يتم تقوية البلاط الخرساني باستخدام FRP من أجل زيادة قدرة تحمل البلاط ، زيادة مقاومة البلاط ضد التآكل ، زيادة مقاومة ضغط الخرسانة ، زيادة مقاومة الانحناء ، و مقاومة القص و … . يجب على البلاطة تحمل حمل الرأسي و كذلك بسبب وجود حمل الجانبي يجب أن تكون المقاومة و الصلابة كافية و يتم ربطها بعناصر التي تقاوم على حمل الجانبي . في الواقع ، يمكن أن يؤدي تدعيم البلاطة الخرسانية باستخدام FRP إلى زيادة مقاومتها على الانحناء . في هذه الطريقة يمكن استعادة قدرة البلاطة على التحمل التي تم تقليلها بسبب تآكل الفولاذ .يعد استخدام مواد البوليمر المدعمة بالألياف بدلاً من المواد التقليدية و الأساليب الشائعة . تتميز البلاطة المدعمة بـ FRP بقوة شد عالية بينما تكون خفيفة الوزن . اليوم ، تكلفة تحسين البلاطة باستخدام FRP منخفضة جدًا وكيفية تنفيذها سهلة للغاية ورخيصة .
لتدعيم البلاطة الخرسانية باستخدام FRP ، يمكن تطبيق مواد FRP المركبة كأشرطة أو شرائح على سطح الشد لزيادة سعة الانحناء . يمكن تدعيم بلاطة معصبة باتجاه واحد أي محور واحد مع المسند المنزلق باستخدام لصق أشرطة أو صفائح FRP على سطح السفلي و في إتجاه الطولي للبلاطة . في البلاطة ذات المحورين يجب أن يتم التدعيم بشرائط FRP في كلا المحورين . بالطبع ، اذا كان المسند الثابتً ،يجب أيضًا تطبيق صفائح FRP على جزء العلوي من البلاطة. كذلك ، يتم تدعيم و إعادة تأهيل بلاطة الخرسانية مع FRP من أجل زيادة سعة القص الثاقب للبلاطة الخرسانية حول الأعمدة ، و تقوية المناطق المحيطة بالفتحات . استخدام أوراق CFRP في مناطق الشد من الوصلات ، يمكن ان يؤدي الى زيادة سعة الإنحناء و التي تتسبب بتأخر حدوث شروخ القص في نواحي المحيطة بالأعمدة من البلاطة ، ونتيجة لذلك ، فإنه يحسن قوة الاتصال في كلا الإتجاهين . نظرًا لإنخفاض سمك صفائح FRP في تقوية البلاطة باستخدام FRP (حوالي 0.05 بوصة أو 1.3 مم) ، يمكن إخفاء الشرائح بسهولة تحت غطاء الأرضية ،أيضا ، تقليل تكلفة و اقتصادية هذه الطريقة تجعلها متفوقة على الطرق الشائعة الأخرى.
مهندسي شركة افزير لتسليح البلاطات الخرسانية مع FRP ،باستخدام كودات المحلية و الدولية مثل ACI4402R تقوم بتصميم وحساب عدد الألياف و اتجاهها بدقة في كل طبقة من طبقات FRP ، وتوفر حسابات هندسية واقتصادية لإصلاح وتقوية البلاطة الخرسانية باستخدام CFRP .
