در این مقاله به شرح کاملی از تعریف FRP و مزایای استفاده از FRP ها در صنعت ساختمان سازی، پل سازی و سازه ها میپردازیم، همچنین تفاوت میلگرد فولادی با میلگرد FRP و GFRP را مورد بررسی قرار داده ایم.
در ساختمان سازی یکی از موارد بسیار مهم و حائز اهمیت توجه به مسئله استحکام بنا و سازه می باشد. از دیرباز مسئله مقاومت و دوام سازه در برابر خطرات طبیعی و مخاطرات احتمالی مسئله مهمی بود که سازندگان را در صدد راه هایی برای بهبود این مسئله و ایجاد خطرات کمتر و پایین آوردن هزینه ها در مقابل این قبیل خطرات احتمالی می نمود. پس از تغییر و تحولات بخش ساخت و ساز و تنوع در متریال ها و روش های نوینی که در زمینه استحکام بنا وارد دنیای ساختمان سازی شد، از جمله نکات مهم در این زمینه، یافتن روشی برای بهبود و تقویت رفتار سازه های ساختمانی و ترمیم آنها در مقابل صدمات بوده است. این مسئله که امروزه با عنوان Frp تعریف می شود، پوششی است که غالبا با هدف مقاوم سازی صورت می پذیرد. Frp مخفف از واژه Fiber Reinforced POLYMER می باشد.
فهرست مطالب :
1. مقاوم سازی محصولات به وسیله FRP ها
2. پیشینه تاریخی موارد پلیمری و کامپوزیتی FRP
3. مزایای استفاده از میلگرد GFRP
4. میلگرد بازالت BFRP
5. تفاوت میلگرد بازالت با میلگرد فولادی
6. ویژگی های میلگرد BFRP
7. معایب میلگرد بازالت
8. FRP و نقش ستون های RC
9. میلگرد FRP به عنوان عایق حرارتی
10. میلگرد FRP به عنوان عایق الکتریکی
11. میلگرد FRP به عنوان ضد زنگ و خوردگی
12. استفاده از GFRP در مقاوم سازی سازه های مترو
13. استفاده از FRP در مقاوم سازی سازه های فرودگاه
14. استفاده از FRP در مقاوم سازی پل ها و ستون ها
15. تعمیر و مقاوم سازی نیروگاه ها با FRP
16. مزایای استفاده از FRP ها در سازه پل
17. اهداف محصور سازی ستون با FRP
18. هزینه اجرای FRP برای مقاوم سازی ساختمان
در تعریف دیگر این واژه مخفف از پلیمر مسلح شده از جنس الیاف شناخته شده است که این محصول صنعتی یک محصول کامپوزیت یا مرکب می باشد. در اف آر پی الیاف مصنوعی همچون کربن ، شیشه، آرامید و بازالت به کار رفته است. ویژگی های اختصاصی هر یک از این الیاف بر روی ساختار اف آر پی تاثیر بسیاری می گذارد. می توان گفت این محصول بادوام موارد مصرف بسیار متنوعی دارد اما از مهم ترین جایگاه مصرف آن در مقاوم سازی سازه های بتنی می باشد. Frp نوعی پوشش است که در جهت مقاوم سازی ساختمان با در نظر گرفتن یک مهندسی حساب شده به کار می رود. ایجاد مقاومت بالا لازمه شرح و کاربرد این محصول است؛ لذا اگر برای شناخت بهتر این محصول میخواهیم بدانیم چه ویژگی هایی Frp را دارای شاخصه مقاومت نموده است باید گفت خواص غیرخورنده و مقاومت بالای این محصول فصل ممیز آن، از سایر محصولات ساختمانی دیگر است. اگر پوشش Frp به سطح خارجی عضو بتنی بچسبد نوعی میلگرد بسیار مقاوم ایجاد می کند که به آن میلگرد er گفته می شود. افزایش استحکام Frp به کمک الیاف بیشتر می شود. خاصیت آن وابسته به خاصیت الیاف و پلیمر به کار گرفته شده در آن دارد. همانطور که اشاره شد Frp یک نوع پلیمر است که به کمک الیاف تقویت یافته است. علاوه بر مقاوم سازی سازه ها از دیگر کاربرد Frp می توان به مسئله ترمیم و تقویت بهتر یک سازه قدیمی نیز اشاره نمود. از این رو الیاف Frp قالبا بر روی سطوح بتنی از جمله تیرها، ستون ها، دال ها، دیوارها و نیز فوندانسیون های بتنی صورت می پذیرد. بسیار دیده شده که در زیرساختهایی که به مقاومت صد درصد به بالا نیازمند است قطعا از این نوع پلیمر به کار گرفته می شود. سازه هایی همچون پل های جاده ای و ریلی و همچنین تونل ها و مواردی از این قبیل که به مقامت و قدرت بالا نیازمند است و در قسمت های پایین به شرح مفصلی از استفاده های frp در هر کدام از این موارد میپردازیم. لازم است یکی از رایج ترین شیوه های مقاوم سازی Frp و مصالح پیرامون آن را بهتر بشناسیم. از این رو مهندسین ساختمانی معتقدند از رایج ترین روش هایی که بتوان ستون های بتنی را تقویت داد استفاده از Frp بوده است. همچنین نمی توان مقاومت الیاف و دال بتنی را با کمک Frp نادیده گرفت چرا که این محصول موجب افزایش خمشی و برشی در دال های بتنی، سقف ها و کف می شود. از جمله مزایا و ویژگی های دال بتنی که به کمک Frp مقاوم سازی می شود می توان به موارد و نمونه های بسیاری اشاره داشت. مانند دال های یک طرفه و نیز دال-های دوطرفه که به کمک Frp در مقابل خمشی مقاومت آن افزایش می یابد. بالارفتن مقاومت برشی و افزایش آن، همچنین افزایش سختی و کاهش خیز در بارهای سرویس که کاملا به کمک Frp محسوس خواهد بود. همچنین از دیگر موارد مزیت استفاده از این نوع پلیمر در مقاوم سازی دال بتنی می توان به افزایش شکل پذیری، تعمیر و تقویت خوردگی و نیز از همه مهمتر مقرون به صرفه تر بودن آن نسبت به سایر روش های بتنی مشابه اشاره داشت. توجه به این مطلب که چگونه Frp را بطور کاملا راحت و آسان پیاده سازی نماییم خود به شناخت بهتر این محصول کمک می کند و کارایی آن را نمایان تر می سازد.
مقاوم سازی محصولات به وسیله FRP ها
Frp کمک می کند تا تنش به جای اینکه بر روی یک نقطه تمرکز شود بر روی سراسر تخته پراکنده گردد؛ این پراکندگی فشار کمک می کند تا بارهای جانبی پویا تر شده و نیز از حملات لرزه ای و شیمیایی در قسمت های جلو و عقب سازه محافظت بیشتری صورت پذیرد. حال زمانی که Frp در قسمت زیرین و یا روی سازه قرار می گیرد مقاومت برشی آن نیز افزایش می یابد. لازم است درباره مصالح و متریال به کار رفته در Frp اطلاعات بیشتری را کسب نماییم. از آن جایی که اف آر پی را پلیمر مسلح شده با الیاف می دانند، این محصول یک محصول کاملا ترکیبی بوده که ساختار آن از دو متریال الیاف و ماتریس می باشد. از الیاف صنعتی متعارف در آن می بایست الیاف کربن، شیشه، آرامید و بازالت را ذکر نمود. ساختار ماتریس نیز از پلیمرهایی همچون رزین پروکسی ونیل استر، پلی استر و... می باشد. از آنجایی که می دانیم هرکدام از این مواد ذکر شده برای خود ویژگی منحصر به فرد خود را دارند که به منظور تولید یک محصول بالاتر استفاده می شوند در Frp نیز هرکدام از این ها با یکدیگر ترکیب یافته و محصول مورد نظر ما را با هدف مقاوم سازی بیشتر می سازد. باید اشاره داشت که اگر الیاف و پلیمر را باهم ترکیب نماییم قطعا محصولی همچون لمینیت ، میلگرد و مقاطع را مشاهده خواهیم نمود. در تعریفی دیگر از اجزای تشکیل دهنده Frp خواهیم دید که در مجموع جهت مقاوم سازی به کمک محصول Frp از چهار نوع الیاف استفاده می شود یکبار ترکیب Frp را به کمک مقاوم سازی با الیاف کربن انجام می دهند. در تعریف دوم عمل مقاوم سازی به کمک الیاف شیشه صورت می پذیرد. در جایگاه سوم مهندسین به کمک الیاف آرامید مقاوم سازی سازه را انجام می دهند و در نمونه چهارم شاهد مقاوم سازی با الیافت بازالت هستیم. اف آر پی را یک ماده کامپوزیتی می-دانند که با پلیمر زمینه یافته است و لذا ترکیب وجود الیاف بخاطر افزایش استحکام آن صورت می پذیرد. گاها مهندسین و معماران ساختمانی اگر بر اساس نوع الیاف به کار گرفته شده در Frp بخواهند انتخابی درست تر جهت استحکام بیشتر داشته باشند بخاطر کیفیت هر چهار نوع الیاف ترکیبی، انتخاب برایشان کمی دشوار می شود. اما بطور تخصصی تر لازم است که کابرد هر یک از این چهار نوع الیاف را بهتر بدانیم. دیده شده که در سالهای اخیر جهت اطمینان کامل از مقاوم سازی صددرصدی یک سازه از نوعی الیاف شیشه که دارای دو جهت بوده است استفاده می-کنند. در شناخت این نوع الیاف شیشه لازم به ذکر است که بیشتر برای کاربردهای صنعتی ساخته شده و بخاطر پایین بودن مشخصات فنی آن بویژه مدول الاستیسیته به کار گرفته شده در آن، این مدل از الیاف برای استفاده در کاربردهای سازه ای به هیچ وجه توصیه نمی گردد. وجه تمایز این نوع الیاف در ظواهر آن نیز قبل مشاهده است. از این رو الیاف شیشه ای که مورد استفاده در مقاوم سازی ساختمان است در یک جهت قرار داشته و در آن جهت دیگر نخ های نگهدارنده در جهت عمود بر الیاف قرار گرفته اند. شاید سوال اینجاست که چطور با وجود دانش نسبت به عدم استاندارد الیاف شیشه دو جهته باز هم از آن استفاده می شود. پاسخ این است که این کار کاملا غیر حرفه ای بوده و تنها بخاطر قیمت پایین آن صورت می پذیرد. که البته مورد تایید مهندس ناظر قرار نخواهد گرفت. برخی از مهندسین خبره و معماران پر تجربه توصیه می کنند تا برای اینکه از استحکام و کیفیت Frp قابل به کارگیری در سازه خود مطمئن باشیم در پروژه های مقاوم سازی سازه خود از Frp که ترکیب یافته از الیاف کربن با رزین پروکسی است استفاده نماییم. شاید تصور شود که قیمت این دو متریال اصلا به صرف نیست ولی جالب اینجاست که اگر از الیاف کربن به جای الیاف شیشه استفاده شود به همراه محاسبه قیمت رزین مورد نیاز و نیز دستمزد زیر سازی باز هم قیمت انجام این پروژه در مقایسه با کیفیت کار و افزایش مقاومت و دوام سازه نه تنها تفاوتی نخواهد داشت بلکه گاها اندکی کمتر نیز خواهد بود. اکنون زمانی که مهندس سازنده قصد خرید الیاف کربن را نمود توجه به این نکته لازم است که حتما الیاف کربنی را خریداری نماید که بسته بندی مناسب خود را از شرکت های معتبر دارد. می خواهیم مزیت های دیگری از استفاده از Frp را از منظر دیگری بررسی نماییم.دسته بندی دیگری از این مزیت ها عبارتند از:
* وزن بسیار کمی که Frp بخاطر چگالی پایین خود دارد.
