میلگرد GFRP چیست؟ چه کاربردها و مزایایی دارد؟

میلگرد GFRP (فایبرگلاس تقویت ‌شده با پلیمر) نوعی میل گرد کامپوزیتی است که از ترکیب الیاف شیشه و ماتریس پلیمری ساخته می‌شود. این نوع محصول فولادی به دلیل ویژگی‌های منحصر به فرد خود، به ‌ویژه مقاومت بسیار بالا در برابر خوردگی، رطوبت، مواد شیمیایی و شرایط محیطی سخت، به یک جایگزین مناسب برای میلگردهای فولادی در پروژه‌های عمرانی تبدیل شده است. این مقاطع فولادی  به‌ طور ویژه در پروژه‌هایی که بتن در معرض عوامل خورنده یا محیط‌های نمکی، دریایی یا صنعتی قرار دارد، عملکرد بسیار بهتری دارند. علاوه بر این، این میلگردها وزن سبک ‌تری دارند، قابلیت هدایت الکتریسیته و حرارت را ندارند و در برابر میدان ‌های الکترومغناطیسی نیز مقاوم هستند. به ‌دلیل این ویژگی‌ها هزینه‌های نگهداری و تعمیرات کاهش می یابد و عمر مفید سازه‌های بتنی به طور چشمگیری افزایش می‌ یابد.

میلگرد GFRP یا پلیمر تقویت شده با الیاف شیشه (Glass Fiber Reinforced Polymer)، نوعی از مواد کامپوزیتی است که در آن فیبرهای شیشه‌ای به عنوان تقویت‌ کننده درون ماتریس پلیمری قرار می‌گیرند.

این ماده جزء دسته‌بندی FRP (Fiber-reinforced Plastic) قرار دارد که در آن به جای استفاده از واژه "پلاستیک"، از "پلیمر" نیز استفاده می‌شود. الیاف تقویت‌ کننده معمولاً از جنس شیشه، کربن، آرامید یا بازالت هستند. همچنین در برخی موارد، فیبرهای چوب، کاغذ یا آزبست نیز ممکن است مورد استفاده قرار گیرد؛ اگر چه کاربرد آن‌ها چندان رایج نیست. پلیمرهای استفاده ‌شده در این ترکیب معمولاً اپوکسی، وینیل استر یا پلی‌استر ترموست هستند. از این نوع کامپوزیت‌ها در صنایع مختلف از جمله هوا فضا، خودرو سازی، زیر دریایی‌ها و صنعت ساخت‌  و ساز استفاده می شود. برای اشنایی بیشتر با میلگرد GFRP و کاربردها و مزیت های آن تا انتهای این مقاله با مدیران آهن همراه شوید.

در مجموعه مدیران آهن زاینده رود، ما به ‌عنوان تیمی متخصص و حرفه‌ای، مفتخریم که بهترین و باکیفیت‌ترین میلگردهای تولیدی از برترین کارخانه‌های کشور را به مشتریان ارائه می‌دهیم. هدف ما تأمین مقاطع فولادی با کیفیت عالی و قیمت‌های کاملاً رقابتی، برای مشتریان است تا بتوانند پروژه‌ها را با مطلوب ترین هزینه و بالاترین استانداردها به سرانجام برسانند. برای خرید میلگرد با قیمت‌ مناسب و کیفیت بالا، به مدیران آهن زاینده رود اعتماد کنید و هم اکنون با ما تماس بگیرید.

تماس با مدیران آهن

ویژگی‌های میلگرد GFRP چیست؟

میلگردهای GFRP نوعی FRP هستند که در آن از الیاف شیشه‌ای استفاده شده و عمدتاً در صنعت ساخت ‌و ساز برای تقویت بتن به‌کار می‌روند. این نوع مقاطع فولادی به ‌عنوان جایگزینی نوین برای میلگردهای فولادی در نظر گرفته می‌شود. مواد GFRP به‌گ ونه‌ای طراحی شده‌اند که قابلیت تولید انبوه داشته و می‌توانند در قالب میلگرد یا صفحات، درون بتن به‌ کار روند، به طوری که ویژگی‌های مشابه میلگردهای فولادی را برآورده سازند. از جمله ویژگی‌های بارز این ماده، مقاومت بالا در برابر عوامل خورنده است که در نهایت موجب افزایش طول عمر سازه‌ها می‌شود. تحقیقات نشان داده‌اند که سازه‌های بتنی تقویت‌ شده با این نوع مقاطع فولادی در محیط‌های قلیایی و خورنده از آسیب و فرسایش در امان مانده‌اند.

