أخبار

تقوية الألياف الزجاجية، والمعروفة أيضًا باسم تقوية GFRP، هي نوع جديد من المواد المركبة. يتساءل الكثيرون عن الفرق بينها وبين تقوية الفولاذ العادي، ولماذا يُنصح باستخدام تقوية الألياف الزجاجية؟ ستتناول هذه المقالة مزايا وعيوب تقوية الألياف الزجاجية والفولاذ العادي، وبعد المقارنة، سنرى ما إذا كان بإمكان تقوية الألياف الزجاجية أن تحل محل الفولاذ العادي.

ما هوالفيبرزجاجمادة تقوية
باعتبارها مادة إنشائية جديدة عالية الأداء، تُستخدم تقوية الألياف الزجاجية على نطاق واسع في أنفاق المترو (الصدفية)، والطرق السريعة، والجسور، والمطارات، والأحواض، والمحطات، ومشاريع الري، والمشاريع تحت الأرض، وغيرها من المجالات، كما أنها تتكيف مع البيئات المسببة للتآكل مثل محطات معالجة مياه الصرف الصحي، والمصانع الكيميائية، وخزانات التحليل الكهربائي، وأغطية غرف التفتيش، ومشاريع حماية الشواطئ. تُسهم تقوية الألياف الزجاجية في حل العديد من المشكلات الهندسية، وتُعالج أوجه القصور في الفولاذ التقليدي، وتُتيح فرصًا جديدة للتطوير في مجال الهندسة المدنية والإنشائية.

مزايا وعيوب الفولاذ العادي والفيبرزجاجتعزيز
1- قدرة عالية على تحمل الأحمال، وقوة شد عالية، وقوة القضيب ضعف قوة قضيب التسليح ذي القطر نفسه، لكن وزنه ربع وزن قضيب الصلب فقط؛
2- وضع مرن مستقر، حوالي 1/3 إلى 2/5 من قضيب الصلب؛
3- العزل الكهربائي والحراري، معامل التمدد الحراري أقرب إلى الأسمنت منه إلى الفولاذ؛
4- مقاومة جيدة للتآكل، مناسبة للاستخدام في البيئات الرطبة أو البيئات المسببة للتآكل الأخرى مثل مشاريع الحفاظ على المياه والجسور والأرصفة والأنفاق؛
5، قوة القص منخفضة، وقوة القص العادية لتقوية الألياف الزجاجية هي 50 ~ 60 ميجا باسكال فقط، ولها خصائص قطع ممتازة.

في الأداء، تتشابه الخرسانة بشكل أساسي مع الفولاذ، كما أنها تتمتع بالتصاق جيد، ولكنها تتمتع أيضًا بقوة شد عالية وقوة قص منخفضة، ويمكن قطعها بسهولة مباشرة بواسطة آلة الدرع المركبة، دون التسبب في تلف غير طبيعي للأداة.

الفرق بين تقوية الألياف الزجاجية وتقوية الفولاذ
١- من حيث وقت الإنشاء، بالمقارنة مع قضبان الصلب العادية، يتم تصنيع حديد التسليح المصنوع من الألياف الزجاجية حسب الطلب من قبل الشركة المصنعة، نظرًا لعدم إمكانية معالجته في الموقع، لذا يجب التحكم بدقة في المقاسات، وأي خطأ في المواد سيؤدي إلى تأخيرات في وقت الإنشاء. يتم تخصيص شكله مباشرةً، مما يقلل من خطوات معالجة قضبان الصلب العادية، كما أن طريقة الربط بالتداخل تحل محل عملية اللحام، مما يوفر وقت إنتاج قفص القضبان.
2- من حيث صعوبة البناء، فإن مقاومة الانحناء والقص لتسليح الألياف الزجاجية تختلف كثيراً عن تلك الخاصة بقضبان الصلب العادية، كما أن جودتها أخف وزناً، لذا فهي أقل استقراراً من قفص الصلب العادي في عملية رفع القفص وخفضه وصب الخرسانة، ومن السهل أن تظهر حالات خاصة مثل ارتخاء القفص أو انحشاره أو طفوّه، مما يستدعي عناية خاصة في صنع القفص ورفعه.
3- من حيث سلامة البناء، بالمقارنة مع طريقة البناء التي تعتمد على كسر الجدار المستمر لقفص التسليح جزئيًا أو كليًا عند نهاية الدرع، يمكن اختراق الجدار المستمر لقفص الألياف الزجاجية مباشرة بواسطة آلة الدرع، مما يتجنب الظروف الخطرة لتدفق الطين والماء والرمل، ويوفر تكلفة كسر الجدار المستمر، ويقلل أيضًا من تلوث الغبار والضوضاء.
4- من الناحية الاقتصادية، بالمقارنة مع الفولاذ العادي، فإن تقوية الألياف الزجاجية أخف وزناً، مما يقلل من تكلفة القفص، وفي الوقت نفسه، وبسبب قفص الألياف الزجاجية الأكبر حجماً، فإنه يقلل من عرض جدار الحجاب الحاجز، ويوفر عدد عوارض I أو أنابيب القفل لواجهة جدار الحجاب الحاجز، ويوفر التكلفة.