* مقاومت کششی بسیار بالای آن
* مقاوت بالای این محصول در برابر خوردگی
* Frp کاملا نفوذ ناپذیری مغناطیسی دارد
* به صورت خارجی نیز امکان مقاوم سازی را فراهم می آورد.
* حمل و نقل Frp بسیار آسان بوده و بخاطر وزن کمی که دارد سرعت اجرایی آن بالاست.
* برای تولید این محصول روش های تولیدی در مقدار انبوه وجود دارد.
در تعریف از انواع محصولات بخش Frp اشاره به جزئیات این محصول خواهیم داشت. Frp متشکل از یک تسمه ، یک ورق و پارچه های Frp می باشد.
تسمه های مخصوص Frp ورقه هایی هستند که ضخامت چند میلی لیتری دارند این ورقه ها را با به کمک چسب های مناسب و کاملا محکم به سطح بتن متصل می کنند. همچنین باید گفت به کمک تسمه های Frp برای اینکه سازه های آسیب دیده را تقویت و ترمیم نمایند نیز استفاده می شود این کار سازه را از خطراتی همچون خوردگی ، زلزله و نیز وجود سیل و آب هایی که دارای یون هستند محفوظ نگه می دارد. از پارچه هایی تحت عنوان پارچه های Frp نام بردیم. این پارچه ها قابلیت شکل پذیری بسیار بالا دارند و در مقابل تسمه های Frp قرار می گیرند. از جمله ویژگی های پارچه های Frp این است که دارای الیافی هستند که می تواند در یک یا دو جهت قرار بگیرد. تسمه های Frp بر خلاف پارچه ها خاصیت شکل پذیری ندارند ولی می توان آن را در ضخامت و عرض های متنوع خریداری نمود . در معارفه لمینت های Frp که متشکل از کابل ، نوار و تاندون های پیش تنیدگی هستند باید گفت که شباهت بسیار بالایی به میله های Frp داشته که انعطاف پذیری آن نیز بسیار خوب است . معمولا از این محصول در سازه های کابلی و یا سازه هایی که از بتن پیش تنیده ساخته می شوند استفاده می شود . این محصول معمولا در محیط هایی که در معرض خورندگی مانند محیط هایی دریایی قرار دارد بسیار استفاده می شود . قسمت دیگری از Frp مربوط به نوارهای Frp می باشد . این بخش را با میلگردهای Frp می شناسند . معمولا سازه هایی که مربوط به محیط های مهاجم آب دریا هستند مانند پل ها و یا سازه های مربوط به پارکینگ این نوع سازه ها در معرض خوردگی هستند و برای استحکام و مقاومت آنها مهندسین استفاده از Frp را چاره کار می دانند . برای درمان این اتفاق از میلگردهایی استفاده می کنند که با مواد پلیمری Frp ساخته شده باشند . میلگردهای Frp بخاط داشتن رفتار الاستیک در مقابل واکنش های مغناطیسی و خوردگی مقاومت بسیار بالایی از خود نشان می دهند . شاید سوال شود که تفاوت میلگردهای Frp در مقایسه با میلگردهای فولادی چیست و چه تفاوتی وجود دارد؟ این مسئله را در نحوه ساخت و ساختار میلگردهای Frp در مقایسه با فولادی به وضوح می توان دید . از سوی دیگر میلگردهای فولادی کاملا واکنش های همسانگرد دارند اما میلگردهای Frp کاملا ناهمسانگرد هستند. این رفتار ناهمسانگرد موجب می شود که در مقابل مقاومت های برشی بسیار مقاوم بوده و چسبندگی متمایزی از خود نشان دهد . در اینجا نیز همانطور که ملاحظه می شود معماران متبحر با شناخت دقیقی که از پیچیدگی ها و بافت و میزان مقاومت این محصول دارند آن را جایگزین هرگونه متریال از جمله متریال های فولادی و بتنی می نمایند و حتی آن را از ساختار فولاد نیز مستحکم تر می دانند. شاید تصور شود که چطور طی سالیان متمادی در ساخت پل ها و پارکینگ ها و عابرهای پیاده از ساختار بتن و فولاد استفاده می شده است؟ باید توجه نمود که دوام و طول عمر این سازه ها با این جنس کاملا روبه رکود بوده اما طول عمر متریال هایی که با جنس Frp انتخاب شوند دوام و طول عمر بسیار بالاتری را از خود نشان می دهند. در ادامه این مقاله قصد داریم در خصوص میلگرد شیشه GFRP صحبت کنیم. این نوع میلگردها که به مدل آجدار شناخته شده اند از نوع متریال کامپوزیتی بوده که ترکیب یافته از الیاف شیشه و رزین پلیمری می باشند . اگر با آرماتورهای فولادی تا حدودی آشنایی داشه باشید شناخت بهتری از میلگرد های آجدار شیشه GFRT پیدا خواهید نمود. کار این میلگرد آجدار در واقع تقویت نمودن بتن می باشد به طوری که سختی و مقاومت اضافه بر سازه را از روی بتن و ماتریس ها به روی خود حمل خواهد نمود. فولاد مورد استفاده برای تقویت ممکن است به دلیل آب و هوا و قرار گرفتن در معرض کلریدها باعث خوردگی عمده شود و منجر به خراب شدن شدید شود. مهندسین و صاحبان ساختمانهایی که با تعمیرات مداوم و خرابیهای بالقوه خطرناک مواجه هستند، میلگرد مرکب (GFRP) را در سیاستهای حفاظت در برابر خوردگی خود گنجاندهاند. آرماتور میلگرد کامپوزیت GFRP در ارائه یک راه حل پایدار اقتصادی، ایمن و بلندمدت با صرفه جویی در هزینه اولیه و بلند مدت به این درخواست پاسخ داده است.
شاید این سوال مطرح باشد که چرا میلگرد کامپوزیت؟ بارزترین ویژگی میلگرد کامپوزیت شده این است که:
خورنده نیست، هرگز زنگ نمی زند هزینه کمتر نسبت به میلگرد اپوکسی یا ضد زنگ دارد.
25٪ وزن فولاد، قرار دادن آسان و 2 برابر استحکام کششی بالاتر از فولاد دارد.
30% مقاومت در برابر کشش بیشتر در مقایسه با فولاد را از آن خود نموده است و حداقل الزامات پوشش بتنی در مقایسه با فولاد را دارد. همچنین دارای مقاومت در برابر خستگی عالی می باشد. یک نکته مهم در خصوص این مدل از کامپوزیت ها دانستن این مطلب است که همه میلگردهای کامپوزیت برابر ایجاد نمی شوند. Nycon® با ارائه گسترده ترین و بالاترین درجه GFRP یعنی پلیمر تقویت شده با الیاف شیشه، قادر است بهترین عملکرد را با بهترین هزینه ارائه دهد. خواص مکانیکی و فیزیکی آرماتور FRP در تعیین عملکرد و دوام طولانی مدت بسیار مهم است. میلگرد کامپوزیت Nycon® GFRP تنها میلگرد موجود در بازار است که هر سه درجه (40GPa، 50GPa و 60GPa) را مطابق با CSA S-807 برآورده میکند. ارائه بالاترین درجه در بازار تا GUTS 1372 مگاپاسکال و 65 گیگا پاسکال تا خط LM 800 مگا پاسکال و نوار 44 گیگا پاسکال . این امکان بهینه سازی طراحی و بهترین نسبت هزینه در مقابل عملکرد - انعطاف پذیری را فراهم می کند. موارد استفاده آن می توان به پیش ساخته معماری، عرشه پل، کانترها، تعویض میلگرد، پروژه های حساس به مغناطیسی، سازه های دریایی اشاره داشت.
