فرایند ساخت میلگرد کامپوزیتی (GFRP) یا میلگرد تقویت‌شده با الیاف شیشه، در مقایسه با میلگرد فولادی یک روند متفاوت و پیچیده‌تری دارد.

در این فرایند، به جای استفاده از فلز، مواد کامپوزیتی مانند الیاف شیشه یا کربن به عنوان تقویت‌کننده به کار می‌روند.

این نوع میلگردها بیشتر در محیط‌هایی که خطر خوردگی بالا است، مانند سواحل، مناطق با رطوبت بالا یا صنایع شیمیایی، استفاده می‌شوند.

در ادامه، مراحل ساخت میلگرد کامپوزیتی GFRP را شرح می‌دهم:

۱. انتخاب مواد اولیه میلگرد کامپوزیتی

  • الیاف شیشه: الیاف شیشه از پرکاربردترین مواد برای تقویت میلگردهای کامپوزیتی هستند. این الیاف در قالب نخ‌های فشرده و مقاوم به کشش در دسترس هستند.

  • رزین‌های اپوکسی یا پلی‌استر: برای پیوستگی و سخت شدن الیاف شیشه، از رزین‌های خاص استفاده می‌شود. رزین به‌عنوان چسب برای نگه‌داشتن الیاف در کنار یکدیگر عمل می‌کند.

  • مواد افزودنی: مواد ضدUV، تثبیت‌کننده‌ها و سخت‌کننده‌ها به رزین افزوده می‌شوند تا مقاومت و عمر میلگرد بهبود یابد.

۲. آماده‌سازی الیاف شیشه میلگرد کامپوزیتی

  • تولید الیاف شیشه: الیاف شیشه از گداختن شیشه در دمای بالا و سپس کشیدن آن به صورت رشته‌های نازک تولید می‌شود. این رشته‌ها به صورت منسجم و مقاوم در دسترس قرار می‌گیرند.

  • تاکید بر خاصیت مقاومت به کشش: الیاف شیشه باید طوری انتخاب شوند که در برابر کشش، فشار و ضربه مقاوم باشند.

۳. آماده‌سازی رزین در تولید میلگرد کامپوزیتی

  • رزین‌ها به‌طور معمول به صورت مایع هستند و باید قبل از استفاده با ماده‌ای سخت‌کننده ترکیب شوند.

  • رزین‌های اپوکسی معمولاً انتخاب اصلی هستند زیرا از مقاومت بالایی برخوردارند و در شرایط سخت محیطی عملکرد خوبی دارند.

۴. فرآیند قالب‌گیری (Pultrusion) در تولید میلگرد کامپوزیتی

  • Pultrusion (کشش پیوسته): یکی از تکنیک‌های اصلی تولید میلگردهای GFRP است. در این روش، الیاف شیشه از یک محفظه رزینی عبور داده شده و سپس در قالب کشیده می‌شوند. در طی این فرایند، الیاف و رزین به صورت یکپارچه ترکیب شده و تحت فشار قرار می‌گیرند.

  • فراوری تحت حرارت: پس از قالب‌گیری، میلگردهای کامپوزیتی تحت دمای خاص قرار می‌گیرند تا فرآیند سخت شدن رزین تکمیل شود و میلگرد به مقاومت نهایی خود برسد.

۵. فرآیند پوشش‌دهی میلگردهای استاندارد کامپوزیتی

  • در برخی موارد، سطح میلگرد GFRP با مواد خاصی پوشش داده می‌شود تا مقاومت در برابر شرایط محیطی افزایش یابد.

  • این پوشش‌ها معمولاً شامل لایه‌های ضدUV یا پوشش‌های ضد رطوبت هستند تا طول عمر میلگرد در شرایط سخت افزایش یابد.

۶. برش و شکل‌دهی در تولید میلگرد کامپوزیتی

  • میلگردهای تولید شده به طول‌های مختلف برش داده می‌شوند تا آماده استفاده در پروژه‌های ساختمانی شوند.

  • در این مرحله، میلگردها ممکن است نیاز به آزمون‌های کیفیت داشته باشند تا از تطابق آن‌ها با استانداردهای مورد نظر اطمینان حاصل شود.

۷. کنترل کیفیت میلگردهای کامپوزیتی پلیمری

  • هر دسته از میلگردهای GFRP باید تحت آزمایش‌های کیفیت مانند تست کشش، آزمون مقاومت به خوردگی، آزمون تحمل بار و بررسی‌های بصری قرار بگیرد.

  • نتایج تست‌ها برای اطمینان از تطابق با مشخصات استاندارد مانند ASTM D7957-19 و ACI 440.1R انجام می‌شود.

۸. بسته‌بندی و حمل میلگردهای کامپوزیتی

  • پس از تولید، میلگردهای کامپوزیتی به صورت بسته‌بندی‌شده برای حمل به محل‌های پروژه آماده می‌شوند.

  • بسته‌بندی به گونه‌ای است که از آسیب‌دیدن میلگردها در حین حمل و نقل جلوگیری می‌کند.

مزایای استفاده از میلگرد کامپوزیتی GFRP:

  1. مقاومت در برابر خوردگی: میلگردهای GFRP در محیط‌های خورنده یا مرطوب هیچ‌گونه خوردگی نخواهند داشت.

  2. سبک بودن: میلگردهای کامپوزیتی بسیار سبک‌تر از فولاد هستند که موجب کاهش وزن سازه و هزینه‌های حمل و نصب می‌شود.

  3. طول عمر بالا: به دلیل عدم خوردگی، عمر مفید این میلگردها بسیار بیشتر از میلگردهای فولادی است.

  4. مقاومت بالا در برابر کشش: میلگردهای GFRP دارای مقاومت کششی بالاتری در مقایسه با میلگرد فولادی هستند.

معایب میلگردهای کامپوزیتی gfrp

  1. هزینه بالا: هزینه اولیه میلگردهای GFRP معمولاً بیشتر از میلگرد فولادی است.

  2. عدم قابلیت جوشکاری: برخلاف میلگرد فولادی، میلگردهای GFRP را نمی‌توان جوش داد و باید از روش‌های دیگر برای اتصال استفاده کرد.