مواصفات الألياف الزجاجية
الألياف الزجاجية أحادية الاتجاه هي واحدة من أكثر المواد المعززة شيوعًا في صناعات مثل النفط والغاز، والصناعات البحرية، والصناعات الكيميائية. بالإضافة إلى ذلك، تُستخدم في العديد من عمليات العزل الصناعي والمنتجات النهائية مثل الأقمشة التي تتحمل درجات الحرارة العالية.
يمكن الإشارة إلى بعض خصائص ألياف الزجاج وأقمشة الفايبرجلاس كالتالي:
- قوة شدة عالية:
قوة شدة ألياف الزجاج مقارنة مع الفولاذ من نفس القطر أعلى وبالوقت نفسه تكون أخف وزنًا - ثبات الأبعاد:
الألياف الزجاجية لا تتأثر بتغيرات درجات الحرارة والرطوبة ولديها معامل انتشار حراري منخفض - مقاومة حرارية عالية:
تحتفظ الألياف الزجاجية 50% من قوتها الشدية عند درجة حرارة تصل إلى 370 درجة مئوية، وبنحو 25% عند درجة حرارة تصل إلى 480 درجة مئوية. نقطة انحلالها تبلغ 845 درجة مئوية، ونقطة انصهارها تبلغ 1135 درجة مئوية - توصل الحرارة الجيد:
بسبب نسبة سطح إلى وزنها العالية، تعتبر ألياف الزجاج ممتازة كموصل حراري. هذه الخاصية جعلت هذا المنتج أحد المواد المفيدة في صناعة البناء - مقاومة للرطوبة:
الألياف الزجاجية غير مسامية ولا تمتص الرطوبة، ولا تتأثر بتغيرات كيميائية أو فيزيائية عند التعرض للماء - مقاومة عالية للحريق:
نظرًا لأن الألياف الزجاجية هي مادة معدنية بشكل طبيعي، فإنها غير قابلة للاشتعال. وبالتالي، فإنها لا تساهم في انتشار النيران ولا تنتج أبخرة سامة عند تعرضها للهب - مقاومة كيميائية عالية:
الألياف الزجاجية مقاومة للغاية تجاه البيئات الكيميائية القاسية - خواص كهربائية متميزة:
ألياف الزجاج عازلاً كهربائيًا ممتازًا، حتى في السماكات الرقيقة جدًا - التوافق مع أنواع مختلفة من المصفوفات العضوية:
تُنتج أنواع مختلفة من ألياف الزجاج بأحجام متنوعة، ويمكن توافقها مع معظم الراتنجات الاصطناعية والمصفوفات المعدنية مثل الإسمنت - استقرار وثبات متميز:
الألياف الزجاجية غير حساسة لأشعة الشمس أو الفطريات أو أنواع البكتيريا - عدم التأکل:
الألياف الزجاجية لا تتعفن ولا تتلف بواسطة الحيوانات الزاحفة والحشرات - اقتصادي للغاية:
بالمقارنة مع المواد الأخرى المماثلة، اختيار الألياف الزجاجية أحادية الاتجاه هو اختيار اقتصادي
تقسيم الألياف من حيث الشكل الظاهري يتم كيف؟
توجد ألياف الزجاج بأشكال مختلفة مثل الخیط(yarn)، الرشاشة(Roving)، الشريط الفردي (UNI)، الأنسجة ثلاثية الأبعاد (3D Fabrics)، القماش المشمع والمصنوع من قبل (CSM)
الألياف الزجاجية على شكل خيوط:
توجد بعض الأنواع من الألياف الملتفة المشبعة بالراتنجات التي يتم لفها حول بكرات بلاستيكية معقدة وتستخدم في إنتاج الأقمشة. تعد الفيلامنتات أنفسها خيوطًا رفيعة جدًا من الألياف التي يتم تجميعها معًا بوضع عدد كبير من هذه الألياف جنبًا إلى جنب لإنتاج منتجات ثانوية.