پیشینه تاریخی مواد پلیمری و کامپوزیتی FRP
مواد کامپوزیت برای اولین بار در دهه 1960 تولید شد. پلیمر تقویت شده با فایبرگلاس (FRP) در دهه 1980 زمانی که ژاپن در پروژه قطارهای سریع السیر مورد استفاده قرار گرفت، به صورت تجاری شناخته شد. سوال این است که چرا مهندسان برای ساخت پروژه های قوی و طولانی مدت به مواد کامپوزیت نیاز دارند و چرا مواد تقویت کننده که به طور سنتی استفاده می شوند فاقد استحکام هستند. پاسخ با خوردگی همراه است که عمر مفید یک سازه بتنی را کوتاه می کند. بنابراین، مهندسان و سازندگان باید سازه های بتنی را با موادی تقویت کنند که بتواند در شرایط سخت محیطی دوام بیاورد.
میلگرد FRP عمدتاً به این دلیل که در برابر عوامل خورنده مقاوم است و اجازه نمی دهد بتن زنگ بزند یا ضعیف شود، ارزش تجاری پیدا می کند. GFRP یا میلگرد پلیمری تقویت شده با الیاف شیشه گونه ای از FRP است. مواد کامپوزیتی پیشرفته مانند FRP توسط ایالات متحده و کانادا برای کاربردهای ساختاری در اواخر دهه 1990 مورد استفاده قرار گرفت. سازه های بتنی حساس مانند دیوارهای دریایی، سدها و نیروگاه ها باید با میلگردهای مقاوم در برابر خوردگی تقویت شوند. بنابراین، مواد تقویت کننده فایبرگلاس به عنوان محصول ایده آل برای زیرساخت های بتنی حساس در نظر گرفته می شود.
مزایای استفاده از میلگرد GFRP
میلگرد پلیمری تقویت شده با الیاف شیشه یک محصول ساختمانی با ارزش افزوده بالا است. ارائه دهندگان زیرساخت های بزرگ، مانند دولت ها، اکنون به این واقعیت اذعان کرده اند که GFRP یک مصالح ساختمانی مقرون به صرفه است که پتانسیل کامل برای افزایش عمر سازه های عمومی را دارد که در آن خوردگی می تواند اثرات اقتصادی و زیست محیطی زیادی داشته باشد. با افزایش خوردگی ناشی از گرم شدن کره زمین، مواد تقویت کننده فایبرگلاس محبوبیت قابل توجهی به دست آورده اند. در آینده، این مواد کامپوزیتی پیشرفته قدرت و خواص خود را به وضوح نشان خواهند داد.
در اینجا برخی از مزایای استفاده از میلگرد GFRP در کاربردهای مختلف آورده شده است:
اجزای تشکیل دهنده GFRP شامل رزین وینیل استر مقاوم در برابر خوردگی با کیفیت بالا است که طول عمر یک سازه بتنی را افزایش می دهد.
در مقایسه با مواد تقویت کننده سنتی، میلگرد GFRP ¼ وزن فولاد با مقاومت کششی 2 برابر فولاد است.
میلگرد GFRP برای برق و گرما نارسانا است و آن را به گزینه ای ایده آل برای تاسیساتی مانند نیروگاه های تولید برق و تاسیسات علمی تبدیل می کند.
با در نظر گرفتن مزایای بلند مدت میلگرد GFRP، در مقایسه با فولاد ضد زنگ با روکش اپوکسی یا فولاد ضد زنگ، محصولی مقرون به صرفه است.
در برابر یون های کلرید و سایر عناصر شیمیایی آسیب ناپذیر است.
می توان آن را در طول ها، خم ها و شکل های سفارشی ساخت.
فرآیند نصب میلگرد GFRP به همراه ویژگی آسان برش و ماشینکاری آن بسیار راحت است.
نسبت به میدان الکتریکی و فرکانس های رادیویی شفاف است
یک پروژه تقویت شده با میلگرد GFRP بدون تعمیر و نگهداری است و سازندگان را قادر می سازد از هزینه بازسازی اجتناب کنند.
ممکن است به نظر برسد که تقویت کننده فایبرگلاس گران است در حالی که سایر تقویت کننده های فولادی سنتی نسبتاً ارزان هستند. در واقع، میلگرد فایبر گلاس یک مصالح ساختمانی مقرون به صرفه است، زیرا به سازه بتنی عمر طولانی و بدون تعمیر و نگهداری عمده می دهد.
البته پر واضح است که برای یک سازنده و معمار متبحر آنچه در وهله اول اهمیت دارد ساختار و مقاومت و رایت مطلوب از کار است و نه مسیله هزینه کرد و قیمت. زیرا صحت و سلامت ساختمان قابل ارزش گذاری ریالی نمی باشد.
میلگرد بازالت BFRP
قطعا اگر سررشته ای در مبحث ساختمان سازی و سازه ها داشته باشید باید اسم میلگرد BFRP و یا همان میلگرد بازالت به گوشتان آشنا باشد در کنار میلگردهای فولادی میلگرد های بازالت هم که نوعی از میلگردهای FRP هستند این روزها نقش به سزایی در صنعت ساخت و ساز دارند چرا که این نوع از میلگردها به نسبت میلگردهای فولادی از مقاومت و استحکام بیشتری برخوردار هستند، میلگرد بازالت ترکیبی از الیاف پلیمری بازالت می باشد و در واقع ساخت این میلگرد به گونه ای است که از متصل کردن رشته های بازالت تشکیل شده است، یکی از مزیت های مهمی که میلگرد های FRP حال از هر نوعی که باشند به نسبت میلگردهای فولادی برتری داده است مقاوم بودن آن ها در برابر محیط های شیمیایی خوردنده، اسیدی و قلیایی است، ساخت میلگرد بازالت با سنگ های آتشفشانی سبب شده است که این نوع میلگردها وزن سبکی داشته باشند و در کنار این وزن سبک قدرت و ماندگاری بالاتری به نسبت میلگردهای فولادی خواهند داشت، ماده اولیه میلگرد BFRP سنگ بازالت می باشد که 80 درصد از آن را الیاف بازالت و 20 درصد آن را رزین اپوکسی تشکیل داده است، در رابطه با طول عمر میلگردهای بازالت 120 سال ذکر شده است در صورتی که این طول عمر برای میلگردهای فولادی تنها 50 سال است، با میلگرد های بازالت بدون آسیب به محیط زیست سازه های خود را مقاوم سازی کنید، به صراحت می توان گفت میلگرد BFRP از جمله میلگردهای پلیمری است که از کامپوزیت FRP ساخته می شود، از نظر قیمتی میلگرد بازالت به نسبت میلگردهای دیگر با قیمت مناسب تری عرضه می شود، یکی از نکته های جالب توجه در بین میلگردهای فولادی و بازالت این است که اگر بخواهید همان نتیجه گیری که از میلگردهای بازالت داشتید از میلگردهای فولادی بگیرید باید چندین برابر میلگردهای بازالت میلگرد فولادی تهیه کنید که علاوه بر هزینه بالایی که دارد وزن زیادی نیز به سازه وارد می شود. در چندین سال اخیر مقاوم سازی سازه ها با میلگردهای FRP بسیار رواج یافته است با استفاده از میلگرد بازالت می توان یک سازه را از ابتدای کار با یک زیرسازی مستحکم ساخت، قابل استفاده در میدان های الکترو مغناطیسی و تقویت محل موردنظر، استفاده از میلگرد بازالت در بهسازی و مقاوم سازی سازه های تاریخی و کهن و در آخر مقاوم سازی ساختمان ها در برابر خطراتی همچون ضربه، انفجار، حریق و ارتعاشات زمین لرزه ای. در بخش زیر تفاوت میان میلگرد بازالت با میلگرد فولادی را مورد بررسی قرار داده ایم.
4 تفاوت میلگرد بازالت با میلگرد فولادی
1. میلگرد بازالت یا BFRP از لحاظ پارامتر مدول الاستیسیته 5 برابر کمتر از میلگردهای فولادی می باشد.
2. میلگرد بازالت نسبت به رطوبت، آب و جریان های الکتریکی بسیار مقاوم بوده و به عنوان عایق عمل می کند
3. میلگرد فولادی دارای وزن بالا اما کشش پایین است که در میلگرد بازالت این موضوع کاملا برعکس بوده و دارای وزن کم و کشش بسیار بالایی است
4. میلگرد فولادی به نسبت خوردگی مقاومتی ندارد در صورتی که میلگرد بازالت در برابر خوردگی بسیار مقاوم بوده و در محیط های خورنده قابل استفاده است.
ویژگیهای میلگرد اف ار پی BFRP
* دوام و ماندگاری طولانی مدت به همراه استحکام بالا
* نصب و اجرا میلگرد به صورت آسان و بدون دشواری
* طول عمر مفید
* میلگرد بازالت دارای مقاومت خرشی
* به راحتی به سطح بتن می چسبد
* قیمت مناسب به نسبت میلگردهای فولادی
* مقاومت بالا در برابر خستگی
* دارای مقاومت کششی در راستای طول
* سبک بودن و وزن کمتر به نسبت میلگرد فولادی
* حمل و نقل آسان
* عایق در برابر انرژی الکتریکی و مغناطیسی
* مقاومت بالا در برابر خوردگی ها و استفاده در محیط های اسیدی، قلیایی و ...
