تفاوت میلگرد FRP و فولادی چیست

<h2 dir="rtl">۱۰ تفاوت مهم میلگرد FRP و فولادی</h2> <p dir="rtl">میلگرد کامپوزیتی با FRP نسل جدیدی از مقاطع فولادی ساختمانی به شمار می روند که جنس آنها به جای فولاد از الیاف ریز شیشه ای است. برای همین به آنها فایبرگلاس یا الیاف شیشه ای هم گفته می شود. ولی عمده تفاوت میلگرد FRP و فولادی در جنس آن نیست. ولی فقط فرق آنها همین است؟</p> <p dir="rtl">خیر. به غیر از جنس، ۱۰ تفاوت دیگری هم دارند که در ادامه به آنها اشاره&zwnj; می کنیم.</p> <h3 dir="rtl">۱. تفاوت از نظر مقاومت در برابر خوردگی</h3> <p dir="rtl">مسئله اصلی برای تقویت بتن مسلح با میلگرد وجود دارد، میزان مقاومت آن در برابر خوردگی است. یکی از تفاوت های اصلی میلگرد FRP و فولاد، مقاومت بالای آن در برابر خوردگی است. میلگرد فولادی زمانی که در معرض رطوبت، آب شور یا نمک جاده و سایر مواد شیمیایی قرار می گیرد، به مرور زمان خورده می شود.&nbsp;</p> <p dir="rtl">این خوردگی باعث منبسط شدن میلگرد، ترک خوردگی و لایه برداری بتن اطراف را به همراه دارد. میلگرد FRP در برابر خوردگی یا زنگ زدگی حساس نیست زیرا فیبرهای آن بسیار قوی هستند.&nbsp;</p> <p dir="rtl">مقاومت به خوردگی انواع مختلف میلگرد را می توان با استفاده از تست خوردگی تسریع شده مقایسه کرد. FRP عملاً هیچ خوردگی حتی پس از قرار گرفتن طولانی مدت در محیط های مهاجم.&nbsp; نشان نمی دهد؛ در حالی که میلگرد فولادی در شرایط مشابه به سرعت خورده می شود.</p> <p dir="rtl">از این رو، برای تقویت سازه های بتنی در محیط های خورنده مانند اسکله، سکوهای نفتی و پل های آبی میلگرد کامپوزیتی بیشتر کاربرد دارد.</p> <h3 dir="rtl">۲. تفاوت از نظر ویژگی&zwnj; های مکانیکی</h3> <p dir="rtl">دومین تفاوت میلگرد کامپوزیتی با فولادی، ویژگی های مکانیکی آن است. میلگرد فولادی دارای مقاومت کششی نهایی&nbsp; در محدوده 400 تا 700 مگاپاسکال است. با این حال، بسته به فیبر و رزین مورد استفاده، میلگرد کامپوزیتی را می توان با مقاومت کششی نهایی مشابه یا حتی بالاتر از 600 تا 2500 مگاپاسکال تولید کرد. برخی از میلگردهای FRP با استحکام بسیار بالا حتی از استحکام فولاد سازه ای نیز فراتر می رود.</p> <p dir="rtl">مدول الاستیسیته میلگردهای فایبرگلاس کمتر از نوع فولاد است - چیزی در حد 20 تا 60 گیگا پاسکال است در حالیکه میلگرد فولادی مدول الاستیسیته برابر با 200 گیگا پاسکال دارد. این به این معنی است که میلگردهای FRP در مقایسه با نوع فولادی بار یکسان را تحت کشش بیشتری قرار می گیرد.</p> <p dir="rtl">&nbsp;همچنین میلگردهای کامپوزیتی الاستیک است تا زمانی که از کار بیفتد بدون تغییر شکل پلاستیکی. بر خلاف آن، میلگرد فولادی می تواند به صورت پلاستیکی خم شود و اجازه تغییر شکل بیشتر قبل از شکست را بدهد.</p> <p dir="rtl">در جدول زیر، تفاوت این دو را مشاهده می کنید.