الألياف الزجاجية على شكل شريط:
الألياف الزجاجية أحادية الاتجاه هي نفس الألياف المستخدمة في صناعة البناء، حيث تتمتع بوزن منخفض ومقاومة عالية، ويتم توجيه الألياف في اتجاه صفر درجة. استخدام الألياف أحادية الاتجاه في مختلف الصناعات مثل صناعة السيارات والطائرات، ومعدات الرياضة، ولكن الاستخدام الأكثر شيوعًا والتطبيقات الرئيسية تكون في صناعة البناء لتقوية المباني والهياكل الصناعية، وتقوية الأنابيب والخزانات، وحماية الهياكل في ظروف بيئية قاسية. الألياف الزجاجية أحادية الاتجاه تظهر مقاومة أقل مقارنة بالألياف الكربونية أحادية الاتجاه. كما أن سعر شراء الألياف الزجاجية أحادية الاتجاه أقل، وهذا العامل بدوره يسهم في زيادة مبيعات الألياف الزجاجية مقارنةً بالألياف الكربونية في الأسواق العالمية.
الألياف الزجاجية الأنسجة ثلاثية الأبعاد:
الألياف الزجاجية ثلاثية الأبعاد تُنسج في الاتجاهات الثلاثة X و Y و Z وتُشبع بالراتنج، مما يخلق هيكلًا متكاملًا.
هذا النوع من الهياكل، بالإضافة إلى خفة الوزن، تتمتع بمقاومة عالية وسهولة في التشكيل. يُستخدم في تصنيع لوحات البناء، وجدران الخزانات، وغيرها من التطبيقات.
الألياف الزجاجية المصممة على شكل متماسك:
يشتمل هذا النوع من المنتجات على ألياف مقطعة يتم سكبها بشكل عشوائي على السطح وربطها بالغراء. يتم استخدامه في بناء القوارب والصنادل والأحواض والألواح.
الألياف الزجاجية على شكل قماش:
الألياف الزجاجية ثنائية الاتجاه خفيفة الوزن وسهلة الاندماج مع الراتنج، مما يخلق خصائص ميكانيكية فريدة من نوعها. يُستخدم هذا المنتج لتحسين وتقوية الجدران المبنية والخرسانية، ولصنع مركبات FRP، وفي صناعة قطع غيار الرياضة والسيارات والطائرات. وهو متوافق مع أنواع مختلفة من الراتنجات.
لمزيد من التعرف على المنتجات المصنوعة من الألياف الزجاجية، نوصي بقراءة المقال “ما هي الألياف الزجاجية؟”
ما الفرق بين الألياف الزجاجية والصوف الزجاجي؟
على الرغم من أن كلاهما يتكونان من بنية معدنية مكونة من السيليكا، إلا أن ألياف الصوف الزجاجي لها قطر غير منتظم وطول قصير، بينما تتمتع الألياف الزجاجية بطول طويل وقطر منتظم. يتم استخدام الصوف الزجاجي كعازل حراري، بينما تُستخدم الألياف الزجاجية، بالإضافة إلى العزل، لزيادة مقاومة الشد في القطع.
تطبيقات الألياف الزجاجية
البوليمرات المسلحة بالألياف الزجاجية وصناعة البناء والتشييد
الألياف الزجاجية أحادية الاتجاه في الخرسانة الجاهزة تساعد في منع وتأخير نمو التشققات. نمو صناعة البناء بسرعة، والتقدمات التكنولوجية المستمرة في قطاع البناء، بالإضافة إلى فوائد استخدام الخرسانة المسبقة الصنع مثل تقليل التكاليف والوقت والتركيب السهل، هي من الأسباب التي تدفع بنمو سوق الخرسانة المسبقة وبالتالي استخدام البوليمرات المسلحة بالألياف الزجاجية أحادیة الإتجاة. ربما تكون خصائص ألياف الزجاج مثل مقاومتها العالية للتشققات، وقدرتها على تحمل الأحمال، ومقاومتها للصدمات، قد ساهمت في زيادة الطلب على هذا المنتج. في الصناعات الإنشائية والبنائية الأخرى، يُستخدم GFRC للتعامل مع مشاكل التآكل. استخدام ألياف الزجاج في تقوية الأعمدة والأعمدة المتضررة، بالإضافة إلى تقوية الجسور والهياكل الأخرى. من المتوقع أن يدفع زيادة السكان والتعمير، بالإضافة إلى صناعة اقتصادات نامية، الحكومات نحو زيادة البناء والبنية التحتية لتلبية الاحتياجات المطلوبة. من المتوقع أن يزداد الطلب على الخرسانات المقواة وألياف الزجاج أحادية الاتجاه في مختلف أقسام البناء نتيجة للتوقعات.
