تقويت سازه هاي بتن آرمه با الياف frp 

همان طور که می دانیم گسیختگی مواد که به وسیله سیمان تهیه شده ومی شکنند به علت ترد بودن ان می باشد همان طو ر که قبلا" توضیح داده شد تقویت بتن توسط الیاف کوتاه به صورت تصادفی  ونا منظم می شد وباعث تثبیت ترکها واستحکام کششی بتن می شود      

در دهه ۱۹۵۰برای اولین بار در کشور شو روی وبعد درکشور امریکادر سال۱۹۶۰ تحقیقاتی انجام شده در صورت استفاده از الياف فولادي در ماتريس شكننده، تمركز تنش در محل تركهاي بوجود آمده كاهش مي يابد . . .

بتن الیافی که به نام های زیر در جهان موجود است آرماتورها که معروف به آرماتورهای با الیاف پلاستیکی (FRP) هستند از الیاف مختلفی چون الیاف شیشه ای (GFRP) الیاف آرامیدی (Afrp) والیاف کربنی (CFRP) در یک رزین چسباننده تشکیل شده انددر دنیا معروف است

این مواد یکی از پر مصرف ترین مواد در مناطق سرد نظیر شمال آمریکا و کانادا و بعضی کشورهای اروپایی است که همراه با ان از سنگدانه های هوا ساز نیز استفاده میشودکاربرد صفحات با الیاف کربنی برای این تقویت بیشتر رایج گشته و در چندین پل در ژاپن و در بعضی کشورهای اروپایی از آن استفاده شده است.

به خصوص در ژاپن که به علت مقاومت در بتن الیافی در برابر خوردگیدر پل ودیوار های نما از این بتن الیافی خیلی استفاده می کنندهمچنین امروزه علم نانو نیز به کمک بتن الیافی و

صنعت ساختمان امده وامروزه استفاده از انواع پلیمر والیاف در بتن به وسیله علم نانورونق گرفته است که تاریخ این علم بر میگردد به دوره ۷۰ معرفي شده اند که از فناوري sol-gel جهت انتشار (Disperse ) دادن ذرات نانو کاني درون ماتريس پليمر استفاده شده استد یکی از شرکت های که در این علم پیشتاز است شرکت تویوتا ژاپن می باشد تکنولوژي نانو فلز آرتونايد که اخيرا الياف تجاري نانو آلومينا  را توليد کرده است یکی دیگر از موفقیت کشور های پیشرفته می باشد که امروزه در این علم به دست امده امروزه بسیاری از دانشگاه دنیا سعی در استفاده از این دانش درصنعت ساختمان می باشدیکی دیگر از اختراعات در ژاپن جلوگیری از یخ زدگی بتن الیافی به وسیله علم نانو می باشد  

شکل سازه های که از  بتن الیافی در کشور های گوناگون ساخته:

تقويت سازه هاي بتن آرمه با الياف frp 

همان طور که می دانیم گسیختگی مواد که به وسیله سیمان تهیه شده ومی شکنند به علت ترد بودن ان می باشد همان طو ر که قبلا" توضیح داده شد تقویت بتن توسط الیاف کوتاه به صورت تصادفی  ونا منظم می شد وباعث تثبیت ترکها واستحکام کششی بتن می شود      

در دهه ۱۹۵۰برای اولین بار در کشور شو روی وبعد درکشور امریکادر سال۱۹۶۰ تحقیقاتی انجام شده در صورت استفاده از الياف فولادي در ماتريس شكننده، تمركز تنش در محل تركهاي بوجود آمده كاهش مي يابد . . .

بتن الیافی که به نام های زیر در جهان موجود است آرماتورها که معروف به آرماتورهای با الیاف پلاستیکی (FRP) هستند از الیاف مختلفی چون الیاف شیشه ای (GFRP) الیاف آرامیدی (Afrp) والیاف کربنی (CFRP) در یک رزین چسباننده تشکیل شده انددر دنیا معروف است

این مواد یکی از پر مصرف ترین مواد در مناطق سرد نظیر شمال آمریکا و کانادا و بعضی کشورهای اروپایی است که همراه با ان از سنگدانه های هوا ساز نیز استفاده میشودکاربرد صفحات با الیاف کربنی برای این تقویت بیشتر رایج گشته و در چندین پل در ژاپن و در بعضی کشورهای اروپایی از آن استفاده شده است.

