خواص فیزیکی میلگرد کامپوزیت

خواص فیزیکی میلگرد کامپوزیت جهت آشنایی با این محصول ضروری می باشد. در ادامه به این ویژگی ها اشاره می کنیم . با فولادکاران تهران همراه باشید .

خواص فیزیکی میلگرد کامپوزیت ، چگالی

چگالی میلگردهای FRP به طور کلی در محدوده از 1.25 تا 2.1 گرم بر سانتی متر مربع، متغیر است. مقایسه مقادیر مربوط به چگالی میلگردهای FRP با میله های فولادی، حاکی از کاهش وزنی فوق العاده بالای این قطعات در محدوده 75 تا 83 درصد نسبت به فولاد می باشد. پایین بودن وزن این نوع سازه های تقویت کننده منجر به کاهش هزینه های انتقال و جابجایی قطعات می گردد. همچنین افزایش راحتی کار با آن ها در حین انجام پروژه های ساخت و ساز خواهد شد.

خواص فیزیکی میلگرد کامپوزیت ، ضریب انبساط حرارتی

برای بررسی روند تغییر ضریب انبساط حرارتی در میلگردهای FRP (هم در راستای طولی و هم در راستای عرضی)، نوع الیاف تقویت کننده استفاده می گردد . نوع رزین مصرفی و میزان کسر حجمی الیاف مصرفی اهمیت دارد. این ضریب انبساط حرارتی به وسیله خصوصیات الیاف برای راستای طولی تعریف می شود. در این میان ضریب انبساط حرارتی برای راستای عرضی، با توجه به ویژگی های رزین مشخص می‌شود.

ضریب انبساط حرارتی منفی نشان از افزایش دمای محیط ماده مصرفی که دچار انقباض گشته است. همین ماده با کاهش دمای محیط، منبسط خواهد شد. برای محاسبه ضریب انبساط مواد مختلف از ضریب بتن به عنوان مرجع استفاده کنید. استفاده از میلگردهای FRP در ساخت سازه هایی با قابلیت مقاومت در برابر احتراق توصیه نمی شود.

هرچند که میلگردهای FRP در داخل بتن جایگذاری می شوند. به دلیل عدم حضور اکسیژن امکان آتش سوزی آن ها به شدت پایین است. اما اعمال گرمای بیش از حد به سازه، سبب نرم شدن رزین پلیمری خواهد شد. درجه حرارتی که تحت آن جزء پلیمری میله تقویت کننده FRP نرم می شود را به عنوان دمای شیشه ای شدن می نامند. در دمای بالاتر به دلیل بروز تغییراتی در ساختار ملکولی ماده، مدول الاستیسیته پلیمر به شدت کاهش می یابد. و همین امر در نهایت به تخریب سازه منتهی می گردد.

خواص فیزیکی میلگرد کامپوزیت ، خواص مکانیکی

یکی دیگر از مواردی که باید در خصوص میلگردهای frp‌ بررسی شود، خواص مکانیکی آنهاست. برای اطلاع از خواص مکانیکی کامپوزیت، رفتار این مقاطع در زمان بارگذاری مکانیکی مورد بررسی قرار می‌گیرد. یکی از اولین و مهم ترین اطلاعاتی که مهندسان عمران به دنبال کشف آن هستند، تعیین رفتار کششی، فشاری، خمشی یا برشی این مقاطع است. پس از بررسی این ویژگی، عوامل ثانویه از جمله سطح مشترک بین لیفت و رزین این ویژگی میزان قابلیت انتقال بار از ماتریس به تقویت کننده را نشان می‌دهد. و مورد بررسی قرار می‌گیرد. این موارد در تعیین عملکرد مکانیکی سازه کامپوزیتی موثر هستند. مقاطع کامپوزیتی در ساخت سازه های مهندسی مورد استفاده قرار می گیرند. باید اطلاعات کافی در خصوص رفتار مکانیکی آنهاداشته باشیم .

رفتار کششی

یک میلگرد کامپوزیتی تقویتی از نوع FRP تحت بارگذاری کششی تا قبل از نقطه تسلیم، هیچ رفتار پلاستیکی بروز نمی دهد. رفتار کششی میلگردهای FRP متاثر از نوع الیاف  و متناسب با رفتار تنش – کرنش آن ها تا لحظه پارگی است. با توجه به این که کسر حجمی الیاف، اثر قابل ملاحظه ای بر رفتار کششی کامپوزیت ها خواهد داشت. سختی و استحکام کششی میلگردهای FRP به چندین عامل بستگی دارد. در میلگردهای FRP، تحمل نیرو اساسا توسط الیاف تقویتی صورت می گیرد. لذا نوع و کسر حجمی الیاف مصرفی و از همه مهمتر راستای جهت گیری الیاف، به شدت خصوصیات کششی حاکم بر میلگردهای FRP را تحت تاثیر قرار می دهد.

مقاومت میلگردهای FRP

تعیین مقاومت میلگردهای FRP توسط روش و فرایندهای آزمایشگاهی تا حدودی مشکل است، به این دلیل که تمرکز تنش در نقاط لنگرگاه مربوط به نمونه میلگرد آزمایشی و همچنین توزیع تنش  در اطراف این نقاط، سبب شکست نهایی سازه می شود. در حال حاضر هیچ تولید کننده ای از استانداردهای کافی و مناسب جهت تعیین مقاومت کششی و سختی میلگردهای FRP به صورت آزمایشگاهی برخوردار نیست.

