المركبات FRP

Radyab, Strengthening of Buildings

المادة المتشكله من مادتين أو أكثر تسمى المادة المركبة . سبب استخدام المجموعات بدلاً من المواد النقية هو السبب في أنها تمكننا من الاستفادة من الخصائص المفيدة للمواد المختلفة والقضاء على عيوبها ، بمعنى آخر استكمال خصائص هذه المواد من خلال الجمع بينها. كانت التراكيب تستعمل من بعيد الزمان من قبل الإيرانيين والمصريين للقش والطين (الشكل 1). تشتمل التركيبات الأخرى في صناعة البناء على الرمل والماء (الخرسانة) والخرسانة وقضبان التسليح وما إلى ذلك. ومن المثير للاهتمام أن أيا من هذه المواد ليس من الممكن أستعمالها علا حدا في البناء أو ان استعملت لن تأدي عملها بشكلا مناسب ( مثلا الخرسانة لديها سلوك فظ للغاية و تتكسر بفعل الشد ) حديد التسليح يميل أيضًا عند الضغط العالي ويمكنه تحمل ضغط المنخفض فقط) ومع ذلك ، فإن مزيج هذه المواد معًا يجعل مادة قوية مثل الخرسانة المسلحة التي تستخدم على نطاق واسع في هذه الصناعة.

الشکل 1: صورة لبنة التخثر Egypt 1279-1212 BC

أنواع  FRP:

يمكن ان يمكن ان نذکر الأنواع ال FRP ألأياف الكربون CFRP ، ألياف الزجاج GFRP ، ألياف اراميد  AFRP و الياف بازلت BFRP  . هذه المركبات FRP لديها العديد من التطبيقات ، تستخدم الألياف الزجاجية وألياف الكربون على نطاق واسع في الهندسة الإنشائية للزلازل والتعزيز الهيكلي. في السنوات الأخيرة ، أصبحت المواد المركبة أكثر استخدامًا في مزيج من المواد البلاستيكية وأنواع مختلفة من الألياف (الشكل 2). في هذا المزيج ، يلزم أن تتحمل الألياف قوى الشد والضغط ، ويجب أن ينقل البلاستيك (المعروف أكثر باسم الماتريكس) قوى القص. يتم إنتاج المركب بشكل أساسي في خيوط مزدوجة وألياف طويلة أو متصلة ، والمركب الأول مناسب لأجزاء مثل هيكل السيارة ، والقطار ، إلخ. والمركب الثاني هو الأنسب للإجهاد الزمني المطلوب أثناء التعلق بالأطراف ، مثل أجنحة الطائرات والخزانات. الضغط ، ريش توربينات الرياح ، أجزاء جسم السفينة ، إلخ.

الشكل 2 : مثال على المركبات ، الألياف التي لوحظت معل الراتينج مقطعًا صلبًا ذو أحمال عالية الشد وضغط.

استخدام المركبات له العديد من المزايا على المواد التقليدية مثل الفولاذ والألومنيوم. تقليل الوزن الهيكلي ، مقاومة التآكل الأطول ، المعاوقة الكهربائية والمغناطيسية ، إلخ. الخاصية الفائقة لهذه المواد هي توفير القدرة على الاختيار في تصميم المواد مع الخاصية المطلوبة ؛وهذا ما يسمى versatility) ) لذلك ، يمكن تصميم المادة بطريقة تتميز بقوة الشد العالية في اتجاه واحد أو أكثر ، على سبيل المثال. في كثير من الحالات ، يتم استخدامه في الهندسة المدنية و يتم الوفور المواد. بفضل المعرفة بالخصائص الأساسية للمركبات وسلوكها طويل الأجل ، يمكن تبرير الاستخدام المتزايد للمركبات. زيادة المعرفة بهذه المواد ، تم تحديد وتطوير التطبيقات الخاصة ، وتم إلغاء الحاجة إلى تحديد عوامل أمان عالية. أمثلة من المركبات المستخدمة :