میلگردهای پلیمری تقویت شده با الیاف استحکام بیشتری میابند

P O U R I A

مدیر مهندسی شیمی مدیر تالار گفتگوی آزاد
مدیر تالار
در بیشتر سازه های بتنی تقویت شده پلیمرهای تقویت شده با الیاف جایگزین فولاد روکش داده شده میشوند. منظور از فولاد روکش داده شده فولاد گالوانیزه یا آبکاری شده میباشد. از آنجا که سیمان از مقاومت فشاری بالا، دوام زیاد و قیمت پایینی برخوردار میباشد، مدتهای مدیدی است که در تولید مواد ساختمانی نظیر بتن مورد استفاده قرار میگیرد. با وجود تمام این مزایا، شکنندگی و استحکام کششی محدود بتن از نقاط ضعف این ماده محسوب میشوند. حدود یک قرن پیش در محل کربناسیون بتن که تنش (خوردگی) از آنجا آغاز میگردد، از میلگردهای فولادی تقویت کننده استفاده کردند و به این ترتیب مشکلات فوق برطرف گردید.

لازم به ذکر است که واکنش شیمیایی سیمان با آب، هیدراسیون نامیده میشود که در نتیجه آن یون های فعال کلسیم به سرعت با گازهای موجود در جو و رطوبت هوا واکنش داده (کربناسیون) و باعث ایجاد ترکیبات شیمایی پیچیده میگردد که به این ترتیب خوردگی در میلگردها آغاز میگردد. در تقویت بتن، میلگردهای فولادی از کارآیی خوبی برخوردار میباشند و قیمت آنها نیز نسبتاً پایین است بنابراین در بیشتر موارد میتوان از آنها برای تقویت بتن استفاده نمود. با این وجود میلگرهای مذکور هم نقاط ضعفی دارند. به عنوان مثال هنگامی که در آب شور، مواد شیمیایی خورنده و رطوبت قرار میگرند، دچار خوردگی (زنگ زدن) میشوند. هنگامیکه میلگرد فولادی خورده میشود، متورم گردیده و بار کششی روی بتن افزایش می یابد در نتیجه بتن ترک می خورد و خرد میشود. در چنین حالتی در بتن شکاف ایجاد میگردد و میلگرد فولادی و به دنبال آن بتن بیشتر و سریع تر تخریب میگردند. وقتی کار به اینجا بکشد، برای تعمیر و نگهداری بتن باید هزینه گزافی صرف شود و اگر از ادامه یافتن خوردگی جلوگیری نشود، در نهایت سازه بتنی متلاشی میگردد.

ده ها سال است چندین نوع روکش و مواد افزودنی دیگر تولید شده اند که به کمک آنها میتوان بتن را در مقابل رطوبت آب بندی نمود. خود میلگرد نیز با استفاده از روکش اپوکسی یا فولاد ضد زنگ تقویت میگردد. با این وجود نمی توان به مدت طولانی از ایجاد خوردگی در بتن جلوگیری نمود. به علاوه میلگردهای فولادی رسانای جریان الکتریسیته هستند و به علت میدان های مغناطیسی که اطراف این میلگردها به وجود می آید نمیتوان در نیروگاه های برق، عکس برداری های پزشکی و علمی، راکتورهای هسته ای و دستگاه های الکتریکی و الکترونیکی از میلگردهای مذکور استفاده نمود. از زمانی که دولت کانادا در بخش ساخت و ساز برای استفاده از پلیمرهای تقویت شده با الیاف شیشه نیز بودجه ای اختصاص داده است، روشهای آزمایش بر روی این مواد توسعه یافته اند و پلیمرهای تقویت شده با الیاف شیشه به بازار راه پیدا کرده اند. در نتیجه بسیاری از شرکتهای نظیر منیتوبا فلادوی برای بالا بردن طول عمر پروژه های عمرانی خود از میلگردهای پلیمری تقویت شده با الیاف شیشه به عنوان یک راه کار موثر استفاده کردند. نمونه ای از پروژه های مذکور پل فلادوی می باشد که در سال 2006 میلادی روی رودخانه ردریور، واقع در شهر وینی پگ کانادا احداث گشت.