</p> <p dir="rtl">&nbsp;</p> <div dir="ltr" align="left"> <table style="border-collapse: collapse; border-width: 2px; margin-left: auto; margin-right: auto;" border="1"><colgroup></colgroup> <tbody> <tr> <td style="border-width: 2px;"> <p dir="ltr">ویژگی</p> </td> <td style="border-width: 2px;"> <p dir="ltr">میلگرد فولادی A-III</p> </td> <td style="border-width: 2px;"> <p dir="ltr">میلگرد FRP</p> </td> </tr> <tr> <td style="border-width: 2px;"> <p dir="ltr">ماده سازنده</p> </td> <td style="border-width: 2px;"> <p dir="ltr">فولاد</p> </td> <td style="border-width: 2px;"> <p dir="ltr">رزین پلیمری مخصوص و الیاف</p> </td> </tr> <tr> <td style="border-width: 2px;"> <p dir="ltr">استحکام کششی نهایی، MPa</p> </td> <td style="border-width: 2px;"> <p dir="ltr">390</p> </td> <td style="border-width: 2px;"> <p dir="ltr">1200</p> </td> </tr> <tr> <td style="border-width: 2px;"> <p dir="ltr">توان کششی، MPa</p> </td> <td style="border-width: 2px;"> <p dir="ltr">200000</p> </td> <td style="border-width: 2px;"> <p dir="ltr">55000</p> </td> </tr> <tr> <td style="border-width: 2px;"> <p dir="ltr">ازدیاد طول، %</p> </td> <td style="border-width: 2px;"> <p dir="ltr">25</p> </td> <td style="border-width: 2px;"> <p dir="ltr">2.2</p> </td> </tr> <tr> <td style="border-width: 2px;"> <p dir="ltr">مقاومت به خوردگی</p> </td> <td style="border-width: 2px;"> <p dir="ltr">در معرض خوردگی</p> </td> <td style="border-width: 2px;"> <p dir="ltr">مقاوم در برابر خوردگی</p> </td> </tr> <tr> <td style="border-width: 2px;"> <p dir="ltr">رسانایی گرمایی</p> </td> <td style="border-width: 2px;"> <p dir="ltr">رسانای گرما</p> </td> <td style="border-width: 2px;"> <p dir="ltr">نارسانای گرما</p> </td> </tr> <tr> <td style="border-width: 2px;"> <p dir="ltr">رسانایی الکتریکی</p> </td> <td style="border-width: 2px;"> <p dir="ltr">رسانای الکتریسیته</p> </td> <td style="border-width: 2px;"> <p dir="ltr">نارسانا</p> </td> </tr> <tr> <td style="border-width: 2px;"> <p dir="ltr">پروفیلهای تولیدی</p> </td> <td style="border-width: 2px;"> <p dir="ltr">6-80</p> </td> <td style="border-width: 2px;"> <p dir="ltr">4-20</p> </td> </tr> <tr> <td style="border-width: 2px;"> <p dir="ltr">طول</p> </td> <td style="border-width: 2px;"> <p dir="ltr">6-12 m</p> </td> <td style="border-width: 2px;"> <p dir="ltr">بر اساس سفارش مشتری</p> </td> </tr> <tr> <td style="border-width: 2px;"> <p dir="ltr">سازگاری با محیط زیست</p> </td> <td style="border-width: 2px;"> <p dir="ltr">سازگار</p> </td> <td style="border-width: 2px;"> <p dir="ltr">سمی نیست، تاثیر بر انسان و محیط زیست در کلاس 4 ( کم خطر)</p> </td> </tr> <tr> <td style="border-width: 2px;"> <p dir="ltr">طول عمر</p> </td> <td