تقویت بتن به وسیله کامپوزیت FRP (بخش اول)

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

از کمپوزیت‌های پلیمر تقویت شده به وسیله‌ی الیاف (Fiber-reinforced polymer یا FRP) در بیست و پنج سال اخیر به عنوان یکی از تقویت کننده‌های سازه‌ای در ایالات متحده آمریکا استفاده شده است. در طول این مدت، پذیرش این ماده به عنوان یک ماده‌ی ساختمانی در پروژه‌های عمرانی از سوی پیمان‌کاران و سازندگان، رو به افزایش بوده است. در نتیجه محبوبیت و استفاده از کمپوزیت‌های FRP و استفاده از روش‌های مختلف برای تقویت سازه به این وسیله به شدت رشد یافته است. تقویت سازه به وسیله‌ی کمپوزیت‌های FRP می‌تواند دارای پیچیدگی‌های فراوانی در طراحی و اجرا باشد. اجرای آن به مهارت و فهم بالایی از شرایط و ویژگی‌های مختلف مواد مورد استفاده بستگی دارد. فهم تناسب این نوع ماده با سازه‌ی مورد نظر بستگی به فهم و دانستن ویژگی‌های FRP و مزایای آن دارد و از آن مهم‌تر، محدودیت‌های آن است که باید بدان توجه ویژه‌ای مبذول داشت.

تقویت کننده FRP چیست؟

کمپوزیت‌های FRP موادی هستند که از الیافی با مقاومت بالا نظیر شیشه، کربن و سیم‌های فولادی به همراه ترکیبی از پلیمرها تشکیل شده‌اند. در این ترکیب، الیاف بیشتر به عنوان عناصر تقویت کننده عمل می‌کنند و پلیمرها (رزین‌های اپوکسی) به عنوان چسب و نگهدارنده‌ی الیاف کار می‌کنند و آن‌ها در کنار هم نگاه می‌دارند. چیزی شبیه به همان ترکیب کلی بتن در مقیاسی کوچک و ساده‌تر.

کمپوزیت‌های FRP را می‌توان در همان محل پروژه به وسیله‌ی ترکیب الیافی از کربن یا شیشه و رزین اپوکسی درست کرد و به صورت لایه‌ای در بتن قرار داد. پس از کیورینگ، کامپوزیت FRP به عنوان یکی از تقویت کننده‌های بتن عمل می‌کند و ویژگی‌های آن را بهبود می‌بخشد. هم‌چنین کمپوزیت‌های پیش‌ساخته نیز وجود دارند که به شکل‌های مختلف از جمله صفحه، میله و تیر ساخته می‌شوند تا بتوان استفاده‌های مختلفی از آن‌ها کرد.

معمول‌ترین و پراستفاده‌ترین کمپوزیت‌های FRP، کامپوزیت‌هایی هستند که از الیاف کربن ساخته شده‌اند و CFRP نام دارند. کربن ویژگی‌های مکانیکی بسیار مثبتی دارد؛ سختی آن بالاست، مقاومت کششی آن بالاست و دوام آن بسیار در مقایسه با الیاف شیشه‌ای بسیار بیش‌تر است. استفاده از کمپوزیت‌های کربنی معمولاً محدود به سطوح صاف و کم‌تر خمیده می‌شود. چرا که سختی عناصر آن اجازه خمیدگی و انعطاف‌پذیری را به این نوع کمپوزیت‌ها نمی‌دهد.

تقویت بتن به وسیله کامپوزیت FRP

از طرف دیگر FRP های پارچه‌ای نیز موجود است که به شکل ورقه‌هایی لوله شده در بازار وجود دارند و می‌توان آن‌ها را در هندسه‌ای که مورد نیاز باشد، استفاده کرد. این FRP ها معمولاً در قسمتی از سازه قرار می‌گیرند که بیشتر فشار کششی به آن‌جا وارد می‌شود؛ چرا که انعطاف‌پذیری و مقاومت کششی بالای آن‌ها باعث بهبود ویژگی‌های سازه می‌گردد.

رزین و الیاف استفاده شده در سیستم FRP معمولاً یک نوع می‌باشند و پیش از ترکیب نیز مورد آزمایش‌های مختلفی قرار می‌گیرد. ترکیب و یا جایگزینی مواد سیستم‌های مختلف FRP مورد قبول واقع نمی‌شود، چرا که می‌تواند تأثیری به شدت منفی بر روی سازه بگذارد.

پیوند بین کمپوزیت‌ها و بتن بسیار حیاتی و مهم است. بنا براین آماده‌سازی سطوح پیش از نصب و قرار دادن کامپوزیت‌ها در بتن خیلی مهم است. هر گونه آسیب دیدگی، خوردگی و ترک خوردگی بایستی پیش از نصب کامپوزیت‌ها رفع شود. در غیر این صورت، کمپوزیت‌ها آسیب می‌بینند.

(ادامه دارد)

سایر مقالات
پرسشها و سوالات در مورد کفپوش اپوکسی آنتی استاتیک
پرسشها و سوالات در مورد کفپوش اپوکسی آنتی استاتیک
جهت مشاوره بهتر کارفرمایان محترم و مشتریان عزیز، پرسش و پاسخ  در زمینه اجرای این نوع کفپوش های رزینی،اپوکسی،آنتی استاتیک با واحد فنی کلینیک بتن ایران به حضورتان ارائه می گردد.
ادامه مطلب
بررسی آببند نمای ساختمان
بررسی آببند نمای ساختمان
نمای خارجی ساختمان در معرض عواملی مانند باد، باران، رطوبت، سرما، گرما و اشعه ماورای بنفش قرار دارد که هر یک از آنها می تواند موجب کاهش دوام و افزایش هزینه تعمیرات و نگهداری ساختمان شود. به علاوه از نظر نقش، بافت، زیبایی نیز نمای ساختمان همواره مورد نظر و توجه است.
ادامه مطلب
روش های نوین آب بندی بتن و اعضای بتنی
روش های نوین آب بندی بتن و اعضای بتنی

آب بندی بتن به معنای جلوگیری از نفوذ آب به بتن و مقاومت در برابر فشار هیدرواستاتیک می باشد. آب بندی بتن دارای انواع روش های مختلف و مزایای بسیاری است . 

ادامه مطلب
کنکاشی پیرامون کفپوش های بهداشتی،صنعتی و استاندارد های موجود
کنکاشی پیرامون کفپوش های بهداشتی،صنعتی و استاندارد های موجود
واحد فنی کلینیک بتن ایران سعی کرده تعریف هایی از روکش ، کفپوش ، اپوکسی ، کفپوش اپوکسی ، کفپوش اپوکسی آنتی استاتیک ، کفپوش اپوکسی آنتی استاتیک کانداکتیو و نحوه اجرای کفپوش اپوکسی آنتی استاتیک ، و نیز معرفی روش تست مقاومت الکتریکی این کفپوش ها را بیان شود.
ادامه مطلب