ميزاتالفيبرتقوية الألياف الزجاجية
1. قوة شد عالية: قوة الشد لتقوية الألياف الزجاجية أفضل من الفولاذ العادي، وأعلى بنسبة 20% من الفولاذ ذي المواصفات نفسها، ومقاومة جيدة للإجهاد.
2، خفيف الوزن: كتلة تقوية الألياف الزجاجية هي ربع حجم الفولاذ فقط، والكثافة تتراوح بين 1.5 و 1.9 (جم/سم3).
3- مقاومة قوية للتآكل: مقاومة للأحماض والقلويات والمواد الكيميائية الأخرى، ويمكنها مقاومة تآكل أيونات الكلوريد والمحاليل ذات الرقم الهيدروجيني المنخفض، وخاصة تآكل مركبات الكربون ومركبات الكلور بشكل أقوى.
4- قوة ربط المواد: معامل التمدد الحراري لتقوية الألياف الزجاجية أقرب إلى الأسمنت منه إلى الفولاذ، لأن تقوية الألياف الزجاجية أقوى من قوة ربط الخرسانة.
5. قابلية تصميم قوية: معامل المرونة لتقوية الألياف الزجاجية مستقر، والحجم مستقر تحت الإجهاد الحراري، ويمكن تشكيله حرارياً بشكل تعسفي عن طريق الانحناء والأشكال الأخرى، وأداء أمان جيد، وغير موصل للحرارة، وغير موصل، ومثبط للهب، ومضاد للكهرباء الساكنة، ومن خلال تغيير التركيبة، لن ينتج عن اصطدام المعدن شرارات.
6- نفاذية قوية للموجات المغناطيسية: تقوية الألياف الزجاجية هي مادة غير مغناطيسية، وفي العناصر الخرسانية غير المغناطيسية أو الكهرومغناطيسية لا تحتاج إلى معالجة لإزالة المغناطيسية.
7. سهولة التركيب: يمكن إنتاج تقوية الألياف الزجاجية وفقًا لمتطلبات المستخدم لمجموعة متنوعة من المقاطع العرضية والأطوال المختلفة للأجزاء القياسية وغير القياسية، مع إمكانية الربط في الموقع باستخدام شريط شد غير معدني، وعملية بسيطة.

ما سبق هو عرض لمزايا وعيوب تقوية الألياف الزجاجية والفولاذ العادي، حيث تعتبر تقوية الألياف الزجاجية من المواد الهيكلية الجديدة عالية الأداء، وتستخدم على نطاق واسع في أنفاق المترو (الدرع)، والطرق السريعة، والجسور، والمطارات، والأحواض، والمحطات، ومشاريع الحفاظ على المياه، والهندسة تحت الأرض وغيرها من المجالات، ويمكن أن تتكيف مع محطات معالجة مياه الصرف الصحي، والمصانع الكيميائية، وخزانات التحليل الكهربائي، وأغطية فتحات التفتيش، ومشاريع الدفاع البحري وغيرها من البيئات المسببة للتآكل.