เหล็กเส้นเสริมใยแก้ว (GFRP) สามารถทดแทนเหล็กเส้นเหล็กในโครงสร้างคอนกรีตได้ การใช้งานอาจเป็นแบบชั่วคราวหรือถาวรก็ได้เมื่อมีข้อกำหนดด้านความแข็งแรงสูง ความเสี่ยงต่อการกัดกร่อน หรือเพื่อหลีกเลี่ยงหรือหลีกเลี่ยงการเหนี่ยวนำกระแสจากสนามแม่เหล็กไฟฟ้า
ผลิตภัณฑ์นำเสนอโซลูชั่นที่เป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อมและช่วยลดต้นทุนการซ่อมแซมและบำรุงรักษาได้อย่างมาก
เหล็กเส้นเสริมใยแก้วผลิตขึ้นโดยใช้กระบวนการพัลทรูชันอย่างต่อเนื่อง เส้นใยที่ใช้ได้แก่ แก้วคุณภาพสูง เรซินจากโพลีเอสเตอร์ หรือไวนิลเอสเทอร์ โดยมีปริมาณเส้นใยทั่วไปอยู่ที่ 75%
เหล็กเส้น GFRP มีความแข็งแรงสองเท่า (ความต้านทานแรงดึง) เมื่อเทียบกับเหล็ก วัสดุเหล็กเส้นแสดงพฤติกรรมยืดหยุ่นเชิงเส้นจนถึงความล้มเหลว ซึ่งเรียกว่าพฤติกรรมเปราะ น้ำหนักคือ 1/4 เมื่อเทียบกับเหล็กเส้น
เหล็กเส้น GFRP มีจำหน่ายในเส้นผ่านศูนย์กลางปกติตั้งแต่ 8 มม. ถึง 38 มม. มุม/โค้ง มีให้เลือกหลายแบบ เช่น รูปทรง 2 มิติ หรือ 3 มิติ คล้ายกับเหล็กเส้นเหล็กเส้น
การแนะนำประสิทธิภาพของผลิตภัณฑ์
ข้อดีและคุณสมบัติ
-
ค่าการนำความร้อนต่ำช่วยลดสะพานเย็นผ่านคอนกรีต
-
ไม่เป็นสื่อไฟฟ้า – จะไม่นำไปสู่กระแสไฟฟ้าที่ไม่พึงประสงค์ในกรณีที่เกิดอุบัติเหตุ
-
ไม่เป็นแม่เหล็ก – ไม่รบกวนเครื่องมืออิเล็กทรอนิกส์
-
ทนต่อการกัดกร่อน – ลดฝาครอบเพื่อป้องกันการกัดกร่อน
-
ความต้านทานแรงดึงสูง – ประมาณ. ความแข็งแรงของเหล็กเส้นเป็นสองเท่า
-
พื้นผิวที่ขึ้นรูปอย่างต่อเนื่อง – การยึดเกาะที่เหมาะสมกับคอนกรีต
-
น้ำหนักเบา – ง่ายต่อการควบคุมที่ไซต์งาน
1. บทนำ
ส่วนประกอบคอนกรีตเสริมเหล็กแบบดั้งเดิม เช่น คาน ประกอบด้วยคอนกรีต รวมถึงปูนซีเมนต์ปอร์ตแลนด์และเหล็กเส้นเสริมแรง หน้าที่ของคอนกรีตในคานเหล่านี้คือความต้านทานต่อแรงอัด แรงดึงและแรงเฉือนจะถูกต้านทานด้วยเหล็กเส้นเหล็กที่ฝังอยู่ในคอนกรีต โครงสร้างดังกล่าวมีประสิทธิภาพโดยที่คอนกรีตมีความต้านทานต่อแรงอัดอย่างแยกไม่ออก ในขณะที่เหล็กช่วยเพิ่มแรงดึงและแรงเฉือนบางส่วน อย่างไรก็ตาม ปัญหาการกัดกร่อนที่เกี่ยวข้องกับเหล็กเส้นเหล็กเส้นทำให้อายุการใช้งานของมันลดลง และการแก้ปัญหา เช่น การเคลือบเหล็กเส้นเหล็กเส้นก็มีค่าใช้จ่ายสูง เทคโนโลยีล่าสุดส่งผลให้มีวัสดุเสริมแรงทางเลือก เช่น วัสดุ GFRP ที่มีจำหน่ายในท้องตลาดในรูปแบบของแท่งหรือแผ่นที่สามารถเชื่อมติดกันในชิ้นส่วนคอนกรีตเพื่อให้มีคุณสมบัติที่ต้องการหลายประการ สิ่งที่สำคัญที่สุดคือคุณสมบัติต้านทานการกัดกร่อนของโพลีเมอร์และความเครียดที่ยืดเยื้อไปสู่ความล้มเหลวที่ให้เวลาเพียงพอในการแจ้งเตือนก่อนที่จะเกิดความล้มเหลว