پل مذکور از 16 صفحه تشکیل شده است که ابعاد هر یک 3/15 × 5/43 متر میباشد. تمام صفحات روی عرشه پل توسط میلگردهای GFRP (پلیمر تقویت شده با الیاف شیشه) تقویت شده اند. میلگردهای مذکور که با نام تجاری Aslan 100 GFRP شناخته میشوند، توسط شرکت آسلن تولید شده اند و صفحات پل نیز ساخت شرکت برادران هافس (واقع در شهر سوارد ایالت نبر اسکای آمریکا) میباشند. در پروژه مذکور 140/614 کیلوگرم میلگرد پلیمری تقویت شده با الیاف شیشه به مصرف رسید. بنابراین پل فلادوی به عنوان یکی از بزرگترین پلها بتنی جهان شناخته شده است که با مواد غیر فلزی تقویت گردیده است. در سال 2010 میلادی نیز پل استریت بریچ روی رودخانه آسینی بوینی، واقع در ایالت مانیتوبای کانادا احداث شد. عرشه این پل توسط میلگردهای کامپوزیتی شرکت برادران هافس تقویت گردید.
 

P O U R I A

مدیر مهندسی شیمی مدیر تالار گفتگوی آزاد
مدیر تالار
گزاره ارزش یک تعهد تجاری است که به طور خلاصه بیان میدارد چرا مشتری باید یک محصول را خریداری کند و مصرف کننده را متقاعد میسازد که محصول مذکور نسبت به محصولات مشابه ارزش بیشتری دارد یا مشکل مصرف کننده را بهتر حل میکند. طبق توضیح فوق، چندین دلیل وجود دارد که در سازه های بتنی از میلگردهای پلیمری تقویت شده با الیاف استفاه شود. میلگردهای کامپوزیتی خورد نمی شوند بنابراین در دیواره های نگهدارنده، پایه های پل، عرشه پل، اسکله ها، دیوار ساحلی، تیغه بین بلوک های کشتی که مانع گسترش حریق میگردند، مجرای فاضلاب ،سکوهای ساحلی، استخرها و آکواریوم ها به کار میروند زیرا در سازه های مذکور میلگردهای کامپوزیتی به صورت کوتاه مدت یا برای یک مدت طولانی در آب معمولی یا در آب شور قرار میگیرند و نباید دچار خوردگی گردند. از میلگرد های کامپوزیتی در پی های صندوقه و مهار نیز استفاده میشود. پی صندوقه ای از یک ستون توخالی قطور از جنس بتن مسلح ساخته شده و در سازه های دریای مورد استفاده قرار میگیرند. این پی ها به صورت پیش ساخته میباشند و میتوان آنها را به صورت شناور به محل مورد نظر حمل کرد و سپس آنها را تثبیت نمود. تثبیت صندوقه در محل، با پر کردن آن از آب و یا مصالح سنگین انجام میشود.

میلگردهای کامپوزیتی نسبت به نمک هایی که روی جاده پاشیده میشود یا هر ماده شیمیایی ضد یخ دیگر مقاوم است به همین دلیل طول عمر بیشتری دارد و به نگهداری کمتری نیاز دارد از اینرو در پل ها و جاده ها، سازه های پارکینگی (پارکینگ های چند طبقه یا برج های پارکینگی)، باند فرودگاه، بلوک های سیمانی مانع، دیوارهای نگهدارنده و پی ها (فونداسیون ها که بار و فشار وارد از نقاط مختلف ساختمان و همچنین بارهای اضافی را به زمین منتقل میکند)، برجستگی لبه پیاده رو، دیواره پل و در پی های گسترده از میلگردهای کامپوزیتی استفاده میشود. لازم به ذکر است که پی گسترده یکی از انواع پی های سطحی میباشد که شامل یک دال یکپارچه است. این دال کلیه بارهای سازه که از ستونها و دیوارها وارد میشود را تحمل مینماید و موجب توزیع نسبتاً یکنواخت تنش و جلوگیری از تمرکز آن در زیر بارهای سنگین و موضعی میگردد، لذا در کاهش نشست نامساوی بسیار موثر است. در کارخانه های تصفیه فاضلاب، بازیافت ضایعات، تولید مواد پتروشیمی، صنعت تولید کاغذ و خمیر کاغذ، خطوط لوله، مخازن، برج های خنک کننده، کوره ها و در محیط های قلیایی پیرامون سازه بتنی مواد شیمایی وجود دارند که میلگردهای کامپوزیتی در مقابل آنها از خود مقاومت بالایی نشان میدهند.

