FRP (اف آر پی)، یک لغت آشنا در صنعت کامپوزیت و ساختمان سازی است. مقاوم سازی سازه ها و ساختمان های بتی کاربرد دارد. به طور کلی FRP، متشکل از دو جز ماتریس و فیبر است. الیاف FRP در راستای مقاوم سازی بیشتر بر روی تیرها، ستون ها و دیوارهای بتنی و فونداسیون نصب میشود. استفاده از الیاف FRP ، محدود به ساختمان سازی نمی شود! این الیاف کاربردی در زیرساخت های مهندسی، سازه های آبی و دریایی مورد استفاده قرار می گیرد.
FRP از چه چیزی ساخته شده است؟
FRP فیبرهای پلیمری تقویت شده هستند که به عنوان محصولی ساخته شده از ماتریس و فیبر در بازار شناخته شده است. ماتریس از مواد شیمیایی مانند رزین های اپوکسی، وینیل استر، پلی استر و .. تشکیل می شود. همچنین می توان الیاف های صنعتی متداول در ساخت کامپوزیت FRP، الیاف کربن، شیشه، آرامید و بازالت را نام برد. الیاف و فیبر نقش اساسی در تامین مقاومت کافی در کامپوزیت های FRP دارد. ماتریس ها نیز در تشکیل FRP نقش محافظت کننده دارند. به عبارتی ماتریس ها در مقابل خوردگی و عوامل محیطی از الیاف ها محافظت می کنند. از دیگر نقش های ماتریس در کامپوزیت های اف آر پی انتقال بار است که از طریق انتقال نیروی برشی میان فیبرها امکان پذیر است.
انواع FRP
بعد از ترکیب الیاف و پلیمر در کارخانه، محصولات متعددی از FRP ها را می توان ساخت. از جمله محصولات تولیدی لمینت و ورق FRP، میلگرد FRP، مقاطع FRP را می توان نام برد.
لمینت و ورقه های FRP
این ورقه ها از جنس کامپوزیت با ضخامت چند میلیمتری است. این نوع لمینت، به صورت صفحات منعطف و سخت در بازار موجود است. صفحات منعطف FRP را می توانید با شعاع های کم خم کنید. در هنگام استفاده از این ورقه یا لمینیت ها از چسب های مستحکم برای چسباندن آن ها به سطح بتنی استفاده می شود.
ورقه های FRP
از ورقههای اف آر پی بیشتر در صنعت ساختمان سازی، برای مقاوم سازی ساختمان های زلزله زده استفاده می شود.
میلگرد FRP
میلگردهای frp میلگردهایی ساخته شده با مواد پلیمری هستند که بیشتر در محیط های پرخطر از آنها استفاده می شود. محیط های پرخطر، محیط هایی هستند که در معرض نمک های یخ زا قرار دارند. همچنین سازه های دریایی و پل ها که در یک محیط کلریدی قرار دارند؛ نیز جزو این مکان هاست. چرا که این محیط های پرخطر سبب خوردگی فولاد می شود و منجر به تخریب سازه بتنی خواهد شد. در سازه هایی که با مشکل خاصیت الکترومغناطیسی فولاد مواجه هستیم، نیز از این نوع میلگرد استفاده می شود. محصولات اف آر پی در حوزه میلگردها تنوع بالایی دارد.
پروفیل های ساختمانی
پروفیل ساختمانی FRP، به شکل های متنوعی در بازار وجود دارد. این پروفیل ها بعد از مخلوط شدن با رزین از یک قالب مشخص عبور خواهند کرد که در نهایت یک پروفیل با مقطع ثابت را تشکیل می دهند. محصولات frp در این زمینه به صورت ریل ها، چارچوب پنجره ها، نبشی ها و … تولید و به فروش می رسند. با این که سرعت تولید این نوع محصول بسیار بالاست؛ اما دوام این محصولات بسیار عالی است. روش ساخت این محصولات را اصطلاحا روش پالتروژن می گویند. امروزه محصولات اف آر پی جایگزین خوبی برای محصولات فولادی هستند.
انواع FRP بر اساس فیبر
یکی از اجزای تشکیل دهنده frp ها، فیبر است که 4 نوع متفاوت دارد. این نوع الیاف ها شامل الیاف کربن، شیشه، آرامید و بازالت است که منجر به تشکیل چهار نوع از محصولات frp ها به صورت زیر است.
- CFRP : این نوع اف آر پی با الیافی از جنس کربن ساخته شده است.
- GFRP: نوع دیگری از اف آر پی ها که با الیافی از جنس شیشه ساخته شده است.
- AFRP : این نوع از اف آر پی ها با الیافی از جنس آرامید ساخته شده است.
- BFRP: این نوع از اف آر پی ها با الیافی از جنس بازالت ساخته شده است.
چرا از محصولات اف آر پی استفاده کنیم؟
قیمت محصولات frp اصولا نسبت به سازه های فولادی بیشتر است. در صورتی که امروز بیشتر افراد متخصص سازه های frp را جایگزین سازه های فولادی می نامند. در این قسمت به بررسی مزایای این محصولات خواهیم پرداخت:
- محصولات frp وزن کمی دارند. چگالی frp به میزان 20 درصد فولاد است.
ضخامت کم ورقه های FRP
- الیاف frp ضخامت بسیار کمی دارد.
- حمل و نقل این محصول بسیار آسان است.
- اجرای ورقه های frp ساده است.
- این نوع سازه در برابر خوردگی مقاومت بسیار خوبی دارد، تا جایی که میزان خوردگی تا حد صفر می رسد.
- بعد از اجرای کار سطحی بسیار تمیز خواهید داشت.
- در محیط های قلیایی بهترین عملکرد را دارند.
- یکی از ویژگی های مهم این نوع سازه نفوذناپذیری مغناطیسی است.
کاربرد محصولات FRP ها
محصولات و کامپوزیت های FRP در سازه های دریایی، پارکینگ ها، پل ها و بزرگراه ها استفاده می شود. با توجه به محیط هر کدام، کاربرد اف آر پی ها متفاوت است. مهمترین کاربرد اف آر پی ها در تقویت سازی سازه های ساحلی و دریایی است.
کاربرد اف آر پی در مقاوم سازی
همچنین از محصولات آن برای مقاوم سازی در برابر انفجار و تقویت مخازن نیز استفاده می شود. تقویت سازی دیوارها و تیر و ستون های چوبی و آجری نیز از دیگر کاربردهای این مصالح است. از محصولات اف آر پی در مرمت و تقویت سازی سازه های قدیمی نیز استفاده می شود. ساختمان ها یا بیمارستانهای که به خاطر قدمت و حوادث طبیعی آسیب پذیر شده یا آثار باستانی را می توان با استفاده از کامپوزیت های اف آر پی تقویت سازی کرد.
نتیجه گیری
محصولات Frp یک نوع سیستم تقویت سازی سازه ها و ساختمان هاست. امروزه به علت رشد در صنعت ساختمان سازی، مصالح کامپوزیت به سرعت در حال رشد هستند. کامپوزیت های اف آر پی برای مقاوم سازی و تقویت سازه ها مخصوصا در مناطق زلزله خیز یا محیط های قلیایی مورد استفاده قرار می گیرد. از آنجایی که محصولات frp در برابر خوردگی و زلزله مقاوم هستند، پیشنهاد می شود به جای خرید سازه های فولادی از سازه های اف آر پی استفاده شود.