مزایای استفاده از پروفیل های کامپوزیتی frp در صنعت ساختمان

[*mishi* 11,920]

چکیده :

با توجه به کاربرد روز افزون اشکال مختلف FRP در تقویت سازه های بتن آرمه , حتی کاربرد آنها در تقویت سازه های فولادی لزوم آشنایی با برخی از مفاهیم پایه در این مقوله ضروری به نظر می رسد.

مقدمه :

 

با آشنایی با مفهوم FRP , لزوم آشنایی با برخی ازمفاهیم چون کامپوزیت ,پلیمر , رزین یا ماتریس , طبقه بندی FRP براساس فیبر یا الیاف تشکیل دهنده یا انواع رزینهای پلیمری تشکیل دهنده آن, مقایسه بین آنها , روشهای تولید, عوامل مؤثر در خواص مکانیکی لزوم دارد.

1- FRP چیست ؟

این کلمه اختصاری از کلمات Fiber Reinforced Polymer or Plastic می با شد به عبارت دیگر به یک ماده مرکب و کامپوزیتی اطلاق می شود که از فیبریا الیاف تقویتی و ماتریس ( ماده در برگیرنده ) یا رزین از جنس پلیمر مطابق شکل 1 تشکیل شده است

بزرگترین سهم بازار مصرف مواد مرکب (کامپوزیت) در دنیا در اختیار صنعت ساختمان است. در این میان پروفیلهای کامپوزیتی به میزان وسیعی در ساختمان سازی بویژه احداث بناهای ساحلی و یا سازه‌های مستقر شده در شرایط اقلیمی خورنده کاربرد یافته اند.

دلیل عمده استفاده از پروفیل های FRP در داخل بتن، جلوگیری از پدیده خوردگی و افزایش عمر سازه در برابر ارتعاش می باشد. هرچند که استفاده از پروفیل های FRP به جای نمونه های فلزی سبب کاهش وزن بنا نیز خواهد شد، اما در استفاده از این پروفیلها، مساله کاهش وزن اهمیت ناچیزی نسبت به دو مورد بیان شده دارد. دلیل بالا بودن عمر کامپوزیت ها، خواص غیر کشسان آنهاست. در حالی که مواد فلزی حالت کشسان داشته و انرژی جذب شده را میرا می نمایند. بنابراین مواد کامپوزیتی در برابر ارتعاشات زلزله عملکرد بهتری خواهند داشت و بهترین گزینه جهت مقاومت سازه در برابر لرزه خواهند بود.

بکارگیری پروفیل های FRP به جای فلزی، بطور قابل ملاحظه ای از زیانهای ناشی از بروز خوردگی جلوگیری می کند. ظهور تخریب ناشی از پدیده خوردگی در بتن مسلح شده با پروفیل فلزی بدین گونه است که نخست میله های فلزی داخل بتن دچار زنگ زدگی شده و اکسید می شوند. سپس این اکسیدها به سمت سطح بیرونی بتن شروع به مهاجرت کرده و با انتشار در داخل بتن باعث از بین رفتن آن می شوند. بدین ترتیب با خورده شدن دو جزء فلزی و بتن سازه، زمینه تخریب کامل سازه بتنی فراهم می گردد. روشهای سنتی گذشته مانند چسباندن صفحات فلزی بر روی سازه یا اضافه کردن ضخامت بتن جهت مقابله با پدیده خوردگی ضمن آنکه مشکل خوردگی فلز را مرتفع نخواهد نمود، سبب افزایش وزن سازه و آسیب پذیرتر شدن آن در برابر زلزله نیز خواهد شد. جهت جلوگیری از این امر می توان با تقویت سطح خارجی سازه بتنی توسط مواد مرکب و استفاده از پروفیل های FRP در داخل بتن، هم مشکل خوردگی فلز داخل سازه را حل نمود و هم جلوی مختل شدن کارایی سازه در صورت خورده شدن بتن را گرفت که این بهترین روش مقابله با پدیده خوردگی در یک سازه بتنی می باشد.

کشور ما نیاز بسیار گسترده ای به استفاده از کامپوزیت ها در قالب پروفیلهای کامپوزیتی دارد. هم اکنون بسیاری از سازه های بنا شده در محیط های خورنده مناطق مختلف کشور همچون پل های دریاچه ارومیه و یا ساختمان های جنوب کشور دچار معضل خوردگی هستند که استفاده از کامپوزیت ها می تواند پاسخگوی مشکل این قبیل سازه ها باشد.