یکی دیگر از مزایای میلگردهای پلیمر تقویت شده با الیاف، مقاومت کششی بالای آنها میباشد. مقاومت کششی میلگردهای مذکور 1/5 الی 2 برابر میلگردهای فولادی است و با توجه به اینکه مقاومت فشاری بتن نیز بالا میباشد، هنگامیکه این میلگردها به عنوان تقویت کننده بتن به کار میروند مقاوت کششی بتن افزایش یافته و با مقاومت فشاری آن به حالت تعادل در می آید. میلگردهای مذکور در برابر خستگی مقاومت خوبی دارند بنابراین تحت بارهای نوسانی (نظیر نوسانات جاده ها و پل ها در اثر عبور و مرور) میتوان با موفقیت از آنها استفاده نمود. به علاوه وزن میلگردهای کامپوزیتی یک چهارم وزن میلگردهای فولادی است به این ترتیب استفاده از میلگردهای کامپوزیتی مزایای متعددی به همراه می آورد. بعنوان مثال کارگرانی که میلگردهای مذکور را حمل میکنند یا به نصب آنها می پردازند کمتر آسیب می بینند ضمناً برای بلند کردن این میلگردها از جرثقیل و بالابرهای سنگین کمتر استفاه میشود.

از دیگر مزیت های میلگردهای کامپوزیتی این است که میتوان آنها را به راحتی با اره های معمولی برید بدون اینکه به تیغه این ابزارها آسیبی وارد شود. به علاوه میتوان با رعایت آیین نامه حد مجاز حمل بار، میلگردهای بیشتری را با کامیون جابجا کرد. در پل ها و سازه هایی نظیر آن هرچه نسبت استحکام به وزن بیشتر باشد، ظرفیت تحمل بار نیز افزایش میابد ضمن اینکه اندازه و وزن کل سازه کاهش میابد در زمین هایی که خاک آن نمیتواند بار زیادی را تحمل کند و کاهش وزن در آن حائز اهمیت میاشد، در مناطق زلزله خیز و در مکانهایی که استفاده از تجهیزات سنگین ساخت و ساز امکان پذیر نمی باشد، استفاده از میلگردهای کامپوزیتی راه حل مناسبی به شمار می آید. از میلگردهایی که با الیاف شیشه تقویت شده اند یا از میلگردهای پلیمری تقویت شده با الیاف در سازه هایی که نسبت به امواج الکترومغناطیس حساس می باشند، استفاده میشود.
زیرا میلگردهای مذکور نارسانا هستند و جریان الکتریسیته را منتقل نمی کنند، صاعقه را جذب نمی کنند و در کار تجهیزات الکتریکی مجاور خود اختلال ایجاد نمی کنند. در کارخانه های ذوب آلومینیوم و مس، کارخانه های انرژی هسته ای، تجهیزات نظامی، برج مراقبت هواپیما، دکل های برق و مخابرات، حفاری های شرکت برق یا مخابرات، بیمارستان های مجهز به دستگاه ام. آر. آی (تصویر برداری با تشدید مغناطیسی)، سکوهای بتنی اخذ عوارض و باجه های دریافت عوارض استفاده از میلگردهای تقویت شده با الیاف شیشه یا میلگردهای پلیمری تقویت شده با الیاف، بر ضریب ایمنی این مکان ها می افزاید از آنجا که کامپوزیت های تقویت شده با الیاف شیشه عایق حرارتی هستند، به یکنواخت نگاه داشتن دما کمک میکنند از اینرو در ساختمان ها، گلخانه ها و زیر زمین ها مورد استفاه قرار میگیرند. اگرچه هزینه اولیه استفاده از میگردهای کامپوزیتی بیشتر از میلگردهای فولادی استاندارد میباشد و تقریباً با قیمت میلگردهای فولادی که با رزین اپوکسی روکش شده اند رقابت میکند، اما وقتی هزینه تعمیر و نگهداری میلگردهای کامپویتی را با طول عمر آنها مقایسه می کنیم، می بینیم که پرداخت هزینه اولیه بیشتر از نظر اقتصادی کاملاً مقرون به صرفه است. به خصوص در بتن غیر پیش تنیده (معمولی) که در معرض بارهای خمشی، برشی و فشاری قرار میگیرد و هر چند وقت یکبار به تعمیر و نگهداری نیاز پیدا میکند و در سازه های دیگری که با فلز سرو کار دارند، استفاده از میلگردهای کامپوزیتی با طول عمر بالا توصیه میشود. به دلایل فوق به تدریج در مهندسی عمران استفاده از میگلردهای کامپوزیتی آغاز شده است.
 