به خصوص در ژاپن که به علت مقاومت در بتن الیافی در برابر خوردگیدر پل ودیوار های نما از این بتن الیافی خیلی استفاده می کنندهمچنین امروزه علم نانو نیز به کمک بتن الیافی و

صنعت ساختمان امده وامروزه استفاده از انواع پلیمر والیاف در بتن به وسیله علم نانورونق گرفته است که تاریخ این علم بر میگردد به دوره ۷۰ معرفي شده اند که از فناوري sol-gel جهت انتشار (Disperse ) دادن ذرات نانو کاني درون ماتريس پليمر استفاده شده استد یکی از شرکت های که در این علم پیشتاز است شرکت تویوتا ژاپن می باشد تکنولوژي نانو فلز آرتونايد که اخيرا الياف تجاري نانو آلومينا  را توليد کرده است یکی دیگر از موفقیت کشور های پیشرفته می باشد که امروزه در این علم به دست امده امروزه بسیاری از دانشگاه دنیا سعی در استفاده از این دانش درصنعت ساختمان می باشدیکی دیگر از اختراعات در ژاپن جلوگیری از یخ زدگی بتن الیافی به وسیله علم نانو می باشد  

شکل سازه های که از  بتن الیافی در کشور های گوناگون ساخته:

استفاده از مصالح جديد و به خصوص كامپوزيت‌ها به جاي فولاد در دهة اخير در دنيا به شدت مورد علاقه بوده است . كامپوزيت‌ها از يك   مادة چسباننده (اكثراً اپوكسي) و مقدار مناسبي الياف تشكيل يافته است. اين  الياف  ممكن  است از  نوع كربن، شيشه، آراميد و ...  باشند،  كه كامپوزيت حاصله به ترتيب، به نامAFRP, GFRP, CFRP خوانده مي‌شود. مهم ترين  حسن  كامپوزيت‌ها ، مقاومت  بسيار  عالي  آنها  در  مقابل خوردگي است. به همين دليل كاربرد كامپوزيت‌هاي FRP در بتن‌آرمه به جاي ميلگردهاي فولادي، بسيار مورد توجه قرار گرفته است  لازم به ذكر است كه خوردگي ميلگرد در بتن  مسلح به  فولاد به  عنوان  يك مسئلة بسيار جدي تلقي مي‌گردد. تاكنون  بسياري از سازه‌هاي بتن‌آرمه در اثر تماس و مجاورت با سولفاتها، كلرورها و ساير عوامل خورنده دچار آسيب جدي گرديده‌اند، چنانچه فولاد به كار رفته در بتن تحت تنش‌هاي بالاتر در شرايط بار سرويس قرار گيرند اين مسئله به مراتب بحراني‌خواهد بود.

يك سازة بتن‌آرمة معمولي كه به ميلگردهاي فولادي مسلح است، چنانچه در زمان طولاني در مجاورت عوامل خورنده نظير نمك‌ها، اسيدها و كلرورها قرار مي‌گيرد، قسمتي از مقاومت خود را از دست خواهد داد. به علاوه فولادي كه در داخل بتن زنگ مي‌زند، بر بتن اطراف خود فشار آورده و باعث خرد شدن آن و ريختن پوستة بتن مي‌گردد.

تاكنون تكنيك‌هايي جهت جلوگيري از خوردگي فولاد در بتن‌آرمه توسعه داده شده و به كار رفته است كه در اين ارتباط مي‌توان به پوشش ميلگردها توسط اپوكسي، تزريق پليمر به سطح بتن و يا حفاظت كاتديك اشاره نمود. با اين وجود هر يك از اين روش‌ها تا حدودي و فقط در بعضي از زمينه‌ها موفق بوده‌اند. به همين جهت به منظور حذف كامل خوردگي ميلگردها، توجه محققين و متخصصين بتن‌آرمه به حذف كامل فولاد و جايگزيني آن با مواد مقاوم در مقابل خوردگي معطوف گرديده است. در همين راستا كامپوزيت‌هاي FRP (پلاستيك‌هاي مسلح به الياف) از آنجا كه به شدت در محيط‌هاي نمكي و قليايي در مقابل خوردگي مقاوم هستند، موضوع تحقيقات گسترده‌اي به عنوان يك جانشين مناسب براي فولاد در بتن‌آرمه، به خصوص در سازه‌هاي ساحلي و دريايي گرديده‌اند.

