میلگرد کامپوزیتی frp چیست؟ ویژگی ها و کاربردها

میلگرد frp مخفف عبارت Fiber Reinforced Polymer است و در تولید آن ها از الیاف کربن یا الیاف بازالت استفاده می شود. میلگرد کامپوزیتی دارای ویژگی هایی چون مقاومت در برابر خوردگی، وزن کم و نداشتن رسانایی الکتریسیته است و به همین دلیل با میلگردهای معمولی تفاوت دارد. در این مقاله در مورد میلگرد frp چیست و چه ویژگی هایی دارد و همچنین درباره تاریخچه استفاده از آن صحبت می کنیم.

تاریخچه استفاده از میلگرد کامپوزیتی

برای اولین بار در سال 1975 از میلگرد کامپوزیتی در روسیه استفاده شد؛ در ابتدا تلاش صنعتگران روسی این بود که توسط این میلگردها و کابل های کششی تقویت شده بتوانند مقاومت پل های بتنی را افزایش دهند. در نتیجه تقریبا از دهه 1980 به منظور تقویت سازه های بتنی استفاده از میلگردهای FRP رواج پیدا کرد؛ به طوری تقریباً 350 پل در کشور کانادا و 90 پل در ایالات متحده با استفاده از این میلگردها ساخته شدند. همچنین شرکت های ژاپنی تا اواسط دهه 1990 بیشترین استفاده از میلگرد کامپوزیتی را در بیش از 100 پروژه اجرایی و بازرگانی داشتند. ژاپنی ها در سال 1996 برای به کارگیری این نوع میلگردها روش های مختلفی را اختراع کردند.

در همین سال اروپایی ها با استفاده از میلگردهای کامپوزیتی پل های مختلفی را ساختند، برای مثال نمونه ای از پروژه های اروپایی با استفاده از مقاطع FRP  ساخت پل هلدینگلی در مانیتوبا است. در ساخت این پل ها از دو نوع میگرد کامپوزیتی  به اسم میلگرد CFRP و  GFRP  استفاده شد. علاوه بر ایندر کشورهای آسیای مثل دهلی نو و بانکوک از میلگردهای تقویت کننده FRP   با هدف تقویت عرشه پل ها و دیواره ساختمان و بخصوص برای استحکام بخشی ه دیواره های تونل استفاده می شود

میلگرد frp چیست؟

میلگرد frp چیست، نوع خاصی از میلگرد است که از الیاف ترکیب و در ساخت آن استفاده می شود. به همین دلیل به این میلگردها، میلگرد کامپوزیتی نیز می گویند که علاوه بر ساختمان سازی در موارد دیگری نیز کاربرد دارد.

انواع میلگرد کامپوزیتی

همان طور که گفتیم در ساخت میلگرد کامپوزیتی، الیاف ترکیب شده به کار می رود که این الیاف از جنس شیشه، کربن یا بازالت هستند. هر الیاف مورد استفاده در میلگردها دارای 60000 رشته بوده و بر اساس نوع الیاف سه مدل میلگرد شامل میلگرد کامپوزیتی الیاف شیشه  (GFRP / GRP)، میلگرد الیاف کربن (CFRP) و میلگرد الیاف بازالت (BFRP) تولید می شود.

آشنایی با ویژگی‌ های میلگرد کامپوزیتی

میلگرد کامپوزیتی به سبب داشتن ویژگی های منحصربفردی می تواند برای کارهای خاصی استفاده شود. از جمله مهم ترین ویژگی های این میلگردها می توان به چگالی کمتر میلگرد کامپوزیتی نسبت به نوع معمولی اشاره کرد که چگالی آن بین 1.25 تا 3.3 گرم بر سانتی ‌متر مکعب متغیر می باشد. اهمیت استفاده زیاد میلگردهای کامپوزیتی در ساختمان سازی همین چگالی پایین آن ها است که موجب کاهش هزینه وزن سازه و کاهش هزینه حمل و نقل می شود. همچنین میزان مقاومت کششی میلگرد کامپوزیتی نسبت به میلگردهای معمولی حدود معادل 78، 55 و 20 درصد می باشد. یکی از ویژگی های منفی این میلگردها، عملکرد ضعیف آن ها در برابر تنش برشی است.

