در روش‌های سنتی برای استحکام بخشی به بتن، از تیرها و بتن شامل سیمان و میلگردهای فولادی استفاده می‌شود. عملکرد بتن در این تیرها مقاومت در برابر بارهای فشاری است. در ادامه همراه ما در سراج توس باشید تا با انواع میلگرد بیشتر آشنا شوید.
ساختمان در برابر بارهای کششی و برشی توسط میلگردهای فولادی تعبیه شده در بتن مقاوم خواهد شد. چنین ساختار و ترکیبی مقاومت بتن را در برابر بارهای فشاری نیز افزایش می‌دهد درحالیکه فولاد تنها مقاومت کششی و برشی را بصورت جزئی افزایش می‌دهد. مشکل دیگری که وجود دارد، مشکل خوردگی ناشی از میلگردهای فولادی زمان حیات آن را کاهش‌داده و راه‌حل‌هایی مانند پوشش میلگردهای فولادی پرهزینه است.
چرا به میلگرد کامپوزیت نیاز است؟
برای مقابله با مشکلات ناشی از خوردگی و بارهای فشاری و کششی، تلاش‌های گسترده‌ای در راستای طراحی و ساخت میلگردهای جدید با خواص مطلوب‌تر انجام گرفته‌است که در نهایت به پیدایش میلگردهای FRP (میله‌های کامپوزیتی پلیمری تقویت شده با الیاف) انجامیده است. ویژگی‌های منحصر به فرد از قبیل امکان استفاده از الیاف با کارایی بالا به‌عنوان جزء تقویت کننده‌ی ساختاری، متناسب با حوزه‌ی کاربری نهایی مورد نظر و همچنین کاهش وزن نهایی سازه در عین استحکام بسیار بالا، سبب گسترش حوزه‌های کاربردی این نوع میله‌های کامپوزیتی شده است.
تفاوت میلگرد کامپوزیت و میلگرد فولادی چیست؟
در پاسخ به این سوال که میلگرد اف ار پی، چه تفاوتی با میلگرد فولادی دارد، باید گفت که بین این دو نوع میلگرد، دو تفاوت بزرگ وجود دارد که بلافاصله هنگام مقایسه این دو در کنار هم متوجه می شویم.
- اول اینکه میلگرد کامپوزیت خیلی سبکتر از میلگرد فولادی است. تقریبا ۷ برابر سبکتر است.
- دوم اینکه میلگرد اف ار پی، سفتی کمتری نسبت به میلگرد فولادی دارد یا به زبان علمی، ضریب الاستیسیته این میلگرد ۵ برابر کمتر از میلگرد فولادی است. (ماژول الاستیسیته پایین می‌تواند در اسلب و گریدبندی‌های فولادی سودمند باشد).
میگرد FRP چیست؟
میلگرد FRP چیست؟ میلگرد FRP مخفف Fiber Reinforced Polymer است. میلگرد FRP از دو عنصر تشکیل شده است. یکی فیبر که معمولاً (کربن، شیشه، آرامید یا بازالت) است و دیگری رزین ماتریکس که معمولا از (پلی استر، اپوکسی یا وینیل استر) تشکیل شده است. نقش رزین ماتریکس نگه‌داشتن، محافظت و انتقال بار بین الیاف است.
چند تفاوت میلگرد FRP با میلگرد فولادی
- میلگرد FRP، در برابر خوردگی بسیار مقاوم است در حالیکه فولاد در نهایت زنگ می‌زند و بتن شکاف برمی‌دارد.
- عمر سازه با میلگرد اف ار پی، تا دو برابر افزایش پیدا می‌کند.
- میلگرد FRP استحکام کششی بیشتری نسبت به فولاد دارد.
- میلگرد FRP از نظر حرارتی و الکتریکی نارسانا است.
میلگرد GFRP چیست؟
فن‌آوری‌های اخیر منجر به تولید مواد تقویت‌کننده جایگزینی مانند مواد GFRP شده‌اند که به شکل میله‌ها یا ورق‌هایی به‌صورت تجاری در دسترس هستند که می‌توانند در اعضای بتنی چسبانده شوند تا چندین ویژگی مورد نظر را همزمان، برآورده کنند. مهمترین کاری که این تکنولوژی جدید انجام می‌دهد اینست که ویژگی مقاومت در برابر خوردگی پلیمر و کرنش طولانی در برابر شکست که زمان کافی برای هشدار قبل از وقوع را مرتفع می‌سازد.
پلیمر تقویت شده با الیاف شیشه را میلگرد (GFRP) می‌گویند. این نوع میلگرد به‌عنوان یک ماده جایگزین برای میلگرد فولادی استفاده می‌شود.
خصوصیات میلگرد GFRP
- این میلگردها سبک وزن هستند
- در برابر زنگ‌زدگی مقاوم هستند
- استحکام کششی بالایی دارند
- عملکرد مکانیکی بالایی دارند
- نصب میلگرد GFRP مشابه میلگرد فولادی است، اما با مشکلات حمل، حمل و نگهداری کمتری همراه است.