لازم به ذكر است كه اگر چه مزيت اصلي ميلگردهاي از جنس FRP مقاومت آنها در مقابل خوردگي است، با اين وجود خواص ديگر كامپوزيت‌هاي FRP نظير مقاومت كششي بسيار زياد (تا 7 برابر فولاد)، مدول الاستيسيتة قابل قبول، وزن كم ، مقاومت خوب در مقابل خستگي و خزش، عايق بودن در مقابل امواج مغناطيسي و چسبندگي خوب با بتن، مجموعه‌اي از خواص مطلوب را تشكيل مي‌دهد كه به جذابيت كاربرد FRP در بتن‌آرمه افزوده‌اند. اگر چه بعضي از مشكلات نظير مشكلات مربوط به خم كردن آنها و نيز رفتار كاملاً خطي آنها تا نقطة شكست، مشكلاتي از نظر كاربرد آنها فراهم نموده‌اند كه امروزه موضوع تحقيقات گسترده‌‌اي به عنوان يك جانشين مناسب براي فولاد در بتن‌آرمه، به خصوص در سازه‌هاي ساحلي و دريايي گرديده‌اند.

با توجه به آنچه كه ذكر شد ، بسيار به جاست كه در ارتباط با كاربرد كامپوزيت‌هاي FRP در بتن‌ سازه‌هاي ساحلي و دريايي مناطق جنوبي ايران و به خصوص منطقة خليج‌فارس، تحقيقات گسترده‌اي صورت پذيرد. در همين راستا مناسب است كه تحقيقات مناسبي بر انواع كامپوزيت‌هاي FRP (AFRP, CFRP, GFRP) و ميزان مناسب بودن آنها براي سازه‌هاي دريايي كه در منطقة خليج‌فارس احداث شده است، صورت پذيرد. اين تحقيقات شامل پژوهش‌هاي گستردة تئوريك بر رفتار سازه‌هاي بتن‌آرمة متداول در مناطق دريايي (به شرط آنكه با كامپوزيت‌هاي FRP مسلح شده باشند) خواهد بود. در همين ارتباط لازم است كارهاي تجربي مناسبي نيز بر رفتار خمشي، كششي و فشاري قطعات بتن‌آرمة مسلح به كامپوزيت‌هاي FRP صورت پذيرد.

لازم به ذكر است كه چنين تحقيقاتي در 10 سال اخير در دنيا صورت گرفته كه نتيجة اين تحقيقات منجمله آئين‌نامة ACI-440 است كه در چند سال اخير انتشار يافته است. با اين وجود كامپوزيت‌هاي FRP در ايران كماكان ناشناخته باقي مانده است و به خصوص كاربرد آنها در بتن‌آرمه در سازه‌هاي ساحلي و دريايي كاملاً دور از چشم متخصصين و مهندسين ايراني بوده است. تحقيقاتي كه در اين ارتباط صورت خواهد گرفت، مي‌تواند منجر به تهية دستورالعمل و يا حتي آئين‌نامه‌اي جهت كاربرد FRP در بتن‌آرمه به عنوان يك جسم مقاوم در مقابل خوردگي در سازه‌هاي بندري و دريايي ايران گردد. اين حركت مي‌تواند فرهنگ كاربرد اين مادة جديد در بتن‌آرمة ايران را بنيان گذارد و از طرفي منجر به صرفه‌جويي‌ ميلياردها ريال سرمايه‌اي ‌شود كه متأسفانه همه ساله در سازه‌هاي بتن‌آرمة احداث شده در مناطق جنوبي ايران (به خصوص در مناطق بندري و دريايي)، به جهت خوردگي ميلگردها و تخريب و انهدام سازة بتني، به‌هدر مي‌رود

ب) افزايش عمر مفيد و مقاومت در برابر شرايط نامساعد:

بسياري از پروژه­هاي عمراني كشور در مناطق ساحلي شمال و جنوب كشور اجرا شده­اند و اين سازه­ها همواره در معرض آسيب­هاي ناشي از شرايط جوي مرطوب و خورنده ساحلي واقع مي­باشند. از اين ميان مناطق جنوب كشور در شرايط نامساعدتري نسبت به مناطق شمالي كشور قرار دارند، به گونه­اي كه به گفتة كارشناسان، محيط خورندة سواحل خليج فارس از نامطلوب­ترين محيط­هاي دريايي جهان به شمار مي­رود. چند كشور اروپايي و آمريكايي، آزمايشگاه­هاي خوردگي خود را در سواحل كشورهاي حاشية خليج فارس ايجاد كرده­اند كه خود حاكي از شدت نامساعد بودن شرايط محيطي خورندة خاص منطقه مي­باشد.