انواع کوپلر استاندارد میلگرد کدامند؟

موارد کاربرد میلگردهای کامپوزیتی

با توجه به ویژگی هایی که برای میلگرد کامپوزیت گفته شد و پاسخی که به سوال میلگرد frp چیست داده شد می توان کاربردهای مختلفی برای این محصول برشمرد.

• میلگرد کامپوزیتی در ساخت تیرها و ستون‌ های پیش ‌ساخته به کار می رود.
• این میلگردها در برابر خوردگی مقاومت بالایی دارند؛ بنابراین در ساخت سازه‌ های دریایی استفاده می شوند.
• کاربرد میلگرد frp برای ساخت عرشه پل ‌ها و اسکله ‌ها
• استفاده از میلگردهای کامپوزیتی برای مقاوم‌ سازی سازه ‌های بتنی و فلزی
• به کارگیری این میلگردها برای اتصالات و سازه‌ های راه‌ آهن
• کاربرد میلگرد frp در ساخت موتورهای الکتریکی بزرگ
• تقویت سطوحی مانند عرشه پارکینگ‌ ها و پیاده ‌روها با استفاده از میلگرد کامپوزیتی
• استفاده از میلگرد کامپوزیتی جهت ساخت قسمت‌های داخلی بیمارستان که دارای تجهیزات تصویربرداری مغناطیسی و اسکن‌ های پزشکی هستند.

مزایا میلگرد frp چیست؟

در قسمت بیان ویژگی های میلگرد کامپوزیتی گفتیم که این محصول دارای چگالی پایین و مقاومت کششی بالایی است. در این بخش از مقاله مزایای این نوع میلگردها را بیان می کنیم.

داشتن استحکام کششی بالا در راستای طولی

• مقاومت بالا در مقابل خوردگی و زنگ زدگی
• عدم وجود الکترومغناطیس در این میلگردها
• داشتن وزن سبک و کاهش هزینه حمل و نقل آن ها
• بدون نیاز به تعمیر و نگهداری
• دارا بودن قابلیت رسانایی گرما و الکتریکی پایین
• استحکام خستگی بالای میلگردهای کامپوزیتی
• مقاومت بالای این میلگردها در برابر مواد شیمیایی

معایب میلگرد کامپوزیتی

همان طور که گفتیم عملکرد ضعیف میلگردهای کامپوزیتی در برابر تنش برشی یکی از معایب این محصولات محسوب می شود؛ در ادامه سایر معایب این میلگرد را بیان می کنیم.

• استحکام عرضی ضعیف
• دارابودن مدول الاستیسیته‌ پایین
• احتمال شکنندگی بالا میلگرد FRP
• هزینه تولید این میلگردها نسبت به سایر میلگردهای فولادی بالا است.
• دوام کم میلگرد کامپوزیتی در بعضی از محیط‌های قلیایی
• ماندگاری پایین الیاف شیشه در محیط های مرطوب
• میلگرد های کامپوزیتی نسبت به بتن دارای ضریب انبساط گرمایی بالای در جهت عرضی است.
• حساسیت بالا نسبت به آسیب‌ های مکانیکی

جمع بندی

میلگرد frp  چیست، همان میله‌های کامپوزیتی پلیمری تقویت شده با الیافت هستند که به دلیل داشتن چگالی کم و دوام و استحکام بالا کاربردهای زیادی دارند. میلگرد کامپوزیتی با نام frp  یعنی Fiber Reinforced Polymer نیز شناخته می شوند. این میلگردها نسبت به نوع معمولی از الیاف کربن و یا الیافت بازالت تولید شده اند. از مزایای این میلگردها می توان به مقاومت بالای آن در برابر مواد شیمیایی و خوردگی اشاره کرد. همچنین ویژگی هایی چون دوام پایین در محیط قلیایی، بالا بودن هزینه تولید و احتمال شکست آن‌ها از معایب میلگردهای کامپوزیتی یا frp   هستند.