P O U R I A

مدیر مهندسی شیمی مدیر تالار گفتگوی آزاد
مدیر تالار
بدون رعایت استاندارد پیشرفتی حاصل نمی شود؛

آقای جان بیوسل یکی از اعضای انجمن تولیدکنندگان کامپوزیت آمریکا (ACMA)، واقع در شهر آرلینگتون ایالت ویرجینیا، اظهار داشت: "در دهه 1980 میلادی، کشور ژاپن استفاده از میلگردهای کامپوزیتی را آغاز نمود. میلگردهای مذکور از الیاف کربن و آرامید تقویت کننده و یک زمینه گرماسخت تشکیل شده بودند و در دهه 1990 میلادی نیز کشور کانادا در پروژه های خود از آن میلگردها استفاه نمود. اما تا اواخر دهه 1990 میلادی که هنوز خواص مکانیکی میلگردهای کامپوزیت ارتقاء نیافته بود و درباره آن مقالاتی منتشر نشده بود، استفاده از میلگردهای مذکور رواج نیافت. "آقای بیوسل که مدیر عامل شرکت پیشگامان رشد صنعت کامپوزیت و از اعضای انجمن تولید کنندگان کامپوزیت ایالات متحده (ACMA) میباشد، قبلاً به مدت 12 سال دبیری و سپس ریاست کمیته 440 موسسه بتن آمریکا (واقع در شهر فارمینگتون هیلز ایالت میشیگان) را بر عهده داشت.

کمیته مذکور استانداردها و آیین نامه های استفاده از پلیمرهای تقویت شده با الیاف را تدوین کرد. در دوران ریاست آقای بیوسل، کمیته 440 استاندارد نوآوری در تولید و ارتقاء خواص مکانیکی میلگردهای پلیمری تقویت شده با الیاف را منتشر نمود. آقای بیوسل میگوید:"در مهندسی عمران باید از محصولاتی استفاده نمود که قبلاً مراحل آزمایش را پشت سر گذاشته باشند و بخش های دیگر کار کردن با آنها را تجربه کرده باشند. متقاعد کردن مهندسان عمران برای استفاده از مواد جدید زیاد وقت می برد زیرا برای این کار باید مدارک زیادی به آنها ارائه داد."با توجه به همین واقعیت بود که در اوایل دهه 1990 میلادی کمیته 440 تأسیس شد و حدود ده سال طول کشید تا اولین استاندارد خود را منتشر کند. این استاندارد در رابطه با تقویت بتن توسط میلگردهای پلیمری تقویت شده با الیاف تدوین شده بود.

