۴-۶
۷۰-۸۰
۱٫۱۵
Polyester
۱-۲
۴۰-۵۰
۱٫۲
Vinylester
فرایند ساخت مواد مرکب
الیاف تک را معمولاً رشته[۱۰] و یک مجموعه از این الیاف را که معمولاً شامل ۳۰۰۰ تا ۴۰۰۰ رشته میباشد، ریسمان[۱۱] مینامند. تعداد ۵۰ تا ۶۰ ریسمان نیز دسته[۱۲] نامیده می شود. اگر ریسمان از پیچیدن رشتهها دور یکدیگر بوجود آید، ریسمان تابیده[۱۳] حاصل می شود. برای عرضهی صنعتی، دستهها و ریسمان تابیده را بافته و اصطلاحاً آنها را به ترتیب دستهی بافته[۱۴] و پارچه مینامند.
روشهای متداول ساخت عبارتند از:
پولتروژن[۱۵] : روشی متداول برای تولید پروفیلهای با سطح مقطع ثابت و با الیاف تکسو میباشد.
این روش به صورت ماشینی میباشد.
چسباندنتر[۱۶]: در این روش الیاف خشک با رزین مایع با نسبتهای تقریباً کنترل شده و بصورت دستی استفاده می شود. از مزایای این روش انعطافپذیری بیشتر، مخصوصاً درگوشهها و اشکال خاص میباشد .
پیچیدن خشک[۱۷]: در این روش از پیش آغشتهها که با نسبتهای کنترل شده ساخته شده اند، استفاده می شود. اینگونه پیش آغشتهها معمولاً همراه با یک یا دو لایه محافظتکننده به طول ۵۰ متر روی قرقره خریداری میشوند. این میزان، وزن قابل حمل و نقلی را فراهم میسازد [۹].
استفاده از FRP در سازههای بتن آرمه
به طور کلی عملکرد یک کامپوزیت بستگی به مواد سازنده آن، نسبت مواد سازنده آن، ظرفیت باربری فیبر یا الیاف تقویتی و نحوه ی قرارگیری آنها، رفتار توأم سازنده با یکدیگر و … دارد. بدون در نظر گرفتن نوع الیاف و روش استفاده، هر سه نوع الیاف FRP رفتار تنش-کرنش مشابهی دارند؛ یعنی تحت کشش، تا لحظه گسیختگی نهایی، رفتار آنها خطی و الاستیک است. این مشخصه، اهمیت زیادی در طراحی و استفاده از آنها برای بهسازی اعضای سازهای دارد. در شکل ۲-۲ منحنی تنش– کرنش برای مصالح تقویتی پلیمری کربن، پلیمری شیشه و فولاد نشان داده شده است. از مقایسه حالت کلی این منحنیها، رفتار شکلپذیر فولاد کاملاً مشخص است. علاوه براین میتوان نتیجه گرفت که اولاً مصالح مرکب پلیمری نمی توانند همچون فولاد شکلپذیر باشند و به دلیل گسیختگی ترد و ناگهانی ممکن است سبب محدود شدن شکلپذیری اعضای بتن آرمهی تقویت شده شوند.
البته اگر از آنها برای محصور کردن ستونها استفاده شود، میتوانند تا حد زیادی باعث افزایش شکلپذیری و مقاومت ستونها شوند. دوم اینکه پخش مجدد تنشها در سیستم تقویت شده به کمک مصالح FRP، به دلیل رفتار ترد آنها، محدود می شود. بنابراین در طراحی سازههای بتن آرمهی تقویت شده با مصالح FRP، نمی توان برای سادهکردن روش طراحی مصالح FRP را جایگزین فولاد کرد و همانند ساختمانهای بتن آرمه معمولی طراحی را انجام داد؛ بلکه در روشهای طراحی برای تقویت سازههای بتن آرمه، این خصوصیت مصالح FRP را حتماً باید در نظر گرفت. مشخصات کششی مصالح FRP باید با آزمایشهای مناسب و استاندارد (ASTM D 3039-95a) تعیین شوند. اما برای مصالح FRP پیشساخته استوانهای شکل آزمون کششی با بهره گرفتن از نمونههای حلقهای هم متداول است ( ASTM D 2230-92 ) [10].
شکل (۲-۳). منحنی تنش –کرنش
از مزایای استفاده از FRP در سازههای بتن آرمه میتوان به موارد زیر اشاره کرد:
۱- دوام بالا ۲- سبک وزن بودن
۳- مقاومت مشخصه و مدول بالای برخی از نمونههای آن ۴- مقاومت در برابر خوردگی
۵- مقاومت در برابر شرایط محیطی و ترکیبات شیمیایی ۶- نفوذناپذیری مغناطیسی
۷- مقاومت در برابر ضربه ۸- ضخامت کم
۹- حمل و نقل آسان به دلیل وزن کم ۱۰ - اجرای ساده ورقهها
۱۱- توجیه اقتصادی برای تقویت و ترمیم پروژه های سنگین به عنوان مثال پلها
۱۲- سطح تمام شده تمیز.
همچنین به دلیل خصوصیات ورق FRP، استفاده از این مواد مرکب امروزه در تقویت و ترمیم اعضای سازهای رونق پیدا کرده است که برخی از موارد کاربرد آن عبارتند از:
افزایش ظرفیت باربری و شکلپذیری ستونها، تیرها، دالها و اتصالات بتن آرمه
تقویت مخازن فولادی و بتنی
تقویت سازههای فراساحل و دریایی
تقویت سازههای مقاوم در برابر انفجار
تقویت تیر و ستونهای چوبی
تقویت دودکشهای بتن آرمه با مصالح بنایی
تقویت دیوارهای بتن آرمه
تقویت دیواره تونلها
[پنجشنبه 1400-07-29] [ 07:13:00 ب.ظ ]
|