وجود ضعف در ساختمان، احتمال تخریب و آسیب به سازه را افزایش می‌دهد. عواملی مانند عدم رعایت اصول طراحی و اجرای سازه، فرسودگی بنا، یا خطاهای اجرایی می‌توانند عملکرد کلی ساختمان را تحت‌تأثیر قرار دهند. مقاوم سازی با FRP یکی از روش‌های نوین و مؤثر مقاوم سازی ساختمان می‌باشد. در این روش، از کامپوزیت FRP که ترکیبی از الیاف مقاوم و رزین مخصوص است، به‌صورت لایه‌ای بر روی اجزای سازه استفاده می‌شود. این لایه‌ها با افزایش مقاومت خمشی، برشی و کششی اجزا، پایداری ساختمان را در برابر زلزله و نیروهای جانبی به‌طور چشمگیری بهبود می‌بخشند.
مقاوم سازی با FRP چیست؟
مقاوم سازی با FRP، یک روش جدید و جایگزین شده با روش‌های مقاوم سازی قدیمی است که با اجرای کامپوزیت پلیمری مسلح شده با الیاف اجرا می‌شود. اف آر پی از ترکیب فیبرهای پیوسته از جنس الیاف کربن (CFRP)، الیاف آرامید (AFRP) و الیاف شیشه است که در داخل یک رزین از جنس اپوکسی، پلی استر و … قرار می‌گیرند و یک کامپوزیت با دوام را به وجود خواهند آورد.
مقاوم سازی با اف آر پی به دلیل سبک بودن کامپوزیت و انعطاف پذیری بالا برای انتخاب نوع الیاف و رزین، می‌تواند انتخابی موثر برای افزایش مقاومت برشی، کششی و خمشی باشد. با نصب این کامپوزیت، می‌توان شاهد مقاومت 2 تا 5 برابری نسبت به اجرای فولاد بود. این در حالی که وزن این کامپوزیت حدود یک پنجم از وزن مصالح فلزی می‌باشد.
6 دلیل اصلی مقاوم سازی با FRP؛ از افزایش ظرفیت باربری تا سازگاری با ضوابط به روز
هدف اصلی از مقاوم سازی با FRP، ارتقای مقاومت و رساندن سازه به سطح استحکام مورد نیاز است. به همین دلیل، در هر شرایطی که ضعف در طراحی، اجرا یا عملکرد سازه وجود داشته باشد، می‌توان از کامپوزیت‌های FRP به‌عنوان راهکاری مؤثر برای بهبود ظرفیت باربری و عملکرد سازه‌ای استفاده کرد. در ادامه با 6 دلیل اصلی برای مقاوم سازی با اف آر پی در ساختمان‌ها آشنا می‌شوید.
خطاهای طراحی سازه و ساختمان
در حین طراحی اولیه، ممکن است بارهای وارده به ساختمان از جمله بار ناشی از باد، زلزله و عوامل طبیعی در نظر گرفته نشده باشند. این خطاهای طراحی، می‌توانند باعث کاهش استحکام سازه شوند. مقاوم سازی با اف آر پی، این خطاهای طراحی را جبران کرده و مقاومت سازه را در برابر بارهای وارده افزایش می‌دهد.
اشکالات اجرایی و نیاز به مقاوم سازی ساختمان
حتی در صورت طراحی صحیح سازه و ساختمان، احتمال بروز اشکلات اجرایی از جمله بتن ریزی غیر استاندارد، استفاده از تعداد نامناسب میلگرد و عدم رعایت پوشش میلگرد وجود دارد. مقاوم سازی با FRP می‌تواند ضعف‌های اجرایی را پوشش داده و باعث بهینه سازی پروژه‌ها شود.
افزایش تعداد طبقات و یا تغییر کاربری ساختمان
در صورت تغییر کاربری ساختمان، افزایش تعداد طبقات و افزایش بار مرده، توان سازه نیز تحت تاثیر قرار می‌گیرد. با مقاوم سازی FRP، می‌توان مقاومت و توان سازه در برابر بارهای وارده را افزایش داد و بدون تخریب ساختمان، شاهد افزایش ظرفیت باربری سازه بود.
