-تهران - کوی نصر - خیابان علیالی غربی-پلاک ۱۱۵- طبقه دوم - واحد۳ | تلفکس ۸۸۲۵۹۷۹۳ مشاوره رایگان : ۰۹۱۲۱۰۰۱۷۶۳

تلفکس ۸۸۲۵۹۷۹۳ مشاوره رایگان : ۰۹۱۲۱۰۰۱۷۶۳

مشاوره رایگان

۰۹۱۲۱۰۰۱۷۶۳

میلگرد کامپوزیتی

مقاوم سازی| ساختمان سازی| سازه بتنی| میلگرد| frp| میلگرد کامپوزیتی |‌میلگرد چیست؟

میلگرد کامپوزیتی چیست؟ |‌چگونگی استفاده از میلگرد کامپوزیتی |‌قیمت میلگرد کامپوزیتی | استفاده از میلگرد کامپوزیتی به جای میلگردهای حرارتی در چند سال اخیر مورد توجه و استقبال بسیاری از افراد در این صنعت قرار گرفته است. همانطور که می دانیم میلگردهای فولادی از سالیان طولانی در ساختمان سازی استفاده می شوند. این میلگردها به عنوان عضوی از اعضای سازه ای بتنی هستند.

سه شنبه 5 فروردین 1399 ساعت 4:10

استفاده از میلگرد کامپوزیتی به جای میلگردهای حرارتی در چند سال اخیر مورد توجه و استقبال بسیاری از افراد در این صنعت قرار گرفته است. همانطور که می دانیم میلگردهای فولادی از سالیان طولانی در ساختمان سازی استفاده می شوند. این میلگردها به عنوان عضوی از اعضای سازه های بتنی هستند.

بنابراین بدون میگردها امکان ساختن سازه های بتنی وجود ندارد. در کنار مزایایی که این نوع از میلگردها دارند، بدون شک معایبی نیز وجود دارد که کارایی این میلگرد ها را تحت تاثیر منفی قرار می دهد. از جمله مهمترین مشکلاتی که این اعضای فلزی ساختمان های بتنی دارند، خوردگی آن ها تحت شرایط مرطوب، محیط های سرد یا گرم، شرایط اسیدی، قلیایی و غیره است.

برای حل کردن این مشکلات و بالا بردن مقاومت میلگردهای فولادی، در چند سال اخیر از میلگرد کامپوزیتی برای این منظور استفاده می شود. در این راستا تلاش های بسیاری صورت گرفته است تا میلگرد های کامپوزیتی با کیفیت بالایی تولید شود.

در این مقاله می خواهیم شما را با این میلگردها و مزیت های آن ها بیشتر آشنا کنیم. اگر می خواهید تا اطلاعات مناسبی را در این مورد کسب کنید، تا انتهای این مقاله با ما همراه باشید.

 

مقاوم سازی| ساختمان سازی| سازه بتنی| میلگرد| frp|میلگرد کامپوزیتی چیست؟

 

میلگرد کامپوزیتی چیست؟

 

همانطور که گفته شد میلگرد های فولادی در برابر رطوبت و شرایط آب و هوایی متفاوت به سرعت اکسیده می شوند. با توجه به اینکه از این میلگردها برای تقویت سازه های بتنی به وفور در ساختمان سازی استفاده می شود، می توان گفت که نقش اساسی در این صنعت بر عهده دارند. با این حال این میلگرد ها دارای ضعف های بسیاری هستند. برای جلوگیری از این ضعف ها کافی است تا به جای استفاده از میلگرد های فولادی از میلگرد کامپوزیتی یا میلگرد های FRP بدین منظور استفاده شود.

این میلگرد ها توسط کامپوزیت های پلیمری تقویت شده با الیاف ساخته می شوند. میلگرد های کامپوزیت با توجه به ویژگی هایی که دارند، محصولاتی بی نظیر به عنوان جایگزین میلگرد های فولادی در نظر گرفته می شوند. این میلگرد ها دارای ویژگی های زیر هستند:

 

  •     استفاده از الیاف با کارایی و کیفیت بالا در میلگرد های کامپوزیتی
  •     دارای وزنی سبک به منظور کاهش در وزن کلی ساختمان و بارهای وارد بر آن
  •     تقویت کننده ساختار ساختمان
  •     دارای ابعاد متنوع با توجه به نوع کاربری در ساختمان سازی
  •     جنس پلیمری و سبک ساخته شده از الیاف شیشه و کربن
  •     میلگردهای آجدار
  •     مقاومت کششی بالا
  •     دارای پوشش پلیمری برای جلوگیری از خوردگی

 

مشکلات خوردگی در میلگردهای فولادی چگونه است؟

 

خوردگی یکی از مشکلاتی است که در ساختمان سازی بتنی به روش قدیمی تر ایجاد می شود. از آنجایی که از سازه های فولادی نظیر میلگرد های فولادی در ساخت ساختمان های بتنی استفاده های فراوانی می شود، امکان خوردگی این فلزات در ساختمان وجود دارد.