عملية إنتاج الألياف الزجاجية أحادية الاتجاه
بشكل عام، تُنتج البوليمرات المسلحة بالألياف الزجاجية أحادية الاتجاه بواسطة عملية الذوبان الفوق الصوتي. هذه التقنية تشمل ذوبان مزيج الزجاج داخل خزان وفوهة بلاتينية.هذا الخزان يحتوي على فتحة صغيرة لتدفق الزجاج المذاب. في إنتاج الألياف المستمرة، يتم سحب الزجاج المذاب بشكل مستمر من الفوهة ويُلف على بكرة معقدة. في إنتاج الألياف القصيرة، يتم سحب الزجاج المذاب من الفوهة بواسطة القوة الناتجة عن دوران الخزان، ثم يتم قطعه باستخدام أدوات ميكانيكية أو بواسطة تيار هوائي للحصول على أبعاد وأطوال محددة.
أنواع الألياف الزجاجية
بشكل عام، يمكن تصنيف ألياف الزجاج بناءً على عوامل مختلفة، ولكل فئة تطبيقات خاصة. ومن الناحية التطبيقية لاستخدام ألياف الزجاج أحادية الاتجاه في تقوية الهياكل، يمكن تقسيم هذا المنتج كما يلي:
E-glass (كهربائي):
النوع الأكثر شيوعًا من ألياف التعزيز المستخدمة في المركبات البوليمرية هو الزجاج A (القلوية)، الذي يحتوي على كمية أقل من العناصر القلوية وقوة أعلى. هذا المنتج لديه خصائص قوية في الشد والضغط والصلابة، وخصائص كهربائية جيدة، وتكلفة نسبياً منخفضة، ولكنه يفتقر إلى مقاومة جيدة للصدمات. اعتمادًا على نوعه، قد تتراوح سعر الكيلوغرام الواحد من هذا المنتج بين 50 إلى 100 ألف ريال.
C-glass(الكيميائي):
إنه يتمتع بأفضل مقاومة للهجمات الكيميائية. يُستخدم عادة كغطاء قماشي داخل طبقة اللامينت في الخزانات والأنابيب المستخدمة في مواد الكيماويات والمياه.
A-glass:
الزجاج A المعروف أيضًا باسم الزجاج القلوي، مقاوم للمواد الكيميائية ويشبه الزجاج المستخدم في النوافذ.
AR-glass :
الزجاج المقاوم للقلويات أو ضد القلويات، يُنتج خصيصًا للاستخدام في الخرسانة، حيث تم تحسين تركيبته بواسطة وجود الزركونيوم. في الواقع، إضافة الزركونيوم تجعل هذا النوع من ألياف الزجاج مناسبًا للاستخدام في الخرسانة.
R, S or T-glass: كل من R-Glass، S-Glass، و T-Glass هي أسماء تجارية لأنواع من ألياف الزجاج، تتمتع بقوة ومرونة شد أعلى مقارنة بألياف الزجاج E-Glass. الخواص اللزوجية ومقاومة الأحماض لهذا النوع من ألياف الزجاج أعلى أيضًا. تم الحصول على هذه الخصائص من خلال تقليص قطر ألياف الزجاج وخيوطها. يتم إنتاج هذا النوع من ألياف الزجاج خصيصًا لصناعات الدفاع والفضاء. بالإضافة إلى ذلك، يتم استخدامه أيضًا في تصنيع درع لحماية من الرصاص الخارق. نظرًا لارتفاع تكلفة إنتاج هذا النوع من الألياف، فإن حجم الإنتاج أقل.