استاندارد مذکور در سال های 2006 و 2012 میلادی به روز گردید. آقای بیوسل در ادامه گفت: حالا معماران، مهندسان و پیمانکاران سراسر جهان استانداردی در اختیار دارند که میتوانند در پروژه های خود از آن استفاده کنند. استانداری که انجمن طراحی و ساخت بتن تقویت شده با میلگردهای اف آر پی (ACI 440.1R) ارائه داده است، از چنان شهرت جهانی و کاربرد بالایی برخوردار گشته است که اذعان میکنیم آن همه تلاش صورت گرفته ارزش تدوین آن را داشته است. آقای داگ گرمل، همکار چندین ساله آقای بیوسل اظهار داشت: ACI 440.1R انجمنی فوق العاده پویا و فعال است. به عبارت دیگر ما بین تحقیقاتی که در سراسر دنیا صورت میگیرد، هیچگونه تبعیضی قائل نمیشویم و اگر امکان داشته باشد این تحقیقات را مطابق با استانداردهای خود در می آوریم و آن را به راهنمای طراحی و ساخت بتن تقویت شده با میلگردهای FRP می افزاییم. وقتی تحقیقات به این پایه از دانش برسند، ما نیز هیچ ادعای تملکی بر آن نخواهیم داشت و اجازه میدهیم تا تحقیقات مذکور به نام خود محققان ثبت گردند. لازم به ذکر است که آقای گرمل مدیر عامل بخش تقویت کننده های غیر فلزی شرکت برادران هافس میباشد ضمناً او مدیریت شرکت آسلن پسیفیک که یکی از زیر مجموعه شرکت برادران هافس میباشد را نیز بر عهده دارد. گفتنی است که هر دو شرکت در شهر سوارد ایالت نبراسکای آمریکا قرار دارند. آقای گرمل یکی از اعضای هیأت رئیسه شرکت کامپوزیت اینسولیتد کانکریت نیز میباشد. این شرکت در شهر اوماهای ایالت نبراسکا مستقر میباشد.

اگرچه از اواسط دهه 1990 میلادی علوم و فناوری های مربوط به پلیمرها به طور چشمگیری رشد کرده است، اما استفاه از میلگردهای پلیمری تقویت شده با الیاف روند کندی داشته است. در سال 1996 میلادی کشور آمریکا برای اولین بار در پل بوفالوکریک، واقع در کوهستان مک کینلی ویل ایالت ویرجینیای غربی، از میلگردهای مذکور استفاده نمود. سرانجام پس از آنکه انجمن بزرگراه ها و حمل و نقل کانادا استفاده از میگلردهای پلیمری تقویت شده با الیاف در ساخت پل ها را مورد تأیید قرار داد، برای مقابله با خوردگی ناشی از شرایط جوی نامساعد کشور کانادا، در کشور همسایه آن یعنی آمریکای شمالی نیز استفاده از میلگردهای مذکور آغاز شد. این امر به نوبه خود موجب شد که انجمن حمل و نقل و بزگراه های ایالتی آمریکا مقرراتی وضع نماید تا بتوان در عرشه بتنی پل ها و در خطوط ریلی از میلگردهای پلیمری تقویت شده با الیاف شیشه استفاه نمود. از اینجا بود که مهندسان و برنامه ریزان وزارت حمل و نقل آمریکا استانداردهای ساخت و ساز خود را مطابق استانداردACI440 به روز کردند.

در ادامه این مطلب آقای بیوسل اظهار داشت: این اقدام وزارت حمل و نقل آمریکا سبب شد که تقریباً 400 پل در کانادا و آمریکا با میلگردهای تقویت شده با الیاف، تقویت شوند. در اروپا نیز استفاده از میلگردهای تقویت شده با الیاف در حال رشد است اما روند آن از کانادا و آمریکا کندتر است. آقای گرمل یکی از مدیران شرکت برادران هافس اظهار داشت: شرکت ما به عنوان یک تولید کننده جهانی میلگردهای تقویت شده با الیاف معتقد است که استانداردهایی که در رابطه با استفاده از میلگردهای مذکور تدوین شده اند کمک میکنند تا برای بالا بردن کیفیت کار خود یک چارچوب علمی در اختیار داشته باشیم. در نتیجه باید گواهینامه هایی صادر شود و به محض بیرون آمدن میلگردهای مذکور از خط تولید انبوه، روی آنها آزمایش هایی صورت بگیرد تا اگر استانداردهایASTM را رعایت میکردند به آنها گواهینامه های مربوطه اعطا شود. ما روی میلگردهای خود آزمایش مدول کششی و پیچشی انجام میدهیم البته همین آزمایش ها را رو نمونه های فولادی نیز انجام می دادیم.