style="border-width: 2px;"> <p dir="ltr">براساس استانداردهای ساختمان</p> </td> <td style="border-width: 2px;"> <p dir="ltr">عمر پیش بینی شده حداقل 80 سال</p> </td> </tr> <tr> <td style="border-width: 2px;" rowspan="8"> <p dir="ltr">معادل FRP برای جایگذاری با میلگرد فولادی</p> </td> <td style="border-width: 2px;"> <p dir="ltr">6 A-III</p> </td> <td style="border-width: 2px;"> <p dir="ltr">4 AKC</p> </td> </tr> <tr> <td style="border-width: 2px;"> <p dir="ltr">8 A-III</p> </td> <td style="border-width: 2px;"> <p dir="ltr">6 AKC</p> </td> </tr> <tr> <td style="border-width: 2px;"> <p dir="ltr">10 A-III</p> </td> <td style="border-width: 2px;"> <p dir="ltr">7 AKC</p> </td> </tr> <tr> <td style="border-width: 2px;"> <p dir="ltr">12 A-III</p> </td> <td style="border-width: 2px;"> <p dir="ltr">8 AKC</p> </td> </tr> <tr> <td style="border-width: 2px;"> <p dir="ltr">14 A-III</p> </td> <td style="border-width: 2px;"> <p dir="ltr">10 AKC</p> </td> </tr> <tr> <td style="border-width: 2px;"> <p dir="ltr">16 A-III</p> </td> <td style="border-width: 2px;"> <p dir="ltr">12 AKC</p> </td> </tr> <tr> <td style="border-width: 2px;"> <p dir="ltr">18 A-III</p> </td> <td style="border-width: 2px;"> <p dir="ltr">14 AKC</p> </td> </tr> <tr> <td style="border-width: 2px;"> <p dir="ltr">20 A-III</p> </td> <td style="border-width: 2px;"> <p dir="ltr">16 AKC</p> </td> </tr> <tr> <td style="border-width: 2px;" rowspan="8"> <p dir="ltr">وزن (با مقاومت یکسان برای جایگزینی)</p> </td> <td style="border-width: 2px;"> <p dir="ltr">6 A-III &ndash; 0.222</p> </td> <td style="border-width: 2px;"> <p dir="ltr">4 AKC &ndash; 0.02</p> </td> </tr> <tr> <td style="border-width: 2px;"> <p dir="ltr">8 A-III &ndash; 0.395</p> </td> <td style="border-width: 2px;"> <p dir="ltr">6 AKC &ndash; 0.05</p> </td> </tr> <tr> <td style="border-width: 2px;"> <p dir="ltr">10 A-III &ndash; 0.67</p> </td> <td style="border-width: 2px;"> <p dir="ltr">7 AKC &ndash; 0.07</p> </td> </tr> <tr> <td style="border-width: 2px;"> <p dir="ltr">12 A-III &ndash; 0.92</p> </td> <td style="border-width: 2px;"> <p dir="ltr">8 AKC &ndash; 0.08</p> </td> </tr> <tr> <td style="border-width: 2px;"> <p dir="ltr">14 A-III &ndash; 1.28</p> </td> <td style="border-width: 2px;"> <p dir="ltr">10 AKC &ndash; 0.12</p> </td> </tr> <tr> <td style="border-width: 2px;"> <p dir="ltr">16 A-III &ndash; 1.58</p> </td> <td style="border-width: 2px;"> <p dir="ltr">12 AKC &ndash; 0.2</p> </td> </tr> <tr> <td style="border-width: 2px;"> <p dir="ltr">18 A-III &ndash; 2.0</p> </td> <td style="border-width: 2px;"> <p dir="ltr">14 