فلز ماده ایست که بخاطر گذر زمان با اکسیژن محیطی ترکیبی را تشکیل می‌دهد که به آن زنگ می‌گویند و یا توسط مواد شیمیایی خورنده دچار اضمحلال شیمیایی می‌شود که نتیجه ی آن ترد کردن بخشی از ستون فلزی و کاهش مقاومت فلز می‌شود که برای حل این مشکل از سیستم‌های
FRP استفاده می‌شود.
مقاوم سازی ستون فلزی دچار خوردگی با استفاده از الیاف FRP یکی از روش‌های تایید شده برای مقاوم سازی ستون‌های فلزی است که در شرایط محیطی و با گذر زمان اکسیده می‌شوند و این اکسیدگی باعث کاهش مقاومت ستون فلزی می‌شود برای ترمیم و مقاوم سازی ستون فلزی اکسیده شده یا دچار خوردگی شیمیایی از سیستم های FRP یا الیاف‌های تقویت شده پلیمری استفاده می‌شود.
فیبرهای پلیمری تقویت شده نوعی ماده کامپوزیت متشکل از دو بخش فیبر تقویتی و ماتریس رزینی از جنس پلیمر احاطه شده است. فیبرهای FRP به روش پلی اکریلونیتریل PAN ساخته می‌شوند و میلگردها و پروفیل‌ها به روش پالتروژن تولید می‌گردند که در این روش دسته‌های الیاف پس از آغشته شدن با رزین پس از عبور از یک قالب در کنار هم قرار گرفته و یک پروفیل دارای مقطع ثابت را به وجود می‌آورند. محصولات پلیمری مورد استفاده در سازه‌ها به شکل ورق های FRP، میلگردهای FRP، مش‌های FRP و پروفیل‌های FRP وجود دارد. از این محصولات برای ساخت و تقویت سازه‌ها استفاده می‌شود.
مراحل اجرا سیستم FRP برای مقاوم سازی ستون فلزی
برای اجرا سیستم‌های FRP از سه نوع الیاف تقویت شده کربن CFRP، الیاف تقویت شده شیشه GFRP، و الیاف تقویت شده آرامید AFRP می‌توان استفاده کرد که باید طبق شرایط ایجاد شده طراح یکی از آن‌ها را انتخاب کند که در ویدیو الیاف تقویت شده شیشه GFRP استفاده شده است..
الیاف شیشه در چهار دسته طبقه‌بندی می‌شوند؛
- E-Glass: متداول‌ترین الیاف شیشه در بازار با محتوای قلیایی کم، که در صنعت ساختمان به کار می‌رود.
- Z-Glass: مقاومت بالا در مقابل حمله قلیائیها، که در تولید بتن الیافی استفاده می‌شود.
- A-Glass: مقادیر زیاد قلیایی که امروزه تقریباً از رده خارج شده است.
- S-Glass: در تکنولوژی هوا-فضا و تحقیقات فضایی به کار گرفته می‌شود و مقاومت و مدول الاستیسیته بسیار بالایی دارد.
انواع اشکال موجود الیاف شیشه
- بصورت نخ
- بصورت رشته ای
- بصورت پارچه‌ای در انواع بافت‌ها (ساده، ساتینی و غیره)
- بصورت سوزنی و نمدی
- بصورت نواری
- بصورت سه بعدی (ترکیبی از سوزنی، پارچه‌ای زاویه‌‌دار و رشته‌ای)
عملیات مقاوم سازی ستون فلزی به شرح زیر است:
- سوراخ ایجاد شده بخاطر خوردگی فلز را بزرگتر می‌کنند تا با این روش قسمت‌های خورده شده گسترش نیابد.
- رزین و چسب اپوکسی را با هم مخلوط کرده و بدنه ورق الیاف تقویت شیشه GFRP را به آن آغشته می شود
- ستون توسط GFRP دورپیچ شده و آن‌را مهار می‌کنند تا به راحتی بتوان درون ستون فلزی را گروت ریزی کنند تا سطح لازم برای اتصال ورق‌های الیاف تقویت شده شیشه GFRP به ستون فلزی فراهم شود
مزایا:
- قیمت نسبتا پایین
- استحکام کششی بالا
- مقاومت شیمیایی بالا و خواص عایق مناسب
معایب:
- ترد و شکننده است
- مقاومت در برابر خستگی نسبتا پایینی دارد
- مدول الاستیسیته نسبتا پایینی درمقایسه با دیگر الیاف تقویت شده دارد
- حساسیت به سایش و سختی بالا