طراحی و اجرای سازه ها همواره با درصدی از خطا همراه است که این خطا و اشتباه به وجود آمده موجب کاهش مقاومت و کارایی سازه می شود، به همین منظور از تقویت کننده ها برای افزایش فاکتورهای کاهش یافته ی سازه استفاده می شود. تقویت سازه با GFRP و CFRP از مرسوم ترین و پرکاربردترین تقویت کننده های FRP است.
FRP
FRP که به نام فیبرهای پلیمری تقویت شده نیز شناخته می شوند از مواد کامپوزیتی می باشند که به منظور تقویت، در سازه های بتنی و فولادی استفاده می شوند.
کامپوزیت
کامپوزیت ها متشکل از چند ماده مختلف (2 ماده به بالا ) می باشند. ماده های مختلف تشکیل دهنده ی کامپوزیت می بایست جدا از هم و دارای مرز مشخصی باشند، به عنوان مثال بتن یک کامپوزیت است که از مواد مجزا و قابل تشخیص از هم تشکیل شده است.
پلیمر
پلیمر به یک زنجیره ی طولانی از مولکول هایی که تشکیل شده از چندین اتم با پیوند کوالانسی می باشند، گفته می شود.
GFRP
یکی از انواع کامپوزیت های FRP می باشد و در جهت مقاوم سازی ساختمان ها و سازه های بتنی مورد استفاده قرار می گیرد، که الیاف تقویت کننده آن فیبر شیشه ای می باشد همچنین در سازه های چوبی، فولادی و بنایی نیز کاربرد دارد.
CFRP
یکی از انواع کامپوزیت های FRP می باشد که جهت مقاوم سازی و تعمیر ساختمان ها استفاده می شود و الیاف تقویت کننده آن کربن می باشد، همچنین در سازه های چوبی، فولادی و بنایی کاربرد دارد و به صورت خارجی بر اعضا مانند تیر، ستون، دال و ….. می چسبد.
آشنایی با کامپوزیت های پلیمری GFRP
کامپوزیت های پلیمری GFRP از دو قسمت مختلف ماتریس و تقویت کننده تشکیل می شود، قسمت تقویت کننده کامپوزیت پلیمری توسط فیبر شیشه ای تنظیم می شود، کامپوزیت شیشه ای توسط الیاف های شیشه ای که از حرارت دادن مواد معدنی قبل از بلور شدن سرد می شوند، بدست می آید.
سیستم کامپوزیت شیشه ای به دو دسته تقسیم می شود:
الف) ماتریس
ب) الیاف های شیشه ای یا پلیمرهای شیشه ای
پلیمرهای شیشه ای: پلیمرها یا الیاف های شیشه ای سبک تر از فولاد و مقاوم تر از آن هستند، این پلیمرها به صورت پارچه ای دور سازه ی مورد نظر به منظور افزایش مقاومت و شکل پذیری آن میچسبند.
نقش ماتریس و الیاف شیشه ای در GFRP
نقش ماتریس: نگهدارنده ی الیاف تقویتی با عملکردی همانند چسب
– خاصیت جذب انرژی
– داشتن ویسکوزیته ی پایین
– خاصیت پر کردن قالب ها
– خیس کردن سریع الیاف های تقویت کننده
نقش الیاف شیشه ای: سهم اصلی در باربری کامپوزیت
– نقش به سزایی در شکل گیری کامپوزیت
– مقاوم سازی انواع ستون ها و منحنی ها
میلگردهای شیشه ای GFRP
میلگرد های شیشه ای از ترکیب الیاف شیشه ای و رزین پلیمری گرما سخت ساخته می شوند و به دلیل اینکه از زنگ زدگی جلوگیری می کنند بسیار پر کاربرد می باشند مانند سازه های دریایی، اسکله ها، عرشه پل ها و ……
آشنایی با کامپوزیت های پلیمری CFRP
این کامپوزیت ها از دو قسمت ماتریس و تقویت کننده تشکیل شده اند که قسمت تقویت کننده ی آن را فیبرهای کربنی تشکیل می دهد. فیبرهای کربنی همانند پارچه بر روی سازه می چسبند و شکل پذیری و مقاومت آن را افزایش می دهند.
نقش الیاف کربنی و ماتریس در CFRP
الیاف کربنی: الیاف کربنی در کامپوزیت CFRP نقش اصلی را برعهده دارند، الیاف کربنی از انعطاف بالایی که موجب شکل پذیری کامپوزیت می شود برخودار است. این الیاف ها تراکم بالایی دارند و برای مقاوم سازی انواع ستون های دایره ای منحنی شکل استفاده می شوند.
ماتریس: دومین جز کامپوزیت CFRP که نقش به سزایی در کامپوزیت دارد.
نقش ماتریس: نگهدارنده ی الیاف تقویتی با عملکردی همانند چسب
– خاصیت جذب انرژی
– داشتن ویسکوزیته ی پایین
– خاصیت پر کردن قالب ها
– خیس کردن سریع الیاف های تقویت کننده
تقویت بتن GFRP و CFRP
بتن مورد نظر که می خواهد با GFRP تقویت شود می بایست عاری از هر گونه گرد و غبار باشد، اگر بتن فرسوده و نیاز به تعمیر دارد باید توسط مواد تعمیر کننده، تعمیر شود. لبه های بتن نباید برای تقویت شدن تیز و گوشه دار باشند و باید صاف و گرد شوند همچنین سطح بتن نیز می بایست توسط روش های مکانیکی مسطح گردد.
گیتی هوم جامع ترین و تخصصی ترین سایت در زمینه صنعت ساختمان می باشد که با ایجاد فضای مناسب برای مقایسه و انتخاب آگاهانه به دنبال ارائه خدمات بهینه، ارزان و با کیفیت در حوزه ساختمان به مشتریان می باشد.