آسیب‌پذیری در برابر زلزله خصوصا در مناطق لرزه خیز
ساختمان‌های قدیمی که با آیین نامه‌های قدیمی ساخته شده‌اند و ساختمان‌های جدید که وال پست مناسبی برای آن‌ها به کار نرفته است، نیازمند مقاوم سازی با FRP برای رسیدن به مقاومت ایده آل در برابر زلزله هستند. به خصوص برای مناطق زلزله خیز، استفاده از این روش مقاوم سازی مفید است.
کاهش دوام و مقاومت مصالح ساختمانی در گذر زمان
عوامل محیطی، رطوبت، مواد شیمیایی و اسیدی، باعث خوردگی میلگرد و خرابی بتن می‌شوند. این موضوع به مرور زمان تشدید شده و در نهایت منجر به ضعف ساختمان و آسیب‌های جدی آن می‌گردد. مقاوم سازی با FRP، بدون نیاز به تخریب و یا تغییر مصالح، دوام سازه را در این شرایط افزایش می‌دهد.
تغییرات آیین‌نامه‌ای و الزامات جدید مقررات ملی ساختمان
در گذر زمان و با کسب تجربیات مهندسان در مورد مقاوم سازی ساختمان قدیمی، آیین نامه‌ها به روز می‌شوند و قوانین سخت گیرانه‌تر و جدیدتری در نظر گرفته خواهند شد. ساختمان‌های قدیمی که با مقررات قدیم نیز ساخته شده‌اند، نیاز به مقاوم سازی با FRP دارند تا بدون نیاز به تخریب، انتظارات آیین نامه جدید را برطرف کنند.
متریال اصلی مقاوم سازی با FRP: الیاف، رزین و چسب‌ها
متریال اصلی مقاوم سازی با FRP، شامل الیاف و رزین هستند که با ترکیب یکدیگر یک ماتریکس مقاوم برای اجرا در پروژه‌های مختلف را به وجود می‌آورند. با این وجود می‌توان برای مقاوم سازی با اف آر پی از مصالح دیگری استفاده نمود که متداول‌ترین آن‌ها عبارتند از:
| جزء سیستم FRP | توضیح کاربرد و ویژگی‌ها | مزیت اصلی |
| الیاف کربن (Carbon Fiber) | افزایش مقاومت خمشی و برشی سازه‌ها؛ وزن کم و دوام بالا | مقاومت زیاد نسبت به وزن، پایداری بالا |
| الیاف شیشه (Glass Fiber – GFRP) | تقویت سازه با بودجه کمتر؛ مقاوم در برابر خوردگی و رطوبت | قیمت مناسب، مقاومت شیمیایی و رطوبتی |
| لمینت کربن (Carbon Laminate) | نوارهای آماده برای تقویت خمشی تیر و دال | اجرای آسان، عملکرد عالی در تقویت خمشی |
| چسب و رزین اپوکسی (Epoxy Resin & Adhesive) | اتصال بین FRP و بتن؛ انتقال نیرو به‌صورت پایدار | اتصال قوی، مقاومت در برابر حرارت و رطوبت |
| میلگرد FRP (FRP Rebar) | جایگزین میلگرد فولادی در محیط‌های مرطوب و خورنده | ضدزنگ، سبک، بدون خاصیت مغناطیسی |
| اسپایک کربن و شیشه (Carbon & Glass Spike Anchors) | جلوگیری از جداشدگی لایه‌ها در نقاط پرتنش | افزایش اطمینان اتصال، توزیع یکنواخت نیرو |
الیاف کربن
الیاف کربن (CFR) یکی از پرفروش‌ترین و اصلی‌ترین متریال مقاوم سازی با FRP است که از مقاومت کششی بالا، وزن کم و دوام زیاد را در اختیار قرار می‌دهد. از الیاف کربن معمولا برای افزایش مقاومت خمشی و برشی تیر، ستون و دال استفاده می‌شود که تغییر شکل و حرکت این اجزا را نیز به حداقل می‌رساند.
الیاف شیشه
الیاف شیشه (GFRP) از بافته شدن فیبرهای کربن به یکدیگر ساخته می‌شود و می‌تواند با گرماژ، ضخامت و ابعاد چشمه متفاوت اجرا شود. الیاف شیشه نسبت به الیاف کربن ارزان‌تر بوده، اما مقاومت نسبتا پایین‌تری را نیز در اختیار قرار می‌دهد. الیاف شیشه در برابر خوردگی شیمیایی مقاومت عالی دارد و با وزن کم، برای ترمیم ستون بتنی و افزایش مقاومت در برابر زلزله گزینه‌ای عالی است.
