چنانچه در امور عمران و ساختمان مشغول فعالیت هستید یا علاقه به این صنعت دارید به احتمال زیاد نام میلگرد کامپوزیتی یا FRP را شنیده باشید. این نوع میلگرد به علت بعضی از ویژگی‌های ویژه و منحصر به فردی که در مقایسه با سایر میلگردهای فولادی دیگر دارد در حال حاضر در مصارف مختلفی به کار می‌رود. در این گفتار قصد داریم شما را با این نوع میلگردها و کاربرد آن آشنا کنیم. البته با بررسی انواع میلگردهای فولادی در ساختمان سازی متوجه خواهید شد که میلگرد نقش بسیار مهمی را در ساخت و ساز ایفا می‌کند.
سال‌های زیادی است که از این نوع میلگردها در صنایع ساختمان‌سازی برای طراحی و بتن‌ریزی استفاده می‌شود که به آن بتن آرمه یا مسلح می‌گویند. میلگردهای استفاده شده در بتن آرمه از جنس فولاد بوده است که با توجه به نقاط ضعف فولاد در محیط‌های خورنده، سعی شده است تا گزینه‌ی جدیدی جایگزین آن گرد به همین دلیل مشکلات ناشی از استفاده از فولاد نیز در این مصالح کاهش یافت.
فولاد به کار رفته شده در میلگرد فولادی در برابر رطوبت، شرایط اسیدی، نمکی و قلیایی میزان مقاومت به خوردگی آن‌ها بسیار پایین است همچنین در دماهای بالا یا پایین نیز منجر به کاهش خواص مکانیکی می‌گردد. طبق مشکلات ناشی از استفاده از میلگرد فولادی، میلگرد کامپوزیت بهترین جایگزین است.
ویژگی‌های میلگرد کامپوزیتی
میلگرد کامپوزیتی که با الیاف تقویت شده است مشکلات میلگرد فولادی را ندارد. این میلگرد به دلیل داشتن وزن کم بهترین جایگزین برای میلگردهای قدیمی است همچنین از لحاظ مغناطیسی نیز عایق است که برای بعضی از کاربردهای خاص و منحصر به فرد از آن استفاده می‌شود. با توجه به ویژگی‌های چشمگیر میلگرد کامپوزیت مشکلاتی مانند حالت پذیری بسیار پایین است که موجب شده این میلگرد در مکان‌هایی که به خوردگی حساس هستند، به کار گرفته شود.
میلگردهای کامپوزیتی مقاومت بسیار خوبی در برابر خوردگی‌ها دارند که از این رو در شرایطی که در برابر عوامل و مواد اسیدی، نمکی یا قلیایی هستند از این نوع میلگردها بیشترین کاربرد را دارند همچنین وزن این نوع میلگردها در مقایسه با فولاد بسیار کمتر است. در ضمن نیز این دست از میلگردها از لحاظ الکتریکی عایق هستند.
میزان فشار میلگرد کامپوزیت یا (FRP) نسبت به مدول کششی آن بسیار ضعیف‌تر است. رفتار مکانیکی و پایین بودن مدول فشار میلگرد کامپوزیتی باعث شده است که در شرایطی که تحت فشار زیاد است استفاده نشود که از آن به عنوان مسلح کننده ستون‌های تحت فشار استفاده نمی‌شود.
میزان چگالی به کار رفته شده در میلگرد کامپوزیتی تقریباً نزدیک به 80 درصد کمتر از سایر مدل‌های فولادی آن است که همین موضوع باعث کاهش یافتن هزینه‌های حمل و نقل و انتقال بار همچنین کاهش وزن سازه می‌شود. ضریب انبساط حرارتی در میلگرد کامپوزیتی معمولا در سازه‌های مقاوم به احتراق استفاده نمی‌شود زیرا به دلیل وجود این نمونه از میلگردها که داخل بتن قرار می‌گیرند همچنین به علت عدم حضور اکسیژن احتمال سوختن آن به ندرت اتفاق می‌افتد. لذا به علت پایین بودن مقاومت حرارتی در معرض گرما، امکان تغییر فرم دادن و یا دفرمه شدن آن وجود دارد.