AKC &ndash; 0.26</p> </td> </tr> <tr> <td style="border-width: 2px;"> <p dir="ltr">20 A-III &ndash; 2.47</p> </td> <td style="border-width: 2px;"> <p dir="ltr">16 AKC &ndash; 0.35</p> </td> </tr> <tr> <td style="border-width: 2px;" colspan="3"> <p dir="ltr">&nbsp;</p> </td> </tr> </tbody> </table> </div> <p dir="rtl">&nbsp;</p> <h3 dir="rtl">۳. تفاوت از نظر رنگ</h3> <p dir="rtl">میلگردهای&nbsp; کامپوزیتی به رنگ سبز روشن، سیاه و حتی قرمز هستند، در حالی&zwnj;که میلگردهای فولادی اصولا رنگشان خاکستری تیره یا نهایتا مشکی است. این دیگر به مواد تشکیل دهنده این دو محصول بستگی دارد.</p> <p><strong>&nbsp;</strong></p> <p dir="rtl"><img style="display: block; margin-left: auto; margin-right: auto;" src="https://lh7-us.googleusercontent.com/docsz/AD_4nXfakekHfc8DbrF58UK3I1SQV2xKCOieCuSMyuKuG_tK2zdwTAA6t5RLmi8JQIVHUTTgV8xEXamli29kBl0owE2kagkAkgYXnZUkogs81T_yQTvdCwCoWSv2NzCF3jHbZquOSYJ3oe23_fryktI36BYHf1Ck?key=GEN_ZI9_JXS4iwx3nePR_A" width="137" height="102"></p> <p><strong>&nbsp;</strong></p> <h3 dir="rtl">۴. تفاوت از نظر رفتار چسبندگی</h3> <p dir="rtl">میلگردهای کامپوزیتی به دلیل فرآیند تولیدی که دارد، چسبندگی بهتری به بتن ایجاد می کند. از این رو مقاومت سازه را بالاتر می برد.</p> <blockquote> <h3 dir="rtl">۵. تفاوت از نظر وزن</h3> </blockquote> <p dir="rtl">چگالی این دو میلگرد بسیار متفاوت است. میلگرد کامپوزیتی به سنگینی نوع فولاد نیست. وزن آن از 1.5 گرم بر سانتی متر مکعب شروع شده و تا 2.1 گرم بر سانتی متر مکعب&nbsp; ادامه دارد&zwnj;. در حالی چگالی فولاد 7.9 گرم بر سانتی متر مکعب می باشد&zwnj;.&nbsp; پس وزن میلگرد کامپوزیتی حدودا ۱/۴ وزن میلگرد فولادی می باشد.</p> <p dir="rtl">وزن سبک اف آر پی باعث می شود حمل و نقل و قرار دادن آن در قالب های بتنی آسان تر&nbsp; شود.&nbsp; همچنين، وزن سبک تر به این معنی است که اصطکاک کمتری با بتن ایجاد می کند.&nbsp;</p> <h3 dir="rtl">۶. تفاوت از نظر قیمت&nbsp;</h3> <p dir="rtl">میلگرد فولادی به طور کلی ارزان تر از میلگرد FRP است به طوری که می تواند 2 تا 5 برابر بیشتر از فولاد ارزش&nbsp; قیمتی داشته باشد. مواد و هزینه های بالای ساخت مانند رزین ها و الیاف با کیفیت، میلگرد FRP را گران تر می کند.</p> <p dir="rtl">با این حال، برای کاربردهای با خوردگی بالا، عمر طولانی&zwnj;تر و تعمیر و نگهداری کاهش FRP ممکن است آن را در دراز مدت مقرون به صرفه&zwnj; تر کند. عمر مفید آن بیش از 4 برابر فولاد در محیط های کلریدی است.&nbsp;</p> <h3 dir="rtl">۷.&zwnj;تفاوت از نظر ضریب انبساطی حرارتی</h3> <p dir="rtl">فولاد و بتن دارای ضریب انبساط حرارتی مشابهی هستند. این سازگاری باعث به حداقل رسیدن تنش های داخلی بین میلگرد و بتن می شود. در نتیجه،&nbsp; از ترک خوردن یا جدا شدن دو این دو ماده جلوگیری می کند.