مزایای استفاده از میلگرد GFRP چیست؟

امروزه با توجه به افزایش دمای کره ی زمین و در نتیجه افزایش میزان خوردگی در محیط‌های مختلف، استفاده از مواد فایبرگلاس محبوبیت قابل توجهی پیدا کرده است. میلگرد  GFRP نیز مورد تایید بسیاری از سازندگان بزرگ قرار گرفته است و در پروژه‌های مقیاس بزرگ که بهره برداری از آن ها زمان بر است، کاربرد دارند. استفاده از این نوع مقاطع فولادی نه تنها از نظر اقتصادی مقرون به صرفه است، بلکه در برابر عوامل خورنده مقاوم بوده و نیاز به نگهداری و تعمیرات مداوم را کاهش می‌دهد. در ادامه به برخی از مزایای میلگردهای GFRP اشاره کرده ایم.

• مقاومت بالا در برابر خوردگی: متریال سازنده این مقاطع فولادیحاوی رزین‌های وینیل استر است که از مقاومت بسیار بالایی در برابر خوردگی برخوردارند و موجب افزایش طول عمر سازه‌های بتنی می‌شوند.
• سبک و مقاوم:  این نوع مقاطع فولادی سبک وزن هستند و وزن شان معادل یک‌ چهارم وزن میلگردهای فولادی است، در حالی که استحکامشان دو برابر است.
• عدم هدایت الکتریسیته و حرارت: این مقاطع فولادی قابلیت هدایت الکتریسیته و حرارت را ندارند که این ویژگی برای استفاده در سازه‌های حساس به میدان‌های الکتریکی یا مکان‌های تولید انرژی بسیار مفید است.
• مقرون به صرفه بودن در بلند مدت: با در نظر گرفتن دوام بالا و مقاومت در برابر خوردگی، استفاده از این مقاطع فولادی در مقایسه با میل گردهای استنلس استیل یا پوشش‌دار، از نظر اقتصادی مقرون به صرفه‌ تر هستند.
• مقاومت در برابر مواد شیمیایی: این محصولات فولادی به ‌طور خاص در برابر یون‌های کلرید و سایر مواد شیمیایی مقاومت بالایی از خود نشان می دهند.
• قابلیت انعطاف در طراحی: این محصولات فولادی می‌توانند در اشکال، طول‌ و انحنای مختلف، مطابق با درخواست مشتری ساخته شوند.
• سهولت نصب: این نوع مقاطع فولادی به راحتی قابل برش و ماشین‌ کاری هستند به همین دلیل فرایند نصب را آسان تر می‌کند.
• مقاومت در برابر میدان‌های الکتریکی و رادیویی: این نوع مقاطع فولادی تحت تأثیر میدان‌های الکتریکی یا فرکانس‌های رادیویی قرار نمی‌گیرند.
• کاهش هزینه‌های نگهداری: پروژه‌هایی که با میل گردهای GFRP اجرا می‌شوند، نیاز به نگهداری کمتری دارند و این امر هزینه‌های مربوط به سرویس و تعمیرات را کاهش می‌دهد.

اگرچه میلگردهای GFRP به ‌طور معمول از میلگردهای فولادی گران‌تر هستند، اما ویژگی های منحصر به فرد آن (مقاومت در برابر خوردگی) باعث شده است که استفاده از آن در بلند ‌مدت اقتصادی‌تر باشد.

کاربردهای میلگرد GFRP چیست؟

میلگردهای GFRP به ‌دلیل مقاومت بالا در برابر خوردگی، میدان‌های الکتریکی، یون‌های کلرید و ولتاژهای بالا، در پروژه‌هایی که بتن در معرض این عوامل قرار دارد، کاربرد فراوانی دارند. در اینجا برخی از مواردی که بتن در معرض چنین عوامل مخربی قرار گرفته است اشاره کرده ایم. در چنین مواردی تحقیقات نشان داده است که این مقاطع فولادی می‌توانند جایگزین مناسبی برای میل گردهای فولادی باشند.