لمینت کربن
لمینت کربن، قطعات کامپوزیتی آماده آغشته به رزین اپوکسی و چندین لایه صفحه کربنی هستند. این لمینت‌ها، باعث افزایش مقاومت خمشی تیرها و دال‌ها می‌شوند و می‌توانند کارایی آن‌ها را چندین برابر بهبود ببخشند.
چسب و رزین اپوکسی
رزین اپوکسی به عنوان یک ماده اتصال دهنده بین الیاف FRP و سطح سازه عمل می‌کند. این چسب‌ها، نیروی میان بتن و FRP را بهبود می‌بخشند و چسبندگی پایداری را روی سطح المان همچون تیر، دیوار و ستون ایجاد می‌کنند.
میلگرد FRP
میلگرد FRP از سه نوع الیاف شیشه، کربن و آرامید که با رزین اپوکسی، پلی استر و یا وینیل استر ترکیب می‌شوند، ساخته شده و می‌تواند برای مقاوم سازی استفاده شود. به ویژه برای تقویت لرزه‌ای سازه و مقاوم سازی، استفاده از این میلگرد اهمیت ویژه‌ای دارد. مزیت این میلگردها در مقایسه با میلگردهای فولادی، خوردگی پایین آن است. میلگردهای FRP با مقاومت کششی بالا، مقاومت خوردگی و در برابر خستگی، در کنار چسبندگی خوب در بتن می‌توانند جایگزین میلگردهای فولادی شوند.
اسپایک کربن و شیشه
اسپایک کربن و شیشه، نوعی اتصال مکانیکی از جنس الیاف FRP هستند که می‌توانند چسبندگی میان لایه‌های FRP را به هر سطح بهبود ببخشند. این محصولات، از رشته‌های الیاف شیشه و کربن به صورت دسته‌ای ساخته می‌شوند و می‌توانند در نواحی خاص با تمرکز تنش بالا استفاده گردند تا از جدا شدن و کنده شدن لایه‌ها جلوگیری شود.
مزایای مقاوم سازی با FRP: از افزایش عمر سازه تا کاهش هزینه‌ها و زمان اجرا
روش مقاوم سازی با FRP، مقاومت مناسب در برابر خوردگی را در اختیار قرار می‌دهد و در مقایسه با روش مقاوم سازی قدیمی، می‌تواند انتخابی مقرون به صرفه و با دوام باشد. بر اساس نشریه 345، استفاده از این روش مقاوم سازی، یک ضرورت در جایگزینی با مصالح سنتی و شیوه‌های قدیمی است و همین موضوع، اطمینان مهندسان و کارفرمایان را برای انتخاب این روش مقاوم سازی افزایش می‌دهد. از جمله مهم‌ترین مزایای مقاوم سازی با اف آر پی عبارتند از:
- مقاومت در برابر خوردگی: مقاومت FRP در برابر خوردگی ناشی از رطوبت و مواد شیمیایی بالاست و در معرض آلاینده‌ها دچار مشکل نخواهد شد.
- سادگی و سهولت اجرا: مقاوم سازی با FRP، به سرعت و با نیروهای نیمه متخصص قابل اجراست. سبک بودن آن، حمل و جابجایی این محصول را ساده‌تر می‌کند.
- وزن سبک: وزن کامپوزیت FRP پایین بوده و می‌تواند بدون اضافه کردن وزن و بار مرده به ساختمان استفاده شود.
- مقاومت کششی بسیار بالا: مقاومت کششی سیستم مقاوم سازی با FRP، بسیار بالاست. این سیستم حتی نسبت به فولاد بهتر عمل می‌کند.
- کاهش قیمت مصالح: قیمت مصالح این روش در مقایسه با فولاد پایین‌تر است. این موضوع به صرفه جویی اقتصادی کمک می‌کند.