اكثر سازه­هايي كه در كنار ساحل يا حتي دور از ساحل ساخته شده­اند، دچار مشكل خوردگي آرماتور هستند كه هزينه­هاي ميلياردي بنادر و اسكله­هاي جنوبي خود بيانگر عمق فاجعه مي­باشد. سازه­هاي غيردريايي واقع در جنوب كشور معمولاً پس از گذشت ده سال از عمر خود دچار پوسيدگي مي­گردند و اين در حالي است كه سازه­هاي دريايي عمري بسيار كوتاه­تر دارند. به طور مثال قبل از اتمام يك اسكلة سه كيلومتري در جنوب كشور كه مدت سه سال به طول انجاميد، آثار خوردگي در قسمت­هاي آغازين اسكله نمايان گرديد. اين خوردگي­ها كه قسمت­هاي فلزي سازه و تبعاً كل سازه را مورد تخريب قرار مي­دهد، هزينة تعمير و بازسازي هنگفتي را به ما تحميل مي­نمايد. در سال گذشته تعمير تنها يك اسكلة سه و نيم كيلومتري واقع در بندر امام خميني، بالغ بر هجده ميليارد تومان هزينه در پي داشته­است. استفاده از افزودني­هاي مناسب بتن و يا بهره­گيري از مواد كامپوزيتي (FRP) چه در زمينة تقويت خارجي بناها و چه به شكل آرماتورهاي كامپوزيتي، مي­تواند راهگشاي مناسبي در برابر مشكلات خوردگي سازه­هاي بتني باشد.

همچنين استفاده از مواد كامپوزيتي در تعمير و تقويت ساختمان­هاي قديمي از مباحث مهمي است كه در دنياي امروز مطرح گرديده است و نمايانگر گونه­اي ديگر از راهيابي مواد نو به عرصة صنعت ساختمان مي­باشد. با توجه به زلزله­خيز بودن كشور، ناچاريم كه ساختمان­هاي قديمي و شرياني را بدون افزايش وزن سازه، تقويت نماييم و اين بدون توجه به تكنولوژي­هاي نو بالاخص كامپوزيت­ها امكان­پذير نيست.

ج) افزايش سرعت ساخت و توليد صنعتي ساختمان:

توليد صنعتي سازه­هاي ساختماني براي اولين بار، به سال‌هاي اوليه پايان جنگ جهاني دوم برمي­گردد. كشورهاي اروپايي با مشاهدة ويراني­هاي انبوه به جاي مانده از جنگ و ناكارآمدي روش­هاي سنتي و متداول ساختمان­سازي در پاسخگويي به نياز جامعه به بازسازي، به تحقيق و توسعه روش­هاي ساخت­وساز سريع پرداختند. دستاورد اين تلاش­ها، تكنولوژي سازه­هاي سبك پيش­ساخته بود كه امكان انبوه­سازي سريع و كاهش زمان بناي ساختمان را مقدور مي­ساخت و به اين ترتيب امكان پاسخگويي به نياز گستردة جوامع پس از جنگ به مسكن ميسر گرديد.

توليد صنعتي ساختمان علاوه بر افزايش سرعت توليد مسكن، مزاياي ديگري همچون كاهش مصرف مصالح ساختماني، امكان اعمال كنترل­هاي اصولي بيشتر در زمان ساخت بنا و همچنين استفادة بهينه از فضاي ساختمان و كاهش ابعاد المان­هاي سازه­اي ساختمان را به همراه خواهد داشت. به علاوه به علت نوع مصالح مورد استفاده در اين سازه­ها، آلودگي صوتي واحدهاي مسكوني نيز به شدت كاهش خواهد يافت و مشكل شنود صداهاي ناخواسته ناشي از محيط­هاي خارجي نيز مرتفع خواهد گرديد. اين سازه­ها همچنين بسيار سبك­تر از سازه­هاي معمول مي­باشند و در برابر زلزله نيز به خوبي مقاوم هستند.