السوق وأسعار بيع ألياف الزجاج
نظرًا للطلب المتزايد من قبل مختلف الصناعات مثل صناعة السيارات والبناء والمستهلكين النهائيين، فإن سوق وأسعار ألياف الزجاج في حالة نمو وزيادة. السبب الرئيسي لزيادة الطلب في مختلف قطاعات الصناعة يعود إلى التنوع والقابلية التكيفية لألياف الزجاج.
بالنظر إلى الخصائص الاستثنائية لألياف الزجاج والطلب الغير مسبوق في مختلف القطاعات، فإن فرص نمو signigicant في سوق ألياف الزجاج ليست أمرًا غير متوقع، ومن المتوقع أن نشهد نموًا ملحوظًا وفريدًا في مبيعات ألياف الزجاج خلال الفترة من عام 2019 إلى 2027.
المعدل التراكمي للنمو السنوي المتوقع (CAGR) لسوق شراء ألياف الزجاج العالمي خلال الفترة من عام 2019 إلى عام 2027 من المتوقع أن يكون حوالي 7.9 في المائة.
تُعَدُّ صناعات البناء والتشييد المحفِّز الأكبر لنمو سوق وبيع الألياف الزجاجية. من المحتمل أن تُوَجَّه الاستثمارات والأنشطة البحثية المستقبلية نحو سوق الألياف الزجاجية. إذا كنت تنوي شراء الألياف الزجاجية، فإن شركة تعزیز المبانی افزیر تقدم لك استشارات في مجال التقوية وتبيع الألياف الزجاجية وتوفر أسعار شراء ألياف FRP. للاستفسار عن أسعار البوليمرات المسلحة بالألياف الزجاجية وأنواع أخرى من الألياف الزجاجية، يُرجى الاتصال بخبرائنا في شركة افزیر.
مواصفات
- قوة شد عالية (أقل من ألياف الكربون)
- سعر الألياف الزجاجية أقل مقارنة بألياف الكربون
- معامل التمدد الحراري منخفض جدًا
- عازل كهربائي
- كثافة منخفضة
- مقاومة منخفضة للبيئات المسببة للتآكل
الإستخدامات
- تعزيز وتحسين مقاومة المباني ضد الزلازل
- تعزيز هياكل الصناعات
- تعزيز أنواع الأنابيب والخزانات
- تصنيع قطع GRP
- استخدامها في صناعة الكهرباء كمقاومة كهربائية
- استخدامها كغطاء في صناعات الطيران والفضاء
- تعزيز جدران المباني بااستخدام تقنية الأعمدة قطعات الألياف الزجاجية (FRP)
الانتاجية
- أوزان تتراوح بين 200 إلى 1000 غرام لكل متر مربع وعرض يتراوح بين 20 إلى 130 ملم
لون المنتج
- أبیض
مواصفات الفیزیکية
مواصفات | ألیاف الزجاجیة |
الوزن السطحی | 200-1000gr/m² |
الون | أبیض |
نسيج الألياف | اتجاه واحد |
اتجاه نسيج الألياف | فی الطول (درجة الصفر) |
عرض الألياف | 200-1300mm |
سماكة الألياف | 0.08-0.34mm |
المواصفات الميكانيكية
مقارنة خصائص الألياف الزجاجية أحادية الاتجاه مع فولاذ البناء الشائع
مواصفات | ألياف زجاجية أحادية الاتجاه | فولاذ البناء الشائع |
مقاومة الشد | 2200MPa | 360MPa |
معامل الشد | 70GPa | 200GPa |
الكتلة لكل وحدة حجم | 2550Kg/m³ | 7850Kg/m³ |
مقاومة ضد التاکل | یوجد | لایوجد |
مقاومة البيئات الحمضية | یوجد | لایوجد |
دليل لأصحاب العمل
ألياف الزجاج أحادية الاتجاه. إنه واحد من أكثر المواد الصناعية انتشارًا واعترافًا حتى اليوم. تتفوق الخصائص الميكانيكية لهذا المنتج على الألياف مثل ألياف الكربون والبوليمرات، مما يجعله قابلًا للمقارنة. الآن سنتناول العوامل التي تلزم أصحاب العمل بتنفيذ تقوية الأبنية والهياكل المختلفة.