کاربرد مقاوم سازی با اف آر پی در پل‌ها، خطوط لوله، مخازن و ساختمان‌ها
کاربرد مقاوم سازی با FRP تنها به ساختمان‌های فرسوده یا در حال ساخت محدود نمی‌شود. گرچه اصلی‌ترین هدف این روش، تقویت و بهسازی سازه‌های ساختمانی است، اما به دلیل ویژگی‌های منحصر‌به‌فرد مانند وزن کم، مقاومت بالا، دوام طولانی و قابلیت اجرای آسان بر روی انواع مصالح، از آن در پروژه‌های متنوعی همچون پل‌ها، سیلوها، مخازن، تونل‌ها و خطوط انتقال لوله نیز استفاده می‌شود.
سیستم FRP علاوه بر افزایش مقاومت سازه، مانعی موثر در برابر نفوذ رطوبت، نمک و عوامل شیمیایی مخرب ایجاد می‌کند و در نتیجه از تخریب زودهنگام اجزای سازه‌ای جلوگیری می‌نماید. همچنین، خاصیت ضد‌رطوبتی این متریال باعث شده است که در پل‌ها و سازه‌هایی که در مجاورت مستقیم آب یا محیط‌های خورنده قرار دارند، عملکرد بسیار مطلوبی داشته باشد.
نشریه ۳۴۵ و ACI 440؛ دو مرجع اصلی طراحی مقاوم سازی با FRP
طراحی مقاوم سازی با FRP برای هر نوع سازه‌ای، نیازمند رعایت یک سری قوانین و آیین نامه هاست. در واقع مهندسان تنها در صورت داشتن یک مرجع می‌توانند مراحل طراحی مقاوم سازی با اف آر پی را به صورت صحیح انجام دهند و مقاومت سازه را در برابر تغییر شکل بهبود ببخشند. نشریه 345 ایران و ACI 440، دو مرجع اصلی برای طراحی مقاوم سازی با اف آر پی هستند که در ادامه بیشتر با آن‌ها آشنا می‌شوید.
- نشریه 345: این نشریه با عنوان «راهنمای طراحی و ضوابط اجرایی بهسازی ساختمان‌های بتنی موجود با استفاده از مصالح تقویتی FRP»، نحوه اجرای اف آر پی، کاربردها و نحوه تقویت اعضای برشی و افزایش مقاومت کششی و خمشی را به طور کامل و به زبان فارسی توضیح می‌دهد.
- آیین نامه ACI 440: این آیین نامه با عنوان «راهنمای طراحی و ساخت سیستم‌های FRP با اتصال خارجی برای تقویت سازه‌های بتنی» در کشور آمریکا تنظیم شده است. در این آیین نامه مواد و مصالح FRP، نحوه طراحی و اجرا، نحوه انجام تست‌های بازرسی و کنترل کیفیت، تعیین می‌شوند.
نمونه دیتیل و نقشه اجرایی مقاوم سازی با FRP
بررسی نمونه‌های دیتیل و نقشه اجرایی مقاوم سازی با FRP، به مهندسان امکان می‌دهد تا فرآیند طراحی و اجرای مقاوم سازی را با دقت و آگاهی بیشتر انجام دهند. در این نقشه‌ها، مواردی مانند جانمایی کامپوزیت FRP، ضخامت لایه‌ها، محل دقیق نصب و انتخاب مصالح مناسب به دقت مشخص شده‌اند تا اجرای سیستم بهینه و ایمن باشد.
در ادامه، نمونه‌های نقشه و دیتیل دقیق مقاوم سازی با FRP ارائه شده است تا مهندسان و مجریان بتوانند با اطلاعات کامل و علمی، فرآیند تقویت سازه را آغاز کنند و از عملکرد درست و دوام بالای سیستم مطمئن شوند.
FRP در مقایسه با ژاکت بتنی و فولادی؛ انتخاب بهینه برای پروژه شما
مقاوم سازی با اف آر پی، روشی جدید است که حتی در آیین نامه‌ها نیز استفاده از آن به ژاکت بتنی و فولادی به عنوان روش‌های قدیم مقاوم سازی ترجیح داده می‌شود. سیستم مقاوم سازی با اف آر پی، با وزن کمتر و امکان اجرای ساده و بدون نیاز به تخریب، می‌تواند انتخاب بهینه برای پروژه شما باشد. به ویژه اینکه المان‌های فولادی از FRP حذف شده‌اند و همین موضوع قیمت آن‌ها را پایین‌تر می‌آورد.
