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
مخلوط کردن ملات
مخلوط کردن ملات
ماسه و سیمان باید قبل از اضافه کردن آب به صورت دستی یا توسط میکسر کاملاً با یکدیگر مخلوط شوند.
ادامه مطلب
استاندارد آزمایش سرعت پالس مافوق صوت بتن(التراسونیک)
استاندارد آزمایش سرعت پالس مافوق صوت بتن(التراسونیک)
این استاندارد توصیه هایی درباره آزمایش غیر مخرب اندازه گیری سرعت های پالس مافوق صوت نمونه هایی آزمایشی بتنی ساده ، مسلح و پیش تنیده ، قطعات پیش ساخته و سازه را ارائه می دهد.
ادامه مطلب
اجرای آزمایش مقاومت کششی بتن
اجرای آزمایش مقاومت کششی بتن
مقاومت کششی یکی از ویژگی مهم و تاثیرگذار در بتن است که ضروری است برای طراحی یک سازه، مقدار آن را بدانیم. برای مشخص کردن مقاومت کششی بتن، از نمونه‌های استوانه‌ای شکل بتن استفاده می‌شود.
ادامه مطلب
استفاده از روان کننده نفتالین چگونه است
استفاده از روان کننده نفتالین چگونه است

افزودنی فوق روان کننده بتن پایایی بتن را به روشهای مختلف افزایش می دهد. فوق روان کننده بتن دارای مزایایی است  که از جمله مزایای فوق روان کننده بتن بر پایه پلی نفتالین نسبت به روان کننده سولفونات می توان به عدم ایجاد حباب زدایی در بتن اشاره کرد .فوق روان کننده بتن بر پایه پلی نفتالین دارای کاربرد در زمینه های متفاوتی است. 




ادامه مطلب