بررسی تاثیر کاربرد میلگرد FRP در اعضای ساخته شده با بتن HPFRCC: یک مطالعه مروری

بتن و فولاد از مهم ترین مصالح مورد استفاده در مهندسی عمران می باشند. استفاده از بتن و فولاد هر یک با توجه به شرایط متعدد انتخاب می شود. بتن معمولی به تنهایی از مقاومت فشاری قابل قبولی برخوردار است، اما مقاومت کششی آن به طرز قابل توجهی کمتر می باشد. به همین علت از میلگردهای فولادی در آن استفاده می شود. میلگردهای فولادی به علت مدفون شدن در بتن، از خطراتی همانند اکسید شدن در محیط های مرطوب حفظ می شود. برای ساخت سازه های بتن مسلح با مقاومت و دوام بالا باید مصالح مورد استفاده را ارتقا داد یا مصالحی را جایگزین کرد. دو عامل بتن و میلگرد از مصالحی هستند که امکان ارتقا و یا جایگزینی ان ها با مصالح جدید وجود دارد. استفاده از میلگردهای FRP به عنوان جایگزین میلگردهای فولادی و بتن های توانمند الیافی (HPFRCC) به جای بتن معمولی پیشنهاد گردید. میلگردهای FRP و بتن های توانمند الیافی، هر کدام دارای انواعی می باشند که متغیرهایی مانند نوع الیاف تاثیر بر خواص مصالح مرکب می گذارند. مهم ترین ویژگی مصالح FRP دوام آن ها می باشد. مقاومت در برابر محیط های اسیدی و قلیایی، مقاومت کششی بالاتر نسبت به فولاد، وزن کمتر و مقاومت الکترومغناطیسی از جمله ویژگی های عمومی و کلی مصالح FRP می باشد. بتن های توانمند الیافی از ویژگی هایی همچون، عدم گسترش ترک در بتن، عدم کاهش مقاومت کششی در بتن پس از بروز اولین ترک، افزایش مقاومت کششی بعد از ترک خوردن، جذب انرژی بالاتر نسبت به بتن معمولی و شکل پذیری بالا برخوردار هستند. استفاده توام از میلگرد FRP و بتن HPFRCC باعث استفاده از ظرفیت های مثبت مصالح می شود و در نتیجه باعث حصول هدف نهایی یعنی افزایش دوام، افزایش مقاومت های فشاری، کششی، خمشی و برشی و همچنین شکل پذیری بالاتر و افزایش ظرفیت باربری نهایی می شود. در این مقاله، خصوصیات مختلف میلگردهای FRP و بتن HPFRCC و نتایج تحقیقات آزمایشگاهی محققان در این زمینه بررسی گردیده است و از آخرین مقالات علمی برای جمع آوری و تحلیل اطلاعات استفاده شده است. از نتایج تحقیقات گذشته نتیجه گردید که استفاده از میلگردهای FRP می تواند سبب افزایش دوام میلگرد در برابر خوردگی شود. همچنین این نوع میلگردها نسبت به میلگردهای فولادی از مقاومت کششی بالاتری برخوردارند. علاوه بر این می توان به خواصی از جمله مقاومت در برابر مغناطیس و الکتریسیته نیز در مورد مصالح FRP اشاره کرد. مصالح HPFRCC نیز به دلیل داشتن ویژگی مقاومت کششی بالا، سخت شدگی بعد از ترک خوردگی و کهاش عرض ترک و به سبب آن توزیع تنش در کل نمونه، در ترکیب با میلگردهای FRP باعث افزایش مقاومت ترک خوردگی، افزایش ظرفیت بارگذاری، افزایش شکل پذیری و افزایش جذب انرژی می شود.

Keywords:

بتن توانمند الیافی , میلگرد FRP , دوام , HPFRC