• بتن‌ در معرض کلریدهای ضد یخ
• عرشه پل‌ها و ریل‌ها
• سدها
• دال‌های دسترسی
• تاسیسات ذخیره نمک
• المان‌های پیش‌ساخته
• بتن‌ در معرض کلریدهای دریایی
• دیواره‌های دریایی، اسکله‌ها، باراندازها
• سازه‌های ساحلی
• بندرگاه‌ها
• بتن‌ در معرض ولتاژ بالا و میدان ‌های الکترومغناطیسی
• محیط‌ های MRI بیمارستان ‌ها
• ایستگاه‌ های ولتاژ بالا
• داکت‌ های کابل
• مناطق حساس به فرکانس رادیویی
• بتن‌ در معرض خوردگی
• تجهیزات مرتبط با فاضلاب
• المان‌های بتنی نما
• حفاظت از بناهای تاریخی
• تونل ‌سازی و کارهای معدنی
• حفاری ‌های ترتیبی یا تونل‌ سازی
• اقدامات میخ‌ کوبی و نگهداشت زمین

پیشنهاد مطالعه: تفاوت میلگرد  فایبرگلاس FRP و فولادی چیست؟

ویژگی‌های مکانیکی میلگرد GFRP چیست؟

در جدول زیر می‌توانید برخی از ویژگی‌های مکانیکی میلگردهای GFRP را مشاهده کنید. این ویژگی‌ها شامل مقاومت کششی، مدول الاستیسیته و وزن، در سایزهای مختلف است.

جدول وزن میلگردهای GFRP

وزن واحد طول میلگردهای GFRP برای سایزهای مختلف در جدول زیر ذکر شده است.

نمودار تنش-کرنش GFRP

نمودار تنش-کرنش GFRP در مقایسه با میلگردهای معمولی و همینطور فولاد پیش تنیده در تصاویر زیر قابل مشاهده است.

مقایسه میلگرد GFRP و فولادی

میلگرد GFRP در مقایسه با میلگردهای فولادی از ویژگی‌های متفاوتی برخوردارند. در جدول زیر این ویژگی‌ها عنوان و با یکدیگر مقایسه شده است.

بسته ‌بندی میلگرد GFRP

با توجه به مدول پایین میلگردهای GFRP (انعطاف پذیری بالا) به ‌ویژه در سایزهای کم (زیر ۱۲.۷ میلی‌متر)، این نوع میل گرد به ‌صورت کویل بسته‌ بندی می‌شود و پس از باز شدن کویل، میلگردها به طور طبیعی صاف خواهند شد.

نرخ میلگرد GFRP

اگر چه قیمت اولیه میلگردهای GFRP معمولاً بالاتر از میلگردهای فولادی است، اما با توجه به مقاومت بالای آن‌ ها در برابر خوردگی و طول عمر بیشتر، در بلند مدت استفاده از آن ‌ها مقرون به صرفه‌ تر خواهد بود. اما فولاد به‌ دلیل آسیب‌ پذیری در برابر عوامل خورنده و در نتیجه افزایش هزینه‌ های نگهداری، در دراز مدت گزینه ی اقتصادی مناسبی نخواهد بود.

کلام پایانی

میلگردهای GFRP با مقاومت بالا در برابر عوامل خورنده مانند نمک‌ها، مواد شیمیایی و رطوبت، راه‌ حل مؤثری برای جلوگیری از مشکلات ناشی از خوردگی فولاد در سازه‌ های بتنی هستند. خوردگی میلگردهای فولادی می‌تواند منجر به افزایش حجم و تنش‌های داخلی در بتن، ترک ‌خوردگی و در نتیجه نیاز به تعمیرات پر هزینه شود. اما میلگردهای فایبرگلاس با کاهش این مشکلات، هزینه‌ های نگهداری و تعمیرات را به طور چشمگیری کاهش می ‌دهند. علاوه بر این، با کاهش هزینه‌ های نیروی کار و هزینه های نصب، همچنین طول عمر بالاتر و هزینه‌های کلی کمتر، استفاده از میلگردهای GFRP در بلند مدت به ‌طور قابل توجهی مقرون به صرفه ‌تر از میلگردهای فولادی خواهد بود. از همراهی همیشگی تان صمیمانه سپاسگزاریم. با ما در تماس باشید!