بشكل عام، يُعنى التقوية بزيادة تحمل ومقاومة مكونات مختلفة من المبنى ضد الظروف التي قد تشكل خطرًا عليه مثل الزلازل والحرائق وغيرها. ومن الطبيعي أن أشير إلى لا يتم دائمًا إجراء التقوية لمواجهة الآثار الضارة مثل الزلازل، بل في بعض الأحيان يتم ذلك بسبب الحاجة إلى إجراء تغييرات مثل تغيير استخدام المبنى أو تدهور جودة المواد المستخدمة في البناء.
أسباب الحاجة إلى تقوية المباني:
فيما يلي ذكرنا بعض الأسباب التي في حال حدوث أي منها يتطلب التقوية في المباني:
الأضرار الموجودة في المباني القديمة:
أحد الأسباب الشائعة لحدوث أضرار ومشاكل في مدى استخدام المباني. هذه الأضرار يمكن أن تظهر بأشكال مختلفة في المباني، مثل تكون الصدأ في الخرسانة، وتكون شقوق غير عادية، وتآكل الحديد الموجود في الأعمدة والأسقف والأعمدة، ومن الطبيعي أن يتطلب تشخيص كثير من هذه الأمور استخدام أساليب متعددة من اختبارات الخرسانة مثل الاختبارات الغازية و…
أخطاء وأخطاء التنفيذ:
أحد أهم الأمور التي يجب بالتأكيد أن يتم فحصها من قبل خبراء التقوية هي حدوث أخطاء خلال مرحلة تنفيذ الهيكل. هذه الأخطاء يمكن أن تحدث في مختلف المباني بأشكال متنوعة جدًا، مثل الضعف في عينات اختبار الخرسانة، وعدم تطابق مقاومة تصميم الخرسانة مع المقاومة الفعلية الموجودة، انتفاخ العوارض والأعمدة، تكون الصدأ في الخرسانة و…
تغيير استخدام المبنى:
تغيير استخدام المباني أصبح شائعًا في الوقت الحاضر وهو من بين الأمور التي يجب فحص المبنى بشكل كامل قبل تنفيذها. تغيير استخدام المبنى يؤدي إلى ظهور قوى جديدة في أجزاء المبنى التي لم تكن مصممة لها، مما قد يؤدي إلى تشوهات وأضرار شديدة في أعضاء التحميل مثل الأعمدة والأعمدة وغيرها. في هذه الحالات، من الضروري أن يقوم مهندس استشاري ذو خبرة بتقييم شامل للهيكل الموجود وإجراء تقييم لإمكانية تغيير الاستخدام، ليتم تقديم مشروع دقيق ومفصل بشكل نهائي.
الكشف المبكر عن العيوب واختيار الحلول الصحيحة سيوفر الكثير من التكاليف في تكاليف البناء. نظرًا لأن اختيار طريقة غير مناسبة لتقوية أو إصلاح هيكل معين يمكن أن يؤدي إلى تفاقم الأوضاع، من الضروري الحصول على مساعدة من أشخاص ذوي خبرة في هذا المجال.
صاحبو العمل لديهم خيارات متعددة لتنفيذ تقوية المباني، حيث يجب عليهم اختيار إحدى هذه الطرق لتنفيذها في مشاريعهم. تقنيات تعزيز البناء با استخدام الألياف الزجاجية الأحادية الاتجاه تتزايد استخدامها يومًا بعد يوم. وما هي أهم الأسباب التي أدت إلى انتشار هذه الطريقة؟
- مقاومة عالية
- وزن خفيف
- عدم موصلية الكهرباء
- تخفيض التكاليف
كما أن مشاكل الأساليب الأخرى لتعزيز المباني مثل السترة الفولاذية والسترة الخرسانية تشمل زيادة وزن المبنى، وتغيير في التصميم المعماري، وتقليص المساحة الداخلية المفيدة للمبنى، واضطراب في استخدام المبنى لفترات طويلة، وزيادة التكاليف، بالإضافة إلى احتمالية تكرار مشاكل مثل الصدأ والتآكل، كل هذه الأمور تزيد من فوائد تقنيات تعزيز البناء باستخدام الألياف الزجاجية الأحادية الاتجاه.