در بیشتر مواقع این اتفاق به دلیل خاصیت قلیایی بتن رخ نمی دهد. عوامل بسیاری می تواند اثر قلیایی بتن را تحت تاثیر قرار دهد. قرار گرفتن سازه های فولادی روی سطح دریا و محیط های مرطوب و محلول های کلریدی سبب می شود تا اثر قلیایی بتن کاهش پیدا کند.

 در واقع ترکیب رطوبت، افزایش دما و محلول های کلریدی سبب این امر می شوند. با کاهش اثر قلیایی بتن، فولاد های موجود در آن خورده می شوند. این پدیده را به زنگ زدگی می شناسند.

طی این جریان مقاومت کل ساختمان کاهش پیدا می کند و اگر خوردگی میلگرد ها و سایر سازه های فولادی در بتن ادامه پیدا کند، می تواند تخریب ساختمان را ایجاد کند. زیرا مقاومت سازه ها به واسطه خوردگی کاهش پیدا می کند.

 این امر در کل ساختمان تاثیرات نامطلوبی را بر جای می گذارد. برای حل این مشکلات کارشناسان و متخصصان در این حیطه درصدد شدند تا از میلگرد کامپوزیتی با پوشش های اپوکسی برای حل مشکل خوردگی میلگرد های فولادی استفاده کنند.

در چند سال اخیر برای حل این مشکلات استفاده از مصالح پلیمری FRP یا پلیمرهای تقویت شده با الیاف جایگاه بالایی را در ساخت سازه های بتنی به خود اختصاص داده است.

 

مقاوم سازی| ساختمان سازی| سازه بتنی| میلگرد| frp|میلگرد کامپوزیتی از چه موادی تشکیل شده است؟

 

میلگرد کامپوزیتی از چه موادی تشکیل شده است؟

 

میلگرد حرارتی یا FRP از مواد ترکیبی با الیاف های تقویت شده تولید می شود. این مواد کارایی میلگرد را افزایش می دهد و از آن در برابر خوردگی محافظت می کند. این میلگرد ها را در پوشش های پلیمری تولید می کنند. بنابراین به عنوان عایق الکترومغناطیسی مناسبی نیز در نظر گرفته می شوند.

 به همین دلیل استفاده از آنها به عنوان میلگردهای حرارتی و فولادی برای تقویت سازه های بتنی بسیار کاربرد دارد. زیرا مشکلات خوردگی را تا حدود زیادی در ساختمان های بتنی کاهش می دهند. یکی از مهمترین ویژگی هایی که در این سازه ها وجود دارد، مقاومت کششی بالای این میلگرد ها است. این ویژگی سبب شده است تا از این میلگرد ها به عنوان مسلح ترین سازه های بتنی یاد شود.

از آنجایی که میلگرد کامپوزیتی دارای ویژگی ها و رفتاری متفاوت از میلگرد های فولادی است، بنابراین ساختمان هایی که از این طریق مقاوم سازی می شوند، نیز در نحوه اجرای آن ها تغییراتی ایجاد می شود. طراحان ساختمان سازی در حین طراحی با استفاده از میلگرد های کامپوزیتی باید به این نکته توجه داشته باشند.

میلگرد های FRP به دلیل مقاومت برشی و خاصیت چسبندگی خود می توانند در خواص بتن تغییراتی ایجاد کنند. این میلگرد ها ویژگی الاستیک خطی نیز دارند. بنابراین مانند میلگرد های فولادی رفتاری همسان ندارند و شکل پذیری آن ها یکی از مشکلاتی است که در ساختمان بتنی باید برای حل آن چاره ای اندیشید.

 این عوامل سبب شده است تا طراحی ساختمان و مقاوم سازی آن از این طریق با مشکلاتی نیز روبرو شود. به همین دلیل طراحان ساختمان زمانی که می خواهند از این میلگرد ها در ساختمان سازی استفاده کنند، باید در ابتدا محدودیت های ذکر شده را در نظر داشته باشند. امروزه محققان بسیاری در کشور های دیگر روش های خاصی را برای برطرف کردن شکل پذیری این میلگرد ها پیشنهاد می دهند.

