مقاوم سازی ساختمان با FRP از مدرن ترین شیوه های مقاوم سازی و تقویت سازه های صنعتی است. البته در عین حال پر کاربردترین شیوه نیز محسوب می شود. ما قصد داریم در این مقاله شما را با انواع الیاف frp در مقاوم سازی ساختمان آشنا سازیم.

ویژگیها و انواع الیاف frp در مقاوم سازی ساختمان

FRP برای مقاوم سازی سازه های بتنی از اواسط سال ۱۹۸۰ به کار رفته است. در پانزده سال گذشته تعداد پروژه هایی که از FRP استفاده می کنند رو به افزایش است. اجزای سازه ای مانند دال ها، تیرها، ستون ها، دیوارها، اتصالات و همچنین کوره ها، دودکش ها، طاق ها، تونل ها، سیلوها و خرپاها از اجزایی هستند که به وسیله FRP مقاوم سازی می شوند. از FRP برای تقویت سازه های بنایی، چوبی، فولادی و چدنی استفاده می شود. در واقع FRP جایگزین صفحات فولادی و پوشش های بتنی شده است.

انواع الیاف frp در مقاوم سازی ساختمان

انواع الیاف frp در مقاوم سازی ساختمان مزایای زیادی دارد، اما مهم ترین ویژگی مصالح FRP مقاومت آن ها در برابر انواع خوردگی است. FRP ویژگی عایق بودن بسیار بی نظیری دارد و از نظر مغناطیسی و الکتریکی خنثی است. FRP پوششی مناسب برای ایزوله کردن و مقاوم سازی بتن سازه آبی از محیط خورنده مجاور است. از دیگر ویژگی های FRP می توان به سبک بودن و سادگی اجرا در محل نصب اشاره کرد. البته از نظر قیمت نیز مقرون به صرفه است. FRP از ترکیب الیاف و رزین به دست می آید. الیافی که در ساخت آن استفاده می شود دارای چهار نوع مختلف است که هر کدام به تنهایی از خواص خیلی خوبی برخوردار هستند و در ترکیب با رزین نیز با هدف مقاوم سازی ساختمان با FRP مورد استفاده قرار می گیرند.

انواع الیاف frp در مقاوم سازی ساختمان

• FRP با الیاف کربن
• FRP با الیاف شیشه
• FRP با الیاف آرامید
• FRP با الیاف بازالت

در ادامه انواع الیاف frp در مقاوم سازی ساختمان و ویژگی های هر کدام آورده شده است.

FRP با الیاف کربن (CFRP)

الیاف کربن رشته ای است که از حرارت موادی که بخش اصلی آن ها کربن است در محیط گازهای بی اثر حاصل می شود. فیبر کربن به رنگ مشکی است و غیر حلال در آب و بی بو است و در مقابل خوردگی مقاومت زیادی دارد. انواع الیاف frp در مقاوم سازی ساختمان ، صنایع دفاعی و خودرو سازی از جمله موارد استفاده از این نوع FRP هستند.

ویژگی های الیاف کربن در مقاوم سازی ساختمان با FRP و موارد دیگر عبارت است از :

• مقاومت بالا در برابر حرارت و خستگی
• داشتن وزن سبک
• مقاومت کششی بسیار بالا
• دارا بودن بیشترین مقدار ضریب ارتجاعی نسبت به الیاف شیشه و کولار
• کم بودن ضریب انبساط گرمایی خطی آن در دماهای بالا
• دوام و عمر طولانی در برابر مواد شیمیایی
• نفوذ ناپذیر بودن در مقابل اشعه ایکس
• به صرفه بودن قیمت بالای الیاف کربن با در نظر داشتن عمر بالای آن و تأمین مقاومت بالا برای اجزای سازه در طولانی مدت

انواع الیاف frp در مقاوم سازی ساختمان و الیاف شیشه (GFRP)

الیاف شیشه پر کاربردترین الیاف در صنعت کامپوزیت است. قیمت این الیاف بسیار پایین است. مقاومت کششی و شیمیایی بالای الیاف شیشه موجب شده است تا در ساخت قطعات در صنایع هوا فضا، خودرو، تجهیزات دریایی و ورزشی مورد استفاده قرار گیرد. الیاف شیشه متداول ترین الیاف مورد استفاده در مقاوم سازی ساختمان با FRP است و برای نگهداری از اجزای مختلف در محیط های خورنده و شیمیایی کاربرد دارد.