* مقاومت بالا در مقابل حریق و آتش سوزی ها
5 مورد از معایب استفاده از میلگرد بازالت
* پایین بودن مدول الاستیسیته
* میلگرد BFRP دارای استحکام عرضی بسیار کم می باشد
* ضریب انبساط گرمایی بالا در جهت عرضی نسبت به بتن
* به دلیل مقاومت فشاری کم در ستون های در معرض فشار نمی توان استفاده نمود
* به دلیل نداشتن مقاومت درمقابل اشعه فرابنفش خورشید امکان جدا شدن رزین و الیاف بازالت به کار رفته در میلگرد وجود دارد
FRP و نقش ستون های RC
سازههای ساختمانهای بتن مسلح موجود به دلیل جزئیات کمبود لرزهای، آسیبپذیری لرزهای و انفجاری دارند. چنین آسیبپذیریهای ساختاری را میتوان با استفاده از یک سیستم پوشش پلیمری تقویتشده با الیاف (شکل دایرهای پوسته ژاکت پیشساخته و مواد دوغابی که فضاهای سالانه را پر میکنند)، کاهش داد، که فشار محدود بیشتری را به ستونهای موجود میدهد. برای یافتن طرح مقاوم سازی بهینه، یک روش تکراری برای طراحی، مدل سازی و شبیه سازی سازه مقاوم سازی شده می تواند زمان بر باشد. ما به شما یک ابزار تصمیمگیری سریع را پیشنهاد می کنیم که با استفاده از تکنیک یادگیری ماشین ترکیبی توسعه یافته است، که میتواند بلافاصله طرحهای مقاومسازی بهینه را بدون ماهیت پرزحمت روشهای تکراری دستی بدست آورد. تکنیک ترکیبی شامل یک شبکه عصبی مصنوعی برای تولید سریع پاسخهای ساختاری و یک الگوریتم ژنتیک برای بهینهسازی جزئیات مقاومسازی (استحکام و ضخامت ژاکت عمدتاً مربوط به محصور شدن؛ و استحکام دوغاب و قطر داخلی ستونها مربوط به سختی) تحت پارامترهای محصور شدن و سختی است. ابزار مبتنی بر یادگیری ماشینی، جزئیات مقاوم سازی را در سطوح عملکرد هدف از طریق به حداکثر رساندن نسبت محصور شدن و به حداقل رساندن نسبت سختی بهینه کرد و محدوده قابل قبولی از بارهای لرزه ای را بدست آورد. بر اساس بررسی، پارامترهای سختی مرتبط با شرایط هندسی در یک سطح محصور شدن پایین به جای افزایش در پارامترهای محصور افزایش یافته است. با این حال، برای گسترش محدوده قابل قبول سطوح خطر لرزه ای و انفجار، جزئیات مقاوم سازی با حداکثر کردن پارامترهای محصور شدن بهینه شدند. بارهای مخاطره آمیز ساختمان بتن مسلح موجود سیستم پوشش پلیمری تقویت شده با الیاف تکنیک های یادگیری ماشینی ترکیبی طرح مقاوم سازی بهینه خواهد بود. بسیاری از مطالعات تحقیقاتی در مورد مقاومسازی لرزهای قابهای بتن مسلح موجود (RC) با ژاکتهای پلیمری تقویتشده با الیاف (FRP) انجام شده است. اگرچه ستون های RC موجود به دلیل تقویت عرضی ناکافی و کمبود جزئیات لرزه ای در برابر شکست برشی آسیب پذیر هستند، تحقیقات کمی در مورد مکان های تقویت کننده و سطح تقویت کننده FRP مورد نیاز برای جلوگیری از شکست برشی ستون وجود دارد. در این مقاله، روش مقاومسازی لرزهای بهینه که از ژاکتهای FRP برای قابهای RC بحرانی برشی استفاده میکند، ارائه شده است. این روش بهینه از الگوریتم ژنتیک مرتبسازی غیر غالب-II (NSGA-II) برای بهینه سازی دو تابع هدف متضاد هزینه مقاوم سازی و همچنین عملکرد لرزهای به طور همزمان استفاده میکند. برای به حداقل رساندن هزینه مقاوم سازی و به حداکثر رساندن عملکرد لرزهای سازه، این روش بهینه مقدار FRP مورد نیاز و ضریب تغییر نسبتهای رانش بین طبقاتی را به حداقل میرساند در حالی که شرایط محدودیت در جلوگیری از شکست برشی، حداکثر رانش بین طبقاتی را برآورده میکند. نسبت و حداکثر کرنش فشاری بتن. هر دو روش تقویت خمشی و روش تقویت برشی ژاکت های FRP برای تقویت ظرفیت خمشی و مقاومت برشی ستون ها به کار گرفته شده اند. دو روش تقویت به صورت متوالی اعمال می شوند تا مقدار کل مواد FRP مورد نیاز به حداقل برسد. روش پیشنهادی برای قاب RC 3 طبقه اعمال میشود و طرحهای مقاومسازی بهینه که مکانهای تقویتکننده و تعداد لایه های تقویت کننده FRP را پیشنهاد بدست می آید.
قابهای بتن مسلح موجود (RC) که برای بارهای ثقلی طراحی شده اند یا با قوانین قبلی مطابقت دارند، میتوانند رفتار غیرقابلیت شکلی از خود نشان دهند. چنین سازه هایی به دلیل ظرفیت تحمل بار جانبی ناکافی و شکل پذیری محدود، خطرات قابل توجهی از ریزش در هنگام زلزله های قوی را به همراه دارند چندین محقق آسیب پذیری سازه های RC موجود در برابر زلزله های قوی را نشان داده اند به طور خاص، ستونهای RC موجود به دلیل تقویت عرضی نامناسب و جزئیات لرزهای ناکافی را میتوان به سه حالت شکست طبقه بندی کرد:
شکست برشی، شکست ناحیه لولای پلاستیکی خمشی، و جدا شدن باند با هم پیوند. بحرانی ترین حالت شکست، شکست برشی است که می تواند منجر به شکست شکننده ستون ها شود. این خطر را می توان با مقاوم سازی سازه های موجود قبل از وقوع زلزله کاهش داد. تکنیک های مختلف مقاوم سازی ستون RC به طور گسترده برای ارتقاء قاب های RC استفاده می شود. تکنیکهای روکش RC و پوشش فولادی برای مقاوم سازی ستونهای RC که رفتار غیر انعطاف پذیری از خود نشان میدهند، استفاده شده اند. با این حال، این تکنیکهای مقاوم سازی مرسوم برای اعمال و افزایش وزن و سختی سازه دشوار و زمانبر هستند که به نوبه خود باعث افزایش بارهای لرزهای میشوند. بنابراین، این تکنیک ها می توانند منجر به هزینه های مقاوم سازی بالاتر شوند. در نتیجه، تکنیکی با استفاده از ژاکتهای پلیمری تقویت شده با الیاف (FRP) به طور گسترده در سالهای اخیر برای مقاوم سازی ساختارهای RC موجود استفاده شده است. الیاف در ژاکت های FRP در جهت حلقه پیچیده می شوند تا بتن را محدود کنند و در نتیجه مقاومت فشاری و کرنش فشاری نهایی آن را افزایش می دهند. نسبت به تکنیک های مرسوم، مزایای این روش شامل نصب سریع و آسان و کاهش هزینه های مقاوم سازی، بدون افزایش وزن و سختی سازه است.
میلگرد frp به عنوان عایق حرارتی :
در ساختمان سازی یکی از نکاتی که باید به آن توجه شود قسمت سقف ساختمان ها است و یکی از مهم ترین ویژگی هایی که باید برای سقف ها در نظر گرفته شود عایق بندی مناسب به منظور جلوگیری از هدر رفتن انرژی و تامین آسایش می باشد. این عایق ها هم باید حرارتی باشند که لزوم اجرای آن در تمامی ساختمان های اسکلت فلزی و ساختمان های اسکلت بتنی در حال ساخت مورد نیاز است. سقف ساختمان به عنوان یکی از قسمت های مهم ساختمان در نظر گرفته می شود که با توجه به شرایط و موقعیت پروژه در برخی پروژه ها نیاز به عایق بندی صوتی و حرارتی دارد. عایق بندی حرارتی نسبت به عایق صوتی ارجعیت داشته و قطعا لزوم اجرای آن برای جلوگیری از اتفاقات احتمالی ضروری است. با توجه به قوانین و مقررات ساختمان ها در مورد توانایی سقف ها در برابر آتش از جمله دوام آن ها در برابر حریق و میزان مقاومت در برابر حریق، سقف های مرکب عرشه فولادی باید مقاومت در برابر آتش را مطابق آزمایش حریق استاندارد داشت باشند، برای جلوگیری از انتقال حرارت به سقف و همچنین برای کنترل مسائل مربوط به آتش سوزی از دو لایه عایق که یک لایه عایق پشم سنگ در زیر سقف و در زیر ورق گالوانیزه ای و یک لایه عایق پلی استایرن در بالای سقف و بر روی سطح بتن ریزی استفاده می شود و با توجه به استفاده از دو لایه عایق حرارتی در بالا و پایین سقف و وجود عایق پشم سنگ باعث مقاومت سقف در مقابل آتش از ۲ ساعت تا ۴ ساعت با توجه به طراحی که دارد میگردد. مهمترین ویژگی عایقهای پشم سنگ مقاومت استثنایی آنها در برابر آتش می باشد که عایق پشم سنگ در دمای حداکثر ۸۰۰ درجه سانتیگراد میتواند به طور مداوم عمل کند. دمای ذوب الیاف آن بیش از ۱۰۰۰ درجه سانتیگراد است و در برابر شعله مستقیم آتش تا حدود ۴ ساعت مقاومت می کند. عایق حرارت قابل استفاده در ساختمان به عایقی اطلاق می شود که دارای ضریب هدایت حرارتی کمتر یا مساوی و مقاومت حرارتی مساوی یا بیشتر باشد.