2. จุดมุ่งหมายของงาน
โพลีเมอร์เสริมใยแก้ว (GFRP) ถูกใช้เป็นวัสดุทดแทนเหล็กเส้น มีน้ำหนักเบา ไม่มีการกัดกร่อน ความต้านทานแรงดึงที่เหนือกว่า และประสิทธิภาพทางกลสูง การติดตั้งเหล็กเส้น GFRP นั้นคล้ายคลึงกับเหล็กเส้นเหล็ก แต่มีปัญหาในการจัดการ การขนส่ง และการจัดเก็บน้อยกว่า ในงานนี้ เรซินโพลีเอสเตอร์ไม่อิ่มตัวและเส้นใยแก้ว E ถูกนำมาใช้ในการสังเคราะห์เหล็กเส้น GFRP ที่มีเส้นผ่านศูนย์กลาง 1.25 ซม. เพื่อจำลองขนาดของเหล็กเส้นเหล็กเส้น พื้นผิวได้รับการแก้ไขโดยการรวมทรายหยาบเพื่อหลีกเลี่ยงการลื่นไถลในสภาวะความเครียด จากนั้น จะนำลักษณะเฉพาะทางกลของคอนกรีตเสริมเหล็กที่มีเหล็กเส้น GFRP มาเปรียบเทียบกับเหล็กเส้นเหล็กเส้น
3. ใช้เหล็กเส้น GFRP
วัสดุที่ใช้ในการวิจัยนี้และคุณลักษณะได้แก่: ใยแก้วในรูปแบบเสื่อ “JIASHAN FIBERGLASS WEAVING FACTORY ZHEJIANG, China” น้ำหนัก 600 g∖m2 และมีความยาว 1250 มม. เส้นใยจะถูกดึงออกจากเสื่อและนำไปใช้ในการสังเคราะห์เหล็กเส้น พบว่าต้องใช้เส้นใย 86 เส้นและเรซินที่เติมเข้าไปในการผลิตเหล็กเส้นเส้นผ่านศูนย์กลาง 1.25 ซม. เรซินโพลีเอสเตอร์ไม่อิ่มตัว “บริษัท FARAPOL ประเทศอิหร่าน” และสารทำให้แข็ง (เมทิลเอทิลคีโตนเปอร์ออกไซด์) “บริษัท akpakimya ประเทศตุรกี” ใช้ปูนซีเมนต์ปอร์ตแลนด์ธรรมดาที่ผลิตโดย (Mass-Bazian) เป็นไปตามมาตรฐานอิรัก ทรายธรรมชาติ Al-Ukhaydir เป็นมวลรวมละเอียด การไล่ระดับ รวมถึงคุณสมบัติทางเคมีและกายภาพที่เลือกนั้นอยู่ภายในขีดจำกัดของมาตรฐานอิรัก กรวดที่มีการไล่ระดับ (5–19 มม.) ถูกใช้เป็นมวลรวมหยาบจากทางตอนเหนือของกรุงแบกแดด (อัล-นาบาอี) และการวิเคราะห์ตะแกรง ความถ่วงจำเพาะ ความหนาแน่น และปริมาณซัลเฟตอยู่ภายในมาตรฐานอิรักหมายเลข 45/1984 มีการใช้น้ำประปา
