میلگرد frp چیست ؟

میلگرد FRP چیست؟ در این مقاله از شرکت ساختمانی تاتیان ، قصد داریم به برخی از سوالات متداول درباره میلگرد FRP بپردازیم. اولین و اساسی ترین سوال بدیهی میلگرد FRP چیست؟ اگرچه ممکن است متعجب شوید، میلگرد FRP بیش از سی سال است که با موفقیت همراه بوده است و کاربرد دارد و در بیش از 350 پل در سراسر کانادا و 90 پل در ایالات متحده وجود دارد. بنابراین بیایید به این سوال پاسخ دهیم: FRP مخفف Fiber Reinforced Polymer است. میلگرد FRP از دو عنصر تشکیل شده است. یک الیاف (معمولاً کربن، شیشه، آرامید یا بازالت) و رزین ماتریکس (پلی استر، اپوکسی یا وینیل استر). نقش رزین ماتریکس نگه داشتن، محافظت و انتقال بار بین الیاف است.

میلگرد FRP، چه تفاوتی با میلگرد فولادی دارد؟

دو تفاوت بزرگ وجود دارد که کسی بلافاصله هنگام مقایسه این دو در کنار هم متوجه خواهد شد.

اولاً، FRP بسیار سبکتر از فولاد است، دقیقاً تا 7 برابر!

مورد دوم این است که میلگرد FRP کمی سفت تر است، یا از نظر فنی، FRP دارای مدول الاستیسیته است که 5 برابر کمتر از فولاد است.

اما تفاوت فراتر از این است:

میلگرد FRP در برابر خوردگی مقاوم است، جایی که فولاد در نهایت زنگ می زند و بتن را که قرار است تقویت کند می شکافد. این منجر به عمر سازه ای می شود که با استفاده از میلگرد FRP تا 2 برابر بیشتر می شود!

FRP استحکام کششی بیشتری نسبت به فولاد دارد.

میلگرد FRP از نظر حرارتی و الکتریکی نارسانا است.

یکی از معایب میلگردهای فولادی مقاومت کم آنها در برابر مواد شیمیایی و خوردگی است که باعث کاهش مقاومت مقاطع بتنی می شود. میلگرد FRP ساختار را تقویت کرده و از خوردگی محافظت می کند.

قیمت کل میلگرد FRP کمتر از میلگرد فولادی است.

درباره میلگرد کامپوزیت FRP بیشتر بدانیم:

میلگرد FRP محصولی کامپوزیتی است که جایگزین میلگرد فولادی شده و آسیب های ناشی از خوردگی میلگرد در محیط های خورنده و اسیدی را به میزان قابل توجهی کاهش می دهد. استفاده از میلگرد FRP بهترین گزینه برای تقویت بتن در مکان هایی است که بتن باید با میدان های الکتریکی و مغناطیسی تماس داشته باشد. از میلگرد FRP می توان برای طراحی و ساخت ساختمان های جدید نیز استفاده کرد. میلگرد FRP با خواص مطلوبی که دارد باعث کاهش قطر و افزایش فاصله بین میلگردها در اعضای بتن مسلح مانند دال، تونل، فونداسیون و ... می شود و همچنین میلگرد FRP باعث افزایش میرایی ایجاد شده در سازه در برابر ارتعاشات ناشی از زلزله می شود. تجهیزات صنعتی و بهترین گزینه برای افزایش مقاومت سازه در برابر زلزله یا ارتعاش و مقاوم سازی سازه ها خواهد بود.

میلگرد کامپوزیت FRP اساساً از دو قسمت الیاف FRP و رزین تشکیل شده است. رفتار هر دو الیاف و رزین در رفتار نهایی میلگرد FRP موثر است. بر اساس نوع رزین که از بین انواع پلی استر، اپوکسی یا وینیل استر قابل انتخاب است و نوع الیافی که می تواند از انواع کربن، الیاف شیشه، الیاف آرامید باشد،

انواع میلگرد FRP

سه نوع میلگرد کامپوزیت FRP در بازار وجود دارد. . طبقه بندی نوار FRP با توجه به الیاف مورد استفاده در پلیمر انجام می شود:

میلگرد پلیمری تقویت شده با الیاف شیشه (میلگرد GFRP)

میلگرد پلیمری تقویت شده با فیبر کربن (میلگرد CFRP)

میلگرد پلیمری تقویت شده با الیاف آرامید (میلگرد AFRP)

میلگردهای GFRP ارزان تر و محبوب ترین میلگرد FRP هستند. سازه های بتنی زیادی در سراسر جهان وجود دارند که با میلگرد GFRP تقویت می شوند.