به جز این عایق حرارتی و استفاده از پشم سنگ در زیر سقف ها و همچنین ورق های گالوانیزه میلگرد های کامپوزیت نیز دارای خواص ویژه ای برای استفاده آن ها به عنوان عایق حرارتی می باشد. استحکام کششی میلگرد های کامپوزیت و frp سه برابر میلگرد های معمولی می باشد و همچنین هشت برابر سبک تر از میلگردهای فولادی هستند. میلگرد های frp از مقاومت بالایی در برابر خوردگی نسبت به میلگرد های فولادی برخوردار هستند و 15 برابر طول عمر بیشتری دارند که این یک ویژگی بسیار عالی محسوب میشود. همچنین frp بین 15 تا 30 درصد ارزان تر از میلگرد های فولادی است. ولی در تولید آنها به جای فولاد از رزین پلیمری مخصوص و الیاف استفاده میشود. میلگرد frp یک سری خواص فیزیکی دارد که یکی از آن ها چگالی این میلگرد هاست. چگالی میلگردهای frp به طور کلی در محدوده از 1.25 تا 2.1 گرم بر سانتی متر مربع، تغییرپذیر است. مقایسه مقادیر مربوط به چگالی میلگردهای frp با میله های فولادی، نشان دهنده کاهش وزنی فوق العاده بالای این قطعات در محدوده 75 تا 83 درصد نسبت به میلگرد های فولادی می باشد. پایین بودن وزن این نوع سازه های تقویت کننده منجر به کاهش هزینه های انتقال و جابجایی قطعات و همچنین افزایش راحتی کار با آن ها در حین انجام پروژه های ساخت و ساز میشود که خود ویژگی با ارزشی برای کار ساختمان سازی است. یکی دیگر از خواص فیزیکی این نوع میلگرد ها ضریب انبساط حرارتی آن ها می باشد. برای بررسی روند تغییر ضریب انبساط حرارتی در میلگردهای frp (هم در راستای طولی و هم در راستای عرضی)، نوع الیاف تقویت کننده استفاده شده، نوع رزین مصرفی و میزان کسر حجمی الیاف استفاده شده اهمیت دارد. این ضریب انبساط حرارتی به وسیله خصوصیات الیاف برای راستای طولی تعریف می شود. در این میان ضریب انبساط حرارتی برای راستای عرضی، با توجه به ویژگی های رزین مشخص میشود. زمانی که ضریب انبساط حرارتی منفی باشد، نشان از این است که با افزایش دمای محیط ماده استفاده شده دچار انقباض میشود. همین ماده با کاهش دمای محیط، منبسط خواهد شد. برای محاسبه ضریب انبساط مواد مختلف از ضریب بتن به عنوان مرجع استفاده کنید. استفاده از میلگردهای frp در ساخت سازه هایی با قابلیت مقاومت در برابر احتراق توصیه نمی شود. هرچند که میلگردهای frp در داخل بتن جایگذاری می شوند و به دلیل عدم حضور اکسیژن امکان آتش گرفتن آن ها به شدت پایین است اما اعمال گرمای بیش از حد به سازه، سبب نرم شدن رزین پلیمری خواهد شد. درجه حرارتی که تحت آن جزء پلیمری میله تقویت کننده frp نرم می شود را به عنوان دمای شیشه ای شدن می نامند. در دمای بالاتر به دلیل بروز تغییراتی در ساختار ملکولی ماده، مدول الاستیسیته frp به شدت کاهش می یابد و همین امر در نهایت به تخریب سازه منتهی می گردد. میلگردهای frp ذاتا ناهمسان و به شکل گرد هستند و امکان ساخت آن ها با استفاده از فناوری های متفاوتی از جمله پالتروژن ، بریدینگ و نیز فرایند بافندگی تاری پودی وجود دارد. عواملی از قبیل کسر حجمی الیاف، نوع لیف، نوع رزین ، جهت گیری الیاف ، اثرات ابعادی و نیز کنترل کیفیت در حین تولید، همه و همه نقش اساسی و مهمی در تعیین خصوصیات میلگردهای frp را بر عهده دارند. البته باید توجه داشت که تمامی خواص مطرح شده جنبه عمومی دارد و ممکن است نتوان موارد مطرح شده را به همه محصولات frp تعمیم داد.
میلگرد frp به عنوان عایق الکتریکی
نوع طراحی و ساخت میلگرد کامپوزیت به گونهای است که میتوان از آن در شرایط مختلف محیطی بهره برد. امروزه در لوله های بتنی و کانال های هدایت فاضلاب به شکل بسیار گسترده از میلگرد کامپوزیت استفاده می شود. علاوه بر این نیز برای سازه های دریایی و سازه های بتنی اسکله، بکارگیری میلگرد کامپوزیت بهترین گزینه است. مواد اولیه ای که در تولید میلگرد کامپوزیتی به کار گرفته می شوند و به دلیل عایق الکتریکی بودن آن، این امکان را فراهم کردهاند که در مراکز بهداشتی و درمانی و در سازه های مجاور دستگاههای mri بتوان از قابلیت های آن استفاده کرد. در آرماتور بندی لایه های فوقانی در عرشه پل ها و همچنین در نیلینگ، استفاده از میلگردهای کامپوزیت می تواند گزینه ای ایده آل محسوب شود. امروزه به منظور مقاوم سازی سالن های صنعتی و کف پارکینگ ها نیز از آرماتوربندی بهره برده میشود. بکارگیری میلگرد کامپوزیتی به واسطه کیفیت و عملکرد فوق العاده ای که دارد، در این شرایط می تواند گزینه ای کاربردی شناخته شود.
همانطور که اشاره شد یکی از خصوصیات مهم میلگرد های frp عایق بودنشان در برابر جریانات الکتریکی و الکتریسیته است. میلگردهای frp رسانا نیستند و مانع از هدایت جریان الکتریکی میشوند، به همین دلیل این نوع میلگرد برای ساخت سازههایی که احتمال برق گرفتگی در آنها بالاست استفاده میشود. به علت قابلیت نارسایی الکتریکی و مغناطیسی میلگرد frp، این محصول در اماکنی مانند بیمارستان ها، فرودگاه ها، مراکز رادار و … که در میدان الکتریکی و مغناطیسی قرار دارند، برای جلوگیری از آسیب های جانی مورد استفاده قرار می گیرد. میلگردهای frp به مرور در حال جایگزین شدن میلگردهای فولادی معمولی در صنعت ساختمان سازی هستند. همچنین این نوع میلگردها بر خلاف نوعی فولادی که ممکن است با زنگ زدن یا خوردگی مشکلاتی را برای بتن به وجود بیاورند، به هیچ عنوان زنگ نمیزنند و در برابر خوردگی مقاوم هستند. هم چنین در جاهایی که به علت مجاورت با میدانهای الکتریکی یا مغناطیسی نمیتوانیم از میلگردهای فولادی استفاده کنیم، میلگردهای frp بهترین گزینه برای مسلح کردن بتن هستند. دوام بالایی دارند که البته یکی از خواص frp ها دوام بالای آن ها نسبت به میلگرد های فولادی است. به طور کلی، مقاومت و سختی میلگردهای frp به شرایط محیطی قبل و بعد از فرایند ساخت به شدت حساس هستند. این شرایط محیطی می تواند رطوبت، اشعه ماورای بنفش، دمای بالا، محلول های قلیایی، اسیدی یا نمک دار را شامل شود. مقاومت و سختی این نوع میلگردها بسته به جنس مصالح به کار گرفته شده و شرایط موجود، می تواند افزایش یا کاهش یافته و یا ثابت بماند. در اکثر تحقیقات موجود، میلگردهای frp به تنهایی و بدون قرارگیری در بتن تحت محیط خورنده و بدون اعمال بارگذاری قرار گرفته اند. عملکرد میلگردهای frp جایگذاری شده در بتن، می تواند تحت تاثیر عوامل متغیر زیادی قرار گیرد. به طور کلی تغییرات ph محیط به عنوان مقیاسی برای کاهش مقاومت و سختی کششی میلگردهای gfrp شناخته می شوند. در این رابطه نتایج متغیری را می توان از آزمایشات متعدد به دست آورد. هرچند در تمامی موارد، افزایش دما و افزایش زمان قرارگیری در محیط کاهش مقاومت و استحکام میلگردهای frp را تشدید می کند. رزین مورد استفاده می توان الیاف شیشه را از نفوذ یون های مضر و محیط قلیایی باز دارد. به دلیل همین مقاوت بالا و این خاصیت فوق العاده این نوع میلگرد ها جایگزین روش های قبلی شده اند. رفتار میلگردهای کامپوزیتی frp کاملاً الاستیک میباشد. این رفتار الاستیک تا لحظهی که فشار وارد بر آن در حد گسیخته شدن زیاد شود ادامه دارد. مقاومت آنها در مقایسه با آرماتورهای فولادی بسیار بیشتر است. کرنش الاستیک آنها نیز به همین نسبت از فولاد بسیار بیشتر میباشد. مدول الاستیسیته یا کش سانی میلگردهای frp به نوع پلیمر و رزین به کار رفته در آنها بستگی دارد. همچنین با توجه به این متغیرها، شکل ظاهری این میلگردها میتواند متفاوت باشد. بنابراین به صورت کلی از میلگردهای frp در جاهایی استفاده میشود که میلگردهای فولادی به خاطر شرایط پیچیدهی محیطی دچار خوردگی و آسیب دیدگی شوند. هم چنین از این میلگردها میتوان در مسلح کردن بتنهایی که کار بتن ریزی آنها قبلاً انجام شده نیز استفاده کرد.