با توجه به مشكلات متعدد كمبود مسكن و رشد جمعيت در كشور ما و همچنين زلزله­خيز بودن پايتخت كشور ما، لزوم توجه به گسترش و بهره­گيري از اين تكنولوژي نوين ساختمان­سازي در كشور و وضع قوانين حمايتي توسط ارگان­هاي مربوطه امري اجتناب­ناپذير مي­نمايد.
صنعت ساختمان از مهمترين بخش­هاي صنعتي كشور است و لزوم بكارگيري تكنيك­هاي جديد جهت غلبه بر موانع موجود، ما را به سرمايه­گذاري و توجه بيشتر به مواد نو و كاربرد آنها در صنعت ساختمان سوق مي­دهد.

طراحی و اجرای ترميم و تقويت سازه ها با FRP

ضعف المانهاي سازه هاي بتن آرمه با استفاده از مصالح پيشرفته و پرمقاومت FRP قابل برطرف شدن هستند، اگر شما در پروژه خود به مشكلي شبيه يكي از موارد زير برخورد نموديد :

1. تير بتن آرمه يا هر عضو خمشي ديگري به هر دليلي دچار مسائلي چون ترك ، خيز زياد ، كمبود مقاومت در تحمل بارهاي وارده و مشكلاتي از اين قبيل شده است.
2. ستون بتن آرمه اي دچار مشكلات مقاومتي است.
3. اجزاي پلها و ديگر سازه ها دچار مشكلات نامطلوب سازه اي هستند

لازم نيست روشهاي قديمي را در پيش گيريد و با تخريب علاوه از صرف هزينه ، به ديگر اعضاي سازه نيز ناخواسته آسيب برسانيد، همه اين مشكلات با بهره گيري از آيين نامه هاي معتبر دنيا و استفاده از نتايج تحقيقات محققين قابل مطالعه هستند كه با استفاده از مصالح FRP اغلب قابل رفع بوده و يا حداقل مي توان از بروز مشكلات نامطلوب آتي جلوگيري نمود.

FRP ها نسبت به فولاد بسيار سبك و مقاومتي حدود 3 تا 10 برابر فولاد ساختماني دارند .

FRPها تا لحظه گسيختگي رفتار الاستيك خطي دارند و تا آخرين لحظه قانون هوك در آنها صادق است. نمودار تنش-كرنش اليافهاي مختلف FRP و فولاد در شكل زير آمده‌اند.

اصول نصب FRP بدین صورت است که تمام عملیات تقویت توسط چسب لازم است نسبت به آماده سازی سطوحی که باید توسط FRP پوشانده شوداقدام شود.این کار توسط SAND BLASTING انجام میشود.بعد از آن یک لایه رزین بطور یکنواخت روی ناحیه ای که باید تقویت شود پخش میشود.الیاف به اندازه مورد استفاده بریده شده و بصورت سرد و بدون فشار روی لایه رزین قراق داده میشود.پس از آن یک لایه رزین دیگر روی لایه الیاف پخش میشود و بعد از آن در صورت لزوم یک لایه دیگر الیاف گذاشته میشود.

قوائد محاسبات توسط ACI440 گردآوری شده و در مشخصات FRP درج گردیده است.این قوائد با قوائد بتن آمریکا منطبق میباشد و با آین نامه سایر کشورها نیز هماهنگی دارد و نیز این قوائد مورد تایید NIST - ASTM - UBC و در اروپا FIB و در آمریکا JSCE و در کانادا ISIS قرار گرفته است.

مزاياي frp

1-عدم هدایت الکتریکی و حرارتی

2-عدم تاثیر در میدان های مغناطیسی و فرکانس های رادیویی

3-یک چهارم وزن آرماتورهای فولادی

4-مقاومت کششی بیش از فولاد

5-سبکی و بالا بودن نسبت مقاومت به وزن

6-ظرفیت جذب ارتعاشات

7-بالا بودن دوام و پایداری

8-مقاوم در مقابل ضربه و رطوبت

9-مقاومت در مقابل حریق و اسیدها و بازها

10-بالا بودن مقاومت در مقابل نیروهای خمشی و برشی

نتيجه گيري :

