میزات استخدام مركب FRP
🔻السماكة المنخفضة لألياف FRP تجعل صفائح FRP المركبة رقيقة (مليمترات) وتمنعها من تشغيل مساحة إضافية .
🔻أدى السعر والتكلفة المعقولة لـ FRP إلى ارتفاع مبيعاتها في دول الشرق الاوسط و أخرى في السنوات الأخيرة.
FRP
🔹 لديه وزن منخفض بالنتيجة كثافة منخفضة من مواد و صفائح FRP .
🔻قوة الشد و المعامل المرنة لـ FRP عالية ، و مركبات FRP لديها مقاومة عالية للتآكل.
🔻أدت المقاومة المضادة للحمض و التآكل لـ FRP إلى استخدامها المتزايد ضد البيئات الحمضية و الكيميائية.
🔻نفاذية مغناطيسية عالية مناسبة للأماكن التي توجد بها أجهزة حساسة للمجال المغناطيسي.
🔻مقاومة جيدة للإرهاق والتعب
🔻إن التصاق صفائح FRP بمستويات مختلفة من الخرسانة و الحديد أمر جيد و ناحية التداخل لا يجب ان تكون كثيرة مما يخفض سعر FRP .
🔻سهل النقل بسبب الوزن الخفيف لألياف FRP
🔻سريعة التطبيق و سهلة التنفيذ
🔻السعر المعقول لتقوية و إصلاح و تدعيم المشاريع الثقيلة مثل الجسور
🔻سطح النهائي بعد الانتهاء يكون نظيف
🔻تعتبر مواد FRP عوازل جيدة جدًا ضد البيئات الحمضية والقلوية والكيميائية والتآكل.
🔻الفشل في زيادة أبعاد المقطع العرضي في التقوية مع FRP
🔻إمكانية استخدام عدة أنواع من ألياف (FRP) لتعديل وتحسين خصائص كل منها
🔻(على سبيل المثال ، تحسين القوة الميكانيكية والتعب والمرونة في مركب زجاج GFRP عن طريق إضافة طبقات من مركب الكربون CFRP)
المواصفات الفيزيائية والميكانيكية لمركب FRP
⭕️مقاومة FRP للتآكل:
🔻احدى أهم ميزات أنظمة FRP المركبة هي مقاومتها للتآكل و الخصائص الميكانيكية العالية للألياف و صفائح FRP في تدعيم المباني .
🔻في الواقع ، هذه الخاصية من مواد
FRP Fiber Reinforcement Polymer
هو السبب الوحيد لترشيحها كبديل قابل للتطبيق لمكونات الصلب و حديد التسليح الصلب .
🔻خاصة في الهياكل البحرية والموانئ والساحلية ، وكذلك في الهياكل ذات الصلة بصناعة النفط و البتروكيماويات والمصافي ، فإن المواصفات الفنية المناسبة لمركب FRP ضد التآكل هي من الأكثر الخصائص المفيدة لتسليح FRP
⭕️مقاومة FRP
مواد FRP لديها قوة شد أعلى بكثير من قوة شد الفولاذ
🔻قوة الشد العالية للمواد المركبة FRP تجعل تطبيقها مناسبًا جدًا للهياكل الخرسانية ، خاصة للهياكل الخرسانية المسبقة الإجهاد و تدعيم الهياكل
🔻تعتمد قوة شد مواد FRP بشكل أساسي على مقاومة الشد ، نسبة الحجم ، و ابعاد و سطح مقاطع الياف FRP المستخدمة فيها
🔻حسب التقارير ، قوة شد منتجات FRP للصفائح و الألواح المصنوعة من ألياف الكربون 🔻تكون من 1100 ميجا باسكال إلى 4900 ميجا باسكال
🔻و لقضبان الألياف الزجاجية حتى 2300 ميجاباسكال
🔻و 1650 ميجاباسكال لقضبان الألياف الأراميد.
⭕️معامل المرنة لـ FRP
معامل المرنة لألياف FRP و مواد المركبة المصنوعة منها ، عادة تكون في نطاق المقبول . معامل المرنة لمركبات FRP
🔻المصنوعة من الالياف الكربون في نطاق 200 GPa الى 230 GPa
🔻 مركبات FRP المصنوعة من الاياف الزجاجية في نطاق 70 GPa
🔻و للالياف الأراميد 60 GPa
🔻تستخدم هذه الألياف عادة لتقوية و تدعيم الهياكل الخرسانة .
⭕️وزن النوعي لـ FRP
وزن النوعية لمركبات FRP أقل بكثير من وزن النوعية للصلب
🔻على سبيل المثال ، وزن النوعية لمركبات CFRP يكون ثلث وزن النوعية للصلب
🔻تعتبر نسبة المقاومة الى الوزن في الألياف FRP واحدة من مزاياها الرئيسية في استخدامها كطريقة لتدعيم الخرسانة .
