کامپوزیت‌ها در ابتدایی‌ترین شکل خود، سازه‌هایی هستند که از به هم پیوستن حداقل دو عنصر تشکیل یافته‌اند که خواصی متفاوت از اجزای تشکیل‌دهنده خود را دارا می‌باشند. در عمل، اکثر سازه‌ها شامل توده‌ای از مواد بنام بستر (ماتریس) در کنار نوعی تقویت‌کننده می‌باشند که بخش تقویت‌کننده اساساً برای افزایش استحکام و سفتی، به ماتریس اضافه می‌شود. تقویت‌کننده‌های فوق، معمولاً به شکل الیاف بکار برده می‌شوند.
این دسته از متداول‌ترین کامپوزیت‌ها (که قبلاً به نام فایبرگلاس مصطلح بوده‌اند) می‌باشند. مواد فوق به عنوان پلاستیک‌های تقویت‌شده با الیاف FRP نیز شناخته‌شده‌اند. در ساخت این سازه‌ها از یک رزین پایه به عنوان بستر و از تقویت‌کننده‌های متنوعی همچون الیاف شیشه، الیاف کربن و الیاف آرامید، استفاده می‌شود.
در صنایع خودروسازی به طور گسترده از کامپوزیت‌ها با بستر فلزی استفاده می‌شود. در فرآیند ساخت این قطعات از یک فلز نظیر آلومینیوم به عنوان بستر استفاده می‌شود که با الیاف سیلیکون کار باید و یا ذرات سرامیکی تقویت می‌گردد.
این نوع کامپوزیت‌ها در محیط‌های با دمای خیلی بالا استفاده می‌شوند. این مواد از سرامیک به‌عنوان بستر استفاده نموده و با الیاف کوتاه یا تار موهای خیلی کوتاه از جنسی مانند کاربید سیلیکون و یا نیترید بورون تقویت می‌گردند.
میلگرد و لمینیت‌های کامپوزیتی از خانواده کامپوزیت‌های پیش‌ساخته به حساب می‌آیند که برای تقویت سازه‌های بتنی و بنایی مورد استفاده قرار می‌گیرند. یکی از کاربردهای میلگردهای کامپوزیت، تقویت به روش نزدیک به سطح می‌باشد. لمینیت‌های کامپوزیتی نیز برای تقویت اعضای بتنی، بنایی و چوبی و در راستای افزایش ظرفیت باربری و سختی مورد استفاده قرار می‌گیرند. این مواد توسط رزین‌های اپوکسی با مقاومت بالا به سطح المان‌های سازه‌ای نصب می‌گردند. در ادامه برای آشنایی بیشتر با دیگر کامپوزیت های FRP مطالعه مقاله “مقاوم سازی با FRP راهکاری مقرون به صرفه برای مقابله با کابوس زلزله” را پیشنهاد می کنیم.
الیاف شیشه یا فیبر شیشه (GFRP) متداول‌ترین ماده تقویت‌کننده در کامپوزیت‌ها در جهان است و بیش از ۹۰% سهم ماده تقویت‌کننده در پلاستیک‌های تقویت‌شده با الیاف را تشکیل می‌دهد. الیاف شیشه (GFRP) با ویژگی‌هایی مانند وزن کم، استحکام بالا و مقاومت ضربه در صنایع مختلفی مانند مقاوم‌سازی، ساخت‌وساز، حمل‌ونقل و توربین‌های بادی کاربرد دارد. خواص استثنایی فیبر و کامپوزیت شیشه و تقاضا در بخش‌‌های مختلف صنعت پیش بینی می‌شود در طی سال‌‌های آینده شاهد رشد بی نظیر فروش فیبر و الیاف شیشه باشیم. شرکت مقاوم سازی افزیر با مشاوره در زمینۀ مقاوم سازی و فروش الیاف شیشه تک جهته و قیمت خرید پارچه شیشه دو جهته در خدمت شما خواهد بود.