การสังเคราะห์เหล็กเส้น GFRP จากเส้นใยแก้วและเรซินโพลีเอสเตอร์ไม่อิ่มตัวนั้นผลิตขึ้นโดยการแช่เส้นใยตามยาวในเรซินโพลีเอสเตอร์ที่ไม่อิ่มตัวด้วยสารทำให้แข็ง (1%) จากนั้นโพลีเมอร์ส่วนเกินจะถูกกำจัดออก นั่นคือโดยไม่ต้องใช้แม่พิมพ์ เพราะในกรณีของการใช้แม่พิมพ์ เมทริกซ์จะล้มเหลวก่อนที่เส้นใยจะต้านทานเมื่ออยู่ภายใต้แรงดึง มีความพยายามหลายครั้งเพื่อให้บรรลุเส้นผ่านศูนย์กลางของแท่งที่ต้องการโดยใช้จำนวนเส้นใยที่แตกต่างกันและเส้นผ่านศูนย์กลางในการวัดทุกครั้ง ในที่สุดก็ได้แท่งขนาดเส้นผ่านศูนย์กลาง 12.5 มม. ซึ่งพบได้ทั่วไปในงานก่อสร้าง แท่งที่ได้จะมีเศษส่วนปริมาตรเส้นใย 80% และเศษส่วนปริมาตรโพลีเอสเตอร์ 20%
หลังจากได้รับ GFRP แล้ว จะวัดค่าความต้านทานแรงดึงและแรงดัดงอและเปรียบเทียบกับแท่งเสริมแรงปกติ มีหลายวิธีในการเพิ่มการยึดเกาะระหว่างเหล็กเสริมกับคอนกรีต เช่น การเคลือบแท่ง GFRP ด้วยทรายหยาบที่มีขนาดสูงกว่า 300 μm
สัดส่วนการผสมที่ใช้คือ (1:1.5:3) วัสดุแห้ง (ซีเมนต์และทราย) ผสมให้เข้ากันตาม ASTMC-192 ในกระทะ จากนั้นจึงผสมกรวดและผสมด้วยพลั่วจนกรวดกระจายสม่ำเสมอทั่วทั้งชุด จากนั้นจึงเทน้ำและผสมกับวัสดุแห้งตามระยะเวลาที่กำหนดจนคอนกรีตมีลักษณะเป็นเนื้อเดียวกันและมีความสม่ำเสมอตามที่ต้องการ กระบวนการผสมถูกหยุดชั่วคราวแล้วจึงคืนกลับสักสองสามนาที และปิดปลายเปิดหรือด้านบนของกระทะไว้เพื่อป้องกันการระเหยในช่วงเวลาที่เหลือ ขั้นตอนนี้ถูกทำซ้ำในสองรอบเพื่อประกันความเป็นเนื้อเดียวกันสำหรับของผสม เวลาผสมทั้งหมดประมาณ 15 นาที (ดู )
ประโยชน์ของแถบเสริมไฟเบอร์กลาส:
- ความต้านทานการกัดกร่อน: ไม่เป็นสนิม และทนทานต่อการกระทำของเกลือไอออน สารเคมี และความเป็นด่างที่สืบทอดมาในคอนกรีต
- น้ำหนักเบา: น้ำหนักประมาณหนึ่งในสี่ของแท่งเหล็กขนาดเท่ากัน ซึ่งช่วยประหยัดทั้งการวางและการใช้งานอย่างมาก
- ความเป็นกลางทางแม่เหล็กไฟฟ้า: ไม่มีโลหะ และจะไม่รบกวนการทำงานของอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ที่มีความละเอียดอ่อน เช่น หน่วย MRI ทางการแพทย์ หรืออุปกรณ์ทดสอบอิเล็กทรอนิกส์
- ฉนวนความร้อน: มีประสิทธิภาพสูงในการต้านทานการถ่ายเทความร้อน
เหล็กเส้นไฟเบอร์กลาส เหล็กเส้น FRP
แอปพลิเคชัน
โครงสร้างแบบสัมผัส แผงด้านหน้า การปรับปรุงและเสริมสร้างความแข็งแกร่ง อาคารโครงสร้างพื้นฐาน ทางหลวง มอเตอร์เวย์ รางความเร็วสูง คอนกรีตสำเร็จรูป ส่วนของอุโมงค์ การขุด เขื่อน สถานีหม้อแปลงไฟฟ้า วงแหวนเพลา วิศวกรรมทางน้ำ การใช้งานชั่วคราว (ตาอ่อน) ทางรถไฟ/ ผ้ากันเปื้อนโดยใช้ลูปเหนี่ยวนำ ,สิ่งอำนวยความสะดวกด้านการวิจัย ,ฐานราก ,โรงงานอุตสาหกรรม ,การเชื่อมต่อระเบียง ,ทางเท้า
คำถามที่พบบ่อย
ถาม :
มันแข็งแกร่งแค่ไหน?
