-تهران - کوی نصر - خیابان علالی غربی (پیروزی) -پلاک ۱۱۵- طبقه دوم - واحد۳ | تلفکس :۹ - ۸۸۴۸۶۷۷۸ | ۸۸۲۵۹۷۹۳ مشاوره رایگان : ۰۹۱۲۱۰۰۱۷۶۳

تلفکس :۹ - ۸۸۴۸۶۷۷۸ | ۸۸۲۵۹۷۹۳ مشاوره رایگان : ۰۹۱۲۱۰۰۱۷۶۳

مشاوره رایگان

۰۹۱۲۱۰۰۱۷۶۳

CFRP چیست

CFRP چیست

الیاف کربن در کامپوزیت CFRP نقش مهمی دارد و بخش اصلی در باربری را متحمل می شود. این الیاف انعطاف پذیری زیادی دارد و در شکل گیری کامپوزیت مؤثر است.

یکشنبه 19 خرداد 1398 ساعت 11:6

CFRP از انواع کامپوزیت FRP است که به آن الیاف کربن نیز گفته می شود. ضریب ارتجاعی آن بالا و از تمام الیاف های دیگر بالاتر است و در بهسازی سازه ها کاربرد دارد. CFRP در مقابل خستگی مقاومت زیادی دارد و ضریب انبساط گرمایی خطی آن در دماهای بالا و پایین کم است. این ویژگی موجب پایداری آن در دماهای مختلف می شود. از دیگر خصوصیات CFRP نسبت بالای مقاومت کششی به وزن آن است. برای دانستن این که CFRP چیست خواندن متن را در سایت آرین تیس ادامه دهید.

CFRP چیست؟

CFRP از انواع کامپوزیت FRP است که برای مقاوم سازی و تعمیر سازه ها و ساختمان به کار می رود. CFRP الیاف مقاومت کننده کامپوزیت کربن است که با انواع ماتریس ها مانند رزین اپوکسی، رزین ونیل استر و رزین فنولیک تشکیل کامپوزیت می دهد. CFRP در سازه های چوبی، فولادی و بنایی قابل استفاده است. این کامپوزیت به شکل خارجی روی اعضای سازه ای مثل ستون ها، تیرها، دال ها، دیوارها و دیگر اعضا مثل خرپاها، دودکش ها و تونل ها چسبانده می شود. در پاسخ به پرسش CFRP چیست می توان گفت جایگزین مناسبی برای روش های سنتی تقویت و مقاوم سازی ساختمان ها و سازه ها است. این روش علاوه بر این که موجب مقاومت سازه در مقابل خوردگی می شود، وزن سازه را نیز افزایش نمی دهد.

 

CFRP چیست

 

ترکیب CFRP چیست؟

CFRP از دو بخش ماتریس و تقویت کننده تشکیل می شود. این ترکیب خاصیت زیادی دارد که به طرح فیبر کربنی و نسبت فیبر کربن به مواد کامپوزیتی مربوط می شود. عنصر اولیه این کامپوزیت یک رشته الیاف کربنی است که از یک پلیمر به اسم پلی اکریلونیترول درست می شود. شیوه دیگر تولید این الیاف ایزوترپیک است. این که CFRP چیست و به چه طریق تولید می شود اهمیت دارد.

مهم ترین استفاده از این کامپوزیت در مقاوم سازی و ترمیم ساختمان ها و سازه ها است. اگر سازه ای تحت شرایط خاص آسیب ببیند یا اگر قصد تغییر کاربری ساختمان وجود داشته باشد یا در تعداد طبقات ساختمان تغییری ایجاد شود، شرایط تحمل بارهای وارد را نخواهد داشت و به مقاوم سازی نیاز خواهد بود.

از دیگر عوامل نیاز به مقاوم سازی می توان به اعمال بار سنگین تر، پایین آمدن ظرفیت باربری در اثر خوردگی، طراحی نامناسب و تغییر در سیستم سازه و اصلاح استانداردها و آئین نامه ها و خرابی ناشی از آتش سوزی اشاره کرد. 

 

مزیت استفاده از CFRP چیست؟

استفاده از CFRP نسبت به روش های دیگر مقاوم سازی دارای مزایایی است که عبارتند از:

  • حمل و نقل آسان
  • متوقف نشدن کاربری ساختمان در زمان اجرا
  • آسیب ندیدن بخش های دیگر سازه
  • دچار خوردگی نشدن در مرور زمان در مجاورت گچ و خاک
  • استفاده از تست POLL OFF برای اطمینان از اجرای صحیح

همان طور که بهتر است بدانید مزیت استفاده از CFRP چیست، درباره معایب آن نیز باید اطلاع داشته باشید.