میلگرد frp به عنوان ضد زنگ و خوردگی
در کنار مواردی که گفته شد، میلگرد کامپوزیتی کاربردهای دیگری در شرایط محیطی مختلف میتواند از خود نشان دهد که یکی از آن ها استفاده در دیواره موقت بتنی درون تونل های مترو می باشد همچنین میتوان از میلگرد کامپوزیت در بلوک های بتنی پیش ساخته جاده ای بهره گرفت. در کانال های روباز و لوله های بتنی هدایت آب نیز از آن ها استفاده میشود و گزینه ای مناسب برای بکارگیری در تاسیسات فاضلاب مانند تصفیه خانه ها میباشد. برای مسلح سازی بتن ها در مکان هایی که همواره در معرض حمله مواد شیمیایی و خوردگی قرار دارند، بهره گیری از کاربردهای میلگرد کامپوزیتی ایده ای مناسب محسوب می شود. همانطور که گفته شد مقاومت میلگرد کامپوزیت در مقابله با خوردگی از جمله مهمترین مزایای این مدل از میلگردها میتواند عنوان شود. میلگرد frp به مواد شیمیایی نیز بسیار مقاوم است. در کارخانه های پتروشیمی و همچنین سایت های زباله نیز میتوان از این نوع میلگرد ها بهره برد. این مدل از میلگرد در مقایسه با میلگردهای فولادی از مقاومت کششی بالاتری برخوردار است. میلگرد کامپوزیت می تواند تا دو برابر نسبت به میلگرد فولادی، مقاومت کششی سازه راه افزایش دهد. مهمترین مزیت و دلیل استفاده از میلگردهای frp به جای میلگردهای فولادی در مناطق فراساحلی است ورزینهای اپوکسی که در ساخت میلگردهای frp به کار رفتهاند مقاومت بسیار بالایی در برابر مواد شیمیایی مانند اسید، نمک و آب دارند و مانع از خوردگی میلگرد میشوند. به دلیل مقاومت بالای این میلگردها، از آنها برای ساخت سازههایی که در معرض نمکهای یخ زا قرار دارند استفاده میشود. علاوه بر آن در ساخت سازههای دریایی، عرشه پلها و اسکلهها نیز از frp ها استفاده میشود. در نظر داشته باشید خصوصیات چسبندگی و مقاومت کششی میلگردهای frp، از جمله پارامترهای مهمی برای سازه های بتن به شمار می روند. شرایط محیطی به طور وسیع محققان را علاقه مند به تحقیق درباره رفتار میلگردهای frp در محیط های مرطوب با اثرات قلیایی شدید نموده است که باعث ساخت و پیشرفت این نوع میلگرد ها و مقاومت آن ها در برابر خوردگی شده است. پدیده خوردگی در بتن مسلح شده با میلگرد فولادی بدین صورت است که ابتدا میله های فولادی داخل بتن شروع به زنگ زدگی کرده و اکسید میشوند. سپس این اکسیدها در داخل بتن منتشر شده و باعث از بین رفتن بتن میشوند. بدین ترتیب با خورده شدن میلگرد و بتن، سازه بتنی به طور کامل تخریب میشود. استفاده از میلگردهای frp به دلیل مقاومت بالا و خاصیت ضدخوردگی باعث مقاومسازی سازههای بتنی میشود. به طور کلی خواص و ویژگی های frp ها باعث شده است تا سالیان سال بدون متحمل شدن هیچ نوع آسیبی عمر سازه را بالا ببرند ودوام و طول عمر این نوع میلگردها ۱۵ برابر میلگردهای فولادی است. به طور کلی استفاده از میلگردهای frp برای مسلح کردن بتن، طول عمر بتن را افزایش میدهند. خود این موضوع باعث میشود تا از جنبههای مختلفی برای پروژه صرفه جویی شود. به همین دلیل است که در سالهای اخیر، بخش عظیمی از بودجههای تحقیقاتی عمرانی صرف زمینه های مربوط به frp شده است. این میلگردها جایگزین مناسبی برای میلگردهای فولادی در محیطهای با خوردگی بالا هستند. آنها از ترکیب الیاف frp و یک پوشش رزینی ساخته میشوند. زیرا هم ترکیبی از دو مادهی مختلف است و هم در آن از الیاف frp استفاده شده است. یکی از اصلیترین مزیتهای این نوع میلگردها آن است که قیمت و هزینه آن ها نسبت به میلگردهای فولادی بسیار پایین تر است که برای جلوگیری از خوردگی استفاده بهتری دارد. آرماتورها یا میلگردهای frp با افزایش میرایی در سازه ساختمان، مقاومت آن را در برابر ارتعاشات ناشی از زلزله یا تجهیزات صنعتی نیز افزایش میدهد و باعث مقاوم سازی ساختمان میشود. در واقع علت اصلی به کاربردن میلگردهای frp در داخل بتن، جلوگیری از پدیده خوردگی و افزایش میرایی ارتعاشات ایجاد شده در سازه، در برابر ارتعاش میباشد. از میلگردهای frp در صنعت ساختمانسازی به علت اینکه باعث کاهش قطر و افزایش فاصله میلگردها دربین بتن مسلح میشوند استفاده میکنند. لازم به ذکر است که مناسبترین انتخاب جهت افزایش مقاومت سازه دربرابر زلزله و ارتعاشات، مقاومسازی با میلگرد FRP میباشد.
استفاده از GFRP در مقاوم سازی سازه های مترو
مقاوم سازی سازه های مترو یکی از مواردی است که frp ها در آن نقشه به سزایی دارند در واقع با توجه به این موضوع که سازه های بتن آرمه در معرض آسیب های شدیدی از راه های مختلفی هستند نیاز است که روش های مقاوم سازی چنین سازه هایی روز به روز گسترش یافته و به روز شود شاید برای شما هم این سوال پیش بیاید که بتن های آرمه چه نوع بتن هایی هستند در اینجا به طور خلاصه به تعریف بتن آرمه میپردازیم . بتن ها جز موادی هستند که در برابر فشار بسیار مقاوم هستند اما تنها مشکلی که بتن ها دارند این است که از کشش پشتیبانی نمی کنند به همین جهت است که با مخلوط کردن بتن با فولاد که هم در مقابل فشار و کشش بسیار مقاوم است دست به ایجاد ترکیب عالی به نام بتن آرمه زده اند، به بتن های آرمه بتن های مسلح نیز گفته می شود در واقع امروزه بتن های آرمه یکی از پرکاربردترین محصولات در مصالح ساختمانی محسوب می شوند بتن آرمه (RC) به RCC نیز شناخته می شود، بتن های آرمه حاوی مقدار مشخصی مواد تقویت کننده مثل فولاد و ... هستند، بتن ها همیشه در مواردی کاربرد دارند که نیاز باشد وزن زیادی را تحمل کنند برای مثال در تیرها، ستون ها، پایه ها و... و از آنجایی که بتن به تنهایی در برابر فشرده سازی و کشش ضعیف است و این در حالی است که فولاد هم از نظر کشش و هم از نظر فشار قوی تر است در ساختمان سازی از ترکیب این دو به عنوان بتن آرمه استفاده می شود چرا که بتن آرمه ازنظر اقتصادی بسیار قوی و سازگاراست و معمولا در ساختمان سازی ها، ساخت بزرگراه ها و تونل های برقی و آب و ... مورد استفاده قرار میگیرد. تا اینجا با بتن های آرمه به عنوان جزئی از مصالح ساختمان سازی آشنا شدیم، روش هایی که برای مقاوم سازی بتن های آرمه استفاده می شود می توان به مواردی همچون، استفاده از غلاف ها یا ژاکت های بتن آرمه، غلاف های فولادی، ورق های فولادی و ورق های FRP اشاره نمود. ورق های FRP به عنوان روشی نوین به دلیل خاصیت هایی که دارند در برابر خوردگی ها که در بخش های دیگر به طور کامل به ان اشاره میکنیم دارای انعطاف پذیری فوق العاده ای هستند، لازم به ذکر است در گذشته برای به سازی و تقویت سازه های ساختمانی برای برطرف کردن ضعف های سازه و یا افزایش شکل پذیری از مصالح سنتی استفاده میشد که با معرفی کردن مواد مرکب در مهندسی عمران مصالح دیگری جایگزین شدند، مواد مرکبی که معمولا در مهندسی عمران استفاده می شود به صورت پلیمرهای مصلح با الیاف FRP می باشند. همانطور که در بالا هم گفته شد از آنجایی که frp ها مصالح سبک و با دوام و مقاومت بسیار بالایی هستند که در ساختمان سازی امروزه بسیار مورد استفاده قرار گرفته اند. ورق های frp به دلیل ضخامت نازکی که دارند باعث شده اند استفاده از آن ها را در ساختمان سازی برای مهندسین راحت تر شود و قابلیت اعمال بر روی اکثر سطوح را دارند البته با تمام این تفاسیر frp ها هم همچون مابقی مصالح ساختمان سازی دارای نقاط ضعیفی در مقابل آتش و تنش های فشاری هستند . frp ها از اواسط دهه 80 میلادی برای تقویت و بهسازی سازه های بتنی در اروپا و ژاپن مورد استفاده قرار گرفتند. طی سال های گذشته تا کنون استفاده از frp ها تنها به سازه های بتنی محدود نمانده و برای انواع سازه های بنایی، چوبی و فولادی نیز کاربرد داشته است، تاکنون پژوهش های زیادی بر روی مصالح و بارهای انفجاری انجام شده است و امروز با توجه به حملات تروریستی، طراحی سازه هایی که در برابر انفجار مقاوم باشند بسیار افزایش یافته است و آئین نامه های زیادی برای تحلیل و طراحی انفجاری ارائه شده است این در صورتی است که با تولید و پیدایش مصالح نوین در صنعت ساختمان و کاربرد آن ها در مهندسی عمران در به سازی های موجود، چشم انداز جدیدی در مقابله با چنین حملاتی فراهم شده است.برای بررسی کاربرد FRP ها در یکی از پژوهش ها، رفتار دال بتنی تحت تاثیر بار انفجار بررسی شده است، در ابتدای کار دال بتنی را تحت تاثیر بار انفجاری قرار داده اند و سپس نتایج بدست آمده را با مدلسازی هایی با نرم افزار هایی همچون Ansys و Abaqus مقایسه نموده و تلاش کردند تا رابطه ای بین قطر حفره ناشی از انفجار، وزن مواد منفجره، محل انفجار ارائه نمایند و در آخر مقایسه ای بین مدل ها و نرم افزارهای استفاده شده صورت گرفت که در پی این مقایسه نقاط ضعف و قدرت هر کدام را تشریح کردند و همچنین در مقابل رفتار های سازه های فولادی و بتنی را نیز تحت اثر بارگذاری انفجار مورد بررسی قرار دادند سایر ویژگیها را بر روی عملکرد سازه برای هر دو نوع فولادی و بتنی به وسیله نرمافزار المان محدود Abaqus شبیهسازی و مقایسه نمودهاند و به این نتیجه رسیدند که عملکرد سازه های بتنی در حالت کلی مناسب تر خواهند بود و نگارندگان نیز پژوهش مقاوم سازی دیوارهای بتنی با انواع ورق های FRP در ضخامتهای متفاوت را در مقابل بار انفجار مورد بررسی و آزمایش قرار دادند و تاثیر بی نظیر frp ها را در کاهش خسارات و تنش در میلگردهای داخل بتن مشاهده کرده و دراین میان استفاده از ورق های کربنی در مقایسه با ورق های شیشه ای و آرامید مناسب تر و بهتر گزارش شده است و در آخر این پژوهش ها به بررسی و آزمایش کارایی استفاده از مصالح مرکب بر عملکرد دیوارهای بتنی در برابر انفجار پرداخته است، بدین ترتیب که دیواربتنی مقاوم سازی شده با پلیمرهای مسلح الیاف شیشه ای (GFRP) تحت اثر بار انفجاری قرار گرفته است و با توجه به مطالب بیان شده، استفاده از FRP ها برای سازه های مترو بسیار موثر و کاربردی بوده که در این روزها بسیار مورد استفاده قرار گرفته است.
