بهبود استحکام سازه‌های بتنی با پلیمرهای تقویت شده با الیاف پلیمری

اخبار پلیمری
Print Friendly, PDF & Email

شمار بسیار زیادی از سازه‌های ساختمانی بر اثر زمین لرزه طی سال‌های گذشته تخریب شده‌اند. روند گران نگهداری، تعمیر و بازسازی زیرساختها/سازه‌ها باعث شده است که صاحبان و پیمانکاران به دنبال راه حلی کارآمدتر برای رفع این مشکل با استفاده از پلیمر تقویت شده با الیاف (FRPs) باشند. وزن سبک، مقاومت در برابر خوردگی، سهولت در نصب و دوام دلایل اصلی محبوبیت آن‌ها در میان حرفه مهندسی می باشد.

پلیمرهای تقویت شده با الیاف پلیمری

به گزارش گروه ترجمه و تهیه محتوا مرجع پلیمر در بازار ایران (پلیم پارت)، پلیمر تقویت شده با الیاف در واقع الیافی با استحکام بالا نظیر شیشه و سیم فولادی می‌باشد که در یک ماتریس پلیمری جاسازی می‌شود و در آن فیبر به عنوان عنصر تقویتی و ماتریس پلیمری نظیر رزین اپوکسی به عنوان یک بایندر (چسب) در بین آن‌ها عمل می‌کند. مواد FRP می‌تواند از پیش ساخته شده و در اشکال و اندازه‌های مختلف مورد استفاده قرار گیرند و به بستر بتنی متصل گردند. اخیرا ساختمان‌ها و پل‌های متعدد بسیاری با استفاده از مواد FRP در سراسر جهان به دلیل تطبیق پذیری و محیط کارکردی بهتر آن ساخته شده است. این مواد می‌تواند در شرایط آب و هوایی سرد و محیط‌های خورنده مورد استفاده قرار بگیرند و کاربرد آن از تیغه آسیاب های بادی بزرگ تا درب خانه ها (درب‌های FRP بسیار سخت و مستحکم می‌باشد) را شامل می‌شود. FRP، پس از پخت به عنوان یک بخش جدا ناپذیر از یک سیستم ساختاری عمل می‌کند. معمولا الیاف مورد استفاده برای FRPs، کربن، شیشه و آرامید است. خواص محصول نهایی FRP به کیفیت الیاف، شکل، جهت گیری، چسبندگی به ماتریس پلیمر و روند تولید بستگی دارد.

پلیمرهای تقویت شده با الیاف پلیمری

رایج‌ترین سیستم  FRP بر پایه الیاف کربن می‌باشد (CFRP). ماتریس آن نه تنها کل الیاف را پوشش می‌دهد و از سایش‌های مکانیکی مختلف محافظت می‌کند، بلکه باعث انتقال تنش بین الیاف می‌شود. ترموست‌ها (گرماسخت‌ها) و ترموپلاست‌ها (گرمانرم‌ها) دو نوع ماتریس پلیمری هستند که به طور گسترده در کامپوزیت‌های FRP مورد استفاده قرار می‌گیرند، که کاربرد پلیمرهای گرماسخت بیشتر از گرمانرم‌ها می‌باشد. پلیمرهای گرماسخت شامل پلی استر، استرهای وینیل و اپوکسی می باشد. این مواد به آسانی به هر شکلی در آورده می‌شوند و در هر نوع از پروفیلی رول می‌شوند.

در زمینه طراحی پل، FRP باعث کاهش وزن کلی، افزایش استحکام، مقاومت بیشتر در برابر زلزله و کاهش هزینه‌های ستون‌ها و پایه‌ها می‌شود. همچنین میله‌های تقویت شده با FRP بهتر از میله‌های فولادی به بتن متصل می‌گردند. به دلیل خاصیت ضد خوردگی، استفاده از این مواد برای سطوح داخلی و خارجی تحت هر شرایط زیست محیطی مطلوب می‌باشد.

جهت رسیدن به اتصال مناسب بین بتن و FRP باید آماده سازی سطح صورت گیرد. قبل از استفاده از سیستم FRP، هر گونه عیب یا خوردگی در بتن باید حذف شود.

رزین‌هایی نظیر اپوکسی جهت پر کردن فضاهای خالی بتن استفاده می‌شود. همچنین بتونه همراه با FRP برای نفوذ به بتن جهت بهبود اتصال سیستم مورد استفاده قرار می‌گیرد.

2
telegram.png

نظر بگذارید

Time limit is exhausted. Please reload the CAPTCHA.