 

انواع میلگرد کامپوزیتی

 

همانطور که گفته شد این نوع از میلگرد ها از دو بخش پلیمری و رزین ساخته می شود. هر کدام از این مواد در رفتار سازه در ساختمان های بتنی تاثیرگذار است. رزین مورد استفاده در این میلگرد ها می تواند از نوع پلی استر، اپوکسی، وینیل استر و PVC باشد. همچنین الیاف پلیمری نیز از کربن، الیاف شیشه، فیبر نوری و آرامید ساخته می شوند. این میلگرد ها را در انواع زیر تولید و به بازار عرضه می کنند:

 

  •     میلگرد های کربن
  •     میلگرد های آرامید
  •     میلگرد های شیشه یا کامپوزیتی
  •     میلگرد فایبر گلاس یا GFRP

 

با توجه به نوع طراحی ساختمان های بتنی می توان از نوع مناسبی از این میلگرد های کامپوزیتی استفاده کرد. هر کدام از این میلگرد ها دارای ویژگی های منحصر به فردی هستند. از این میان ارزانترین میلگرد پلیمری را میلگرد فایبر گلاس می دانند. بنابراین برای افرادی که می خواهند تا با هزینه کم ساختمان سازی کنند، گزینه مناسبی عنوان می شود.

 

مقاوم سازی| ساختمان سازی| سازه بتنی| میلگرد| frp|مزایای استفاده از میلگرد های کامپوزیت

 

مزایای استفاده از میلگرد های کامپوزیت

 

میلگرد های کامپوزیتی مزایای بسیاری در صنعت ساخت و ساز دارند. افرادی که در این حیطه به فعالیت مشغول هستند می دانند که این نوع از کامپوزیت ها را چگونه در ساختمان سازی استفاده کنند تا هیچ گونه تغییر و کاهشی در مقاومت سازه های بتنی ایجاد نشود. برای این منظور مزیت های استفاده از میلگرد های کامپوزیت را به صورت زیر مورد بررسی قرار می دهیم.

 

  • بدون خوردگی و زنگ زدگی
  • دارای مقاومت کششی بالا
  • تقویت ساختمان های بتنی
  • تقویت برشی و خمشی دیوارهای برشی
  • تقویت ستون ها از نظر خمش و برش
  • مقاوم در برابر زلزله و بارهای وارد شده بر ساختمان
  • مقاومت بالا در برابر اسید ها و محیط های بازی
  • بدون هدایت الکتریکی و حرارتی
  • دارای ماندگاری و طول عمر بالا
  • دارای وزنی سبک تر از میلگردهای فولادی
  • قیمت مقرون به صرفه
  • حمل و نقل آسان

 

با توجه به مزیت هایی که گفته شد، میلگرد کامپوزیتی را می توان نمونه ای برتر از تولیدات پلیمری در ساختمان سازی دانست.

 

کاربرد میلگرد های کامپوزیتی

 

این میلگرد ها را در موارد زیر مورد استفاده قرار می دهند.

 

  • در سازه های بتنی در اسکله ها یا روی دریا مانند پل ها
  • لوله های بتنی فاضلاب
  • سازه های بیمارستانی و مراکز درمانی اطراف دستگاه های MRI
  • استفاده در لایه های بالایی عرشه پل ها
  • دیوارهای موقتی در تونل متروها
  • شمع کاری در خاک
  • بلوک های بتنی پیش ساخته شده
  • در آرماتور بندی کف پارکینگ ها
  • استفاده در تاسیسات تصفیه خانه ها
  • دیوار های برشی
  • ستون ها
  • و غیره

این نوع از میلگرد ها در بیشتر مواقع زمانی به جای میلگرد های فولادی مورد استفاده قرار می گیرند که امکان خوردگی فولاد در آن محیط ها بیشتر از مکان های دیگر باشد.

 

مقاوم سازی| ساختمان سازی| سازه بتنی| میلگرد| frp|بررسی رفتار کششی میلگرد های کامپوزیت

 

بررسی رفتار کششی میلگرد های کامپوزیت

 

زمانی که از این میلگرد ها در  ساختمان سازی استفاده می شود، رفتار آن ها مانند پلاستیک قبل از شکستن نیست. در واقع با توجه به نوع ساخت این میلگرد ها و الیاف های به کار رفته شده در آن ها، رابطه تنش و کرنش الاستیکی رفتار کششی این میلگرد ها قابل مشاهده است.

