میلگرد فایبرگلاس (الیاف شیشه) چیست و چه مزایایی دارد؟

قیمت میلگرد فایبرگلاس یا الیاف شیشه بسته به نوع الیاف آن (E ،S یا CR) متفاوت است؛ قیمت محصولاتی که از الیاف نوع E ساخته می‌شود، پایین‌تر است. میلگرد فایبرگلاس (GFRP) نوعی آرماتور است که از رشته‌های شیشه و ماده‌ای به نام رزین یا صمغ ساخته می‌شود. از مزایای آن می‌توان به عایق بودن در برابر جریان الکتریسته و مقاومت خوب در برابر بارگذاری‌های ناگهانی اشاره کرد. این مزایا توأم با مقاومت در برابر خوردگی و وزن سبک، باعث شده تا GFRP مورد توجه مهندسان عمران قرار گیرد. آرماتور شیشه را می‌توان جایگزینی مقرون به صرفه برای تقویت سازه‌های بتنی دانست. استفاده از این محصول به ویژه در مناطقی که نیاز به زیرساخت‌های پایدار، مهم و اساسی است، می‌تواند مفید باشد. آرماتوربندی لایه‌های فوقانی در عرشه پل‌ها و آرماتوربندی کف پارکینگ‌ها و سالن‌های صنعتی، از کاربردهای میلگرد الیاف شیشه است.

قیمت و خرید میلگرد فایبرگلاس

جهت اطلاع از قیمت و خرید میلگرد الیاف شیشه، با مشاوران شرکت مهندسی آنلاین سازه تماس بگیرید. پس از استعلام قیمت، می‌توانید در صورت تمایل، خرید خود را به صورت اینترنتی (آنلاین) نیز انجام دهید. نیازی به پرداخت وجه کامل نیست؛ شما بعد از تأیید پیش‌فاکتور که از سوی کارشناس فروش برایتان ارسال می‌شود، 30% از هزینه کل را واریز می‌کنید. مشتری می‌تواند خرید خود را با فاکتور رسمی انجام دهد. امکان واریز نهایی وجه در محل تحویل بار وجود دارد. محصول مورد نظر شما با قیمت مناسب و در اسرع وقت ارسال خواهد شد. امکان عودت بار تا دو روز وجود دارد. جهت مشاوره و اطلاع از قیمت روز آرماتور الیاف شیشه، با شماره 66396090- 021 تماس بگیرید. ما اینجاییم تا به شما کمک کنیم؛ آنلاین سازه همراه شما تا پلۀ آخر...

میلگرد الیاف شیشه چیست؟

میلگرد شیشه نوعی آرماتور است که به لحاظ ظاهری، شبیه به میلگرد فولادی است اما در ساخت آن بجای آلیاژ فولاد، از رشته‌های (الیاف) شیشه و ماده‌ای به نام رزین یا صمغ استفاده می‌شود. این محصولات در دو نوع ساده و آجدار تولید می‌شوند. آرماتور الیاف شیشه به اختصار GFRP نامیده می‌شود که مخفف عبارت Glass Fiber Reinforcement Polymer است. انواع مختلفی از الیاف شیشه وجود دارد که هر کدام برای مصارف خاصی تولید و مصرف می‌شوند. این فیبرها به طور معمول حاوی بیش از 50 درصد سیلیس و ترکیباتی با اکسیدهای معدنی مختلف است. استفاده از سیلیس همراه با اکسیدهای معدنی مختلف، ویژگی‌های متمایز به محصول می‌دهد و انواع مختلفی از الیاف شیشه را خلق می‌کند.

انواع میلگرد فایبرگلاس

میلگرد فایبر گلاس به لحاظ شکل ظاهری (سطح آرماتور) و نوع متریال یا الیاف مورد استفاده به انواع مختلف تقسیم می‌شوند.

1- تقسیم بندی به لحاظ سطح آرماتور

• ساده. سطح آن ها ساده و فاقد آج یا پوشش ماسه است.
• آجدار. آج‌ها می‌تواند به صورت دنده دنده (Ribbed)، مارپیچ (helical wrapped) و شیار (groove) باشد. وجود آج، پیوند و گیرایی آرماتور با بتن را بهتر و مستحکم‌تر می‌کند.
• سند پوش (sand coated). سند به معنای ماسه است. ایجاد پوششی از ماسه، یک لمس زبر در سطح آرماتور ایجاد کرده و به این ترتیب، گیرایش آن را با بتن بهبود می‌بخشد.
• مرکب: سطح این محصولات علاوه بر آج، با پوششی از ماسه، پوشش داده شده است.

2- تقسیم بندی به لحاظ نوع الیاف شیشه

انواع مختلفی از رشته‌های شیشه وجود دارد و بر این اساس، میلگردهایی که از آن‌ها تهیه می‌شود نیز انواع مختلفی دارند. اما سه نوعی که در ادامه ذکر شده است، کاربرد بیشتر و قیمت مناسب‌تر دارند.