خوردگي اعضاء سازه‌اي بتني كه به صورت متداول با ميلگردهاي فولادي مسلح شده باشند، در محيط‌هاي خشن و خورنده يك معضل جدي محسوب مي‌شود. اين مساله براي اعضاء بتني سازه‌اي در مجاورت آب و به خصوص در محيط‌هاي دريايي و ساحلي كه در معرض عوامل نمكي و قليايي، آب در تماس با خاك، هوا و آب‌هاي زيرزميني قرار دارند، بسيار جدي‌تر خواهد بود. اين مساله هر ساله ميليون‌ها دلار خسارت ر سراسر دنيا به بار مي‌آورد. اگر چه تا كنون روش‌هاي مختلفي نظير حفاظت كاتديديك و يا پوشش قطعات فولادي و ميلگردها با اپوكسي جهت فائق آمدن بر اين مشكل به كار گرفته شده است، به نظر مي‌رسد كه جانشيني كامل قطعات فولادي و ميلگردهاي فولادي با يك مادة  مقاوم در مقابل خوردگي، يك راه حل بسيار اساسي و بديع، در حذف كامل خوردگي اجزاء فولادي به شمار آيد.

محصولات كامپوزيتي FRP  با مقاومت بسيار عالي، در مقابل خوردگي در محيط‌هاي خشن و خورنده، توجه

بسياري از محققين و مهندسين در سراسر دنيا را به عنوان يك جانشين مناسب قطعات فولادي و ميلگردهاي فولادي در سازه‌هاي مجاور آب به خود جلب نموده است. اگر چه مزيت اصلي محصولات FRP مقاومت آنها در مقابل خوردگي است، خواص ديگري از آنها، نظير مقاومت كششي بالا، مدول الاستيسيتة قابل قبول، وزن كم، مقاومت خوب در مقابل خستگي و خزش، خاصيت عايق بودن و چسبندگي خوب با بتن و نيز دوام بسيار خوب از اهميت بالايي برخوردار بوده و بر جاذبة آنها افزوده است. با اين وجود بعضي از اشكالات و معايب اين ماده نظير مشكلات مربوط به خم كردن ميله‌هاي FRP در محل آرماتوربندي، تفاوت خواص حرارتي آنها با بتن و نيز رفتار الاستيك خطي آنها تا لحظة شكست را نبايد از نظر دور داشت. در مجموع، توجه بيشتر به كاربرد محصولات كامپوزيتي FRP در سازه‌هاي بتني كه در محيط‌هاي خشن و خورنده ساخته مي‌شوند، نظير سازه‌هاي آبي، ساحلي و دريايي، مشخصاً از آسيب‌هاي زودرس و ناخواسته و شكست سازه‌هاي بتني مسلح در اثر خوردگي ميلگردها جلوگيري خواهد نمود.

مواد مرکب FRP، دامنة وسيعي از کاربردها را براي مقاوم ‌سازي سازه‌هاي بتن‌آرمه در مواردي که تکنيک‌هاي مرسوم مقاوم‌ سازي ممکن است مسئله‌ ساز باشند، به ‌خود اختصاص داده‌اند. براي نمونه، يکي از معمول‌ترين تکنيک‌ها براي بهسازي اجزاء بتن آرمه، استفاده از ورق‌هاي فولادي است که از بيرون به اين اجزاء چسبانده مي‌شود. اين روش، روشي ساده، مقرون به صرفه و کارا است؛ اما از جهات زير مسئله‌ ساز است: 1- زوال چسبندگي بين فولاد و بتن که از خوردگي فولاد ناشي مي‌شود.
2- مشکلات ساخت صفحات فولادي سنگين در کارگاه ساختمان. 3- نياز به نصب داربست.
4- محدوديت طول در انتقال صفحات فولادي به کارگاه ساخت (در مورد مقاوم ‌سازي خمشي
اجزاء بلند).

نوارها يا صفحات مي‌توانند جايگزيني براي صفحات فولادي باشند. مواد FRP  برخلاف فولاد، تحت تأثير زوال الکتروشيميايي قرار نمي‌گيرند و مي‌توانند درمقابل خوردگي اسيدها، بازها و نمک‌ها و مواد مهاجم مشابه در دامنة وسيعي از دما مقاومت کنند. در نتيجه نياز به سيستم‌هاي حفاظت از خوردگي نمي‌باشد وآماده‌کردن سطوح اعضاء قبل از چسباندن صفحات FRP و نگهداري از آن‌ها بعد از نصب، از صفحات فولادي آسان‌تر است.

