتن و تولید بتن الیافی ژل میکروسیلیس که شامل الیاف پلی پروپیلن می باشد بسیار مناسب می باشد. بتن الیافی تولید شده با ژل میکروسیلیس از قابلیت جذب انرژی زیادی برخوردار است و تحت اثر بار های ضربه ای به راحتی از هم گسسته نمی شود.
ادامه مطلب
خصوصیات متفاوت درزهای بتن
خصوصیات متفاوت درزهای بتن
کلیه بتنها، هنگامی که در محل مورد نظر ریخته شوند، بندریج همزمان با به عمل آمدن منقبض می شوند؛ این موضوع عامل اصلی ظهور ترکهای کوچک بر روی سطح بتن در طول به عمل آمدن بتن می باشد. در عمل، پس از گیرش، بتن با درجه حرارت محیط کمی منبسط و یا منقبض خواهد شد، لذا توصیه می گردد در دالهای بزرگ، خصوصاً در اندازه پلان 6m x 6m یا بزرگتر از چند نوع درز جابجای استفاده شود.
ادامه مطلب