میلگرد کامپوزیت FRP چیست و چه کاربردی دارد؟ 

یکی از انواع میلگردها که کاربرد زیادی در پروژه‌های ساختمانی دارد، میلگرد کامپوزیتی یا میلگرد FRP است.  اصطلاح FRP در واقع اختصار یافته عبارت Fiber Reinforced Polymer  است.

میلگرد کامپوزیتی از دو عنصر مختلف فیبر و رزین تشکیل شده است. ماتریکس رزین به کار رفته در این محصول وظیفه نگهداری، محافظت و همچنین جابه‌جایی بار در بین الیاف‌های میلگرد کامپوزیت FRP را بر عهده دارد.

علاوه بر این میلگرد FRP ویژگی‌هایی دارد که باعث شده به یکی از محصولات بسیار کاربردی در زمینه صنعت و ساخت و ساز تبدیل شود. از جمله این ویژگی‌ها می‌توان به مقاومت بالا و وزن کمی که دارد، اشاره کرد.

در ادامه این مطلب قصد داریم اطلاعات بیشتری در خصوص میلگرد کامپوزیت در اختیار شما عزیزان قرار دهیم. همچنین ویژگی و کاربردهای آن را به شما بشناسانیم. از شما نیز دعوت می‌کنیم تا پایان این مطلب همراه ما باشید.

همچنین جهت مشاهده لیست بروز قیمت میلگرد کلیک کنید.

همان طور که پیش‌تر هم گفتیم اصطلاح FPR اختصار یافته عبارت  Fiber Reinforced Polymer است. این عبارت به معنای پلیمر مسلح شده با الیاف،به کار رفته برای ساخت یک میلگرد کامپوزیتی است. فیبر به کار رفته در ساختی میلگرد کامپوزیتی از جنس کربن، شیشه، آرامید یا بازالت هستند.

عنصر رزین مورد استفاده برای ساخت کامپوزیت نیز از جنس پلی استر، اپوکسی یا وینیل استر است. با توجه به ویژگی‌های که میلگرد کامپوزیت FRP دارد، مشکلاتی همچون خوردگی در میلگردها به وجود نخواهد آمد و می‌تواند جایگزین خوبی به جای میلگردهای فولادی باشد.

علاوه بر این میلگرد کامپوزیت در برابر سولفات و کلرید مقاومت بالایی دارد. کاربردهای این محصول می‌توان به این موضوع اشاره کرد که می‌توان از آن برای مسلح کردن بتن استفاده کرد.

استفاده از این نوع میلگرد از نظر اقتصادی نیز بسیار مقرون به صرفه محسوب می‌شود، زیرا باعث کاهش هزینه تعمیر سازه‌های فرا ساحلی مانند سکوهای نفتی و همچنین رهایی از معضل خوردگی میلگردهای فولادی می‌شود.

در ادامه باید بگوییم که روش‌های دیگری نیز برای جلوگیری از خوردگی میلگرد نیز وجود دارد که عبارتند از: حفاظت کاتدیک یا استفاده از پوشش اپوکسی. این روش‌ها در مقایسه با میلگرد کامپوزیت مقاومت کمتری از خود نشان می‌دهند.

در سال 1980 برای اولین بار در اروپا برای افزایش استحکام و مقاومت خانه‌های خود از میلگرد استفاده شد. پس از آن در سال  1990 و پس از آن شرکت‌های ژاپنی برای ساخت خانه‌های مستحکم از این فناوری جدید استفاده کردند. به طوری که میتوان گفت مردم کشور ژاپن بیشترین مورد مصرف این نوع سازه‌ها را به خود اختصاص دادند.

در سال 1986 در کشورهای اروپایی به خصوص آلمان از مصالح FRP برای ساخت پل‌ها و بزرگراه‌ها استفاده شد. پس از کسب موفقیت برای ساخت این سازه‌های بزرگ کشورهای دیگر نیز به فکر استفاده از این محصول جدید برای افزایش کیفیت ساختمان‌ها افتادند. تا جایی که امروزه  در بیشتر سازها‌ها از میلگرد کامپوزیتی استفاده می‌شود.

در گذشته برای مسلح کردن سازه‌های بتنی و ساختمان‌ها از فولاد پیش‌تنیده و یا فولاد غیر تنیده استفاده می‌شد. وجود خوردگی در سازه‌های بتنی باعث می‌شد که استحکام و مقاومت‌ سازها تا حد زیادی کاهش پیدا کند.

برخی سازه‌هایی که در محیط‌های مهاجم مانند: محیط‌های آبی، مرطوب و یا شرجی ساخته می‌شوند، در صورت ایجاد خوردگی می‌تواند خسارت‌های جبران ناپذیری مانند تخریب کامل سازه به وجود بیاورد.

به طور کلی سه عامل اصلی رطوبت، دما و محیط کلریدی، می‌تواند باعث از بین رفتن اثر قلیایی بتن، کاهش مقاومت و استحکام شود. برای حل مشکل خوردگی در این دسته از سازه ها و افزایش مقاومت و استحکام مکانیکی، متخصصان به سمت استفاده از مصالح FRP روی آوردند.