استفاده از FRP در مقاوم سازی سازه های فرودگاه
فرودگاه ها یکی از مهم ترین دارایی ها و سرمایه های یک کشور محسوب می شود هر چقدر در رونق و گسترش ان تلاش شود نشان از میل به توسعه یافتگی یک کشور است، همچنین یکی از زیرساخت های مهم هر کشوری باندهای فرودگاه هستند امروز که حتی حمل و نقل های داخل کشور نیز بیش از پیش با هواپیماها انجام می شود فرودگاه ها نقش مهم تری به خود گرفته اند، با این که وجود فرودگاه نقش موثری در پیشرفت و توسعه کشور دارند اما متاسفانه این رگه های حیاتی کشور چندان مورد توجه و رسیدگی قرار نمی گیرند و برای همین است که گاها شاهد حادثه های تلخ هوایی هستیم، در تمامی فرودگاه های جهان چه بزرگ و چه کوچک سازه هایی وجود دارند که نیاز به تعمیر و مقاوم سازی آن ها همیشه باید مورد توجه قرار بگیرد تا از حوادث ناشی از خرابی ها و فرسودگی ها جلوگیری نماید زیرا این تاسیسات چندین دهه قبل ساخته شده اند و هر چقدر هم مقاومت داشته باشند در این چند دهه عمر بهره برداری خود را پس داده اند و شاید هم از ان عبور کرده باشند و نیاز است که حتما مورد بررسی قرار بگیرند، فقط فرودگاه ها نیستند که به مقاوم سازی سازه هایشان باید توجه کرد بلکه باندهای فرودگاه نیز نیاز به ترمیم، نگهداری و زهکشی دارند، همچینین توجه به جایگاه مخزن های سوخت هواپیما و استفاده از پوشش های ضد حریق در این محدوده جز مواردی است که باید کاملا مورد توجه قرار بگیرد. محصولات کامپوزیت پلیمری FRP راهکاری برای تعمیر و مقاوم سازی چنین پروژه هایی محسوب می شوند، استفاده از محصولات کامپوزیت پلیمری FRP شرکت CTech-LLC آلمان به نسبت استفاده از روش های سنتی که در گذشته برای تعمیر و مقاوم سازی استفاده می شد این روزها بسیار مورد توجه قرار گرفته است و اکثر مقاوم سازی های فرودگاه ها با استفاده از محصولات کامپوزیت پلیمری FRP مقاوم سازی و تعمیر می شوند. FRP ها در موارد زیادی در انواع پروژه های تعمیرو مقاوم سازی فرودگاه مورد بررسی و اجرا قرار میگیرند که می توان به مواردی همچون موارد زیر اشاره نمود:
1. مقاوم سازی ستون ها، تیر و کف ساختمان های اداری و پایانه ها
2. استفاده از FRP ها برای مقاوم سازی و بهسازی ساختمان های اداری، برج های مراقبت و ... فرودگاه در مقابل زلزله و جلوگیری و به حداقل رساندن خسارت های ناشی از این بلای طبیعی
3. استفاده از FRP ها برای مقاوم سازی و تعمیر لوله ها و کالورت های فولادی که در زیر باند فرودگاه قرار دارند
4. مقاوم سازی کالورت های مستطیلی که در زیر باند فرودگاه ها قرار دارند و در معرض افزایش بار زنده اعمال شده هستند.
5. مقاوم سازی تیر، ستون و دال ها که در معرض افزایش بار زنده اعمال شده هستند.
6. مقاوم سازی و تعمیر انواع شمع . شمع ورق خورده شده
کاربرد و استفاده از FRP ها این روزها در تمامی فرودگاه ها برای تعمیر و مقاوم سازی برای راحت تر شدن کار استفاده می شود
استفاده از FRP در مقاوم سازی پل ها و ستون ها
ضرورت مقاوم سازی پل ها زمانی بیش از قبل اهمیت یافت که به دلیل زلزه های اخیر در سراسر جهان مانند زمین لرزه آمریکا در سال 1994 و یا مشابه ان زمین لرزه کوبه ژاپن در سال 1995 پل های بتنی آسیب های جدی و خسارت های جبران ناپذیری دیدند، طبق پژوهش های انجام شده بعد از به بار آوردن چنین خرابی های عظیمی علت فرو ریختن پل ها را ضعف در پایه پل ها و نداشتن تقویت کافی شناسایی کرده اند در موارد بسیاری پایه های پل ها شناور و یا زیر آب هستند که این اجرای مقاوم سازی پایه پل ها را دشوار تر می کند لذا تقویت جانبی پایه های پل ها امری ضروری است و توجه نکردن به ان ها می تواند ضررهای جبران ناپذیری برای اقتصاد کشور داشته باشد لنگرها و نیروهای جانبی ایجاد شده در اثر بارهای لرزه ای منجر به ایجاد نیروهای برشی بزرگ در پایه های پل می شود که از طریق تقویت کننده های جانبی قابلیت جبران دارند. استفاده کردن از میلگرد FRP به نوع پایه پل و نحوه اجرا و پیاده سازی آن بستگی ندارد و در هر صورت می تواند مقاومت پل ها را به میزان قابل توجهی افزایش دهد همچنین این مشکلات در پایه سازه های دریایی و اسکله ها نیز به شدت دیده می شود که البته چنین مشکلاتی با تکنولوژی FRP قابلیت ترمیم و مقاوم سازی دارند، برای اینکه بتوانید به طور کامل کاربرد FRP ها را در چنین سازه هایی شرح دهیم لازم است که انواع گسیختگی های پایه های پل ها را بشناسید. پایه پل ها ممکن است دچار سه نوع گسیختگی شوند. اولین گسیختگی که معمولا به یکباره و به صورت ناگهانی در ضعیف ترین ناحیه ستون رخ می دهد و به دلیل کم بودن ظرفیت برشی در مقابل ظرفیت خمشی است به آن گسیختگی برشی و یا شکست ترد می گویند، معمولا ستون هایی که کوتاه تر هستند بیشتر در معرض گسیختگی برشی قرار میگیرند، دومین نوع گسیختگی، گسیختگی خمشی است که ناشی از کمبود ظرفیت خمشی است که به آن مد شکل پذیر هم می گویند چون مانند گسیختگی برشی ناگهانی نیست بلکه به تدریج اتفاق می افتد و نوع آخر گسیختگی چسبندگی است که زمانی رخ می دهد که طول مهاری کافی وجود نداشته باشد در این صورت است که میلگردها در بتن شروع به سر خوردن میکنند و گسیختگی اتفاق می افتد این نوع گسیختگی ترد است و در راستای آرماتور طولی اتفاق می افتد. در بین روش هایی که برای مقاوم سازی پل ها و سازه های بتنی استفاده می شود استفاده از میلگردهای FRP که در بالا درباره آن توضیح دادیم بیش از پیش اهمیت یافت. مواد FRP به دلیل وزن سبک و خاصیت ان در مقابل خوردگی، امروز به طور گسترده در چنین سازه هایی مورد استفاده قرار میگیرد، از موارد FRP برای تعمیر پل های آسب دیده و یا بهسازی و مقاوم سازی پل ها استفاده می شود خصوصا بهسازی پایه پل ها برای بهبود ظرفیت باربری بسیار مورد استفاده قرار میگیرد مواد FRP به شکل ورق های FRP، نوار FRP و میلگردهای FRP موجود هستند که به راحتی می توان به صورت پیوسته و یا گسسته برای مقاوم سازی پایه پل ها استفاده می شود.
مزایای استفاده از FRP ها در سازه پل:
1. کاهش یافتن شدید خوردگی ها به دلیل اینکه هیچ درزی ندارد
2. حذف کردن مرحله تعمیر سطح بتن قبل از روند اصلی مقاوم سازی
3. مقاوم سازی پایه پل های شناور در آب به وسیله FRP
4. کم کردن افزایش ابعاد پایه های پل بعد از مقاوم سازی به کمک مصالح کامپوزیت پلیمری
5. افزایش ظرفیت محوری، برشی و خمشی پایه پل ها
استفاده از مواد FRP برای تقویت برشی پایه پل
برای اینکه ستون های پل ها به صورت برشی تقویت شوند نیاز است که الیاف ها در راستای افقی و در تمام ارتفاع ستون استفاده شوند همچنین الیاف ها را می توان با زاویه 45 درجه عمود بر جهت ترک های برشی قرار داد اما در چنین مواقعی باید توجه داشته باشید که با تغییر جهت بارگذاری جهت ترک ها نیز دچار تغییر شده و الیاف دیگر عمل نخواهد کرد در صورتی که در حالت افقی اگر چه به صورت نصفه اما همیشه فعال است.
