سالهاست که آرماتور فولادی یک مصالح ساختمانی اساسی بسیار مورد علاقه در صنعت ساخت و ساز بوده است. با این حال، حجم زیادی از دادههای مهندسی واقعی نشان میدهد که اگر سازه بتن مسلح به طور ضعیفی طراحی شده باشد یا محیط محل ساخت و ساز خشن باشد، دوام و عملکرد آرماتور فولادی تحت تأثیر قرار خواهد گرفت. بسیاری از محققان چینی و خارجی به این نتیجه رسیدهاند که استفاده ازتقویت کامپوزیت الیاف شیشهجایگزینی تقویتکنندههای فولادی در زمینههای خاص، روشی مؤثر برای حل این مشکل است. تقویتکنندههای کامپوزیتی الیاف شیشه، نوع جدیدی از مواد کامپوزیتی هستند که با روش پالتروژن و عملیات سطحی ویژه، با استفاده از رشتههای الیاف شیشه به عنوان تقویتکننده، رزین اپوکسی به عنوان ماده زمینه و با استفاده از عوامل کمکی مناسب (مانند مونومرهای اتصال عرضی، آغازگرها، شتابدهندهها، عوامل تغییر، بازدارندههای شعله، مهارکنندههای پلیمریزاسیون، پرکنندهها، رنگدانهها و غیره) تشکیل میشوند.
۱. ویژگیهای تقویت کامپوزیت الیاف شیشه
(1) استحکام کششی بالا: استحکام کششی تقویتکننده الیاف شیشه نسبت به تقویتکنندههای فولادی معمولی، 20٪ بیشتر از تقویتکنندههای فولادی با مشخصات یکسان است و همچنین مقاومت خوبی در برابر خستگی دارد.
(2) سبک وزن: وزن الیاف شیشه تنها 1/4 وزن الیاف فولادی با حجم یکسان است و چگالی آن بین 1.5 تا 1.9 (گرم بر سانتی متر مکعب) میباشد. (3) مقاومت در برابر خوردگی قوی: مقاوم در برابر خوردگی ناشی از اسیدها، قلیاها و سایر مواد شیمیایی؛ در برابر فرسایش توسط یونهای کلرید و محلولهای با pH پایین، به ویژه مقاومت قوی در برابر ترکیبات کربن و ترکیبات کلر، مقاومت میکند.
(3) پیوند قوی مواد: ضریب انبساط حرارتی بتن مسلح به الیاف شیشه به سیمان نزدیکتر از فولاد است، که منجر به پیوند قویتری بین بتن مسلح به الیاف شیشه و بتن میشود.
(4) انعطافپذیری بالا در طراحی: بتن مسلح به الیاف شیشه دارای مدول الاستیک پایدار و ابعاد پایدار تحت تنش حرارتی است. میتوان آن را خم کرد و به هر شکلی درآورد، عملکرد ایمنی خوبی دارد، نارسانا، غیرالکتریکی، ضد شعله و ضد الکتریسیته ساکن است. با تغییر در فرمول، هنگام برخورد با فلزات جرقه ایجاد نمیکند.
(6) نفوذپذیری مغناطیسی قوی: بتن مسلح به الیاف شیشه یک ماده غیر مغناطیسی است که نیاز به عملیات مغناطیسزدایی در اجزای بتنی غیر مغناطیسی یا الکترومغناطیسی را از بین میبرد.
(7) ساخت راحت: بتن مسلح به الیاف شیشه را میتوان در قطعات استاندارد و غیر استاندارد مختلف با مقاطع و طولهای مختلف مطابق با نیاز کاربر تولید کرد. اتصال در محل را میتوان با استفاده از تسمههای کششی غیرفلزی انجام داد که عملیات را ساده میکند.
| نام | نوار تقویت شده کامپوزیت فیبر شیشه ای | نوار فولادی |
| تراکم (گرم بر سانتیمتر مکعب)3) | ۱.۵-۱.۹ | ۷.۸-۷.۹ |
| استحکام کششی (مگاپاسکال) | ۶۰۰≥ | ۵۰۰≥ |
| استحکام تسلیم (مگاپاسکال) | ۶۰۰≥ | ≥300 |
| مقاومت فشاری (مگاپاسکال) | ۵۰۰≥ | - |
| مدول الاستیسیته (گیگاپاسکال) | ≥40 | ۲۱۰ |
| کشیدگی (٪) | ۱.۵ پوند | ۱.۸≥ |
تقویتکننده کامپوزیتی الیاف شیشه مقاومت بسیار بالایی در برابر خوردگی، به ویژه با تحمل بالا در برابر محلولهای pH و مواد خورنده، از خود نشان میدهد. چه در مناطق در معرض باران و چه در محیطهای مرطوب، تقویتکننده کامپوزیتی الیاف شیشه مقاومت خوبی در برابر خوردگی در کشاورزی از خود نشان میدهد و عموماً عمر مفید بیشتری نسبت به تقویتکنندههای فولادی سنتی دارد.
