اثرحرارت آتش و دمای بالا روی محصولات FRP

آتش سوزی و یا دمای بالا تاثیر مستقیمی بر مقاومت، سختی و مدول محصولات FRP می گذارد.

بنابراین لازم است تاثیر دمای بالا و آتش به خوبی شناخته شود تا بتوان برای محافظت این محصولات در برابر آتش بهترین استراتژی انتخاب شود.

در نظر گرفتن عملکرد محصولات FRP در برابر آتش از آنجایی که تاثیر مستقیمی بر مدول الاستیسیته و تنش نهایی دارد برای طراحی ها بسیار حیاتی است.

مطالعه مقاله های بررسی مقاومت پیوستگی میلگرد FRP و بتن و بررسی مقاومت پیوستگی میلگرد FRP و بتن پیشنهاد میگردد.

در حالت عادی حداکثر دمایی که این محصولات می توانند تحمل کنند دمای انتقال شیشه (Tg) آنهاست که در آن فعل و انفعالات شیمیایی بر اثر گرما آغاز می شود.

برای بالا بردن قدرت تحمل گرمایی در این محصولات، در فرایند ساخت محصول به آنها یکسری مواد افزودنی ضد حریق و ژلکوت می افزایند.

افزودنی ضد حریق جهت افزایش مقاومت حرارتی محصول و ژلکوت جهت جلوگیری از تخریب های محیطی است که ممکن است به واسطه حضور افزودنی ضد حریق در محصول رخ دهد.

امروزه شاهد این هستیم که استفاده از محصولات FRP نظیر میلگرد، مش، صفحات و ورقهای FRP با پیوند خارجی برای تقویت سازه های بتنی در حال افزایش است.

اما هنوز هم حساسیت بالای آنها در برابر آتش سوزی یکی از معایب مهم این نوع محصولات برای مصرف کنندگان می باشد.

نهایتا امروزه عملکرد عالی بتن تقویت شده با FRP و طراحی مناسب و عایق بندی شده خوب و مطمئن آنها، استفاده از این محصولات را نزد مصرف کنندگان دو چندان کرده است.

در ادامه 4 اثری که گرما و آتش سوزی یا دمای بالا بر FRP ها دارند را بررسی می کنیم.

مقاومت و سختی FRP ها در برابر حرارت

اگر این محصولات در معرض دمای بالا قرار گیرد، مقاومت و سختی آنها کاهش می یابد. آزمایشها نشان داده که، کربن در FRP به دمای بالا حساس نیست، اما مقاومت و سختی کامپوزیت در دمای بالاتر از 200 درجه سانتیگراد کاهش می یابد.

استحکام کششی و مدول الاستیسیته CFRP ،GFRP و AFRP وقتی در معرض دما تا 60 درجه سانتیگراد قرار بگیرند، به ترتیب 10، 20 و 30 درصد کاهش می یابد.

مشخصات پیوند FRP ها

خصوصیات پیوند FRP ها در دمای بالاتر از دمای انتقال شیشه کاهش می یابد.

پیوند FRP ها به خصوصیات برشی ماتریس یا چسبندگی آنها بستگی دارد.

گسترش آتش، تولید دود، انتشار مواد سمی

رزین ترموستی که به طور گسترده ای در ساخت محصولات FRP مورد استفاده قرار می گیرد، دارای ویژگی های اشتعال پذیری آتش نسبتاً ضعیفی هست اما مقادیر قابل توجهی دود تولید می کند.

استفاده نامناسب پوشش یا محافظ روی محصولات می تواند باعث افزایش قابل توجه اشتعال زایی و گسترش آتش در محصولات FRP شود.

مقاومت بتن تقویت شده با FRP در برابر آتش

مقاومت در برابر آتش اعضای بتنی تقویت شده با FRP دقیقا همانند بتن تقویت شده با فولاد است.

با این تفاوت که برای نگه داشتن دمای محصولات FRP پایین دمای قابل قبول نیاز به پوشش بیشتری است.

برای عناصر ساختاری تقویت شده با FRP با باند خارجی باید عایق حرارتی اعمال شود تا FRP ها بتوانند مقاومت رضایت بخشی در برابر آتش از خود نشان دهند.

1 ساعت در معرض مستقیم آتش قرار گرفتن این محصول که به صورت خارجی بر بتن اعمال شده و به خوبی عایق شده کافی است تا اتصالات آن از دست برود.

با این وجود یک طراحی مناسب و استفاده از تکنیک ضد حریق کردن می تواند این زمان را تا 4 ساعت افزایش دهد.

صفحات فولادی در مدت 8 دقیقه از سطح جدا می شوند. کربن FRP از سطح پوشش دارش شروع به سوختن می کند و سطح مقطع به تدریج کاهش میابد.

نهایتا کربن FRP پس از یک ساعت از سطح جدا میشود.

مطالعه مقاله های بررسی مقاومت پیوستگی میلگرد FRP و بتن و بررسی مقاومت پیوستگی میلگرد FRP و بتن پیشنهاد میگردد.