استفاده از مواد FRP برای تقویت خمشی پایه پل
پژوهش ها نشان می دهد که ظرفیت و مود شکست پایه های پل بستگی به واکنش سازه فوقانی و یا زیرساخت و شرایط مرزی پایه دارد، همچنین نیاز است برای تقویت خمشی محل اتصال پایه ها به تیر و اتصالات پایه به فونداسیون بهبود بیابد و الیاف FRP باید در راستای قائم قرار بگیرد.
استفاده از مواد FRP برای محصور سازی پایه پل
برای محصورسازی پایه پل ها، FRP فقط در ناحیه های پلاستیکی استفاده می شود که تقریبا شامل بالا و پایین ستون می شود به جز در حالتی که محصورسازی را به قصد افزایش نیروی محوری انجام داده باشند.
اهداف محصور سازی ستون با FRP
در محصور سازی ستون ها با FRP اهدافی نهفته است برای مثال اولین هدف برای افزایش نیروی محوری می باشد، زمانی که FRP ها را به دور ستون میپیچند به ستون ها این امکان را می دهد که نیروهای محوری بیشتری را بتوانند تحمل کند. برای زیاد شدن بار محوری لازم است که FRP ها به طور کامل در تمام ارتفاع ستون با تعداد لایه های یکسان استفاده شود، از دیگر اهداف استفاده از FRP ها برای افزایش شکل پذیری می باشد بدین صورت که ما تنها ناحیه مفصل پلاستیک را با FRP می پوشانیم و به دلیل اینکه در وسط ستون شکل پذیری کمی دارد نیاز به محصور سازی نخواهد داشت اما می توان تعداد لایه های کمتری را برای وسط ستون به منظور ملاحظات ثقلی در نظر گرفت. از دیگر اهداف استفاده از FRP ها می توان به جلوگیری از گسیختگی از نوع وصله پوششی اشاره کرد، چنین گسیختگی هایی زمانی اتفاق می افتد که طول شاخه های میلگرد محدود باشد و از لحاظ مکانیکی نیاز داشته باشیم که میلگرد ادامه پیدا کند و لازم است در چنین مرحله ای یک میلگرد قدیمی را به یک میلگرد جدید وصل کنیم البته در این مرحله باید دقت شود که در صورتی که طول وصله کافی نباشد می تواند خطرناک باشد و گسیختگی رخ می دهد در این مرحله FRP ها به اعمال فشار خارجی ناحیه متصل شده را بهبود می بخشد و در اخر FRP ها با ایجاد کردن فشارهای جانبی نقش تکیه گاه را برای میلگرد طولی ایجاد کرده و از کمانش آن جلوگیری می کند.
تعمیر و مقاوم سازی نیروگاه ها با FRP
نیروگاه ها جز سازه هایی هستند که در تعمیر و مقاوم سازی آن ها باید بسیار تلاش نمود چرا که به دلیل داشتن تجهیزات پیشرفته و تامین انرژی از جمله سازه های مفید در زندگی کنونی محسوب می شود، با توجه به نوع نیروگاه این سازه ها در مجاورت مواد مختلفی همچون، مواد شیمیایی، مواد با PH های مختلف، حرارت بالا و ... قرار میگیرد، برای همین مسئله جهت جلوگیری از آسیب های جدی به این سازه با ارزش لازم است که به اجرای پوشش های حفاظتی و ضد حریق و همچنین استفاده ار روش های مقاوم سازی نیروگاه ها بپردازیم. در واقع در صورت بروز مشکل برای هر کدام از این سازه ها ممکن است بخشی از زندگی ها مختل شود به همین دلیل اهمیت بسیار زیادی دارند، صراحتا می توان بیان کرد که نیروگاه هایی همچون، نیروگاه هسته ای، فسیلی، گازی و برق آبی جز بزرگترین صنایعی هستند که از روش های تعمیر و مقاوم سازی به وسیله محصولات کامپوزیت پلیمری FRP بهره مند شده اند، در تعمیر و مقاوم سازی این سازه ها زمان ارزش بسیار زیادی دارد چرا که در زمانی انجام می شود که تعطیلی از پیش برنامه ریزی شده ای باشد. در مقاوم سازی و تعمیر نیروگاه ها می توان به مواردی همچون مقاوم سازی کف ها، تیرها، ستون ها و دیوار ها به دلیل تغییرات در ساختمان و یا حتی افزودن بار به آن اشاره کرد، بهسازی لرزه ای ساختمان های بتنی و افزایش مقاومت و انعطاف پذیری ان ها در مقابل زمین لرزه، تعمیر تیرها، ستون ها و دیوارها در برج های خنک کننده، مقاوم سازی دکل های تاسیساتی و خطوط انتقال، مقاوم سازی سازه های حیاتی در برابر انفجار و حریق، تعمیر و مقاوم سازی مخازن، تعمیر و مقاوم سازی دودکش صنعتی، تعمیر و مقاوم سازی سازه ها در نقاط دشوار و صعب العبور مثل فونداسیون های ترک خورده و ... اشاره نمود.
هزینه اجرای frp برای مقاوم سازی ساختمان
در رابطه با هزینه اجرای FRP ها همیشه سوالات متعددی وجود دارد، گزارش ها حاکی از آن است که این روزها حجم خرید و فروش FRP ها به شدت رو به افزایش است برای همین است که تولیدکنندگان در صدد هستند که راه های جدیدی برای تولید الیاف FRP پیدا کرده تا با تولید ان باعث کاهش قیمت در خرید و فروش حتی اجرای آن شوند، همانطور که در بالا هم گفته شد FRP ها با ویژگی های منحصر به فردی که دارند در صنایع مختلف برای مقاوم سازی سازه ها استفاده می شود که بیشترین کاربرد را در تعمیر و مقاوم سازی سازه ها دارد. هزینه اجرای FRP ها به عوامل مختلفی بستگی دارند برای مثال محل پروژه و فصل اجرای آن در قیمت گذاری بسیار موثر هستند، همچنین هزینه اجرای FRP ها به مراحل اجرایی ان ها نیز وابسته است اگر چه گاها ساده به نظر می رسد اما درست و به نحو احسن اجرا کردن آن بسیار مهم و حیاتی است و در صورت اجرا نادرست ممکن است آسیب ها و خسارات جبران ناپذیری در پیش داشته باشد. قیمت الیاف ها FRP با توجه به نوع ان ها قیمت گذاری می شوند. برای اینکه بتوانید در اجرا و با خرید و فروش FRP بهترین شیوه مقاوم سازی را انتخاب کنید بهتر است از متخصصان در این حوزه مشورت و راهنمایی بگیرید اما به طور کلی برای اینکه قیمت به صرفه تری داشته باشند می توانید از الیاف شیشه که نوع ان GFRP هست و در قسمت بالا به طور کامل به شرح آن پرداختیم استفاده کنید زیرا الیاف شیشه به نسبت الیاف های دیگر به صرفه تر است البته برای تصمیم گیری برای استفاده از نوع الیافی با توجه به ویژگی هایی که هر کدام از ان ها دارند بعد از بررسی ها لازم ساختمان باید صورت بگیرد. در حالت کلی FRP ها به نسبت میلگرد فولادی دارای قیمت های مناسب تری بوده و بسیار به صرفه تر هستند. در بعضی از پروژه ها مثل بزرگراه ها، به دلیل اینکه باید بسته شوند منجر به افزایش ترافیک شده و موجب زیاد شدن هزینه های می شود برای مثال وقتی باید جاده ای را بهسازی و یا ترمیم کنند انجام چنین کارهایی فقط در شب امکان پذیر است در غیر اینصورت برای هر ساعت بسته شدن شامل جریمه می شود، در بین پروژه هایی که با استفاده از FRP ها مقاوم سازی شده اند، مقاوم سازی با FRP را به نسبت روش های سنتی قدیم بسیار به صرفه تر می دانند. در یکی از پروژه های اجرا شده در کانادا با براورد هزینه مقاوم سازی برشی کل یک پل به ورق FRP و خاموت فلزی هزینه استفاده کردن از ورق های FRP حدودا 30 درصد ارزان تر بود و همچنین از لحاظ زمان نیز پروژه هایی که با FRP ها انجام شده بود زمان بسیار کمتری گرفته بود برای مثال مقاوم سازی یک دودکش با استفاده از الیاف FRP تنها یک ماه زمان صرف شد در صورتی که با استفاده از روش های سنتی قدیم به شش ماه زمان برای مقاوم سازی نیاز بود و از گزارش های گرفته شده می توان نتیجه گرفت که هزین و زمان نصب کامپوزیت های FRP از روش های دیگر بسیار کمتر بوده و در کل مقرون به صرفه تر است. پارامتر های مهم در هزینه مقاوم سازی ساختمان با FRPچیست؟ اجرا FRP ها هم همچون تمامی موارد در جهان بستگی به شرایطی دارد و نمی توان به صورت تخیلی قیمت داد برای مثال شرایط محیطی و محل پروژه یکی از گزینه های مهم در محاسبه هزینه ها هستند و یا مدت زمان اجرا و نوع الیاف استفاده شده نیز روی قیمت تاثیر بسزایی می گذارد اما در حالت کلی هزینه مقاوم سری با الیاف FRP به نسبت روش های متدوال قدیمی مثل استفاده از ژاکت بتنی که با روی کار آمدن FRP ها کم کم به دست فراموشی سپرده شده بسیار پایین تر است و تقریبا می توان گفت که بین 30 تا 70 درصد کمتر است.
نظرات در مورد FRP چیست؟ کاربرد آن در صنعت ساختمان