تطبيق FRP في بلاطة الخرسانية :
تشمل أنواع الأسقف و الأرضيات التي يمكن تدعيمها بمواد FRP كما يلي :
- أسقف الحديدة
- بلاطة معصبة باتجاه واحد.أي محور واحد
- بلاطة معصبة باتجاهين.ذات محورية
- الاسقف المقببة
- الاسقف الخرسانية
الأسباب الرئيسية لاستخدام نظام تقوية البلاطة الخرسانية مع FRP :
- نقص في الأسياخ البلاطة
- قوة انضغاط ضعيفة للخرسانة المستعملة
- فشل في روابط البلاطة مع الأعمدة
- فشل في نقل الحمولات في البلاطة
- تصميم أولي غير صحيح للبلاطة
- انحناء بعد التنفيذ
- فشل في الفتحات
مزايا وخصائص تقوية البلاطة الخرسانية باستخدام FRP :
- زيادة في مقاومة الإنحناء للبلاطة أحادية المحور
- زيادة في مقاومة الإنحناء للبلاطة الثنائية المحور
- تقوية و زيادة مقاومة القص
- زيادة الصلابة و تقليل من الإنحناء في الأحمال الخدمة
- زيادة اليونة ( المطيلية )
- إصلاح وتقوية التآكل
- زيادة في مقاومة التآكل
- اكثر اقتصادية مقارنة بالطرق التقليدية
- سهلة التنفيذ
استخدام FRP لتدعيم و تقوية البلاطة الخرسانية :
لإعادة تأهيل البلاطة ، يمكن تقوية البلاطة باستخدام FRP بشكل صفائح على سطوح التي يوجد فيها إجهادات الشد . يمكن تدعيم البلاطة المعصبة باتجاه واحد أي محور واحد مع المسند المنزلق عن طريق لصق صفائح FRP عند سطوح السفلية في اتجاه الطولي . في البلاطة الذات محورين يجب أن يتم التدعيم بصفائح FRP في كلا المحورين . بالطبع ، اذا كان المسند الثابت ،يجب أيضًا تطبيق صفائح FRP على جزء العلوي من البلاطة . اذا كان المسند ثابت عند حواف البلاطة ، يمكن استخدام صفائح FRP في الجزء العلوي من البلاطة كما هو موضح في الشكل .
تدعيم بلاط كابولي باستخدام FRP :
الفرق الرئيسي بين هذه بلاطة و بلاطة الأحادية المحوري أو ثنائية المحوري مع المسند المنزلق ، أولاً فإن عزم الانحناء السالب ،ثانيًا ، تحدث أكبر كمية عزم الانحناء في الروابط المسند لذلك ، لا يمكن تثبيت شريط FRP أو ألياف FRP بشكل صحيح في نهاية البلاطة . بسبب حالة التدعيم و شكل البلاطة تم اقتراح تصاميم مختلفة لتدعيم نهاية FRP لدعم هذه البلاطة .
في بلاط كابولي المتصل بعتبة كبيرة أو جدار ، طريقة بسيطة للتدعيم هي رفع ألياف FRP أو شرائح FRP ولصقها على جزء من سطح الجدار . وقد أظهرت الدراسات أن هذا التقييد ليس مناسبًا جدًا لأنه عندما يكون الإجهاد في شريط FRP منخفضًا ، يتم فصل المادة اللاصقة من الحائط .
هناك طريقة أكثر فاعلية وهي توجيه مادة FRP إلى ثقوب التي نشكلها .
إحدى الطرق الشائعة لتوفير طول التثبيت ألياف FRP هي ، أن تستمر الألياف على الحائط أو العمود ، ثم يتم استخدام الألياف أو صفائح FRP المتعامدة مع هذه الألياف ، لتقييد الألياف التي تكون تحت عزوم الشد . (عندما تكون الألياف على العمود ، يمكن التثبيتها و تقييدها عن طريق لف الألياف الممتدة FRP حول العامود .
طريقة أخرى هي توجيه شرائط FRP إلى ثقوب المثقوبة بالفعل في الحائط . نظرًا لوجود الفولاذ داخل القسم ، فإن هذا النوع من التقييد يمكن استخدامه فقط إذا كان عرض شريط FRP صغيرًا بحيث يمكن وضعها في الفتحات التي تم إنشاؤها بين حديدي الحائط . هذا النوع من تثبيت FRP يعمل بشكل جيد . يجب أيضًا ملء الثقوب بملاط الإيبوكسي مرة أخرى بعد تثبيت FRP. ملاط الأسمنت غير مناسب لملء هذه الثقوب لأن انخفاض الاسمنت له تأثير سلبي على مقاومة التثبيت .