این مقاومت و سختی میلگرد های مورد نظر به عوامل متعددی بستگی دارد. بدون این عوامل نمی توان گفت که مقاومت کششی این میلگرد ها چگونه است. از آنجایی که الیاف به کار رفته شده در ساخت این میلگرد ها به عنوان عضو اصلی آن ها به شمار می رود، بنابراین میزان این الیاف ها و جهت قرارگیری و نوع الیاف ها تا حدود زیادی مقاومت کششی این سازه ها را تحت تاثیر قرار می دهد.

از آنجایی که سطح مقطع این میلگرد ها نیز متفاوت است، نمی توان میزان مشخصی را برای این رفتار نسبت داد. عوامل دیگری نظیر پروسه تولید و سخت شدن میلگرد ها، مکان ساخت آن ها و کنترل های لازم برای بررسی کیفیت این میلگرد ها نیز در مقاومت کششی نقش قابل ملاحظه ای را ایفا می کنند.

 

مقاومت فشاری میلگرد کامپوزیتی

 

هر چقدر که مقاومت کششی این میلگرد ها از میلگرد های فولادی بیشتر باشد، در عوض آن ها مقاومت فشاری بالایی ندارند. اگر میلگرد های فشاری تحت فشار بالا شکسته شوند، این شکست هم از لحاظ طولی و هم از لحاظ جانبی ایجاد می شود.

 طی این جریان شکست برشی به دلیل ریز کمانش الیاف های کامپوزیتی نیز به وجود می آید. بنابراین تقویت سازه های بتنی با مشکل مواجه می شود. در نتیجه امکان تخریب ساختمان نیز وجود خواهد داشت.

 

چسبندگی میلگرد های کامپوزیتی

 

این ویژگی میلگرد کامپوزیتی به عواملی از جمله نوع طراحی، شرایط تولید، محیط و نوع خصوصیات میلگرد ها بستگی دارد. برای اینکه بتوان میلگرد های حرارتی را در داخل بتن مهار کرد و چسبندگی لازم را بین آن ها و بتن به وجود آورد نیاز است تا عوامل زیر در ساخت آن ها مورد توجه قرار گیرد.

 

  • بالا بردن مقاومت چسبندگی شیمیایی میلگرد ها
  • افزایش مقاومت اصطکاک در برابر لغزش
  • نامنظم بودن سطح میلگرد و چسبندگی میلگرد و بتن از این طریق

با رعایت مواد ذکر شده تا حدود زیادی می توان چسبندگی مورد نیاز را در بین بتن و میلگرد کامپوزیتی به وجود آورد.

 

مقاوم سازی| ساختمان سازی| سازه بتنی| میلگرد| frp|چگالی میلگرد کامپوزیتی

 

چگالی کم از جمله ویژگی های میلگرد کامپوزیتی

 

یکی از مهمترین ویژگی هایی که در این میلگرد ها وجود دارد، وزن و چگالی پایین آن ها عنوان می شود. این چگالی بین 1.25 تا 2.1 گرم بر سانتی متر مربع در نظر گرفته می شود. با مقایسه اجمالی بین این میلگرد ها و آرماتورهای فولادی می توان نتیجه گرفت که تا حدود 80 درصد از وزن میلگرد های کامپوزیتی کاهش یافته است.

 این ویژگی نوعی مزیت در ساختمان سازی است. زیرا در هزینه های حمل و نقل و جابه جایی کاهش ایجاد می شود. همچنین راحتی کار با میلگرد ها در زمان ساختمان سازی نیز از این طریق افزایش پیدا می کند.

میلگرد کامپوزیتی نمونه ای برتر از تولیدات پلیمری هستند که در سازه های بتنی برای افزایش مقاومت بتن مورد استفاده قرار می گیرند. استفاده از این میلگردها به جای میلگرد های حرارتی فولادی سبب می شود تا از خوردگی فولاد تحت شرایط متفاوت جلوگیری به عمل آید.

 در واقع جنس این میلگرد ها از پلیمر و الیاف های اپوکسی و رزین است. به همین دلیل مشکلات خوردگی در آن ها وجود ندارد. با این حال برخی از معایب در این میلگرد ها سبب می شود تا آن ها مانند فولاد مورد استفاده قرار نگیرند.

ثبت نظر

ارسال