دليل للمشرفين والمصممين
عمومًا، يتم تعزيز الهياكل لزيادة قدرتها التحميلية، وتحسين التآكل والتآكل، وزيادة مرونة الهيكل، والحاجة إلى تغيير في استخدام الهيكل، وتصحيح أخطاء التصميم والتنفيذ.
ألياف الزجاج الأحادية الاتجاه أو الألياف الزجاجية الخفيفة تتمتع بمقاومة عالية ضد التآكل وقوة شد عالية، ووزنها الخفيف الذي يعد هدفًا من أهداف تقنيات التعزيز، يجعل استخدامها يزداد بشكل متزايد في مشاريع تعزيز البناء وتحسينه لمواجهة الزلازل.
لتنفيذ وتصميم نظام تعزيز في المشاريع، من الضروري مراجعة الحالة الحالية للهيكل مثل قدرة الحمولة الحالية للأعضاء، والنقائص والمشاكل التي حدثت، وملفات الحسابات الهيكلية، والمستندات، والرسومات المتوفرة للهيكل بشكل كامل.
مبادئ التصميم العامة لنظام تعزيز باستخدام الألياف الزجاجية الأحادية الاتجاه
تصميم النظام بناءً على الحالة الحدية يتبع مبادئ عامة وطرقاً عامة لضمان توفير مستوى أداء وسلامة مقبولين. نظرًا للمعرفة المحدودة بالمواد المركبة مثل الألياف الزجاجية المقارنة بالمواد الأخرى مثل الخرسانة، من الضروري تطبيق معاملات تقليل المقاومة بطريقة تضمن مؤشر تصميم آمن يزيد عن 3.5. كما أنه من الضروري قياس خصائص المواد المتاحة مثل مقاومة الضغط من خلال اختبارات مثل الاختبارات التي تجرى على نماذج واختبارات مقاومة الضغط.
أنواع سلوك الألياف الزجاجية الأحادية الاتجاه:
سلوك الشدّي:
في حالة التحميل المباشر بالشد، لا تظهر ألياف الزجاج سلوكاً لزجاً قبل الكسر. يتم تحديد السلوك الشددي للمواد من خلال علاقة الإجهاد الانفعال الخطية المرنة حتى الكسر الذي يحدث فجأة. المقاومة الشدية والصلابة للمواد تعتمد على عوامل عدة. نظرًا لأن الألياف تلعب دورًا أساسيًا في قوة الحمل في مركبات GFRP، فإن نوع الألياف واتجاهها وكميتها يلعبون أدواراً رئيسية في الخصائص الشدية.
سلوك الضغط:
يجب ألا يُستخدم المركبات GFRP التي تعمل كطبقة خارجية كمعززة للضغط. ومع ذلك، في الأعمدة، تزيد مقاومة الضغط وقدرة الأعمدة غير المباشرة بسبب سلوك الحصر للألياف.
التقييم والقبول:
يجب تقييم نظام FRP من خلال توجهات عدة مثل اتجاه الألياف، وجود تشققات أو فصل الطبقات، والتماسك مع السطح، والتوافق مع اتجاهات التصميم وغيرها. يجب أن يقوم جهاز الرقابة بمراجعة بعض الجوانب والمهام المتعلقة بهذه العمليات.
