تقوية الألياف الزجاجية، والمعروفة أيضًا باسم تقوية GFRP، هي نوع جديد من المواد المركبة. يتساءل الكثيرون عن الفرق بينها وبين تقوية الفولاذ العادي، ولماذا نستخدم تقوية الألياف الزجاجية؟ ستوضح المقالة التالية مزايا وعيوب تقوية الألياف الزجاجية والفولاذ العادي، وبعد المقارنة، هل يمكن لتقوية الألياف الزجاجية أن تحل محل الفولاذ العادي؟
ما هوالفيبرزجاجمواد التعزيز
باعتبارها مادة إنشائية جديدة عالية الأداء، تُستخدم تقوية الألياف الزجاجية على نطاق واسع في أنفاق المترو (الدرع)، والطرق السريعة، والجسور، والمطارات، والأرصفة، والمحطات، ومشاريع الحفاظ على المياه، والمشاريع تحت الأرض، وغيرها من المجالات. ويمكنها التكيف مع البيئات التآكلية مثل محطات معالجة مياه الصرف الصحي، والمصانع الكيميائية، وخزانات التحليل الكهربائي، وأغطية فتحات الصرف الصحي، ومشاريع الدفاع البحري. ويمكن لتقوية الألياف الزجاجية أن تحل العديد من المشاكل الهندسية، وتعوض عيوب الفولاذ التقليدي، وتوفر فرصًا جديدة للتطوير في الهندسة المدنية والبناء.
مميزات وعيوب الفولاذ العادي والفيبرزجاجتعزيز
1، قدرة تحمل عالية، قوة شد عالية، قوة الشريط ضعف قوة قضبان التسليح ذات القطر نفسه، ولكن الوزن هو 1/4 فقط من شريط الفولاذ؛
2. وضع مرن مستقر، حوالي 1/3~2/5 من قضيب الفولاذ؛
3. العزل الكهربائي والحراري، معامل التمدد الحراري أقرب إلى الأسمنت من الفولاذ؛
4. مقاومة جيدة للتآكل، ومناسبة للاستخدام في البيئات الرطبة أو البيئات التآكلية الأخرى مثل الحفاظ على المياه والجسور والأرصفة والأنفاق؛
5، قوة القص منخفضة، قوة القص للألياف الزجاجية العادية هي فقط 50 ~ 60MPa ولها خصائص قطع ممتازة.
في الأداء والصلب متشابهان بشكل أساسي، والخرسانة لديها التصاق جيد، ولكن لديها أيضًا قوة شد عالية وقوة قص منخفضة، ويمكن قطعها بسهولة مباشرة بواسطة آلة الدرع المركبة، دون التسبب في ضرر غير طبيعي للأداة.
الفرق بين التسليح بالألياف الزجاجية والتسليح بالفولاذ
1. من حيث وقت البناء، مقارنةً بقضبان الفولاذ العادية، يتم تخصيص تقوية الألياف الزجاجية من قبل الشركة المصنعة، نظرًا لعدم إمكانية معالجة الموقع، لذا يجب التحكم في الحجم بدقة، فإذا كانت المادة غير مناسبة، سيؤدي ذلك إلى تأخير وقت البناء. يتم تخصيص شكلها مباشرةً، مما يقلل من خطوات معالجة قضبان الفولاذ العادية، كما أن طريقة الربط المتداخلة تحل محل عملية اللحام، مما يوفر وقت إنتاج قفص القضبان.
2. من حيث صعوبة البناء، فإن مقاومة الانحناء والقص لتقويس الألياف الزجاجية تختلف كثيرًا عن تلك الموجودة في قضبان الفولاذ العادية والجودة أخف وزنًا، لذلك فهي أقل استقرارًا من القفص الفولاذي العادي في عملية رفع القفص وخفض القفص وصبها، من السهل ظهور القفص الفضفاض، وتشويش القفص، والطفو وغيرها من الظروف الخاصة، وتحتاج إلى اهتمام خاص في صنع القفص ورفعه.