</p> <p dir="rtl">از طرفی میلگرد FRP نسبت به بتن ضریب انبساط حرارتی کمتری دارد. این به این معنی است که تغییرات دما باعث ایجاد حرکت تفاضلی و تنش بین میلگرد اف آر پی و بتن می شود.&nbsp;</p> <p dir="rtl">کاشت صحیح&nbsp; میلگردهای کامپوزیتی امکان انتقال کافی نیرو بین لایه&zwnj; های&nbsp; بتن را بدون جداسازی شدن و ترک خوردگی فراهم می کند.</p> <h3 dir="rtl">۸. تفاوت از نظر ویژگی&zwnj; های مغناطیسی و الکتریکی</h3> <p dir="rtl">میلگرد فولادی رسانای الکتریکی و فرومغناطیسی خوبی&nbsp; است. از این رو برای استفاده در پست های برق بسیار مناسب است. با این حال، رسانایی فولاد باعث افزایش خوردگی آن در معرض رطوبت و نمک&nbsp; نیز می شود.</p> <p dir="rtl">در مقابل، میلگرد کامپوزیتی از نظر الکتریکی و مغناطیسی بی اثر است. با میدان های الکترومغناطیسی تداخلی ندارد و برای ساخت اتاق های MRI یا تجهیزات حساس استفاده می شود.&nbsp;</p> <h3 dir="rtl">۹. تفاوت از لحاظ خستگی</h3> <p dir="rtl">خستگی به میزان تنشی است که به یک ماده به صورت تکراری یا چرخه ای وارد می شود. اگر بیشتر شود، امکان شکست ناگهانی آن وجود دارد&zwnj;. برای سازه هایی که تحت بارگذاری چرخه ای قرار دارند، عمر خستگی آرماتور بسیار مهم است. میلگرد فولادی انعطاف پذیری و مقاومت در برابر خستگی بالاتر نسبت به نوع اف آر پی دارد.</p> <p dir="rtl">بر خلاف آن، میلگرد FRP مقاومت نسبتاً کمتری در برابر خستگی و&nbsp; تحت بارهای سیکلی یا دینامیکی دارد. البته فناوری جدید آمده است که میلگرد فولادی را با FRP ترکیب می کنند که هیبریدی نامیده دارد و برای بارهای چرخشی بسیار مناسب هستند.</p> <h3 dir="rtl">۱۰. تفاوت از نظر خم پذیری</h3> <p dir="rtl">میلگرد فولادی انعطاف پذیر بوده و در نتیجه&nbsp; و کار با آن راحت تر است. به عنوان مثال می توان آن را به صورت دستی خم کرد و به شکل خاموت در آورد یا آن را برش داد. بر خلاف آن، میلگرد اف آر پی سخت و شکننده تر است، بنابراین خم کردن و برش باید خارج از محل کارخانه یا با استفاده از تجهیزات ویژه انجام شود.</p> <h2 dir="rtl">معایب استفاده از میلگرد کامپوزیتی</h2> <ul> <li dir="rtl" aria-level="1"> <p dir="rtl" role="presentation">قیمت بالا</p> </li> <li dir="rtl" aria-level="1"> <p dir="rtl" role="presentation">حساسیت به اشعه خورشید</p> </li> <li dir="rtl" aria-level="1"> <p dir="rtl" role="presentation">انبساط گرمایی</p> </li> <li dir="rtl" aria-level="1"> <p dir="rtl" role="presentation">چکش خواری کمتر</p> </li> <li dir="rtl" aria-level="1"> <p dir="rtl" role="presentation">انعطاف پذیری کمتر&nbsp;</p> </li> </ul> <p dir="rtl">کلام آخر</p> <p dir="rtl">میلگرد FRP نسبت به میلگرد فولادی برای تقویت سازه های بتنی، به ویژه در محیط های خورنده یا جاهایی که خنثی الکترومغناطیسی مورد نیاز است، کاربرد دارد. با این حال، میلگرد فولادی از نظر شکل&zwnj;پذیری و خستگی بهتر از نوع کامپوزیتی می باشد.</p>