 

نقش الیاف کربن در CFRP چیست؟

 

نقش الیاف کربن در CFRP چیست؟

الیاف کربن در کامپوزیت CFRP نقش مهمی دارد و بخش اصلی در باربری را متحمل می شود. این الیاف انعطاف پذیری زیادی دارد و در شکل گیری کامپوزیت مؤثر است. از کامپوزیت CFRP می توان برای مقاوم سازی انواع ستون های دایره ای و منحنی استفاده کرد. الیاف کربن تراکم زیادی دارد و رزین اپوکسی به آسانی می تواند از میان الیاف جریان داشته باشد.

 

نقش ماتریس در CFRP چیست؟

دومین بخش کامپوزیت ماتریس است که نقش مهمی در CFRP دارد. این ماتریس پلیمری مانند چسب الیاف تقویتی را نگه می دارد و در زمان اعمال بار تغییر شکل می دهد و تنش را به الیاف منتقل می کند. ماتریس پلیمری ویژگی جذب انرژی را داراست و همین مسئله موجب کاهش تمرکز تنش ها می شود.

از مشخصات این ماده پلیمری می توان ویسکوزیته پایین، توانایی پر کردن قالب ها، خیس کردن سریع الیاف تقویت کننده و سایر تقویت کننده ها و داشتن زمان برای ژل شده را نام برد. رزین اپوکسی و رزین فنولیک از انواع این ماتریس های پلیمری هستند.

 

نقش ماتریس در CFRP چیست؟

 

ویژگی کامپوزیت CFRP چیست؟

  • وزن پایین
  • چگالی کم
  • رسانای حرارت و الکتریسیته
  • ضریب انبساط حرارتی کم
  • حفظ استحکام در دمای بالا

 

کاربرد CFRP در صنعت عمران

  • اشتباه در طراحی
  • ضعف اتصالات
  • ناکافی بودن ظرفیت خمشی و کششی
  • ترک در سازه ها
  • ترک ناشی از خوردگی
  • بالا بردن ظرفیت باربری
  • نامناسب بودن آرماتورگذاری در خاموت
  • خوردگی آرماتور بتن
  • تغییر کاربری سازه
  • افزایش بارگذاری ثقلی و جانبی

 

کاربرد CFRP در صنعت عمران

 

مقاوم سازی ستون با CFRP

مقاوم سازی ستون با CFRP از بهترین شیوه های مقاوم سازی ستون ها به شمار می رود. این الیاف نسبت مقاومت به وزن بالایی دارد که موجب می شود میزان مقاومت ستون بدون بالا رفتن بار مرده سازه بالا رود.

برای اجرای مقاوم سازی ستون با CFRP باید سطح ستون تمیز و مسطح شود و با بتونه کاری سوراخ های روی بدنه پر شوند. سپس رزین و اپوکسی باید با هم آغشته شوند.

مقاوم سازی به این شیوه روش نسبتاً جدیدی است. استفاده از CFRP ضمن بالا بردن ظرفیت برشی ستون، مد گسیختگی آن را از حالت برشی به خمشی تغییر و شکل پذیری را به اندازه قابل توجهی افزایش می دهد. دورپیچ اعضای فشاری با الیاف CFRP موجب بالا رفتن مقاومت فشاری خواهد شد. همچنین، موجب بالا رفتن شکل پذیری ستون ها تحت ترکیب نیروهای خمشی و محوری می شود. برای محاسبه مقاومت فشاری محوری ستون باید از سهم الیاف موازی با راستای طولی آن صرف نظر شود.

با بالا رفتن بار به سطح بارهای نهایی امکان ایجاد ترک شعاعی در ستون بتنی وجود دارد که در این صورت مقاوم سازی ستون با CFRP با جلوگیری از خرد شدن بتن موجب افزایش مقاومت آن می شود.

بالا رفتن ظرفیت تحمل کرنش فشاری در اجزای بتنی محصور شده با CFRP به بالا رفتن شکل پذیری مقطع منجر می شود. سیستم پوشش CFRP مانع از کمانش زود هنگام آرماتورهای طولی و موجب مهار جانبی بهتر وصله های هم پوشانی در نیروهای فشاری زیاد خواهد شد. در طراحی لرزه ای، سیستم CFRP به شکلی است که بتواند به میزان کافی تنش های محصورکنندگی ایجاد کند و تحمل کرنش های فشاری ایجاد شده در بتن ناشی از تقاضای تغییر شکل را بالا ببرد. 

 

 

مقاوم سازی ستون با CFRP

 

 

ثبت نظر

ارسال