یکی از مواردی که در مقاوم‌سازی ساختمان و یا مقاوم‌سازی سازه نقش بسزایی دارد میلگرد کامپوزیت GFRP است. از بین انواع میلگردهای کامپوزیتی FRP، میلگرد کامپوزیتیGFRP پرکاربردترین و پرمصرف‌ترین نوع محسوب می‌شود. کاربردهای میلگردهای GFRP در صنعت ساخت‌وساز و به طور ویژه در انواع سازه‌ها شامل موارد زیر است:
پیشنهاد برای مطالعه
کامپوزیت‌ها در حقیقت ترکیبی از الیاف تقویت‌کننده با یک رزین پلیمری هستند. یک قطعه کامپوزیتی ساخته‌شده از جنس الیاف شیشه پس از اتمام عمر خود در طبیعت باقی می‌ماند و مانند مواد آلی، نمی‌تواند توسط باکتری‌ها تجزیه شود. این مشکل حتی با سوزاندن قطعه کامپوزیتی به قوت خود باقی است؛ چراکه سوزاندن تنها قسمت پلیمری قطعه را به طبیعت برگشت می‌دهد و الیاف شیشه در حین حرارت دیدن همچنان بدون تغییر باقی می‌مانند. حتی اگر بخواهیم این الیاف را مجدداً مورد استفاده قرار دهیم، خواهیم دید که بعد از چند بار بازیافت کردن، الیاف مقاومت مکانیکی خود را از دست می‌دهند و به صورت ضایعات بلااستفاده در خواهند آمد.
یکی از مواردی که در تقویت، بهسازی مقاوم سازی نقش بسزایی دارد میلگرد کامپوزیت GFRP است.
از الیاف شیشه (GFRP) برای تولید مقاطع بتنی سبک، پر مقاومت و با دوام کاربرد استفاده می‌شود به چند دلیل جایگزین انواع معمولی فولاد است
1) خوردگی (در حالی که آن 2 تا 4 برابر گران‌تر از GFRP است)
2) سفتی بسیار زیاد (ساختارش بسیار سفت است)
4) هدایت حرارتی و الکتریکی بالا
5) هزینه نگهداری بسیار بالا برای فولاد سیاه و سفید، گالوانیزه و آرنج پوشش داده شده با اپوکسی
از آنجا که خوردگی در مناطقی مانند کشورهای مرطوب، ساحلی و سرد یک مشکل اساسی است و از کیفیت مقاوم سازی ساختمان و یا مقاوم سازی سازه ها کم می‌کند میلگرد فایبر گلاس می‌تواند برای برداشتن مشکل خوردگی و تمام هزینه مربوط به خوردگی و نگهداری استفاده شود. استفاده از میلگرد GFRP می‌تواند هزینه پروژه را تا 5 درصد کاهش دهد.
سازه‌های ساخته شده با فولاد سیاه معمولاً نیاز به بازسازی کمتر از 5 تا 10 سال دارند و بعد از 20 سال نیاز به بازسازی بزرگ دارند ولی آنچه که باید در نظر بگیریم این است که مقاوم سازی سازه با فولاد کیفیت لازم را در برابر میلگرد کامپوزیت GFRP ندارد.
برآوردهای محافظه کارانه نشان می‌دهد ساخت‌وسازهای بتنی فایبرگلاس بیش از 100 سال طول عمر دارند. سقف‌های بتونی GFRP که در معرض بارهای شدید قرار دارند (مثل راه‌های عبور از راهرو، بلوک‌های پل) اگر به طور مناسب تقویت بشوند، کمتر کرک می‌کنند و تخمین زده می‌شود که تا 20 برابر طولانی‌تر از سازه‌های مشابه با فولاد سیاه معمولی باشد.
دلیل اصلی استفاده از GFRP برای طول عمر بتن است. با اینکه که فولاد ارزان قسمت است، بتن شما را از بین می‌برد. بسیاری از دولت‌ها، شهرداری‌ها و شرکت‌های تجاری به این نتیجه رسیده‌اند که دیگر نمی‌توانند هزینه‌های کوتاه‌مدت یا بلندمدت مرتبط با فولاد سیاه را تأمین کنند.
میلگرد فایبر گلاس (GFRP) یک راه مقرون به صرفه برای:
پیشنهاد برای مطالعه
چالش طراحی و محاسبات وال مش نوین ترین روش مهار دیوار در ساختمان اجرای وال…
سازمان نظام مهندسی ساختمان، جایگاه و مسئولیت واقعی آن پیش از پرداختن به مقوله تاییدیه…
چرا امروزه فروش وال مش بعنوان جایگزین وال پست در ساختمان افزایش چشمگیری پیدا کرده…
آیا سیستم وال مش دارای معایبی است؟ سیستم وال مش به دلیل داشتن برتری های…
خاک نسوز چیست؟ خاک نسوز که به آن گل آتشخوار و خاک رس نسوز نیز…