1. الیاف شیشه الکتریکی (E-glass fibers): فاقد قلیا بوده و از بروسیلیکات کلسیم – آلومینیوم ساخته شده می‌شود. مقاومت الکتریکی بالا و مقاومت کم در pH بالا (مانند محیط بتن) از ویژگی‌های آن است.
2. الیاف شیشه مقاوم در برابر خوردگی (CR): استحکام آن مشابه نوعِ E بوده اما در برابر قلیاها مقاوم‌تر است.
3. الیاف شیشه S (S-glass): از آلومینوسیلیکات‌های منیزیم ساخته می‌شود. دوام زیاد، سختی بالا، مقاومت در برابر درجه حرارت شدید و مقاومت در برابر قلیایی‌ها و خوردگی‌ها، از ویژگی‌های الیاف S-glass است.

مشخصات ابعاد و جدول وزنی میلگرد فایبرگلاس یا الیاف شیشه

وزن آرماتورهای فایبرگلاس یک چهارمِ آرماتورهای فولادی و مقاومت کششی‌شان سه برابر بیشتر از آرماتورهای فولادی است. این محصولات به صورت شاخه‌ای و کلاف تولید و عرضه می‌شوند. 

محصولات شاخه‌ای، در سایز (قطر) 4mm تا 40mm تولید می‌شوند. سایز 6، 8، 10، 12، 14 بیشترین استفاده را دارند.

کلاف‌ها نیز در طول 100 متر و سایز 2.6 تا 20 میلیمتر تولید می‌شوند. البته بسته به سایز، برخی کارخانه‌ها کلاف‌های با طول 500 متر نیز تولید می‌کنند.

یک میلگرد GFRP معمولی با قطر 12 دارای ویژگی های زیر است:

• وزن: kg/m 0.22 (0.05 ±)
• مقاومت کششی: ≥500 MPa
• مقاومت برشی: ≥100 MPa
• مدول الاستیسیته:35-45 GPa
• میزان طویل شدگی: 1.5 – 2.5%

خصوصیات و مزایای میلگرد الیاف شیشه

نسبت مقاومت به وزن میلگردهای الیاف شیشه بالاست. این ویژگی باعث شده است تا آن‌ها در کاربری‌های حساس به وزن، گزینه خوبی محسوب شوند. عمر آن‌ها 15 برابر بیشتر و وزن‌شان 89 درصد سبکتر از میلگردهای فولادی است. همچنین، در معرض طیف گسترده‌ای از عناصر خورنده از جمله اسیدها، بازها و یون‌های کلرید، دچار خوردگی نمی‌شوند. این محصولات مزیت های دیگر هم دارند؛ از جمله:

• صرفۀ اقتصادی.
• عایق در برابر جریان الکتریسته.
• تأثیر ناپذیری از میدان مغناطیسی.
• مقاومت خوب در برابر بارگذاری‌های ناگهانی.
• عملکرد کششی بسیار خوب در سازه‌های سبک.
• عدم نیاز به تجهیزات بالابری گران قیمت، سهولت در حمل و نقل و سهولت در مونتاژ به دلیل وزن کم.

دلیل استفاده از آرماتورهای فایبرگلاس چیست؟

نیاز به زیرساخت‌های پایدار، مسائل و هزینه‌های مربوط به خوردگی مواد، مهندسان را به چالش می‌کشد تا به دنبال مصالحی فراتر از مواد و مصالح ساختمانی معمول باشند. میلگرد کامپوزیت تقویت شده با الیاف شیشه (GFRP) که به آن میلگرد فایبرگلاس نیز می‌گویند، یکی از این مواد است که با از بین بردن خطر خوردگی، جهشی به جلو در جهت تأمین سازه هایی با طول عمر طولانی فراهم کرده است.

 میلگرد الیاف شیشه برای استفاده در محیط های چالش برانگیز و خورنده طراحی شده است. این محصول در برابر خوردگی مقاوم بوده، مقاومت کششی بالا و دوام عالی دارد و 4 برابر سبک‌تر از فولاد است. وزن کم، حمل و نقل آن را ارزان‌تر و فرایند نصب آن را سریع‌تر کرده است. در این میان، کاهش استفاده از نیروی انسانی نیز خود نوعی صرفه جویی در هزینه محسوب می‌شود.

کاهش هزینه‌های مربوط به خوردگی، از دیگر دلایل استفاده از میلگردهای الیاف شیشه است. خوردگی سازه‌ها برای دولت‌ها و صاحبان دارایی هزینه بَر است. نزدیکی به اقیانوس، دریا، آب و هوای مرطوب، محافظت ناکافی یا برنامه ریزی‌های ضعیف، همگی از عواملی هستند که منجر به کوتاه شدن عمر سازه‌ها و هزینه‌های سنگین بازسازی می‌شوند.