از پلیمر تقویت شده با الیاف شیشه (GFRP) به‌عنوان یک پیشرفت بزرگ در فناوری بتن تقویت شده، استفاده می‌شود. ترکیب میلگردهای GFRP با استفاده از الیاف شیشه‌ای طولی (مواد تقویت کننده) و رزین پلی استر غیر اشباع) از طریق فرآیند دستی، است.
میلگردهای GFRP دارای قطر ۱۲٫۵ میلی متر هستند (این مقدار معادل ۰٫۵ اینچ است) و این ابعاد در کاربرد فونداسیون رایج‌ترین اندازه است.
سطوح GFRP با استفاده از ماسه درشت اصلاح می شوند تا استحکام پیوند میلگردها با بتن افزایش یابد.
مشخصات مکانیکی بتن مسلح با میلگردهای GFRP در مقایسه با میلگردهای فولادی این گونه تکمیل می‌شود.
میلگرد CFRP چیست؟
میلگرد جدید CFRP از الیاف کربن متصل به رزین ترموپلاستیک ساخته شده است که امکان خم شدن میلگرد را با گرم‌کردن چندین بار، پس از انجماد کامل رزین فراهم می‌کند.
میلگرد CFRP در سازه‌های بتنی به‌عنوان جایگزینی برتر برای آرماتورهای فولادی معمولی استفاده می‌شود زیرا مزایای قابل توجهی نسبت به آرماتورهای فولادی دارد، به‌عنوان مثال، راه‌حلی طولانی مدت برای خوردگی آرماتورهای فولادی است.
بزرگترین ضعف بتن مقاومت کششی پایین آن است که با استفاده از میلگرد فولادی در سمت کشش بتن برطرف شده است. با این حال، یکی از معایب اصلی و اجتناب ناپذیر میلگرد فولادی، حساسیت آن به خوردگی است.
داشتن پوشش بتنی بسیار نازک به آب اجازه نفوذ می‌دهد و با میلگرد فولادی واکنش نشان می‌دهد و باعث ترک خوردن بتن می‌شود. گاهی اوقات سنگدانه‌های بتن با فولاد واکنش داده و باعث پارگی و زنگ‌زدگی بتن می‌شود.
اگر میلگرد فولادی زنگ بزند، مقاومت بتن مسلح کاهش می‌یابد. هنگامیکه زنگ در اطراف میلگرد فولادی ایجاد می‌شود، فشار داخلی به‌طور قابل توجهی در اطراف بتن اطراف افزایش می‌یابد و منجر به انتشار ترک می‌شود.
زمانیکه میله‌های فولادی خورده می‌شوند، زوال ساختار بسیار سریع و چشمگیر خواهد بود.
از دیگر معایب میلگرد فولادی وزن و رسانایی بالای آن است.
چرا از میلگرد CFRP استفاده می‌کنیم؟
- استفاده از این نوع میلگرد باعث بالا رفتن عمر مفید و دوام سازه بتنی می‌شود.
- استحکام کششی ۱٫۵ تا ۲ برابر بیشتر از میلگرد فولادی است.
- این نوع میلگرد کشیدگی قابل توجهی دارد.
- از نظر الکتریکی و حرارتی نارساناست که ازین جهت انتخاب خوبی برای تجهیزات پزشکی MRI است.
- غیر قابل نفوذ در برابر یون‌های کلرید و حملات شیمیایی
- غیر خورنده و مقاوم در برابر زنگ‌زدگی است و راه حل عالی در برابر نمک‌های یخ‌زدایی و نمک‌های دریایی در محیط‌های خورنده‌ی تهاجمی است.
- پوشش بتنی کمتری نیاز دارد.
- هزینه‌های نگهداری را کاهش می‌دهد.
- این میلگردها سبک وزن هستند. وزن آن حدود ۱/۴ میلگرد فولادی معمولی است، بنابراین استفاده و حمل و نقل بسیار آسانتر و سریعتر است.
- این نوع میلگرد نسبت مقاومت به وزن بالاتر دارد که این مشخصه باعث افزایش ظرفیت باربری سازه و کاهش وزن کل سازه می‌شود که منجر به کاهش خرابی و خطرات ناشی از زلزله می‌شود.
- بهبود رفتار مکانیکی و خستگی سازه بتنی که آن را برای موقعیت‌های بارگذاری چرخه‌ای مانند جاده‌ها و پل‌ها مناسب می‌کند.
- این نوع میلگرد، کاربر پسند است زیرا به‌راحتی قابل برش است و نیازی به تجهیزات خاصی ندارد.
- سختی بیشتر میلگرد CFRP منجر به کاهش طول مورد نیاز میلگرد در بتن می‌شود.
شرکت سراج توس با سابقه‌ی درخشان در صنعت فولاد، بزرگترین تامین‌کننده‌ی انواع ورق‌های فولادی و مقاطع فلزی برای صنایع و پروژه‌های بزرگ کشور می‌باشد.
مشاهده مشخصات و قیمت‌ها :
- قیمت روز ورق اسید شویی
- قیمت روز ورق روغنی
- قیمت روز ورق سیاه
- قیمت روز ورق گالوانیزه
- قیمت روز ورق رنگی
- قیمت روز ورق آلیاژی
. قیمت روز قلع اندود
. قیمت روز پروفیل
منابع:
sciencedirect
rhinocarbonfiber