يجب مراقبة استخدام ألياف الزجاج في المشاريع وفقًا للبيانات التجريبية المتعلقة بهذه المواد، حيث يتم توفير هذه البيانات التجريبية من قبل الشركة الموردة. بعد تركيب وحصول مقاومة المركبات GFRP، يتم إجراء اختبار الشد للمادة اللاصقة (اختبار السحب) على عينات التثبيت بالمسامير، ويجب أن تكون مقاومة الالتصاق أكبر من 1.4 ميجا باسكال لملاحظة ظاهرة الفصل والخلل في الخرسانة. إذا كانت مقاومة الالتصاق أقل من القيمة المحددة أو حدث فصل لنظام FRP عن الخرسانة، فهذا يشير إلى وجود مشاكل في النظام، وأن الألياف الزجاجية لا تستطيع توفير الأداء المتوقع.
لتقييم وتأكيد الألياف المثبتة، يجب أخذ عوامل أخرى في الاعتبار، نذكر منها بعض النقاط:
- حدوث ظاهرة الانفصال
- يعد اتجاه الطبقات أمرًا مهمًا للغاية، كما أن وجود انجراف حتى 5 درجات من الاتجاه المحدد يمكن أن يكون له تأثير كبير على تقليل المقاومة
- سمك بعد التعامل مع الراتنج
- طول رقعة الألياف
مراحل التنفیذ
تفاصيل تنفيذ نظام FRP والألياف الزجاجية أحادية الاتجاه تعتمد على هندسة الهيكل، ونعومة الأسطح التحتية وغيرها من العوامل و يجب على المقاول استخدام مواد FRP وفقًا للمواصفات التي حددها المهندس الاستشاري مثل نوع الألياف، نوع الراتنج، عدد الطبقات، طريقة التنفيذ وغيرها في عملية التعزيز.
مراحل الألياف الزجاجية أحادية الاتجاه:
يجب تنفيذ أنظمة التعزيز بالألياف الزجاجية وفقًا للخطوات التالية وبدقة لضمان الحصول على جودة مثلى.
ترميم وتجهيز الخرسانة التحتانیة:
يجب إزالة جميع العيوب الموجودة في الخرسانة الأصلية وخرسانة السطح التحتي التي قد تؤثر على تكامل مركب GFRP قبل تنفيذ الألياف و كذلك، في الحالات التي يُحتمل فيها تآكل وصدأ حديد التسليح الموجود في الخرسانة، يجب أولاً تنظيف آثار التآكل والرواسب وإصلاح الأضرار.
خلط الراتنجات:
يجب خلط الراتنجات وفقًا للإجراءات الموصى بها من قبل الشركة المصنعة ووفقًا للمواصفات الفنية للمشروع. يجب خلط جميع مكونات الراتنج في ظروف حرارية مناسبة وبكميات كافية حتى تصبح المواد متجانسة.
أنواع أساليب تركيب الألياف الزجاجية أحادية الاتجاه:
بعد تجهيز سطح العمل يأتي وقت تركيب ألياف FRP والتي لها طرق مختلفة ويجب تحديد طريقة التركيب من قبل الإستشاري. وفيما يلي نناقش أنواع طرق تركيب ألياف FRP:
نظام لصق الألياف الزجاجية أحادية الاتجاه بالمونة:
في هذا الأسلوب من التركيب، يتم تثبيت نظام الألياف بشكل. يمكن غمر الألياف في عملية منفصلة باستخدام جهاز للمشبعة بالراتنج ومن ثم تركيبها على سطح الخرسانة.
نظام الألياف الزجاجية أحادية الاتجاه مشبع مسبقًا:
نظام الألياف الزجاجية أحادية الاتجاه المشبعة مسبقًا يتم تشبيع الألياف الزجاجية بالراتنج في المصنع، دون معالجة الراتنج في الموقع. يتم تثبيت هذه الألياف على الأسطح بمعالجة أو بدون إضافية بالراتنج زائد، ويتم معالجتها في الموقع.
عدم الالتزام بأي من الأمور المذكورة أعلاه وأيضًا الأمور الأخرى التي يتم ذكرها من قبل الاستشاري والمصنع قد تؤدي إلى ضعف في قدرة النظام على تحمل الحمل، وفي بعض الحالات قد يحدث انفصال للألياف عن السطح.فيما يلي بعض النقاط التي يمكن أن يؤدي الالتزام بها إلى منع حدوث انفصال الألياف:
يجب تجنب لاصق الألياف الزجاجية حتى في زوايا الأسطح الداخلية ويجب أن يتم احترام طول التشبيك الكافي.