⭕️عزل FRP
🔻مواد FRP تكون مواد عازلة ممتازة
🔻بمعنى آخر ، المواد المصنوعة من مواد FRP ، محايدة مغناطيسيًا وكهربائيًا و تكون جيدة للعزل . . لذلك ، سيكون استخدام الخرسانة المسلحة مع التسليح FRP بدلاً من حديد التسليح الصلب في أجزاء من المستشفيات مناسبًا جدًا
🔻و كذلك في المساحات الأخرى الحساسة للموجات المغناطيسية ، وكذلك في طرق التوجيه للقطارات العائمة المغناطيسية وأيضًا في مدارج المطارات ومراكز الرادار.
⭕️مقاومة التعب لـ FRP
🔻سلوك المواد ، FRP مقارنة بالصلب ، ممتاز في ظاهرة التعب
🔻على سبيل المثال ، بالنسبة للضغوط التي تقل عن نصف القوة النهائية ، مركبات FRP لا تنكسر بسبب التعب وهي مناسبة لتقوية frp في الخرسانة
🔻التعب هو خاصية تحدث في العديد من مواد البناء ، واعتبارها قد يؤدي إلى فشل غير متوقع ، خاصة في المكونات المعرضة لمستويات عالية من الأحمال والضغوط الدورية.
⭕️الزحف مواد FRP
السلوك الزحف لمركبات FRP جيدا جدًا ؛ بمعنى آخر ، لا تظهر ظاهرة الزحف في معظم مركبات FRP .
🔻يحدث تشقق الزحف في جميع مواد البناء تقريبًا ؛ ومع ذلك ، إذا كانت انفعالات الزحف جزءًا صغيرًا من الانفعالات المرنة ، فلا تسبب مشكلة.
⭕️التصاق FRP بالخرسانة في أبحاث التدعيم
🔻تعتبر خاصية الالتصاق مهمة للغاية لأي مادة تستخدم كتعزيزات للخرسانة
🔻تقدم FRP بشكل عام مقاومة جيدة و مقبولة للالتصاق في الخرسانة المسلحة .
⭕️ثني FRP
🔻من الصعب للغاية ثني مركب FRP
🔻إذا تم استخدام مركبات FRP في الهياكل الخرسانية ، فستحتاج إلى ثني في النهاية للسيطرة على التعزيزات و القضبان الطولية و العرضية
🔻ومع ذلك فإن ثني التسليح FRP أكثر صعوبة من ثني حديد التسليح الصلب ، وبالنسبة لمواد FRP الحالية ، لا يمكن إجراء عمليات الثني في موقع المشروع.
🔹 بالطبع ، من الممكن ثني حديد التسليح المركب FRP عن طريق الطلب من العميل في المصنع.
مطيلية مواد FRP
طريقة تدعيم باستعمال الياف FRP تزيد من قابلية المطيلية للأعمدة المقواة بطريقة الإحاطة كما أن استخدام مواد FRP لتقوية و تدعيم مرونة الأعضاء يقلل من قابلية الأعضاء للمطيلية الجزئي. . في بعض الحالات ، يكون هذا الانخفاض في المطيلية منخفضًا جدًا. ومع ذلك ، فإن التدعيم باستخدام FRP مع الألياف الزجاجية يزيد من قابلية الأعضاء للتشكيل عكس ألياف الكربون .
⭕️التمدد الحراري FRP
معامل التمدد الحراري للصلب و الخرسانة قريب . يختلف معامل التمدد الحراري لقضبان FRP عن الخرسانة
⭕️المقاومة الحرارية لنظام FRP
🔻تتميز مواد FRP بقوة شد عالية ومقاومة للتآكل ومتانة جيدة
🔻تقل قوة الشد للألياف الزجاجية بسرعة عند تعرضها للحرارة
🔻لوائح التدعيم أمام الحرائق ، تقييد مواد FRP أمام هذه الحالات للحفاظ على استقرارها ويجب أن تقتصر هذه المقاومة على Tg مع إضافة الراتينج والمواد اللاصقة.
🔻 على سبيل المثال ، Tg لنظام FRP ، المصنوع من الألياف الزجاجية والغراء والراتنج ، هو 60 إلى 80 درجة مئوية.
🔻ألياف الكربون FRP لديها مقاومة جيدة للنار.
🔻يبدأ الكربون في التلاشي عند درجة حرارة حوالي 1000 درجة مئوية ،
🔻ويبدأ في الاحتراق عند نصف درجة حرارة عند 1500 درجة مئوية ، ويبدأ في الاحتراق عند حوالي 2000 درجة مئوية.