به طور کلی تفاوت میلگردها در نوع پلیمر به کار رفته برای ساخت آن‌ها است و به سه دسته اصلی تقسیم بندی می‌شوند:

• میلگرد تولید شده با استفاده از پلیمر تقویتی با الیاف شیشه
• میلگرد تولید شده با استفاده از از پلیمر تقویت شده با الیاف کربن
• میلگرد تولید شده با استفاده  از پلیمر تقویت شده با الیاف آرامید

همانطور که پیش‌تر هم گفتیم میلگردهای کامپوزیتی FRP مزیت‌های زیادی دارند که باعث پرکاربرد بودن این محصول شده است. از جمله این ویژگی‌ها و مزیت‌ها می‌توان به موارد زیر اشاره کرد:

• حمل و نقل آسان
• تقویت سازه بتنی
• چسبندگی مناسب
• مقاومت کششی بالا
• دوام و طول عمر بالا
• مقاوم در برابر جریان الکتریکی
• مقاوم در برابر خوردگی، اسیدها و بازها
• داشتن وزن بسیار سبک و حل مشکل ایجاد بار اضافی بر سازه

در ادامه توضیحات مختصری در خصوص این ویژگی‌ها در اختیار شما عزیزان قرار داده‌ایم.

می‌دانید که میلگردهای کامپوزیتی در برابر خوردگی و زنگ زدگی  مقاوم هستند، همین موضوع باعث افزایش سازه‌هایی می‌شود که از میلگرد کامپوزیتی برای ساخت آن‌ها استفاده شده است.

برای ایجاد چسبندگی مناسب در بتن می‌توان از میلگرد کامپوزیت استفاده کرد. برخی شرایط نیز مانند: نوع طراحی، شرایط تولید، و محیط استفاده نیز می‌تواند در ایجاد چسبندگی مناسب دخیل باشد.

البته در نظر داشته باشید که برای این که بتوان چسبندگی مورد نیاز را بین میلگرد کامپوزیتی FRP و بتن ایجاد کرد، می‌‎‌بایست به نکات و عوامل ذیل توجه کرد:

• افزایش سطح اصطکاک در برابر لغزش
• آجدار بودن سطح میلگرد و چسبندگی آن با بتن
• افزایش مقاومت چسبندگی شیمیایی میلگردها

میلگردهای کامپوزیتی FRP در مقایسه با میلگردهای فولادی از مقاومت کششی بالاتری برخوردار هستند. به عبارت دیگر می‌توان گفت که میلگردهای کامپوزیتی در شرایطی که تحت کشش قرار بگیرند، قبل از گسیخته شدن تسلیم نمی‌شوند.

میلگردهای کامپوزیتی FRP نارسانا هستند و جریان برق را از خود عبور نمیدهند. این ویژگی باعث شده است که این محصول در پروژه‌های ساختمانی که در آن احتمال برق گرفتگی وجود دارد، مورد استفاده قرار بگیرد. علاوه بر این برای جلوگیری از هدایت جریان الکتریکی، ساخت تیرهای برق و ساخت دکل‌های بتنی انتقال نیرو از این محصول استفاده می‌شود.

میلگردهای FRP چگالی پایینی دارند؛ به همین علت وزن پایین این میلگردها از وارد آمدن بار اضافی بر سازه جلوگیری می کند.

علاوه بر مزیت‌های زیادی که میلگرد کامپوزیتی دارد، معایبی نیز دارد که در ادامه آن‌ها را بازگو خواهیم کرد:

• استحکام عرضی آن ها کم است.
• الیاف شیشه در شرایط محیطی مرطوب دوام پایینی دارند.
• بسته به نوع پلیمر و ضخامت لایه، مستعد آتش گرفتن هستند.
• در مقایسه با میلگرد فولادی، کرنش نهایی و مدول الاستیسیته پایینی دارند.
• هنگام قرار گرفتن در معرض تابش اشعه فرابنفش، احتمال شکست و جدایی کامل رزین پلیمری در آن ها وجود دارد.

از میلگردهای کامپوزیتی FRP در موارد زیر استفاده می شود:

• تحکیم خاک
• دیوار موقت بتنی داخل تونل
• ساخت سازه های بتنی اسکله
• آرماتوربندی سالن های صنعتی
• تاسیسات فاضلاب و تصفیه خانه‌ها
• آرماتوربندی لایه های فوقانی در عرشه پل ها
• ساخت بلوک های بتنی صنایع نظامی و هوافضا
• کانال ها و لوله های بتنی برای هدایت آب و فاضلاب

جمع بندی:

همانطور که گفتیم دو نوع میلگرد فولادی و کامپوزیتی وجود دارد. هر یک از این نوع میلگردها کاربرد و ویژگیهای خاص خود را دارند. لازم به ذکر است که اگر در شرایط محیطی آبی و مرطوب قصد ساخت و ساز دارید، بهتر است از نوه میلگرد کامپوزیتی استفاده کنید.

زیرا این میلگرد در برابر زنگ زدگی مقاومت بسیار بالایی دارد و باعث افزایش استحکام سازه نیز می‌شود. در این مطلب سعی کردیم شما را با میلگرد کامپوزیتی و ویژگی‌های آن آشنا کنیم. امیدواریم که این مطلب برای شما عزیزان مفید واقع شده باشد. از این که تا پایان این مطلب همراه ما بودید از شما متشکریم.