3. من حيث سلامة البناء، بالمقارنة مع طريقة البناء لكسر الجدار المستمر لقفص التعزيز جزئيًا أو كليًا في نهاية الدرع، يمكن اختراق الجدار المستمر لقفص الألياف الزجاجية مباشرة بواسطة آلة الدرع، مما يتجنب الظروف الخطيرة المتمثلة في الطين والماء والرمل المتدفق، ويوفر تكلفة كسر الجدار المستمر، ويقلل أيضًا من تلوث الغبار والضوضاء.
4، من حيث الاقتصاد، بالمقارنة مع الفولاذ العادي، فإن تعزيز الألياف الزجاجية أخف وزنا، مما يقلل من تكلفة القفص، وفي الوقت نفسه، بسبب قفص الألياف الزجاجية الأكبر، فإنه يقلل من عرض جدار الحجاب الحاجز، ويوفر عدد واجهة جدار الحجاب الحاجز I-beam أو أنبوب القفل، ويوفر التكلفة.
مميزاتالفيبرتقوية الزجاج
1، قوة الشد العالية: قوة الشد لتقوية الألياف الزجاجية أفضل من الفولاذ العادي، وأعلى من 20٪ من الفولاذ بنفس المواصفات، ومقاومة جيدة للتعب.
2، خفيفة الوزن: كتلة التعزيز بالألياف الزجاجية هي فقط 1/4 من نفس حجم الفولاذ، والكثافة تتراوح بين 1.5 و 1.9 (جم / سم 3).
3، مقاومة قوية للتآكل: مقاومة الأحماض والقلويات والمواد الكيميائية الأخرى يمكن أن تقاوم تآكل أيونات الكلوريد ومحاليل الرقم الهيدروجيني المنخفض، وخاصة تآكل مركبات الكربون ومركبات الكلور أقوى.
4. الترابط القوي للمواد: معامل التمدد الحراري لتقوية الألياف الزجاجية أقرب إلى الأسمنت من الفولاذ، لأن تقوية الألياف الزجاجية أقوى من قبضة الترابط الخرسانية.
5، تصميم قوي: معامل المرونة لتقوية الألياف الزجاجية مستقر، والحجم مستقر تحت الضغط الحراري، والانحناء والأشكال الأخرى يمكن تشكيلها بالحرارة بشكل تعسفي، وأداء السلامة الجيد، والتوصيل غير الحراري، وغير الموصل، ومثبط للهب ومضاد للكهرباء الساكنة، من خلال تغيير الصيغة والتصادم المعدني لن ينتج شرارات.
6، نفاذية قوية للموجات المغناطيسية: التعزيزات المصنوعة من الألياف الزجاجية هي مادة غير مغناطيسية، في الأعضاء الخرسانية غير المغناطيسية أو الكهرومغناطيسية لا تحتاج إلى القيام بمعالجة إزالة المغناطيسية.
7، البناء المريح: يمكن إنتاج التعزيزات المصنوعة من الألياف الزجاجية وفقًا لمتطلبات المستخدم لمجموعة متنوعة من المقاطع العرضية المختلفة وأطوال الأجزاء القياسية وغير القياسية، وشريط الشد غير المعدني المتوفر في الموقع، والتشغيل البسيط.
ما سبق هو مقدمة لمزايا وعيوب التعزيز بالألياف الزجاجية والفولاذ العادي، التعزيز بالألياف الزجاجية كمواد هيكلية جديدة عالية الأداء، تستخدم على نطاق واسع في أنفاق المترو (الدرع)، والطرق السريعة، والجسور، والمطارات، والأرصفة، والمحطات، ومشاريع الحفاظ على المياه، والهندسة تحت الأرض وغيرها من المجالات، يمكن أن تتكيف مع محطات معالجة مياه الصرف الصحي، والمصانع الكيميائية، والخزانات الكهروليتية، وأغطية فتحات الصرف الصحي، ومشاريع الدفاع البحري وغيرها من البيئات المسببة للتآكل.
وقت النشر: ٢٩ يناير ٢٠٢٣