استفاده از مصالح جدید به جای فولاد

استفاده از مصالح جدید به جای فولاد

استفادهاز مصالح جدید و به خصوص کامپوزیت‌ها به جای فولاد در دهه اخیر در دنیا بهشدت مورد علاقه بوده است. کامپوزیت‌ها از یک ماده چسباننده (اکثراًاپوکسی) و مقدار مناسبی الیاف تشکیل یافته است. این الیاف ممکن است از نوعکربن، شیشه، آرامید و … باشند، که کامپوزیت حاصله به ترتیب، به نام
AFRP, GFRP, CFRP خوانده می‌شود. مهمترین حسن کامپوزیت‌ها، مقاومت بسیار عالیآنها در مقابل خوردگی است. به همین دلیل کاربرد کامپوزیت‌های FRP دربتن‌آرمه به جای میلگردهای فولادی، بسیار مورد توجه قرار گرفته است

لازمبه ذکر است که خوردگی میلگرد در بتن مسلح به فولاد به عنوان یک مسئلهبسیار جدی تلقی می‌گردد. تاکنون بسیاری از سازه‌های بتن‌آرمه در اثر تماسو مجاورت با سولفاتها، کلرورها و سایر عوامل خورنده دچار آسیب جدیگردیده‌اند، چنانچه فولاد به کار رفته در بتن تحت تنش‌های بالاتر در شرایطبارهای سرویس قرار گیرند، این مسئله به مراتب بحرانی‌تر خواهد بود. یکسازه بتن‌آرمه معمولی که به میلگردهای فولادی مسلح است، چنانچه در زمانطولانی در مجاورت عوامل خورنده نظیر نمک‌ها، اسیدها و کلرورها قرارمی‌گیرد، قسمتی از مقاومت خود را از دست خواهد داد. به علاوه فولادی که درداخل بتن زنگ می‌زند، بر بتن اطراف خود فشار آورده و باعث خرد شدن آن وریختن پوسته بتن می‌گردد.

…..

ادامه مطلب

منبع : www.saze20.ir

تاکنونتکنیک‌هایی جهت جلوگیری از خوردگی فولاد در بتن‌آرمه توسعه داده شده و بهکار رفته است که در این ارتباط می‌توان به پوشش میلگردها توسط اپوکسی،تزریق پلیمر به سطح بتن و یا حفاظت کاتدیک اشاره نمود. با این وجود هر یکاز این روش‌ها تا حدودی و فقط در بعضی از زمینه‌ها موفق بوده‌اند. به همینجهت به منظور حذف کامل خوردگی میلگردها، توجه محققین و متخصصین بتن‌آرمهبه حذف کامل فولاد و جایگزینی آن با مواد مقاوم در مقابل خوردگی معطوفگردیده است. در همین راستا کامپوزیت‌های FRP (پلاستیک‌های مسلح به الیاف) از آنجا که به شدت در محیط‌های نمکی و قلیایی در مقابل خوردگی مقاومهستند، موضوع تحقیقات گسترده‌ای به عنوان یک جانشین مناسب برای فولاد دربتن‌آرمه، به خصوص در سازه‌های ساحلی و دریایی گردیده‌اند.

لازمبه ذکر است که اگر چه مزیت اصلی میلگردهای از جنس FRP مقاومت آنها درمقابل خوردگی است، با این وجود خواص دیگر کامپوزیت‌های FRP نظیر مقاومتکششی بسیار زیاد (تا ۷ برابر فولاد)، مدول الاستیسیته قابل قبول، وزن کم ،مقاومت خوب در مقابل خستگی و خزش، عایق بودن در مقابل امواج مغناطیسی وچسبندگی خوب با بتن، مجموعه‌ای از خواص مطلوب را تشکیل می‌دهد که بهجذابیت کاربرد FRP در بتن‌آرمه افزوده‌اند. اگر چه بعضی از مشکلات نظیرمشکلات مربوط به خم کردن آنها و نیز رفتار کاملاً خطی آنها تا نقطه شکست،مشکلاتی از نظر کاربرد آنها فراهم نموده‌اند که امروزه موضوع تحقیقاتگسترده‌‌ای به عنوان یک جانشین مناسب برای فولاد در بتن‌آرمه، به خصوص درسازه‌های ساحلی و دریایی گردیده‌اند.

باتوجه به آنچه که ذکر شد ، بسیار به جاست که در ارتباط با کاربردکامپوزیت‌های FRP در بتن‌ سازه‌های ساحلی و دریایی مناطق جنوبی ایران و بهخصوص منطقه خلیج‌فارس، تحقیقات گسترده‌ای صورت پذیرد. در همین راستا مناسباست که تحقیقات مناسبی بر انواع کامپوزیت‌های FRP (AFRP, CFRP, GFRP) ومیزان مناسب بودن آنها برای سازه‌های دریایی که در منطقه خلیج‌فارس احداثشده است، صورت پذیرد. این تحقیقات شامل پژوهش‌های گسترده تئوریک بر رفتارسازه‌های بتن‌آرمه متداول در مناطق دریایی (به شرط آنکه با کامپوزیت‌های FRP مسلح شده باشند) خواهد بود. در همین ارتباط لازم است کارهای تجربیمناسبی نیز بر رفتار خمشی، کششی و فشاری قطعات بتن‌آرمه مسلح بهکامپوزیت‌های FRP صورت پذیرد.

لازم بهذکر است که چنین تحقیقاتی در ۱۰ سال اخیر در دنیا صورت گرفته که نتیجه اینتحقیقات منجمله آئین‌نامه ACI-440 است که در چند سال اخیر انتشار یافتهاست. با این وجود کامپوزیت‌های FRP در ایران کماکان ناشناخته باقی ماندهاست و به خصوص کاربرد آنها در بتن‌آرمه در سازه‌های ساحلی و دریایی کاملاًدور از چشم متخصصین و مهندسین ایرانی بوده است. تحقیقاتی که در این ارتباطصورت خواهد گرفت، می‌تواند منجر به تهیه دستورالعمل و یا حتی آئین‌نامه‌ایجهت کاربرد FRP در بتن‌آرمه به عنوان یک جسم مقاوم در مقابل خوردگی درسازه‌های بندری و دریایی ایران گردد. این حرکت می‌تواند فرهنگ کاربرد اینماده جدید در بتن‌آرمه ایران را بنیان گذارد و از طرفی منجر به صرفه‌جویی‌میلیاردها ریال سرمایه‌ای ‌شود که متأسفانه همه ساله در سازه‌های بتن‌آرمهاحداث شده در مناطق جنوبی ایران (به خصوص در مناطق بندری و دریایی)، بهجهت خوردگی میلگردها و تخریب و انهدام سازه بتنی، به‌هدر می‌رود.