در زیر مثال هایی آورده شده است که با مطالعه آنها میتوان دریافت گرچه در مهندسی عمران روند استفاده از میلگردهای تقویت شده با الیاف به کندی پیش میرود اما تولیدکنندگان این محصول امیدوار هستند که با نوآوری های خود بتوانند نسل جدیدی از میلگردهای کامپوزیتی را تولید کنند که از نمونه های فولادی خود کارایی بیشتری داشته باشد و توجه مهندسان عمران را به خود جلب کند.
 

P O U R I A

مدیر مهندسی شیمی مدیر تالار گفتگوی آزاد
مدیر تالار
میلگردهای توخالی
اخیراً شرکت کامپوزیت ریبار تکنالجیز (واقع در شهر مدیسون ایالت ویسکانسین) نسبت به تولید نسل جدیدی از میلگردهای کامپوزیتی اقدام نموده است. میلگردهای مذکور از نوع میلگردهای توخالی میباشند که توسط مهندسان دانشگاه اورگان (واقع در شهر کوروالیس ایالت اورگان آمریکا) تولید شده اند و آماده فروش میباشند. لایه داخلی میلگردهای توخالی مذکور از جنس رزین وینیل استر میباشد که با الیاف ممتد شیشه تقویت شده است و به روش پالتروژن قالبگیری گشته است. میلگرد تو خالی یک میله یک تکه تقویت شده است که یک لوله پارچه ای تقویت کننده داخل آن تعبیه شده است. لازم به ذکر است که حین فرآیند تولید میلگرد یک تکه، لوله پارچه ای مذکور به آن چسبانده میشود. آقای رابرت گیسون، رییس شرکت کامپوزیت ریبارتکنالجیز، درباره جزئیات فناوری تولید این شرکت توضیح نداد زیرا شرکت مذکور در آمریکا و چند کشور دیگر مشغول توسعه محصولات و فناوری های انحصاری خود میباشند و شرکت تمایل ندارد جزئیات فناوری خود را فاش سازد. با این وجود آقای گیبسون به آن موضوع اشاره کرد که فناوری انحصاری مذکور برای شرکت کامپوزیت ریبارتکنالجیز این امکان را فراهم میکند. تا میلگردهایی با قطر داخلی و خارجی مناسب تولید کند. ضمناً این شرکت با فناوری انحصاری خود لوله های پارچه ای تولید میکند که از قابلیت انعطاف پذیری بالا و در نتیجه از کارآیی چشمگیری برخوردار میباشند. لایه خارجی لوله های پارچه ای مذکور از رزین وینیل استر یا رزینی مشابه آن تولید میشود و میتوان با الیاف خرد شده کربن، شیشه یا بازالت، رزین مذکور را تقویت نمود. لایه داخلی لوله توخالی نیز با الیاف ممتد شیشه تقویت شده است و بار اعمال شده بر میلگرد را تحمل میکند.

