میلگرد frp چیست؟

به گزارش اخبار ساختمان، همان طور که می دانید خوردگی و زنگ زدگی میلگردها همواره یکی از مشکلات تولیدکنندگان و خریداران این محصول بوده است. فرآیند خوردگی میلگردها نهایتا منجر به تخریب بتن و کاهش خدمت پذیری عضو می شود.

در سال های اخیر میلگردهای FRP به عنوان یک جایگزین برای برطرف نمودن این ضعف در میلگردهای فولادی استفاده می شود. این میلگردها دارای خصوصیات برتری از قبیل مقاومت کششی بالا بوده که استفاده از آن ها را به عنوان مسلح کننده سازه های بتنی مناسب می کند. در ادامه قصد داریم شما را با خصوصیات این محصول بیشتر آشنا سازیم.

معرفی میلگرد FRP

میلگردهای frp از نظر شکل ظاهری مشابه میلگردهای فولادی متداول هستند. این میلگردها از الیاف مخصوص با مقاومت بسیار بالا به همراه یک نوع رزین پلیمری ساخته می شوند. میلگردهای FRP به عنوان جایگزین مناسب برای میلگردهای فولادی در بسیاری از سازه های بتنی به کار می روند.

میلگردهای FRP غیر الکتریکی و غیر مغناطیسی بوده و در برابر خوردگی مقاوم هستند. با استفاده از این محصولات می توان از مشکلات تداخل الکترومغناطیسی و خوردگی فولاد اجتناب نمود. استفاده از میلگردهای FRP در سازه های خاص، مخصوصا برای ساختمان هایی که تجهیزات حساس به میدان های الکترومغناطیسی دارند مانند واحد MRI بیمارستان ها، پایه های موتورهایبزرگ و یا برای دستگاه های راه آهن کاربرد دارد.

خصوصیات فیزیکی میلگردهای کامپوزیت

همان طور که می دانید قیمت مقاطع فولادی اعم از قیمت تیرآهن و میلگرد با توجه به خصوصیات آن ها متغیر است و هرچه محصول دارای خصوصیات بهتری باشد قیمت آن نیز به مراتب بالاتر است بنابراین قیمت میلگرد های کامپوزیت با توجه به خصوصیات بهبود یافته آن ها با میلگردهای فولادی متفاوت است.

در ادامه به بررسی برخی از مهم ترین خصوصیات این محصول خواهیم پرداخت:

چگالی

چگالی میلگردهای FRP تقریبا بین ۱.۴ تا ۱.۶ میلگردهای فولادی است که باعث کاهش هزینه حمل و نقل و راحتی در جابجایی در کارگاه می شود.

بیشتر بخوانید: تحلیل وضعیت بازار میلگرد در دو سال گذشته

ضریب انبساط حرارتی

ضریب انبساط حرارتی میلگردهای FRP در جهت طولی و عرضی متغیر است. ضریب انبساط حرارتی طولی و عرضی میلگردهای FRP به نوع الیاف، رزین و نسبت حجمی الیاف تشکیل دهنده بستگی دارد.

شکل ظاهری

شکل معمول مقاطع میلگردها، توپر و گرد است. این میلگردها به اشکال دیگر نیز موجود است. برای تماس بین میلگرد و بتن انواع مختلفی مثل آجدار بدون پوشش، سازه ماسه پاشی شده، آجدار با پوشش ماسه و مارپیچ شده توسط نوار وجود دارد.

بیشتر بخوانید: رنجش صنعت ساختمان از التهابات بازار آهن و میلگرد

خصوصیات مکانیکی میلگردهای کامپوزیت

رفتار مکانیکی میلگردهای FRP متفاوت از رفتار میلگردهای فولادی معمولی است. میلگردهای FRP غیر همگن بوده و تا لحظه شکست خطی و الاستیک هستند. مشخصه اصلی این میلگردها استحکام کششی بالا بدون تسلیم در جهت الیاف است.

رفتار فشاری میلگردهای FRP به خوبی رفتار کششی آن ها نیست. با توجه به ناهمسانگرد بودن FRP و طبیعت ناهمگون، مدول الاستیسیته فشاری آن ها کمتر از کششی است.

رفتار کششی

در مقایسه با میلگردهای فولادی، میلگردهای FRP مقاومت کششی بیشتری دارند اما کرنش کششی نهایی و مدول الاستیسیته کششی کمتری دارند. مقاومت کششی میلگردهای کامپوزیت با تغییر قطر میلگرد تغییر می کند. در حالی که مدول الاستیسیته طولی آن ها تغییر زیادی ندارد.

برخلاف فولاد، آن ها وقتی تحت کشش قرار می گیرند قبل از گسیخته شدن تسلیم نمی شوند. در نهایت مقاومت کششی میلگردهای FRP خیلی بیشتر از میلگردهای فولادی مسلح کننده است و سختی میلگردهای FRP کمتر از فولادی است.

رفتار فشاری

به این علت که میلگردهای کامپوزیت حالت های گسیختگی بسیار متفاوتی دارند، آزمایش محوری فشاری استانداردی برای آن ها وجود ندارد. محتمل ترین حالت گسیختگی، کمانش است که دامنه تغییرات آن کمانش سرتاسر مقطع عرضی نمونه را شامل شده یا به صورت میکرو کمانش الیاف است.

آزمودن میلگردهای FRP در فشار پیچیده است و با وقوع کمانش های ریز الیاف و با توجه به ناهمسانگرد و ناهمگن بودن ماهیت مواد FRP می تواند به اندازه گیری های نادرست منجر شود. بنابراین هنوز روش های آزمون استاندارد به خوبی مقرر نشده است.

رفتار برشی

اغلب میلگردهای FRP در برش بین لایه ای در جایی که لایه های رزین تقویت نشده بین لایه های الیاف قرار می گیرند نسبتا ضعیف هستند. در سطح مشترک بین رزین وینیل استر و الیاف کربن، مقاومت برشی بین لایه ای نسبت به الیاف شیشه بسیار پایین تر است. علاوه بر این، الیاف کربن شکننده تر از الیاف شیشه است. همچنین جهت قرارگیری الیاف در راستای خارج از محور لایه های الیاف، بسته به زاویه انحراف مقاومت برشی را افزایش می دهد.

این مورد در میلگردهای بافته شده یا پیچ خورده متقاطع با الیاف اصلی صورت می گیرد. رفتار میلگردهای FRP تحت بار برشی عرضی غالبا تحت تاثیر خواص ماتریس قرار دارد. مقاومت برشی را می توان با اضافه کردن الیاف قیطانی مارپیچی در راستای طول میلگرد که دورپیچ می شوند افزایش داد.

مقاومت برش عرضی میلگردهای FRP بین ۳۰ تا ۵۰ مگاپاسکال می باشد. به طور کلی میلگردهای FRP در برش بین لایه ای ضعیف هستند به این دلیل که رزین معمولا در جهت عرضی میلگرد مسلح نمی شود و در نتیجه مقاومت برشی بین لایه ای توسط رزین ضعیف تحمل می شود.

بیشتر بخوانید: آشنایی با تیرآهن و معرفی استانداردهای جهانی آن

بوبینا