الیاف CFRP و اهمیت آن

در پاسخ به این سوال که CFRP چیست؟ باید بدانید الیاف CFRP که در صنعت آن را با نام الیاف کربن می شناسند؛ محصولی بسیار کاربردی جهت مقاوم سازی، سازه های مختلف است. با ورود این محصول به صنعت ساخت و ساز خدمت فوق العاده ای به حفظ جان انسان ها انجام شد. این محصول دارای خاصیت ارتجاعی بسیار زیادی است. به همین دلیل در هنگام زلزله و فرو ریختن ساختمان، از آوار شدن مصالح به کف سازه جلوگیری می کند. در گذشته از الیاف frp جهت مقاوم سازی سازه ها استفاده می شد، اما الیاف کربن نسبت به این الیاف قدیمی ضریب ارتجاعی بالاتری دارند. از طرفی نسبت به حرارت و دمای بالا مقاومت بیشتری نشان می دهند.

اهمیت ضریب انبساط در الیاف CFRP چیست؟

همانطور که می دانید مهم ترین ویژگی عایق های مورد استفاده در صنعت ساخت و ساز، داشتن ضریب انبساط پایین است. الیاف CFRP از ضریب انبساط پایینی برخوردارند و همین موضوع باعث شده تا محبوبیت بیشتری در صنعت ساخت و ساز پیدا کنند. برای اطلاع از اینکه اهمیت ضریب انبساط در الیاف CFRP چیست؟ باید بدانید ضریب انبساط مواد میانی، عایقی و پوششی از این رو مهم است که بالا بودن این ضریب می تواند موجب تخریب سازه ها شود. به طور مثال در نظر بگیرید ضریب انبساط الیاف مقاوم سازی، بالا باشد و با کوچک ترین تغییر دما این الیاف منبسط و منقبض شوند. پس به راحتی با گذشت زمان، پوشش روی این الیاف که می تواند رویه ی گچی باشد، ترک خورده و فرو می ریزد.

الیاف CFRP به سبب داشتن ضریب انبساط پایین، دارای پایداری اندازه هستند. دلیل پایداری اندازه در الیاف CFRP چیست؟ وجود ماده ی کربن در الیاف موجب می شود تا مقاومت این محصول بالا رفته و بتواند بار بیشتری را تحمل کند. انعطاف پذیری فوق العاده ی الیاف کربنی نقش بسزایی در مقاومت و طول عمر سازه ها دارد. این الیاف تراکم بسیار بالایی داشته و روی هر سطحی قابل اجرا می باشند.

مهم ترین ویژگی های الیاف CFRP چیست؟

الیاف کربنی که در کامپوزیت های سی اف آر پی وجود دارد موجب می شود تا پوشش سازه دارای دو خاصیت عایق بودن و مقاومت باشد. در گذشته از الیاف شیشه ای جهت عایق کردن ساختمان ها در برابر صدا و حرارت استفاده می شد. و از طرفی الیاف کلار وجود داشت که از آن جهت مقاوم سازی سازه ها استفاده می کردند. الیاف کربن به تنهایی این دو خاصیت را در کنار هم دارد. نسبت به دیگر الیاف های مقاوم سازی که در انواع سازه ها به کار گرفته می شوند، ضریب کششی فوق العاده ای دارد.

در پاسخ به این سوال که مهم ترین ویژگی های الیاف CFRP چیست؟ باید بدانید که از مهمترین این ویژگی ها، میتوان به سبک بودن وزن آن ها اشاره کرد. این ویژگی سبب حمل و نقل آسان این محصول شده و نصب آن را راحت می کند. همانطور که می دانید از نظر شیمیایی ماده ی کربن ده برابر فولاد مقاومت کششی دارد؛ در حالی که وزن آن به یک سوم فولاد هم نمی رسد. از دیگر ویژگی های الیاف CFRP چیست؟ از دیگر ویژگی های الیاف CFRP کربنی می توان به رسانا بودن الکتریکی این محصول اشاره کرد. دانسیته ی فیبر کربنی عدد 27/2 گرم بر سانتی متر مکعب است. همین عدد نشان دهنده ی میزان نازکی الیاف فیبر کربن است. به طوری که یک رشته از این الیاف می تواند نازک تر از یک تار موی انسان باشد. این الیاف علاوه بر این که عایق صدا، برودت و حرارت هستند، در برابر اشعه ی ایکس هم نفوذ ناپذیر می باشند.

کاربرد الیاف CFRP در استحکام سازه

مهم ترین کاربرد الیاف CFRP چیست؟ مهمترین کاربرد الیاف CFRP مقاوم سازی انواع ساختمان ها و سازه های اداری و تجاری است. این امر باعث می شود ساختمان ها در برابر شرایط خاص آب و هوایی مثل گردباد و طوفان ها و حوادثی همچون زلزله و تخریب مقاوم باشند. به سبب مقاومت بالایی که این الیاف دارند، علاوه بر تقویت سازه، جهت ترمیم آن نیز به کار گرفته می شوند.

این الیاف در سال ۱۹۸۰ در صنعت ساخت و ساز مورد استفاده قرار گرفتند. با اینکه ماده ی کربن جز اصلی الیاف CFRP است؛ اما سایر ماتریس ها مثل رزین فنولیک، رزین اپوکسی، رزین وینیل استر و غیره در ساختار این الیاف به کار گرفته می شوند. از این محصول جهت مقاوم سازی انواع سازه های بتنی و فولادی و چوبی استفاده می شود. بسیاری از مهندسین از این الیاف برای مقاوم سازی انواع ستون، دیوار، خرپا، دودکش، راهرو، پله، تونل و غیره استفاده می کنند. در گذشته سیستم های تقویت سازی ساختمان ها شامل طاق های بتنی و ژاکت های فولادی بود. این اجزای اضافی در کنار مزایایی که داشتند دارای معایب بزرگی نیز بودند. بزرگترین عیب آن ها افزایش وزن سازه بود.

دلیل کاربرد زیاد CFRP چیست؟ الیاف CFRP کربنی جدیدترین تکنولوژی مقاوم سازی انواع سازه و ساختمان است. نه تنها از وزن بسیار پایینی برخوردار می باشد بلکه در برابر خوردگی مقاوم بوده و سطح زیرین را نیز در برابر فرسایش مقاوم می کند. ساختمان هایی که از این محصولات در ساخت آن ها به کار گرفته شده مقاومت بالایی در برابر فرسایش، زمین لرزه، رطوبت و غیره دارند.