علت محبوبیت میلگرد FRP در ساخت و سازها

میلگرد FRP یا میلگرد کامپوزیت FRP جایگزین مناسبی برای میلگردهای فولادی در محیط های خورنده می باشد. این میله ها با ترکیب الیاف FRP و ماتریس رزین ساخته می شوند. به همین دلیل از آنها به عنوان تقویت کننده کامپوزیت FRP نیز یاد می شود. قیمت میلگرد کامپوزیت FRP در مقایسه با میلگردهای فولادی و خواصی که کاربر از آنها دریافت می کند پایین است. زیرا اگر کاربر بخواهد همان مزایا را از میلگرد فولادی دریافت کند باید چندین برابر قیمت میلگرد FRP باشد.

میلگردهای FRP به طور قابل توجهی آسیب ناشی از خوردگی میلگرد فولادی را در محیط های خورنده و اسیدی کاهش می دهند. استفاده از میلگرد FRP در مکان های مجاور میدان های الکتریکی و مغناطیسی بهترین گزینه برای مسلح کردن بتن می باشد. از میلگردهای تقویت کننده FRP نیز می توان برای طراحی و ساخت ساختمان های جدید استفاده کرد. خواص عالی این مواد منجر به کاهش قطر میلگردها و افزایش فاصله بین میلگردها در اعضای بتن مسلح مسلح می شود.

در میان میلگردهای بالا، میلگرد فایبرگلاس یا GFRP ارزان ترین میلگرد آرماتور است.

مزایای استفاده از میلگرد FRP

رفتار کامپوزیت های FRP کاملاً الاستیک است. این رفتار کشسان تا زمانی که شکسته شود ادامه می یابد. همانطور که گفته شد مقاومت آرماتورهای کامپوزیت FRP بسیار بیشتر از فولاد است. با در نظر گرفتن این موضوع، کرنش الاستیک آنها بسیار بیشتر از فولاد است. این باعث می شود که تمام تغییر شکل های رخ داده در میله های کامپوزیت FRP برگشت پذیر باشد. مدول الاستیسیته یا مدول الاستیک میلگرد کامپوزیت FRP به الیاف و رزین بستگی دارد.

میلگرد FRP مقاومت در برابر جریان الکتریکی

 میلگرد FRP نارسانا هستند و از هدایت جریان الکتریکی جلوگیری می کنند. برای این به همین دلیل از این نوع میلگرد در ساخت سازه هایی که احتمال تماس با جریان الکتریکی وجود دارد استفاده می شود. استفاده از میلگردهای FRP برای جلوگیری از جریان الکتریکی شامل: ساخت برج های بتنی برای انتقال نیرو، ساخت تیرها، پست های پیش ساخته و ... می باشد.

میلگرد FRP مقاوم در برابر خوردگی، اسیدها و بازها

رزین های اپوکسی مورد استفاده در تولید میلگرد کامپوزیت FRP در برابر مواد شیمیایی مانند اسید، نمک و آب بسیار مقاوم بوده و از خوردگی میلگرد جلوگیری می کند. با توجه به استحکام بالای این میله ها، از آنها برای ساخت سازه هایی در معرض نمک های یخبند استفاده می شود. علاوه بر ساخت سازه های دریایی، از عرشه پل ها و اسکله ها نیز استفاده می شود.

میلگرد FRP در مقاوم سازی سازه های بتنی

پدیده خوردگی در بتن مسلح شده با میلگرد فولادی به این دلیل است که میلگردهای فولادی داخل بتن شروع به زنگ زدگی و اکسید شدن می کنند. سپس این اکسیدها در داخل بتن آزاد می شوند و باعث از بین رفتن بتن می شوند. بدین ترتیب سازه بتنی با ورود میلگرد و بتن به طور کامل تخریب می شود. استفاده از میلگرد FRP به دلیل استحکام بالا و خاصیت ضد خوردگی آن منجر به مقاوم سازی سازه های بتنی می شود.

وزن سبک میلگرد FRP (بدون بار اضافی روی سازه)

چگالی میلگرد FRP کم است و این باعث کاهش وزن میلگردها و جلوگیری از بارگذاری بیش از حد سازه می شود.

دوام و عمر طولانی میلگرد FRP

میلگرد کامپوزیت FRP دارای خواص و ویژگی هایی است که عمر سازه ها را برای سالیان متمادی بدون ایجاد آسیب افزایش می دهد. دوام و طول عمر این نوع میلگردها 15 برابر میلگرد فولادی است.

نتیجه

میلگرد یا آرماتور فولادی برای جبران مقاومت کششی پایین بتن استفاده می شود. میلگرد در اعضای مختلف بتن استفاده می شود. میلگردهای فولادی که برای تقویت سازه های بتنی استفاده می شوند، مقاومت در برابر خوردگی بالایی ندارند و در محیط خورنده، آسیب هایی در سازه ایجاد می شود. بدین ترتیب نوعی میلگرد به نام میلگرد FRP از زمان ظهور محصولات FRP معرفی شد که علاوه بر دوام و عمر طولانی، در برابر خوردگی مقاوم بوده و می تواند استحکام سازه را افزایش دهد.