بنابراین، کامپوزیت FRP در مقایسه با ژاکت بتنی و فولادی، یک روش آسان‌تر، کم هزینه‌تر و پرکاربردتر بوده و عملکرد بهینه‌ای را در اختیار قرار می‌دهد. در جدول زیر، دقیق‌تر جزئیات ژاکت بتنی و فولادی برای انتخاب بهینه پروژه شما مقایسه می‌شوند.
| ویژگی و روش مقاوم سازی | کامپوزیت FRP | ژاکت بتنی | ژاکت فولادی |
| وزن سیستم | بسیار سبک | سنگین | نسبتا سنگین |
| هزینه اجرا | کم تا متوسط | بالا | متوسط تا بالا |
| روش اجرا | سریع، بدون نیاز به تخریب | نیاز به تخریب جزئی، قالب‌بندی و بتن‌ریزی | نیاز به جوشکاری و نصب فولاد (احتمال تخریب جزئی) |
| سرعت اجرا | بسیار سریع | متوسط تا کند | متوسط |
| دوام و مقاومت در برابر خوردگی | بسیار بالا، ضد زنگ | متوسط (نیازمند نگهداری) | متوسط (نیازمند حفاظت در برابر خوردگی) |
| انعطاف‌پذیری طراحی | بالا، قابل اجرای روی سطوح مختلف | محدود به ضخامت و شکل بتن | محدود به فرم و اتصال فولاد |
| تأثیر بر ابعاد سازه | حداقل افزایش حجم | افزایش قابل توجه حجم | افزایش متوسط حجم |
| کاربرد در محیط‌های مرطوب یا خورنده | بسیار مناسب | مناسب نیست. | مناسب نیست، مگر با حفاظت ویژه |
| نیاز به مهارت اجرایی | متوسط، نیاز به دقت در چسبندگی | متوسط، نیاز به قالب‌بندی و بتن‌ریزی دقیق | بالا، نیاز به جوشکاری و نصب دقیق فولاد |
چگونه مقاوم سازی با اف آر پی ظرفیت باربری خمشی و برشی تیر را تقویت می‌کند؟
استفاده از کامپوزیت FRP روی تیر، باعث افزایش ظرفیت باربری خمشی و برشی می‌شود. در صورتی که مصالح اف آر پی روی ناحیه کششی بتن قرار بگیرند، به طوری که در راستای الیاف آن در جهت طولی یک تیر مساوی باشند، مقاومت خمشی تیر افزایش پیدا می‌کند. به منظور تقویت برشی تیر، لازم است که تیر قادر به تحمل نیروی برشی مربوط به افزایش ظرفیت خمشی مقطع نیز باشد.
برای تقویت برشی اعضای فشاری همچون تیر نیز می‌توان از روش مقاوم سازی اف آر پی استفاده نمود. در این روش، الیاف عمود بر محور طولی تیر با اریب اجرا می‌شوند. علاوه بر ایجاد رکابی خارجی U شکل، مصالح FRP به صورت ممتد روی دو وجه جانبی و زیر تیر نیز نصف می‌شوند. این اقدام به ظاهر ساده، مقاومت خمشی تیر را به شدت بالا برده و باعث افزایش استحکام تیر می‌شود.
چگونه دورپیچ ستون با FRP مقاومت فشاری و شکل‌پذیری را بهبود می‌دهد؟
یکی از بهترین روش‌های استفاده از مقاوم سازی با FRP، دورپیچ کردن ستون با این سیستم است که منجر به افزایش مقاومت فشاری و شکل پذیری خواهد شد. دورپیچ کردن ستون، باعث افزایش مقاومت فشاری آن شده و می‌تواند شکل پذیری ستون هنگام مواجهه با ترکیب نیروهای محوری و خمشی را بهبود ببخشد. به منظور محصور کردن یک عضو بتنی، ابتدا لازم است که راستای الیاف تا حد امکان عمود بر محور طولی عضو باشد.
در صورتی که ستون بتنی، تحت بارهای لرزه‌ای قرار بگیرد، مسئله مربوط به ظرفیت جذب انرژی و شکل پذیری ستون اهمیت زیادی پیدا می‌کند. می‌توان با نصب صفحات PRP به صورت طولی در امتداد ستون، شاهد افزایش مقاومت خمشی آن نیز بود.