۲. کاربرد تقویت کامپوزیت فایبرگلاس در کشاورزی
(1) حصارهای ضد سرقت مدتهاست که به طور گسترده در کشاورزی مورد استفاده قرار میگیرند. حصارهای معمولی از آرماتورهای فولادی به عنوان میلههای نگهدارنده استفاده میکنند، اما استفاده طولانی مدت در فضای باز منجر به خوردگی و خرابی آرماتورهای فولادی میشود. مقاومت قوی آرماتورهای کامپوزیتی فایبرگلاس در برابر خوردگی، آنها را به عنوان جایگزینی بسیار مناسب برای آرماتورهای فولادی به عنوان میلههای نگهدارنده تبدیل میکند.
(2) فراهم کردن تکیهگاه برای درختان در طول رشدشان ضروری است. میلههای تکیهگاه مرسوم عمدتاً از چوب و فولاد ساخته میشوند، اما خوردگی و فرسودگی در طول استفاده طولانی مدت رخ میدهد و میلههای تکیهگاه را در شرایط آب و هوایی سخت بیاثر میکند.تقویت کامپوزیت فایبرگلاسنه تنها سبک و با استحکام بالا است، بلکه مقاومت خوبی در برابر خوردگی نیز دارد و آن را به محصولی بسیار مناسب برای جایگزینی میلههای نگهدارنده چوبی و فولادی تبدیل میکند.
(3) قابهای نگهدارنده گلخانههای کشاورزی به طور سنتی از چوب و فولاد ساخته شدهاند. به دلیل دما و رطوبت بالای محیط، قابهای نگهدارنده ساخته شده از چوب و فولاد دچار فرسودگی و خوردگی میشوند و خطرات ایمنی را به همراه دارند. تقویت کامپوزیت فایبرگلاس را میتوان با توجه به الزامات استفاده، در قابهای نگهدارنده با مدلها و مشخصات مختلف طراحی و تولید کرد. میتوان آن را مستقیماً در محل نصب کرد، سبک است و ساخت آن بسیار راحت است. خود این ماده نیز در برابر خوردگی مقاوم و ضد پیری است. با توجه به ایمنی و اقتصاد، تقویت کامپوزیت فایبرگلاس به عنوان یک سازه نگهدارنده گلخانه بسیار مناسب است.
(4) در طول رشد میوهها و سبزیجات، قابهای نگهدارنده برای رشد بهتر آنها ضروری هستند. قابهای نگهدارنده مرسوم عمدتاً از چوب و فولاد ساخته میشوند، اما به دلیل استحکام پایین، در محیطهای مرطوب مستعد فرسودگی و خوردگی هستند. هنگامی که میوهها و سبزیجات بالغ میشوند و به وزن خاصی میرسند، قابهای نگهدارنده ممکن است فرو بریزند. تقویت کامپوزیت فایبرگلاس دارای ویژگیهای سبکی، استحکام بالا و مقاومت در برابر خوردگی است و آن را برای جایگزینی چوب و فولاد به عنوان قابهای نگهدارنده میوهها و سبزیجات بسیار مناسب میکند.
۳. نتیجهگیریکامپوزیت فایبرگلاساین تقویتکننده، خواص مکانیکی، فیزیکی و شیمیایی عالی رزین اپوکسی و فایبرگلاس را با هم ترکیب میکند و به طور گسترده برای حل مشکل خوردگی فولاد در محیطهای خاص استفاده میشود. مقرون به صرفه بودن خوب، ساخت ساده و مقاومت عالی در برابر خوردگی، باعث شده است که به تدریج جایگزین فولاد شود و جایگاهی در حوزه کشاورزی پیدا کند و نقش مهمی در توسعه اقتصاد ملی ایفا کند.
زمان ارسال: ۲۵ دسامبر ۲۰۲۵
