اجزای تشکیل دهنده FRP :
به طور کلی ۴ نوع الیاف FRP برای سیستم مقاوم سازی با FRP استفاده میشود که شامل مقاوم سازی با الیاف کربن، مقاوم سازی با الیاف شیشه، مقاوم سازی با الیاف آرامید و مقاوم سازی با الیاف بازالت می باشد.
همانطور که می دانید در مقاوم سازی با دیوار برشی قسمت زیادی از ظرفیت باربری مصالح FRP به عهده ی الیاف آن می باشد بنابراین الیاف FRP می بایست دارای مقاومت گسیختگی و مدول الاستیسیته ی بالایی باشند همچنین این الیاف در مقاوم سازی با اف ار پی از لحاظ مغناطیسی و الکتریکی خنثی بوده و عایق محسوب می گردند.
اصلی ترین خاصیت مصالح FRP مقاومت در برابر خوردگی می باشد، به دلیل مقاومت مطلوب مصالح کامپوزیت FRP در مقابل خوردگی، در سازه های بندری، ساحلی و دریایی بسیار در گرید مقاوم سازی از این مصالح استفاده می گردد.
مزایای استفاده از کامپوزیت FRP :
در مقاوم سازی اتصالات خورجینی روش ابتدا باید محل نصب آماده سازی شود، آماده سازی سطحی با استفاده از روش هایی همچون ساییدن سطح، ماسه پاشی یا فشار آب جهت از بین بردن لایه های سطحی ضعیف و اصلاح خصوصیات سطح زیرین در مقاوم سازی با الیاف اف ار پی و ایجاد سطحی مناسب برای چسبندگی بیشتر بین لایه FRP و بتن انجام می شود. سپس روش نصب سطحی در الیاف اف ار پی در بتن می تواند به شکل ساده و معمول یا با اعمال پیش کشیدگی در ورق و الیاف اف ار پی و تقویت سازه FRP قبل از اتصال آن به سطح تیر با فراهم آوردن مهار لازم جهت کاهش احتمال جداشدگی ورق از سطح تیر، انجام شود.
پوشش FRP و مقاوم سازی پی فونداسیون جهت چسباندن به سطح خارجی یک عضو بتنی به روش EBR عمدتاً برای مقاوم سازی و تقویت سازه ی موجود یا ترمیم بتن و تعمیر خرابی ایجاد شده در آن مورد استفاده قرار می گیرند، پوشش FRP به عنوان روشی نوین در سیستم مقاوم سازی شناخته می شود.
به صورت کلی اجرای اف ار پی ترکیبی از دو ماده است. بخش اول الیاف اف ار پی ماتریس بوده و جز دیگر آن الیاف FRP است. ماتریس خود از برخی مواد شیمیایی مانند رزینهای اپوکسی و پلی استر در مقاوم سازی با اف ار پی تشکیل شده است. این مواد جهت کاهش قیمت و هزینه الیاف اف ار پی تمام شده و بهبود خواص مکانیکی و شیمیایی دارای فیلرها و افزودنیهایی هستند.
همچنین انتقال بار در FRP در گرید مقاوم سازی به کمک ماتریس و از طریق انتقال نیروی برشی بین فیبرها صورت میپذیرد. از دیگر کاربردهای ماتریس، کنترل کمانش موضعی انواع الیاف اف ار پی تحت فشار است.
نقش الیاف و فیبر، تامین مقاومت مکانیکی کافی در FRP است. در حالی که ماتریس نقش باربری مکانیکی در مقاوم سازی اسکلت بتنی ندارد و تنها باید از الیاف کربن در مقابل خوردگی، عوامل محیطی و آسیب دیدن محافظت نماید.
بیشتر حجم FRP را الیاف تشکیل میدهند. عواملی مختلفی در بهره وری الیاف FRP در بتنی تاثیر گذار هستند. از جمله این عوامل میتوان به موارد زیر اشاره نمود:
همچنین این عوامل در مقاوم سازی به روش ژاکت فولادی در میزان قیمت تمام شده محصول نیز بسیار پر اهمیت هستند و بر خرید و فروش آن در مسائل اقتصادی تاثیر گذار هستند. این عوامل در مقاومت کششی، خمشی، برشی، خستگی و مقاومت الیاف FRP در برابر الکتریسیته بسیار موثر هستند.
به دلیل اینکه میلگردهای اف ار پی برای یک رفتار غیر شکل پذیر می باشند لذا در مقاوم سازی با الیاف FRP موارد استفاده این میلگردها محدود به سازههای میشود که مهمترین مشکل آنها خوردگی یا مشکلات الکترومغناطیسی میباشد. میلگردهای فولادی در بهسازی لرزه ای دارای رفتاری تقریباً همسانگرد می باشند ولی میلگردهای FRP به بتن تاثیر میگذارد. مصالح FRP برخلاف مصالح فولادی در مقاوم سازی تونل های بتنی رفتار الاستیک خطی از خود نشان میدهند.
فولادها به طور مختصر در مقابل خوردگی و مقاوم سازی سازه به وسیله محیط قلیایی بتن محافظت میشوند اما خیلی از سازه هایی که در محیط های مهاجم از قبیل سازه های دریایی، پلها و پارکینگها که در معرض عوامل مهاجم در مقاوم سازی بافت فرسوده قرار میگیرند ترکیب رطوبت، افزایش دما و محیط کلریدی،خواص قلیایی بتن را کاهش می دهد و سبب خوردگی فولادها میشود. به همین خاطر در تقویت سازه های فولادی امروزه از میلگردهای ساخته شده با مواد پلیمری FRP در این سازه ها استفاده می کنند.