تولید میلگرد کامپوزیتی
نقش میلگرد در طول عمر ساختمان حائز اهمیت است و برای مقاومت باید از بهترین مواد اولیه تولید شود، این نمونه میلگرد که از ترکیب دو بخش پلیمری و رزین تشکیل شده است. در نتیجه خواص و ویژگی‌های میلگرد با توجه به ویژگی‌های دو بخش ذکر شده تعیین می‌شود. رزین معمولا از جنس پلی استر، وانیل استر، پی وی سی و اپوکسی است. در واقع پلیمر کامپوزیت هم با توجه به نوع کاربردی که دارد ممکن است از کربن، فیبر نوری یا آرامید، الیاف شیشه باشد.
3 نمونه میلگرد کامپوزیت از لحاظ مواد اولیه
- میلگرد کربن
- میلگرد آرامید
- میلگرد شیشه یا آرماتور کامپوزیتی
در میان سه میلگر بیان شده این نمونه از ارزان‌ترین نوع مسلح کننده بتن است که بیشترین کاربرد را دارد.
مزایا و معایب میلگرد کامپوزیتی
برای بکار بردن میلگرد کامپوزیتی خوب است در ابتدای امر از مزایا و معایب آن را بشناسید تا به کمک آن بتوانید به اطلاعات آن دست پیدا کنید.
مزیت‌های میلگرد کامپوزیت
میلگردهای کامپوزیتی مقاومت بسیار بالایی در برابر انواع خوردگی‌ها همچنین استفاده از آن‌ها در بیشتر ساختمان‌ها مصرف می‌شود. بیشترین مکانی که از میلگرد کامپوزیتی استفاده می‌شود اسکله‌ها، کشتی‌سازی همچنین انواع سازه‌هایی که با محیط‌های خورنده که با آب شور در ارتباط هستند، می‌توان اشاره کرد. تولید تجهیزاتی که در برابر محیط‌های الکترومغناطیسی حساس هستند مثل (MRI) می‌توانید از میلگردهای کامپوزیتی استفاده کنید.
از دیگر مزیت‌های این نوع میلگردها می‌توان به مقاومت بالای این نوع قطعات در برابر باز و اسیدها، مقاومت در برابر زنگ‌زدگی، میزان کششی بیشتر از فولاد، همچنین عایق بودن از لحاظ الکتریکی و حرارتی در نهایت مقاومت در برابر زلزله می‌باشد.
این نوع از پلیمرهای مسلح شده با الیاف مخصوص از بهترین نمونه‌های استفاده شده در ساخت مقاطع بتنی سبک، مقاوم و با کیفیت است. اختلاف زون شدید بین میلگرد کامپوزیتی و فولادی قابل توجه نیست به صورتی که این نوع میلگردهای تمام کامپوزیتی هیبرید کربن تقریباً 90 درصد سبک‌تر از میلگرد آجدار فولادی هستند.
معایب میلگردهای کامپوزیتی
به علت پایین بودن میزان مقاومت فشاری میلگردهای کامپوزیتی نباید از آن‌ها در ستون‌هایی که فشار زیادی از ساختمان را تحمل می‌کنند استفاده شود به این علت که میزان مقاومت و استحکام عرضی این نوع میلگردها بسیار کم است. البته این مقدار به علت فشار نیرو وابسته است. چنانچه که میلگرد کامپوزیتی در مقابل اشعه فرابنفش قرار بگیرد احتمال دارد که رزین و الیاف پلیمری از یکدیگر جدا شوند که در نهایت منجر به شکسته شدن قطعه می‌گردد. این نوع میلگرد به دلیل مقاومت حرارتی پایین همچنین کاهش شدید خواص در هنگام آتش‌سوزی باعث شده است که هنگام استفاده از این نوع میلگرد با احتیاط عمل کنند. به طور کلی با توجه به عواملی همچون محیط کاربری و زون نهایی سازه استفاده از این نوع میلگردها همچنین ضرورت استفاده از آن مشخص می‌شود.
قیمت میلگردهای کامپوزیت
قیمت نهایی این نوع میلگردها بستگی به مواردی از جمله میزان مقاومت، وزن، جنس و کاربرد این قطعه در مصارف مختلف محاسبه می‌شود. همچنین قیمت ورق سیاه و سایر محصولات فولادی بر روی قیمت میلگرد کامپوزیتی تاثیر می‌گذارد.
دیدگاه خود را ثبت کنید
میخواهید به بحث بپیوندید؟مشارکت رایگان.