میلگردهای کامپوزیتی
Fiber Rainforced Profile
پروفیل های کامپوزیتی (FRP)
بزرگترین
سهم بازار مصرف مواد مرکب (کامپوزیت) در اختیار صنعت ساختمان است. در این
میان پروفیلهای کامپوزیتی به میزان وسیعی در ساختمان سازی بویژه احداث
بناهای ساحلی و یا سازه‌های مستقر شده در شرایط اقلیمی خورنده کاربرد یافته
اند. گسترش تکنولوژی ساخت این پروفیلها می‌تواند علاوه بر مرتفع ساختن نیاز
صنعت ساختمان، راهگشای تولید انواع محصولات در صنایع دیگر همچون وسایل
ورزشی، خودرو و غیره باشد.
مزایای استفاده از پروفیل های کامپوزیتی
دلیل عمده استفاده از پروفیل های FRP در داخل بتن، جلوگیری از پدیده
خوردگی و افزایش عمر سازه در برابر ارتعاش می باشد. هرچند که استفاده از
پروفیل های FRP به جای نمونه های فلزی سبب کاهش وزن بنا نیز خواهد شد، اما
در استفاده از این پروفیلها، مساله کاهش وزن اهمیت ناچیزی نسبت به دو مورد
بیان شده دارد. دلیل بالا بودن عمر کامپوزیت ها، خواص غیر کشسان آنهاست. در
حالی که مواد فلزی حالت کشسان داشته و انرژی جذب شده را میرا می نمایند.
بنابراین مواد کامپوزیتی در برابر ارتعاشات زلزله عملکرد بهتری خواهند داشت
و بهترین گزینه جهت مقاومت سازه در برابر لرزه خواهند بود.
بکارگیری پروفیل های FRP به جای فلزی، بطور قابل ملاحظه ای از زیانهای ناشی
از بروز خوردگی جلوگیری می کند. ظهور تخریب ناشی از پدیده خوردگی در بتن
مسلح شده با پروفیل فلزی بدین گونه است که نخست میله های فلزی داخل بتن
دچار زنگ زدگی شده و اکسید می شوند. سپس این اکسیدها به سمت سطح بیرونی بتن
شروع به مهاجرت کرده و با انتشار در داخل بتن باعث از بین رفتن آن می شوند.
بدین ترتیب با خورده شدن دو جزء فلزی و بتن سازه، زمینه تخریب کامل سازه
بتنی فراهم می گردد. روشهای سنتی گذشته مانند چسباندن صفحات فلزی بر روی
سازه یا اضافه کردن ضخامت بتن جهت مقابله با پدیده خوردگی ضمن آنکه مشکل
خوردگی فلز را مرتفع نخواهد نمود، سبب افزایش وزن سازه و آسیب پذیرتر شدن
آن در برابر زلزله نیز خواهد شد. جهت جلوگیری از این امر می توان با تقویت
سطح خارجی سازه بتنی توسط مواد مرکب و استفاده از پروفیل های FRP در داخل
بتن، هم مشکل خوردگی فلز داخل سازه را حل نمود و هم جلوی مختل شدن کارایی
سازه در صورت خورده شدن بتن را گرفت که این بهترین روش مقابله با پدیده
خوردگی در یک سازه بتنی می باشد.
کشور ما نیاز بسیار گسترده ای به استفاده از کامپوزیت ها در قالب پروفیلهای
کامپوزیتی دارد. هم اکنون بسیاری از سازه های بنا شده در محیط های خورنده
مناطق مختلف کشور همچون پل های دریاچه ارومیه و یا ساختمان های جنوب کشور
دچار معضل خوردگی هستند که استفاده از کامپوزیت ها می تواند پاسخگوی مشکل
این قبیل سازه ها باشد.
تکنولوژی تولید پروفیلهای کامپوزیتی
پروفیل های FRP به روش پالتروژن ساخته می شوند. در این روش دسته ای از الیاف، پس از آغشته شدن با رزین پس از عبور از یک قالب در کنار هم قرار گرفته و یک پروفیل دارای مقطع ثابت را بوجود می آورند. از عمده ترین مزایای روش پالتروژن چند منظوره بودن آن و کاربردهای گوناگون آن در صنایع مختلف است. به عبارتی صرفاً با تغییر قالب دستگاه می توان علاوه بر محصولاتی که در صنعت کاربرد دارد، همانند پروفیلها، محصولات گوناگون دیگری در حوزه های مختلف از جمله تسمه های ماشین نساجی، ریل ها، محافظ اتوبان ها، چارچوب پنجره ها و درها، تیرهای با مقطع I شکل، نبشی ها و غیره تولید نمود. عمر محصولات پالتروژنی بسیار بالاست و سرعت تولید یک محصول پالتروژنی نیز نسبتاً زیاد است.
توجیه اقتصادی پروفیل های کامپوزیتی (FRP)
با وجود اینکه یک تیر پالتروژنی قیمت ظاهری بیشتری نسبت به نمونه مشابه آهنی دارد، لیکن مقاومت مناسب آن در مصارف خاص ضد خورندگی و زلزله و عمر بالای آن، می‌تواند توجیه گر قیمت اولیه بالای آن باشد. در مصارف عمومی مانند ساخت سازه ها اگر نیاز به مقاومت در برابر خورندگی و زلزله داشته باشد، استفاده از تیرهای پالتروژنی می تواند توجیه اقتصادی نیز داشته باشد.
اگر می بینیم که در کشوری همچون ترکیه، بکارگیری بتن الیافی به جای روش های سنتی، مقرون به صرفه تر از کشور ماست، ریشه های آن را در سرمایه گذاری و تلاش سازمان یافته جهت اقتصادی نمودن استفاده از این تکنولوژی جدید می توان یافت. اما اگر ما از روی آوردن به فناوری جدید به علت ریسک سرمایه گذاری پرهیز کنیم، خواهیم دید که تکنولوژی سنتی در غیاب بهره گیری از فن آوری نوین، رقم بسیار بالایی از سرمایه های ما را به هدر خواهد داد. بطور مثال، ریزدانه های تولید شده در کشور ما که به روشهای قدیمی غیر استاندارد تولیــــد می شوند، باعث افزایش درصد سیمان به کار رفته در بنا می شوند و همین امر موجب ظهور ترک و ضایعات در بتن حاصل نیز می گردد.