نقش FRP در مقاوم سازی انواع سقف ساختمان: دال، تیرچه بلوک، وافل و …
یکی از بهترین روش‌های مقاوم سازی سقف ساختمان، استفاده از روش اف آر پی است. در این روش، کامپوزیت برای انواع سقف از جمله تیرچه بلوک، وافل و دال به صورت صحیح اجرا شده و می‌تواند آن را چندین برابر مقاوم‌تر کند. به طوری که با اجرای صحیح این روش مقاوم سازی، مقاومت کششی به شدت بالا رفته و استحکام کلی سازه نیز افزایش می‌یابد.
مقاوم سازی با FRP آن هم در سقف سازه بدون افزایش ضخامت، شکل پذیری سقف را بهبود می‌بخشد و می‌تواند باعث افزایش مقاومت برشی و خمشی نیز شود. به علاوه اینکه این سیستم به نوعی ضد رطوبت نیز هست و عایق رطوبتی عالی پس از اجرا می‌باشد. در مجموع مقاوم سازی سقف با FRP، می‌تواند نقش بسیار مهمی را در شکل پذیری و جلوگیری از تخریب سقف حتی در صورت بالا رفتن بار وارده داشته باشد و این موضوع برای مناطق زلزله خیز و ساختمان‌های با افزایش ظرفیت باربری اهمیت ویژه‌ای دارد.
تقویت و مقاوم سازی دیوار برشی بتنی با استفاده از الیاف FRP
دیوار برشی بتنی، به عنوان یکی از اعضای مهم در سازه بتنی و ساختمان بوده که در مواجهه با نیروی زلزله، احتمال تخریب آن وجود دارد. با وجود اینکه دیوار برشی، انتخاب مطمئن‌تری برای مقابله با نیروهای جانبی در سازه‌های بتنی است؛ اما همچنان بسیاری از این دیوارها قادر به تحمل بارهای وارده نیستند. به خصوص در ساختمان‌های قدیمی، اهمیت مقاوم سازی دیوار برشی بتنی بسیار افزایش پیدا می‌کند.
برای مقاوم سازی با FRP در دیوار برشی، لازم است که کامپوزیت‌های اف آر پی به صورت صحیح روی دیوار قرار بگیرند و استحکام آن را چندین برابر کنند. با اجرای صحیح اف آر پی در ضخامت مناسب، هسته برشی دیوار تقویت شده و مقاومت خمشی آن نیز بالا می‌رود. در مجموع دیوار برشی بتنی تغییر شکل پذیرتر خواهد شد و می‌تواند در برابر نیروهای زلزله، عملکرد بهتری داشته باشد. به علاوه، به دلیل ماهیت ضد خوردگی این الیاف، اجرای آن‌ها روی دیوار باعث افزایش مقاومت دیوار برشی در برابر خوردگی ناشی از مواد شیمیایی و رطوبت می‌شود.
مقاوم سازی پی و فونداسیون ساختمان با استفاده از مصالح FRP
فونداسیون یا همان پی ساختمان، به عنوان یک قطعه در زیر ساختمان شناخته می‌شود که قادر به تحمل فشار و بارهای وارده می‌باشد. در واقع این پی ساختمان است که نیروهای قائم ناشی از ستون و تیر را به همراه نیروهای افقی از سازه دریافت کرده و در کف زمین به صورت یکنواخت پخش می‌کند. بنابراین، مقاومت بالای پی و فونداسیون به خصوص مطابق با قوانین ایران، اهمیت بسیار زیادی دارد و از نشست ساختمان جلوگیری می‌کند.
مقاوم سازی پی و فونداسیون با مصالح FRP، روشی نوین، کارآمد و مفید است که می‌توان آن را برای رسیدن به استحکام بالا استفاده نمود. در این روش، کامپوزیت FRP با چسب‌های مخصوص رزینی روی سطح فونداسیون بتنی قرار می‌گیرند. در صورت نیاز می‌توان پی را با این کامپوزیت محصور کرد تا مقاومت آن چندین برابر افزایش پیدا کند. در روش مقاوم سازی پی و فونداسیون با FRP، شکل پذیری فونداسیون بهبود پیدا کرده و می‌توان شاهد افزایش مقاومت آن در برابر ضربه، زلزله و بارهای وارده بود. ضمن اینکه این کامپوزیت، خاصیت ضد خوردگی دارد و حتی در مواجهه با یون‌های مخرب زیر زمین دچار تخریب نخواهد شد.