لوله های پارچه ای که توسط شرکت بی ام سی تولید میگردند، بسیار متراکم هستند و از نوع لوله های غیر ممتد میباشند. لوله هالی مذکور لایه داخلی میلگردها را در برابر ضربه حفاظت میکند و به این ترتیب هنگام نگهداری، حمل و نقل و نصب میلگردها به آنها آسیبی وارد نمیشود. لوله پارچه ای مانند یک لایه محافظ عمل میکند و از ایجاد ترک های ریز در میلگرد جلوگیری میکند بنابراین مانع نفوذ رطوبت به میلگرد میگردد (زیرا خاصیت قلیایی بتن به الیاف شیشه تقویت کننده میلگرد آسیب میرساند و باعث ایجاد ترک در میلگرد میگردد) به علاوه استفاده از لوله پارچه ای باعث میشود که بتوان از انواع مختلف میلگرد استفاده کرد. به عنوان مثال میلگردهای آجدار بهتر به بتن می چسبند و باعث میشوند که بتوان توسط مهار، اتصالات متعددی را به پی های بتنی اضافه نمود. دو لایه لوله پارچه ای به صورت مکانیکی و شیمیایی به یکدیگر می چسبند و استحکام کششی میلگرد را افزایش میدهند. آقای گیبسون گفت: در فشار بالای MPa 10، میلگردهای توخالی شرکت هالوریبار تحت آزمایش های اولیه قرار گرفتند و نتایج به دست آمده با خواص میلگردهای کامپوزیتی توپر با چگالی نسبی 4 (قطر 1/3 سانتیمتر ضرب در سطح مقطع 1/3 سانتیمتر مربع) و تحت فشار MPa 6/9 مقایسه گردید. نتایج مذکور با خواص میلگردهای فولادی تحت فشار MPa 4 نیز مقایسه گردید. به دلیل اینکه قطر میلگردهای کامپوزیتی توخالی و توپر شرکت هالوریبار از میلگردهای دیگر بیشتر است، استحکام کششی آنها با افزایش قطر و با افزایش چگالی نسبی افزایش می یابد. زیرا هرچه قطر میلگردهای پلیمری توپر تقویت شده با الیاف افزایش یابد، استحکام کششی این میلگردها در واحد سطح مقطع کاهش می یابد. تفاوت در استحکام کششی میلگردها باعث میشود که میلگردهای پلیمری تقویت شده با الیاف، کاربردهای جدیدی پیدا کنند زیرا این مواد ساختمانی علیرغم ارزان بودن از استحکام و طول عمر بیشتری برخوردار میباشند.

با وجودیکه وزن میلگردهای توخالی 75% میلگردهای فولادی است اما استحکام آنها سه برابر میلگردهای مذکور میباشد. به علاوه از میلگردهای توخالی به عنوان داکت (کانال سیم کشی) و کابل فیبر نوری استفاده میشود. به این ترتیب میلگردهای مذکور در انتقال صوت و اطلاعاتی از این دست نیز به کار میروند. ضمناً میتواند حسگرهای هوشمند دستگاه های کنترل سلامت را نیز در میلگردهای توخالی تعبیه نمود. از میلگردهای توخالی میتوان در تنظیم دمای برخی محیط ها نیز استفاده نمود. به عنوان مثال گردش هوای گرم داخل این میلگردها از یخ زدن عرشه پل ها جلوگیری میکند. به علاوه هسته توخالی میلگردهای مذکور از این پتانسیل برخوردار است که یک بخش توخالی لوله را به بخش توخالی لوله دیگر وصل کند که به این ترتیب نه تنها سرعت نصب میلگردها بالا میرود بلکه می توان برای این اتصالات کاربردهای بیشتری ایجاد نمود. به علاوه میتوان حین مراحل اولیه تولید میلگردهای توخالی، این میلگردها را خم نمود و سپس آنها را قالبگیری کرد. به این ترتیب میتوان طبق نیاز، به این میلگردها اشکال هندسی دلخواه داد. شرکت هالوریبار در شکل میلگردهای توخالی که در بدو امر توسط استادان دانشگاه اورگان طراحی شده بود، تغییراتی ایجاد نمود.