علاوه بر اين، الياف مسلح‌کننده در FRP مي‌توانند در موضع معين و در نسبت حجمي و جهت خاصي درون ماتريس قرارگيرند تا بيش‌ترين کارايي به‌دست آيد. مواد حاصله تنها با درصدي از وزن فولاد، مقاومت و سختي بالايي در جهت الياف دارند. آن‌ها همچنين حمل و نقل آسان‌تري داشته، نيازمند داربست کمتري براي نصب مي‌باشند، و مي‌توانند براي مکان‌هايي که داراي دسترسي محدود هستند، مورد استفاده قرار گيرند؛ و پس از نصب، بار اضافي قابل‌توجهي را به سازه تحميل نمي‌کنند.

FRP محصولی برای تقویت سازه ها است که با چسباندن لایه ای از منسوج الیاف کربن و شیشه یا آرامید بوسیله رزین اپوکسی به روی سطح عضوی از سازه انجام میگیرد.این لایه بصورت عضو تقویتی عمل میکند.این فرایند بر پایه قرار دادن (الیاف توام با ملاط چسبنده رزین) با مقاومت کششی بسیار بالا که بر اساس محاسبات فنی به قسمت تحت کشش عضو مورد نظر سازه چسبانده میشود استوار است.با این کار عملکرد وکارایی عضو و در نتیجه مقاومت سازه افزایش می یابد.

خوردگي قطعات فولادي در سازه‌هاي مجاور آب و نيز خوردگي ميلگردهاي فولادي در سازه‌هاي بتن آرمه اي كه در معرض محيط‌هاي خورندة كلروري و كربناتي قرار دارند، يك مسالة بسيار اساسي تلقي مي‌شود. در محيط‌هاي دريايي و مرطوب وقتي كه يك سازة بتن‌آرمة معمولي به صورت دراز مدت در معرض عناصر خورنده نظير نمك‌ها، اسيد‌ها و كلرورها قرار گيرد، ميلگردها به دليل آسيب ديدگي و خوردگي، قسمتي از ظرفيت خود را از دست خواهند داد. به علاوه فولادهاي زنگ زده بر پوستة بيروني بتن فشار مي‌آورد كه به خرد شدن و ريختن آن منتهي مي‌شود. تعمير و جايگزيني اجزاء فولادي آسيب ديده و نيز سازة بتن آرمه‌اي كه به دليل خوردگي ميلگردها آسيب ديده است، ميليون‌ها دلار خسارت در سراسر دنيا به بار آورده است. به همين دليل سعي شده كه تدابير ويژه‌اي جهت جلوگيري از خوردگي اجزاء فولادي و ميلگرد‌هاي فولادي در بتن اتخاذ گردد كه از جمله مي‌توان به حفاظت كاتديك اشاره نمود. با اين وجود براي حذف كامل اين مساله، توجه ويژه اي به جانشيني كامل اجزاء و ميلگردهاي فولادي با يك مادة جديد مقاوم در مقابل خوردگي معطوف گرديده است.  از آن‌جا  كه  كامپوزيت‌هاي FRP (Fiber Reinforced Polymers/Plastics) بشدت در مقابل محيط‌هاي قليايي و نمكي مقاوم هستند كه در دو دهة اخير موضوع تحقيقات گسترده‌اي جهت جايگزيني كامل با قطعات و ميلگردهاي فولادي بوده‌اند. چنين جايگزيني بخصوص در محيط‌هاي خورنده نظير محيط‌هاي دريايي و ساحلي بسيار مناسب به نظر مي‌رسد. در اين مقاله مروري بر خواص، مزايا و معايب مصالح كامپوزيتي FRP  صورت گرفته و قابليبت كاربرد آنها به عنوان جانشين كامل فولاد در سازه‌هاي مجاور آب و بخصوص در سازة بتن آرمه، به جهت حصول يك سازة كاملاً مقاوم در مقابل خوردگي، مورد بحث قرار خواهد گرفت.

دلايل علاقه مندي به اين موضوع :

استفاده از كامپوزيت FRP ، به عنوان يك گزينه عملي نسبت به روش‌ها و فنون مقاوم سازي مرسوم و متداول در سازه‌ هاي بتني به طور روزافزون در حال توسعه مي‌ باشد . گستره اين نوع مقاوم سازي براي تقويت عملكرد اجزاء سازه شامل تير ، دال ، ستون ، ديوار برشي و اتصال مي‌گردد .

حرکت استمراری علم در عرصه مهندسی سازه ـ زلزله موجب گردیده است تا نوسازی و ب