ویژگی های الیاف شیشه در انواع الیاف frp در مقاوم سازی ساختمان و موارد دیگر عبارت است از :

• داشتن قیمت پایین
• دسترسی آسان
• مقاومت کششی بالا
• عایق الکتریکی
• مقاومت بالا در برابر عوامل شیمیایی و حرارت
• مناسب محیط های مستعد خوردگی
   

انواع الیاف frp در مقاوم سازی ساختمان و الیاف آرامید (AFRP)

الیاف آرامید به شکل های گوناگون موجود است و مانند الیاف شیشه و کربن در ساخت کامپوزیت ها استفاده می شود. این الیاف به علت سبکی، پایداری حرارتی بالا و چقرمگی عالی کاربردهای فراوانی در انواع الیاف frp در مقاوم سازی ساختمان دارد. این الیاف با نام های تجاری کولار، وارن و تکنورا نیز عرضه می شود.

ویژگی های الیاف آرامید در مقاوم سازی ساختمان با FRP و موارد دیگر عبارت است از :

• بالا بودن نقطه ذوب
• غیر قابل حل بودن در برابر بسیاری از حلال های آلی
• داشتن مقاومت کششی بالا
• داشتن دانسیته پایین
• نداشتن ضریب انبساط حرارتی
• جذب ارتعاشات
• مقاوت در برابر ضربه، خستگی، حرارت و عوامل شیمیایی
• ارزان بودن آرامید نسبت به کربن
   

انواع الیاف frp در مقاوم سازی ساختمان و الیاف بازالت (BFRP)

ویژگی های شیمیایی و مکانیکی این الیاف به ترکیب و اجزای سازنده آن بستگی دارد. از این الیاف در صنعت بافت و تولید کامپوزیت ها استفاده می شود. این الیاف در صنایع دریایی، خودرو سازی، حمل و نقل و تجهیزات ورزشی به طور گسترده کاربرد دارد. الیاف بازالت غیر قابل اشتعال است، پایداری شیمیایی آن بالا است و در مقابل شرایط آب و هوایی مقاومت خوبی دارد. ساختار مواد اولیه و وجود مقدار زیادی حفره کوچک موجب پایدار شدن آن در برابر حرارت شده است. الیاف بازالت در برابر محیط قلیایی مقاومت خوبی دارد، اما مقاومت آن در برابر محیط های بازی کم است. در برابر خوردگی نیز مقاومت بیشتری نسبت به الیاف شیشه دارد.

ویژگی های الیاف بازالت در انواع الیاف frp در مقاوم سازی ساختمان و موارد دیگر عبارت است از:

• مقاومت حرارتی بالا
• اشتعال‌ پذیری پایین
• افت کم عملکرد
• مقاومت در دمای بالاتر از ۹۰۰۰ درجه سانتی ‌گراد
• مقاومت در برابر رطوبت
• چسبندگی خوب در مقابل رزین‌ های بسپاری و انواع لاستیک‌
• داشتن مقاومت کششی و سایشی

همان طور که ملاحظه کردید، هر کدام از این الیاف ها دارای ویژگی های خاص خود هستند و بسته به خصوصیاتی که دارند، در انواع الیاف frp در مقاوم سازی ساختمان برای ترکیب با رزین به کار می روند. الیاف ها به طور معمول الاستیک، ترد و مقاوم هستند و نقش اساسی باربر را در FRP بازی می کنند. قطر الیاف بسته به نوع آن حدود ۵ تا ۲۵ میکرون است. رزین در FRP به عنوان یک چسباننده عمل می کند و الیاف ها را در کنار هم نگه می دارد. رزین ها را می توان از ترکیبات ترموست یا ترموپلاستیک انتخاب کرد. ترموست با حرارت دیدن سخت می شود و دیگر به شکل مایع در نخواهد آمد. اما ترموپلاستیک با حرارت به شکل مایع و با سرما به شکل جامد در می آید.