کاربردهای میلگرد فایبرگلاس یا الیاف شیشه چیست؟

برخلاف میلگرد بستر که کاربرد اصلی آن، مقاوم سازی دیوارها در سازه‌های ساختمانی است، از آرماتورهای الیاف شیشه می‌توان جهت تقویت و استحکام فونداسیون نیز استفاده کرد. در این مورد، آرماتورهای GFRP با قطر 12.5 میلی‌متر (0.5 اینچ) بیشترین کاربرد را دارند. از دیگر کاربردهای این آرماتور می‌توان به موارد زیر اشاره کرد.

• استفاده در خطوط ریلی.
• مقاوم سازی سازه های بتنی.
• تأسیسات فاضلاب و تصفیه خانه‌ها.
• آرماتوربندی لایه‌های فوقانی در عرشه پل‌‌ها.
• سازه‌های بتنی اسکله‌ها و سازه‌های دریایی.
• افزایش مقاومت در دیوار برشی بتنی و بنایی
• آرماتوربندی کف پارکینگ‌ها و سالن‌های صنعتی.
• تقویت سطوحی که به اندازه کافی پوشش بتنی ندارند.
• اجرای نیلینگ و تحکیم خاک در عملیات پایدارسازی گود.
• بخش داخلی مراکز بهداشتی یا بیمارستان‌های تخصصی که با دستگاه‌های MRI کار می‌کنند.

نحوه تولید

ساخت میلگرد فایبرگلاس یا الیاف شیشه، با استاندارد pultrusion انجام می‌شود. اولین مرحله در تولید این محصول، ذوب شیشه، رشته رشته کردن آن و کشیدن این رشته‌هاست تا بدین ترتیب، الیاف تولید شود. بعد از تولید الیاف، باید آن‌ها را در یک غلاف قرار دهند. این غلاف همان رزین یا صمغ است. مواد شیمیایی که در ساخت GFRP استفاده می‌شوند عبارتند از:

• PVA
• وکس یا موم (J1)
• استون
• اپوکسی (رزین و سخت کننده)
• پلی استر (رزین و کاتالیست)
• وینیل استر (رزین و کاتالیست)

میلگرد فایبرگلاس در برابر pHهای بالای ناشی از قرار گرفتن در داخل بتن به یک محافظ نیاز دارد. برای این منظور، از رزین وینیل استر برای اتصال تمام الیاف شیشه به یکدیگر استفاده می‌شود. رزین وینیل استر تا حدی از میلگرد فایبرگلاس در برابر قلیاها محافظت می‌کند. بر اساس نوع کاربرد، از رزین های اپوکسی و پلی استر نیز استفاده می‌شود. افزایش پیوند و اتصالات پیوندی بین آرماتورها با بتن مهم است. این حالت در مورد آرماتورهای فولادی، با آجدار کردن سطح میلگرد ساده و تولید میلگرد آجدار، ایجاد می‌شود. در مورد آماتورهای الیاف شیشه نیز جهت افزایش مقاومت پیوندی آرماتور با بتن، علاوه بر ایجاد آج، سطح آن‌ها را با شن و ماسه پوشش می‌دهند.

معایب

کار با مواد شیمیایی همواره و تولید محصولاتی که بر پایه مواد شیمیایی هستند، اغلب مضراتی برای کارکنان بخش تولید دارد. تولید الیاف شیشه نیز از این امر مستثنی نیست.

• اَسِتون به شدت قابل اشتعال است. بیشتر رزین‌ها نیز قابل اشتعال هستند. با توجه به اینکه این دو ماده در ساخت GFRP استفاده می‌شود، پتانسیل اشتعال‌پذیری در محصولات تولید شده نیز وجود دارد.
• تماس پوست با رزین‌ها و سخت کننده‌ها (اپوکسی و پلی استر) ممکن است در کارکنان، حساسیت پوستی و واکنش‌های آلرژیک ایجاد کند.
• گرد و غبار حاصل از سمباده زدن و برش GFRP در حین تولید، ممکن است باعث تحریک چشم، بینی، گلو و پوست شود. به همین دلیل، استفاده از ماسک در حین تولید و برش ضروری است.

با همه مواردی که ذکر شد، ثابت می‌شود که استفاده از الیاف بازالت جهت تولید میلگرد کامپوزیت تا چه حد سالم‌تر و مقرون به صرفه‌تر است! با این حال، با اینکه هزینه نهایی ساخت میلگرد بازالت کمتر تمام می‌شود، در حال حاضر، الیاف شیشه تا حد زیادی غالب‌ترین الیاف مورد استفاده در صنعت تولید پلیمرهای تقویت شده است.