آیا می دانید مواد کامپوزیتی چیست و این مواد در مقاوم سازی پل های جاده ای چه تاثیری دارد؟ همانطور که می دانید پروژه ها و عملیات عمرانی شامل فعالیت های گسترده ای است. از ساخت یک ساختمان کوچک یک طبقه تا اجرای آسمان خراش ها، همگی در طیف ساخت و سازهای عمرانی قرار می گیرند.
یکی از پر اهمیت ترین و پر هزینه ترین بخش های عمرانی ساخت پل ها بوده که باید در طراحی و اجرای آن ها بسیار دقت نمود تا هم عملکرد خوبی داشته و هم ایمن باشند. امروزه با پیشرفت علم و تکنولوژی بشر گام بلندی در مقاوم سازی و تقویت سازه های بتنی برداشته است.
یکی از روش هایی که در سال های اخیر مورد توجه و استفاده صنعتگران قرار دارد، مقاوم سازی سازه ها توسط مصالح کامپوزیتی می باشد. با استفاده از این مصالح که با الیاف پلیمری (FRP) مسلح شدند می توان سازه های آسیب پذیر را تقویت و بهسازی نمود.
با این مقدمه، در ادامه این نوشته از ساختمانچی با ما همراه باشید تا با اهمیت استفاده از مواد کامپوزیتی در مقاوم سازی پل های جاده ای آشنا شوید.
FRP یا پلیمرهای مسلح‌شده با الیاف
FRP مخفف عبارت Fiber Reinforced Polymer است که به پلیمرهای مسلح با الیاف اشاره دارد. این ماده به عنوان متریالی بسیار موثر برای افزایش مقاومت سازه هایی که در معرض خطر لرزه هستند مورد استفاده قرار می گیرد.
مقاوم سازی اجزای بتنی با استفاده از این مواد کامپوزیتی از جمله راهکارهای جدید مقاوم سازی است که جایگزین مناسبی برای روش های قدیمی محسوب می شود.
دارابودن قابلیت فرم دهی، سهولت در تولید و حمل، وزن سبک و مقاومت بسیار بالا در برابر خوردگی از جمله ویژگی های مصالح کامپوزیتی است که سبب افزایش استفاده از آن ها در صنعت ساخت و ساز می شود.
به منظور استفاده از FRP در پروژه های ساختمانی وضعیت سازه در خصوص ظرفیت باربری آن شناسایی می شود و نقایص و شرایط سطوح بتن مورد ارزیابی قرار می گیرند.
کاربرد مصالح کامپوزیتی
یکی از موارد استفاده از مصالح کامپوزیتی استفاده از آن برای بهسازی و بالا بردن ظرفیت باربری پل ها می باشد. پل ها بخش عظیمی از پروژه های ساخت و ساز را به خود اختصاص دادند و از اهمیت بسیار زیادی در این حیطه برخوردار هستند.
FRP به دلیل عملکرد بسیار بالای خود در ساخت پل ها مورد توجه قرار می گیرد و باعث ارتقاء مقاومت لرزه ای پل های بتنی و افزایش طول عمر این سازه ها می شود. ویژگی های مصالح کامپوزیتی باعث برتری آن ها نسبت به مصالح قدیمی می شود.
ویژگی های استفاده از مصالح کامپوزیتی
- یکی از ویژگی های بارز آن ها افزایش مقاومت سازه در برابر خوردگی است که مصالح قدیمی فاقد چنین ویژگی هستند.
- علاوه بر آن استفاده از FRP در ساخت پل های بتنی طول عمر پل را بالابرده و هزینه های نگهداری آن را کاهش می دهد.
- اکثر سازه های حجیمی که توسط تیرهای فولادی تولید می شوند، نیازمند رنگ آمیزی هستند و در طول عمر خود چندین بار رنگ آمیزی می شوند. به همین دلیل تعمیر و رنگ آمیزی تیرهای فولادی در پل های قدیمی امری هزینه بردار و زمان بردار است.
- امروزه با پیشرفت چشمگیر در صنعت ساخت و ساز، ساخت اکثر پل ها به طور کامل توسط کامپوزیت ها صورت می گیرد به نحوی که حتی سطح آن ها نیز با پانل های کامپوزیتی تولید می شود.
- پانل های کامپوزیتی با توجه به نیاز در اندازه های مختلف بریده می شوند تا با ابعاد پل همخوانی داشته باشند.
- پل های کامپوزیتی به عنوان پل های دائمی در بعضی از کشورهای پیشرفته درنظرگرفته می شود و با قابلیت های منحصر به فرد خود نیاز آن ها را برآورده می سازد.
- اجزای پل های کامپوزیتی بدون نیاز به کارگران زیاد و تجهیزات سنگین قابل نصب هستند و مشخصات مکانیکی آن ها نسبت به اجزای پل های فولادی بالاتر است.
از جمله ویژگی های منحصر به فرد پل های کامپوزیتی می توان به موارد زیر اشاره نمود:
- ظرفیت تحمل بار سطوح کامپوزیتی 7 برابر سطوح بتن آرمه است در حالی که وزن آن ها بسیار سبک است.
- استفاده از کامپوزیت در ساخت سازه های سبک، هزینه ساخت پل را کاهش می دهد و منجر به صرفه جویی اقتصادی می گردد.
- نصب سازه های کامپوزیتی سبک در کمترین زمان ممکن صورت می گیرد.
- کامپوزیت ها در فصول گرم و سرد سال دچار انقباض و انبساط نشده و ترک نمی خورند.
- مصالح کامپوزیتی مانند آهن در برابر نم و رطوبت دچار زنگ زدگی و خوردگی نمی شوند.
- طول عمر پل های کامپوزیتی نسبت به پل هایی که با فولاد و بتن تولید می شوند بالاتر است.
کلام پایانی
ما در این نوشته از ساختمانچی به معرفی مواد کامپوزیتی و کاربرد آن ها در مقاوم سازی پل های جاده ای پرداختیم. همانطور که گفتیم این مواد سبک بوده و نسبت به مصالح سنگین و قدیمی از مزایا و ویژگی های بسیار مطلوب تری برخوردار می باشد.
امیدواریم از مطالعه این نوشته لذت ببرید. در صورت تمایل نظرات، انتقادات و پیشنهادات خود را در مورد این نوشته با ما اهالی ساختمانچی در میان بگذارید.
سوالات متداول
دارا بودن قابلیت فرم دهی، سهولت در تولید و حمل، وزن سبک و مقاومت بسیار بالا در برابر خوردگی از جمله ویژگی های مصالح کامپوزیتی است که باعث شده استفاده از آن ها در صنعت ساخت و ساز افزایش یابد.
پانل های کامپوزیتی با توجه به نیاز در اندازه های مختلف بریده می شوند تا با ابعاد پل همخوانی داشته باشند.
استفاده از کامپوزیت در ساخت سازه های سبک و پیش‌ساخته، هزینه ساخت پل را کاهش می دهد و منجر به صرفه جویی اقتصادی می گردد. هم چنین نصب سازه های کامپوزیتی سبک در کم ترین زمان ممکن صورت می گیرد.