يجب تنفيذ التراكب اللازم في أماكن الوصلات.
دليل الجودة(QC)
بعد تنفيذ نظام البوليمرات المسلحة بالألياف الزجاجية، يجب تنفيذ إجراءات الاحتياط وبرامج ضمان الجودة والسيطرة عليها من قبل وحدة مراقبة الجودة (QC).
يجب أن يكون مفتش الجودة على دراية تامة بالمركبات البلاستيكية المقواة بالألياف الزجاجية (FRP)، وبطريقة تركيبها وتنفيذها بشكل كامل. يجب أن يُجري فحوصات يومية أثناء تركيب نظام الألياف الزجاجية، ويجب أن تتضمن هذه الفحوصات النقاط التالية:
- درجة الحرارة المحيطة والرطوبة النسبية والظروف الجوية
- مدى جفاف الأسطح
- طرق تحضير السطح
- مراقبة عملية إعداد الراتنجات
- موقع وحجم أي انفصال للطبقة أو وجود فقاعات الهواء
يجب أيضًا على مفتش الجودة أن يقوم بفحص وتقييم قطع GFRP الذي تم تنفيذه بشكل باستمرارية منتظمة.
أنواع طرق تقييم أنظمة البوليمرات المسلحة بالألياف الزجاجية:
التفتيش العام:
يتم فحص أي تغييرات بصرية عامة مثل التغييرات في اللون، فصل الألياف، التشققات و … من حيث يشير وجود أي من هذه العلامات إلى ضعف في النظام أو تنفيذ غير صحيح. طبيعة مواد قطع FRP تجعل من الضروري مراقبتها وفحصها بشكل دوري على نطاق واسع خلال فترة التشغيل، وذلك لتجنب إصلاحات مكلفة أو نادرة.
أحد الأعطال الشائعة في أنظمة FRP هو انفصال مواد قطع عن الخرسانة، وهو عيب خطير للغاية حيث إذا حدث، فإن النظام بشكل عملي لن يكون فعالًا. لذا يجب تقييم انفصال مواد قطع عن الخرسانة. أفضل طريقة للكشف عن هذه الحالة هي إجراء اختبار الشد Pull-off، حيث يجب تنفيذه وفقًا للأنظمة في فترات زمنية محددة. إذا حدث انفصال الألياف عن سطح الخرسانة، يتعين إعادة تحليل الهيكل بواسطة استشاري لتحديد نوعية الإصلاحات اللازمة له. إذا تم تحديد أضرار جزئية في القطع، يمكن إصلاحها باستخدام تقنيات مثل حقن الراتنج، مع الاهتمام بعدم تسبب المزيد من الأضرار للمواد. إذا حدثت أضرار عامة وأكثر أهمية مثل تقشر أو انفصال الطبقات عن بعضها في نطاق واسع، قد يكون من الضروري إزالة المواد اللاصقة والقطع من الموقع. يتم تغطية المناطق المعيوبة على نطاق واسع وبشكل كافٍ من السطح المتضرر من الخرسانة بمواد جديدة.
المراقبة والتفتيش على المدى الطويل:
يجب أن يتم مراقبة وفحص نظام التقوية بالألياف الزجاجية وفقًا لنظام المراقبة والتفتيش المطبق على جميع أجزاء الهيكل. هذه الإجراءات عادة ما تتم مرة واحدة سنويًا عمومًا للجسور وكل ست سنوات بشكل مفصل، أما في الأبنية فإن الفحوصات المنتظمة نادرة التنفيذ. يجب أن يبرر مهندسو مراقبة الجودة في البناء الرقابة والتفتيش المنتظم على أعضاء التقوية المعززة، ويجب أن تُجرى فحوصات ومراقبات منتظمة على هياكل المباني المقواة بالكومبوزيت GFRP لأعضائها المقواة.
كن أول من يقيم “الألياف الزجاجية أحادیة الإتجاة”