امروزه استفاده از انواع FRP که از به کار بردن دو یا چند ماده متفاوت به دست آمده است به جای یک نوع مصالح خالص بسیار رونق پیدا کرده است. زیرا این ترکیب ها موجب می شود که معایب هر یک از مصالح رفع شده و به عبارتی با ترکیب شدن مصالح با یکدیگر، یک مصالح کامل و با عیب کمتری حاصل شود. امروزه انواع FRP را جزو بهترین موارد در مقاوم سازی سازه های مختلف می دانند.
کامپوزیت FRP و انواع FRP
با پیشرفت تکنولوژی مشاهده می شود که مصالح مختلفی نیز جهت ساخت بناها وارد بازار فروش شده که در این بین انواع FRP جزو الیافی هستند که به صورت خارجی برای مقاوم سازی سازه های بتنی مورد استفاده قرار می گیرند. این الیاف از اواسط سال ۱۹۸۰ میلادی به بازار راه پیدا کرده و به دلیل مزایای زیادی که استفاده از این کامپوزیت ها دارد ، مشاهده می شود تعداد پروژه هایی که از انواع FRP در سراسر جهان استفاده می کند به طور چشمگیری از ۱۵ سال پیش تا به حال افزایش پیدا کرده است. در این بین استفاده از این کامپوزیت ها در موارد متعددی موجب مقاوم سازی می شود که آنها شامل تیرها، دال ها، ستون ها، دیوارها، سازه هایی همانند کوره ها، دودکش ها، اتصالات تونل ها، سیلوها، خرپا ها و طاق ها می شود. همچنین از انواع این الیاف میتوان برای تقویت سازه های بنایی چوبی، چدنی و فولادی نیز استفاده نمود. در این بین مهمترین دلایل استفاده افزون از انواع FRP، شامل کاربرد در صنایع مختلف همچون خودروسازی، هوایی، دفاعی و….، روش های تولید اصلاح شده که منجر به تولید اف آر پی با خواص مقاومتی بالاتر و کاهش هزینه تولید می گردد، بهینه کردن ترکیب فیبر با ماتریس و روش های تولید حجیم و وسیع اف آر پی می باشد. با این حال لازم است بدانید مهمترین انواع مختلف الیاف موجود شامل کربن، شیشه، آرامید یا کولار و بازالت می باشد که در این بین الیاف کربن سختی حدود فولاد داشته و به دلیل مقاومت نسبتاً بالا به شرایط محیطی جزو پرمصرف ترین الیاف در زمینه مقاوم سازی به حساب می آید.
اف آر پی با الیاف کربن
به طور کلی می توان گفت عبارت کامپوزیت به معنای فرایند ترکیب دو ماده برای رسیدن به یک قطعه نهایی می باشد که دارای مقاومت و ویژگی های بالاتری نسبت به مصالح خالص است. حال در این بین کامپوزیت اف پی در صنعت مقاوم سازی و تقویت سازه ها حرف اول را می زند که در این بین، این کامپوزیت ها دارای انواع مختلفی است. کامپوزیت کربن یکی از انواع FRP بوده که سی ار اف آر پی نام دارد. لازم است بدانید این نوع الیاف کامپوزیت حدود ۷۰ درصد سبک تر از فولاد بوده و مقاومت بالاتری نیز نسبت به فولاد دارد از طرفی استفاده از الیاف کربن موجب افزایش شکل گیری شده و با این حال می توان گفت استفاده از این کامپوزیت به دلیل قابلیت انعطاف پذیری بالایی که دارد در مقاوم سازی ستون های منحنی شکل مورد استفاده قرار می گیرد. همچنین لازم است بدانید ضریب ارتجاعی این الیاف از تمامی انواع الیاف دیگر بالاتر است و دارای مقاومت بسیار بالایی در برابر خستگی می باشد.
اف آر پی با الیاف شیشه
یکی دیگر از الیاف کامپوزیت و انواع FRP الیاف شیشه یا جی اف آر پی می باشد. این نوع کامپوزیت به گونه ای بوده که پلیمر تقویت کننده در آن الیاف شیشه بوده که مهمترین ویژگی ها و قابلیت های آن خاصیت انعطاف پذیری بالای الیاف می باشد که موجب شده در صنعت مقاوم سازی و تقویت سازه مورد استقبال قرار گیرد. همچنین جالب است بدانید الیاف شیشه استحکام خود را در دماهای بالا حفظ کرده و با افزایش سیستم انعطاف پذیری ستون و دیوار گزینه مناسبی برای تقویت سازه ها می باشد. در این بین لازم است بدانید الیاف شیشه دارای معایبی نیز بوده که مهمترین آن سختی پایین این الیاف می باشد که این مسئله موجب شده از آن در مقاوم سازی سازه های بتنی کمتر استفاده شود. به طور کلی می توان گفت عمده موارد مصرف الیاف شیشه در مقاوم سازی سازه های مصالح بنایی می باشد. از دیگر معایب این الیاف می توان به پایین بودن ضریب ارتجاعی، حساسیت شدید به خراش در هنگام نصب، افزایش احتمال پدیده ترد شکنی و ….اشاره نمود.
اف آر پی با الیاف آرمید
یکی دیگر از انواع FRP الیاف آرامید بوده که در آن پلیمر تقویت کننده الیاف کربن می باشد. این نوع کامپوزیت که آی اف آر پی نام دارد از اصلی ترین مشخصه ای که دارد این است که مقاومت بالایی در برابر گرما داشته از این رو مصرف این کامپوزیت به عنوان عایق حرارتی، عایق الکتریکی و پنبه نسوز بسیار رواج دارد. همچنین لازم است بدانید این نوع الیاف با نام تجاری کولار نیز در صنعت مورد استفاده قرار می گیرد که از جمله مهمترین قابلیت های الیاف آرامید یا کولار نسبت به الیاف شیشه و کربن مقاومت کششی بالای آن نسبت به وزنش می باشد زیرا این کامپوزیت وزن سبک تری نسبت به دیگر الیاف دارد. با این حال این نوع کامپوزیت نیز معایبی داشته که مهمترین آن تخریب الیاف در مقابل نور ماورای بنفش می باشد؛ البته اگر ضخامت الیاف زیاد باشد این تخریب کم بوده به طوری که میزان خرابی بستگی به ضخامت الیاف دارد. نکته دیگری که باید به آن توجه داشته باشید این بوده که این نوع کامپوزیت نقطه ذوب بالایی داشته و در برابر شعله بسیار پایدار می باشد و همچنین در بسیاری از حلال های آلی غیر قابل حل است.
اف آر پی با الیاف بازالت
الیاف بازالت از دیگر انواع FRP است که باید بدانید از بازیافت پسماند های آتشفشانی لاوا به وجود آمده و با این حال می توان گفت خواص فیزیکی آن بسیار مشابه به الیاف شیشه ای می باشد. البته یکی از مهم ترین قابلیت های این نوع الیاف نسبت به شیشه مقاومت بالای آن نسبت به شرایط محیط بازی و دماهای بالا بوده زیرا همانطور که گفته شد الیاف شیشه سختی چندانی ندارد. با این حال لازم است بدانید این الیاف نیز مانند الیاف شیشه سختی پایینی داشته که استفاده از آن در مقاوم سازی سازه های بتنی توجیهی ندارد. در این بین لازم است بدانید هر چند که سختی الیاف کربن فوقالعاده بالاتر نسبت به الیاف بازالت است اما پارچه های ساخته شده از آن از لحاظ ظاهری بسیار مشابه یکدیگر می باشند با این حال باید در خرید آن دقت داشته باشید.