ตอบ :
Fiberglas™ Rebar มีแนวโน้มที่จะมีความตึงมากกว่าเหล็กประมาณสองเท่า อย่างไรก็ตาม มันมีโมดูลัสความยืดหยุ่นที่ต่ำกว่า ซึ่งสามารถขับเคลื่อนข้อกำหนดการออกแบบที่แตกต่างกันได้
ถาม :
เหล็กเส้น GERP สามารถใช้แทนเหล็กได้หรือไม่?
ตอบ :
ได้ Fiberglas™ Rebar สามารถนำมาใช้ทดแทนเหล็กในโครงสร้างต่างๆ ทุกรูปทรงและขนาดได้อย่างแน่นอน อย่างไรก็ตาม นี่ไม่ได้หมายความว่าสามารถหรือควรใช้แทนโดยตรง บ่อยครั้ง คุณอาจจำเป็นต้องใช้ Fiberglas™ Rebar ไม่มากก็น้อย ขึ้นอยู่กับความต้องการ โดยปกติแล้ว การออกแบบของเราจะขึ้นอยู่กับความสามารถในการซ่อมบำรุงและความกว้างของรอยแตกร้าว
ถาม :
ฉันจะติดตั้งเหล็กเส้น GFRP ได้อย่างไร
ตอบ :
การผูกวัสดุ: Fiberglas™ Rebar สามารถผูกได้คล้ายกับแท่งเหล็ก และมักใช้ลวดผูกเคลือบพลาสติก ในการใช้งานที่ไม่อนุญาตให้ใช้โลหะ สายรัดไนลอนเป็นทางเลือก Lap Splices: Lap splices ทำในลักษณะเดียวกับเหล็กและสามารถผูกเข้ากับเหล็กได้เช่นกัน ความยาวที่ต้องการอาจแตกต่างกัน ดังนั้นจึงควรยืนยันค่าที่ถูกต้องก่อนจัดวาง การจัดการ: แม้ว่าจะเป็นวัสดุที่ทนทาน แต่ควรระมัดระวังเช่นเดียวกับวัสดุใดๆ ก็ตาม จับเช่นเดียวกับเหล็กเส้นเคลือบอีพ็อกซี่ และหลีกเลี่ยงการลากวัสดุหรือสร้างความเสียหายทางกายภาพ การตัด: Fiberglas™ Rebar เป็นวัสดุที่ตัดได้ง่ายมาก และสามารถตัดได้ด้วยเลื่อยหลายประเภท คำแนะนำคือให้ใช้เลื่อยวงเดือนที่มีใบมีดปลายเพชร แต่เลื่อยลูกสูบที่มีใบมีดสำหรับตัดโลหะจะใช้ได้กับแท่งแต่ละแท่ง อย่าพยายามตัดหรือเผาคาน เพราะจะทำให้เสียหายและทำให้ใช้งานไม่ได้
สินค้าอื่นๆที่เกี่ยวข้อง