از آماده‌سازی بستر تا نصب الیاف FRP؛ اجرای مقاوم سازی با اف آر پی در ۵ مرحله
برای مقاوم سازی با FRP روی هر سطحی، نیاز به آماده سازی بستر است. در صورت آسیب دیدن بتن باید حتما آن را ترمیم کرد و ترک‌های باقی مانده را حذف نمود. برای افزایش چسبندگی می‌توان سطح را با کمک تجهیزات مخصوص سنباده زنی کرد تا زبر شود. در نهایت با اجرای دقیق چسب و الیاف FRP روی سطح و اشباع کردن الیاف با رزین اپوکسی، می‌توان شاهد افزایش مقاومت عضو بود.
آماده سازی بستر بتنی
اولین مرحله برای نصب الیاف FRP روی سطح کار، آماده سازی بستر است. در صورتی که این مرحله به درستی انجام نشود، FRP از روی سطح بلند شده و احتمال جدا شدن لایه‌ها وجود دارد. سطح بتن آسیب دیده باید ترمیم شود و ترک‌ها با رزین اپوکسی پر شوند. سپس سطح باید از هر گونه گرد و غبار، چربی و آلودگی‌های دیگر پاکسازی گردد.
آماده سازی الیاف FRP
بسته به نقشه و دیتیل طراحی شده، کامپوزیت FRP در ابعاد مشخص برش زده می‌شود. برای این کار از کاتر و قیچی‌های مخصوص استفاده شده تا نوارهای الیاف FRP به ابعاد دلخواه در بیایند.
آماده سازی چسب و رزین اپوکسی
چسب و رزین اپوکسی مهم‌ترین ماده اولیه برای مقاوم سازی با اف آر پی است. لازم است که دو جزء چسب با یکدیگر و با نسبت مشخص ترکیب شوند. اختلاط باید با تجهیزات مناسب و میکسر انجام گیرد تا عملکرد چسب به صورت صحیح تضمین شود.
اجرای پرایمر FRP بر روی بستر بتنی
برای اجرای پرایمر باید مطمئن شوید که سطح بتن تمیز بوده و گرد و غبار روی آن وجود ندارد. سپس می‌توانید پرایمر رقیق شده را روی بستر بتنی بزنید تا به طور کامل به آن جذب شود. پس از خشک شدن یک لایه پرایمر، نوبت به اجرای اف آر پی می‌رسد.
نصب و اجرای الیاف FRP با چسب و رزین اپوکسی بر روی عضو بتنی
در این مرحله، الیاف آغشته شده به رزین روی عضو بتنی قرار می‌گیرند. روش‌های مختلفی برای اجرای FRP وجود دارند که متداول‌ترین آن‌ها چسباندن دستی است. به این صورت که در ابتدا یک لایه چسب اپوکسی روی عضو بتنی قرار می‌گیرد. سپس الیاف FRP روی آن چسبانده و محکم می‌شوند. در نهایت می‌توان یک لایه دیگر رزین اپوکسی روی سطح قرار داد و با غلطک آن را پخش کرد. ایجاد فشار اضافه روی سطح الیاف برای خارج شدن رزین اضافه اهمیت ویژه‌ای دارد و باید حتما انجام شود.
ارزیابی چسبندگی FRP و کیفیت اجرای مقاوم سازی با تست PULL OFF
چسبندگی FRP به سطح زیرکار یعنی بتن، اهمیت ویژه‌ای در کیفیت آن دارد. از این جهت باید تست PULL OFF به عنوان یک روش استاندارد به کار گرفته شود تا بتوان این چسبندگی را برای اجرای صحیح در نظر داشت. اولین مرحله برای انجام این تست، تمیز کردن سطح زیر کار و رفع آلودگی است. پس از آن، می‌توان چسب اپوکسی مخلوط شده یک به یک را روی سطح اجرا کرد و دالی را روی سطح چسباند.
