التأثير البيئي على خصائص حديد التسليح المقوى بألياف الزجاج

الاستخدام الواسع النطاق لـ منتجات GFRP يشجع الدراسات التطبيقية للمواد المركبة المختلفة، وخصائصها وخصائصها الميكانيكية، والأهم من ذلك، البحث في تأثير العوامل البيئية المختلفة على خصائص FRP.

أصبحت البوليمرات المقواة بالألياف بديلاً فعالاً من حيث التكلفة للمواد المستخدمة تقليديًا في البناء البحري والهندسة المدنية والزراعة والكيميائية وبعض الصناعات الأخرى. في البداية تم تقديرها لمقاومتها الأفضل للتآكل وقوة الشد العالية والوزن الأخف، ونطاق تطبيقها قضبان التسليح المصنوعة من البلاستيك المقوى بالألياف الزجاجية وقد تم التوسع بشكل مستمر.

تشتهر الخرسانة المسلحة وقضبان الحديد بتغير خصائصها وفقدان قوتها الميكانيكية على المدى الطويل عند تعرضها للرطوبة والماء وبعض المواد الكيميائية والصدمات الحرارية. وقد بدأت العديد من مجالات الهندسة الصناعية والمدنية في استخدام مواد حديثة، بما في ذلك قضبان التسليح المصنوعة من البلاستيك المقوى بالألياف (FRP)، في البيئات القاسية كبدائل للخرسانة المسلحة. وينطبق هذا بشكل خاص على إنشاءات الواجهات البحرية، ومنشآت الصناعات الكيميائية، وبناء الجسور، حيث تُعد مقاومة التآكل العالية وخصائص التعب ذات أهمية بالغة.

ومن ثم، فإن الشركات التي تستثمر في إنتاج قضبان التسليح المصنوعة من البلاستيك المقوى بالألياف الزجاجية والشركات التي تفكر في التحول من الفولاذ إلى قضبان البلاستيك المقوى بالألياف الزجاجية تتابع عن كثب التطوير المستمر للمركبات البوليمرية والتغيرات في خصائص البلاستيك المقوى بالألياف الزجاجية نظراً للراتنجات المختلفة المستخدمة في تصنيع قضبان التسليح المصنوعة من البلاستيك المقوى بالألياف الزجاجية والتأثير البيئي على متانة مصفوفة البلاستيك المقوى بالألياف الزجاجية وغيرها من الخصائص.
ركزت الدراسات التي أجراها ناكادا وميانو على التغيرات في متانة قضبان التسليح المصنوعة من البلاستيك المقوى بألياف الزجاج وامتصاص الرطوبة في البيئات الرطبة.

ونتيجة لذلك، اكتشف الباحثون أن البنية الكيميائية، وقوة الشد، وخصائص امتصاص الماء تتأثر بعوامل بيئية مختلفة بدرجة أقل من قضبان الفولاذ.

أما بالنسبة للأضرار المتراكمة الناتجة عن تأثير العديد من العوامل البيئية وخاصة الرطوبة والأملاح فقد كانت أقل بشكل ملحوظ من أضرار قضبان الفولاذ المماثلة والتي تحتاج إلى الصيانة والترميم قبل نهاية فترة الاختبار.
ومع ذلك، فقد أظهرت الأبحاث التي أجرتها شركة ماروم تأثير العوامل البيئية المحددة، بما في ذلك درجة الحرارة والرطوبة والهجوم البيولوجي والتعب، على أداء قضبان التسليح المصنوعة من البلاستيك المقوى بألياف الزجاج في مناطق مناخية مختلفة.

يأتي التأثير الأكثر حدة على خصائص قضبان التسليح المصنوعة من البلاستيك المقوى بالألياف الزجاجية (FRP) من تضافر عدة عوامل، أبرزها الرطوبة ودرجات الحرارة المرتفعة. لا يؤثر الهجوم البكتيري بشكل كبير على منتجات البلاستيك المقوى بالألياف الزجاجية، ولكن التلوث البحري، وهو أمر شائع في البيئات الرطبة، قد يؤثر على السطح دون أن يؤثر على الخصائص الميكانيكية لمصفوفة البوليمر. بالإضافة إلى ذلك، يواصل العلماء والفنيون عملهم على اختبار أنواع الراتنجات لتطوير مواد متوافقة حيويًا.

بالمقارنة مع الحديد والألمنيوم، تتميز المواد المركبة بمقاومة عالية للتآكل والمواد الكيميائية. ومع ذلك، في ظل الظروف القاسية من ارتفاع درجات الحرارة والرطوبة (مثل المناطق الاستوائية)، ينبغي فقط النظر في قضبان FRP ذات المصفوفات الكثيفة لتطبيقات الهندسة المدنية والبحرية. يجب مراعاة التأثير البيئي على خصائص FRP عند اختيار مركبات البوليمر لمشاريع محددة في بعض البيئات حول العالم.
هناك العديد من الدراسات الجارية المخصصة للتغيرات في الصفات والخصائص الميكانيكية للمواد المركبة في سياق كثافات المصفوفة المختلفة وأنواع الراتنج (الإيبوكسي والبوليستر والراتنجات الفينولية وراتنجات فينيل إستر وراتنجات البولي يوريثين).
Composite-Tech تقدم منتجات FRP التي أثبتت كفاءتها وخطوط إنتاجها المصنعة من مواد عالية الجودة باستخدام أحدث التقنيات في ظل اللوائح الصناعية الصارمة.

تُجمع تقارير فرق البحث المختلفة بشكل رئيسي على أن أداء قضبان التسليح المصنوعة من البلاستيك المقوى بألياف الزجاج (FRP) في البيئات القاسية والصعبة يتفوق على نتائج اختبار الخرسانة المسلحة. علاوة على ذلك، تُعدّ استدامة مركبات البوليمر المقواة بالألياف دليلاً قوياً آخر على أهمية استخدام قضبان التسليح المصنوعة من البلاستيك المقوى بألياف الزجاج (FRP).

احصل على خطة العمل
انتقل إلى الأعلى