خصوصیات کششی میلگردهای FRP را به طور خاص باید از تولیدکنندگان آن ها جویا شد. برای اندازه گیری و تعیین خواص کششی این نوع میله ها باید فرض کرد که تمامی داده ها دارای یک توزیع نرمال هستند. بهره گیری از مقادیر گزارش شده حدود اطمینان مربوط به استحکام کششی، کرنش پارگی و مدول کششی مخصوص برای نمونه میلگردهای تقویت شده FRP، قابلیت عملکردی سازه نهایی را تعیین می کند.

بعد از اتمام فرایند تولید، یک میله FRP را نمی توان به سادگی خم کرد. چرا که این نوع میلگردهای عمدتا با رزین های گرما سخت تولید می شوند. با استفاده از رزین های گرمانرم و با اعمال دما و فشار بیشتر، بتوان شکل جدید را به میله تولید شده القا کرد. در صورتی که یک میله FRP با شکل ظاهری خمیده مورد نیاز باشد، به راحتی می توان منسوج تقویت کننده این سازه را در حالت خم تولید کرد.  در میلگردهای FRP خمیده، یک روند کاهشی 40 تا 50 درصدی در استحکام کششی نسبت به میله های صاف مشاهده خواهد شد که دلیل اصلی آن، وجود تمرکز تنش در نواحی متشکل از الیاف با پیکربندی خمیده است.

رفتار فشاری

به طور کلی، تکیه بر مقادیر مربوط به مقاومت فشاری نمونه میلگردهای FRP توصیه نمی شود چراکه رفتار فشاری این دسته از سازه های کامپوزیتی در برابر مقاومت کششی، به واسطه مقاومت کم الیاف شیشه در برابر نیروهای جانبی، قابل صرف نظر کردن است. به طور کلی می توان به این واقعیت اشاره کرد که صرف نظر از نوع شکست ایجاد شده در یک سازه کامپوزیتی قرار گرفته در معرض نیروی فشاری، حالت شکست به عواملی همچون نوع الیاف تشکیل دهنده، کسر حجمی لیف و نوع رزین بستگی دارد.

مقدار مقاومت فشاری میلگردهای GFRP، CFRP و AFRP به ترتیب برابر با 55، 78 و 20 درصد از مقدار استحکام کششی آن هاست. در حالت کلی میلگردهایی با استحکام کششی بالا، از مقاومت بیشتری نیز در برابر نیروهای فشاری برخوردار هستند. لازم به ذکر است که این اصل در رابطه با میلگردهای AFRP استثنا است به طوری که حتی در برابر اعمال تنش های فشاری نسبتا پایین الیاف آرامید موجود در ساختار کامپوزیت رفتاری غیر خطی از خود نشان می دهند.

رفتار برشی

طی پدیده برش درون لایه ای کامپوزیت ها، به ویژه در جایی که رزین تقویت نشده مابین لایه هایی از الیاف تقویت کننده قرار گرفته است. اغلب میلگردهای FRP عملکردی نسبتا ضعیف از خود ارائه می دهند. به دلیل اینکه معمولا هیچ گونه لایه عرضی تقویت کننده در ساختار میلگردهای FRP وجود ندارد، مقاومت برشی درون لایه ای به وسیله زمینه نسبتا ضعیف پلیمری کنترل می شود.

دوام

به طور کلی، مقاومت و سختی میلگردهای FRP به شرایط محیطی قبل و بعد از فرایند ساخت به شدت حساس هستند. این شرایط محیطی می توان شامل رطوبت، اشعه ماورای بنفش، دمای بالا، محلول های قلیایی، اسیدی یا نمک دار باشد. مقاومت و سختی این نوع میلگردها بسته به جنس مصالح مصرفی و شرایط موجود، افزایش یا کاهش و یا ثابت باقی می ماند.

به طور کلی تغییرات PH محیط به عنوان مقیاسی برای کاهش مقاومت و سختی کششی میلگردهای GFRP شناخته می شوند. در این رابطه نتایج متغیری را می توان از آزمایشات متعدد به دست آورد. هرچند در تمامی موارد، افزایش دما و افزایش زمان قرارگیری در محیط مساله کاهش مقاومت و استحکام میلگردهای FRP را تشدید می کند. رزین مورد استفاده می توان الیاف شیشه را از نفوذ یون های مضر و محیط قلیایی باز دارد.

گروه صنعتی فولاد کاران از سال ۱۳۷۰فعالیت خود را در زمینه‌ی تولید و تامین مقاطع مختلف فولادی و آهن, از قبیل میلگردهای فولادی و آلیاژی , میلگردهای ساختمانی, انواع مقاطع ترانسمیسیون , ورق‌های آلیاژی , ورق‌های روغنی و سیاه و گالوانیزه‌ی هفت الماس ,آغاز نموده است . تلاش مجموعه فولادکاران در این مدت در جهت رضایتمندی و تامین دقیق سفارشات معطوف بوده است.
ما را در شبکه‌های اجتماعی دنبال کنید:
اینستاگرام : https://www.instagram.com/folad_karan_tehran
فیسبوک: https://www.facebook.com/jamal.fazli.948
لینکدین: https://www.linkedin.com/in/jamal-fazli-65890a1b6
پینترست: https://nl.pinterest.com/fuladk
آپارات: https://www.aparat.com/FuladKaran