تا جایی که ضخامت چسب به حدود 1 متر برسد، دالی باید روی قسمت چسب کاری شده قرار بگیرد تا اتصال آن برقرار شود. پس از گذشت یک هفته الی ده روز، عملیات گیرش چسب اپوکسی به صورت کامل انجام می‌شود. پس از آن با کشیدن دالی با کمک جک و تعیین زمان جدا شدن آن از روی سطح، می‌توان در مورد چسبندگی FRP اظهار نظر کرد.
هزینه هر متر مربع مقاوم سازی ساختمان با FRP چقدر است؟
هزینه هر متر مربع مقاوم سازی ساختمان با FRP بر اساس شرایط هر پروژه، متراژ، تست‌های مورد نیاز جهت تشخیص وضعیت ساختمان و هزینه خرید مصالح و اجرای مقاوم سازی متفاوت است. بنابراین، نمی‌توان قیمت مشخصی را برای مقاوم سازی هر عضو بتنی و فولادی با FRP در نظر گرفت. بهترین راه برای استعلام قیمت هر متر مربع مقاوم سازی ساختمان با اف آر پی، تماس با کارشناسان شرکت پلی می‌است تا با توجه به نوع و نیاز پروژه، قیمت دقیق را به شما اعلام کنند. در مجموع فاکتورهای زیر، تعیین کننده قیمت هر متر مربع مقاوم سازی ساختمان قدیمی با FRP هستند.
هزینه طراحی مقاوم سازی با FRP
بخشی از هزینه، مربوط به طراحی است که توسط مهندسان طراح دریافت می‌شود. بسته به متراژ، نوع عضوهایی که نیاز به مقاوم سازی دارند و شرایط فنی، هزینه طراحی نیز متغیر است.
هزینه تست‌های موردنیاز برای تشخیص وضعیت ساختمان
پیش از اجرای FRP، تست‌هایی مانند Pull off (تست چسبندگی)، بررسی مقاومت بتن و ارزیابی وضعیت اعضای سازه انجام می‌شود. این آزمایش‌ها نقش مهمی در تعیین روش مناسب مقاوم سازی دارند و بخشی از هزینه کل پروژه را تشکیل می‌دهند.
هزینه خرید مصالح و اجرای مقاوم سازی با FRP
مصالح مورد استفاده در سیستم FRP شامل الیاف (کربن، شیشه یا آرامید)، رزین اپوکسی و چسب‌های مخصوص است. در مقایسه با روش‌های سنتی مانند ژاکت بتنی یا فولادی، سیستم FRP وزن کمتر و مقاومت بالاتری دارد و اجرای آن در زمان کوتاه‌تری انجام می‌شود. قیمت رزین اپوکسی مصالح FRP بر اساس نوع الیاف، برند تولیدکننده و قیمت روز ارز تعیین می‌شود؛ بنابراین ممکن است در هر دوره زمانی متفاوت باشد.
مرحله نهایی، اجرای عملیات مقاوم سازی است. هزینه اجرا معمولاً بر اساس متراژ، نوع عضو، دشواری دسترسی و شرایط محیطی تعیین می‌شود. به‌عنوان مثال، مقاوم سازی ستون یا تیرها در فضاهای محدود، به نیروی کار باتجربه‌تر و زمان بیشتری نیاز دارد، که این موضوع هزینه نهایی را افزایش می‌دهد.
جمع‌بندی: چرا FRP می‌تواند بهترین انتخاب برای مقاوم سازی باشد؟
استفاده از روش مقاوم سازی با FRP مزایای فراوانی به همراه دارد و به همین دلیل، امروزه نه‌تنها در ایران بلکه در بسیاری از کشورهای جهان به‌عنوان روشی پرکاربرد و مطمئن مورد استفاده قرار می‌گیرد. هزینه پایین، سهولت اجرا، وزن کم و ضخامت اندک این سیستم باعث شده بتوان آن را بدون نیاز به تخریب سازه به کار گرفت.
در نتیجه، در تمامی پروژه‌ها، چه در ساختمان‌های نوساز و چه در پروژه‌های بازسازی، می‌توان از سیستم کامپوزیت FRP برای افزایش مقاومت و بهبود عملکرد سازه بهره برد. در صورت نیاز به اجرای مقاوم سازی با اف آر پی و مشاوره جهت انتخاب بهترین روش مقاوم سازی، می‌توانید با کارشناسان شرکت پلی می‌در ارتباط باشید.