ضمناً شرکت مذکور دستگاهی را سفارش داد که بتواند با استفاده از آن فرایند انحصاری تولید این لوله ها را نیز تغییر دهد. به علاوه شرکت کامپوزیت ریبارتکنالجیز در پی آن است که برای محصولات خود تاییدیه موسسه بتن آمریکا را اخذ نماید. شرکت کامپوزیت ریبارتکنالجیز میلگردهای خود را که در پاپلوت ایالت اورگان تولید شدند، جهت آزمایش برای آقایان آنتونیو نانی و ابراهیم بنموکران فرستاد. آقای نانی استاد دانشگاه میامی (واقع در شهر میامی ایالت فلوریدا) و رییس دانشکده عمران، معماری و مهندسی محیط زیست می باشد و آقای ابراهیم بنموکران در رشته مهندسی عمران دانشگاه شربروک (واقع در ایالت کبک کانادا) تدریس میکند. به علاوه آقای ابراهیم بنموکران رییس بخش تحقیق و توسعه کامپوزیت هاست که در زمینه زیر ساخت های بتنی و دیگر پروژه های عمرانی با شورای علوم و تحقیات مهندسی کانادا همکاری میکند. به گفته آقای گیبسون آزمایش هایی که تاکنون روی میلگردهای کامپوزیتی انجام شده ثابت کرده است که خواص این میلگردها مطابق استانداردهای منتشر شده توسط انجمن بتن آمریکا میباشد.

شرکت کامپوزیت ریبارتکنالجیز با مشارکت شرکت تیل پلاستیکس میلگردهای توخالی خود را به روش پالتروژن تولید میکند و به این ترتیب ضمن ارتقاء کیفیت این محصول، آنها را در مقیاس تجاری تولید نموده و طی سال جاری نیز این محصول را به بازار کامپوزیتها وارد میکند. لازم به ذکر است که شرکت تیل پلاستیکس یک شرکت تولید کننده کامپوزیت به روش پالتروژن میباشد و در شهر بارابوی ایالت ویسکانسین مستقر است. به نظر آقای گیبسون اگر شرکت کامپوزیت ریبارتکنالجیز با یک شرکت تولید قرارداد ببندد، میتواند میلگردهای خود را سریع تر به بازار کامپوزیت ها وارد کند اما این شرکت تصمیم گرفته است پیش از اقدام به این کار، ابتدا فناوری تولید خود را در کشورها دیگر به ثبت برساند. آقای گیبسون گفت: اگر چه در بدو امر مهندسان عمران نمی پذیرفتند که در سازه های عمرانی از میلگردهای کامپوزیتی استفاده کنند اما وقتی هزینه سرمایه ای آن را در نظر گرفتند، رویکرد خود را نسبت به این موضوع تغییر دادند. لازم به ذکر است که هزینه سرمایه ای آن دسته از مخارجی است که هدف از تحمل آنها کسب منافع بلند مدت است. مثلا خرید تجهیزات جدید، به دست آورنده فناوریهای جدید، شروع یک تحقیق و گسترش برنامه ها که غالباً به منظور به دست آوردن منافع آتی، مخارج زیادی را بر سرمایه گذار تحمیل میکند. آقای گیبسون چنین ادامه داد که: معمولاً 5 درصد قیمت تمام شده یک سازه بتنی یا یک پروژه سنگفرش کردن سطح جاده ها، ناشی از بهای میلگردهای فولای میباشد که در آنها به کار میرود. اگر در پروژه های مذکور به جای میلگردهای فولادی از میلگردهای کامپوزیتی استفاده شود، درصد مذکور کمی افزایش می یابد.
البته باید این موضوع را نیز در نظر داشت که اگر میلگردهای فولادی دچار خوردگی گردند، باید در کل سازه میلگردها را جایگزین نمود که این امر از لحاظ اقتصادی مقرون به صرفه نیست اما استفاده از یک فناوری بهتر نظیر استفاده از میلگردهای کامپوزیتی، باعث میشود که طول عمر سازه ها دو برابر افزایش یابد و به این ترتیب در نهایت هزینه ها کاهش می یابد. به همین علت بود که مهندسان عمران نیز نتوانستند از پذیرفتن فناوری میلگردهای کامپوزیتی خودداری کنند.



منبع: نشریه موسسه کامپوزیت ایران
 

Similar threads

بالا