پایگاه خبری دانشگاه صنعتی اصفهان

دکتر داود مستوفی نژاد با اشاره به بهره برداری فراوان از سازه های بتن آرمه در سطح دنیا افزود: سازگاری بسیار مطلوب بتن با طبیعت و نیز تداوم مقاومت و بهره دهي آن در محیط های مختلف، سبب شده تا امروزه این ماده پس از آب به عنوان پر مصرف ترین مادة دنیا به شمار آید.

وی ادامه داد: بر خلاف استحکام فشاري بالای بتن و دوام قابل قبول آن، ضعف هایی چون اشکالات طراحی، تغييرات کاربري سازه، تغييرات در آيين نامه هاي زلزله و نیز زوال تدريجي بتن در برخی محیط های خورنده، نیاز به تقویت و مقاوم سازي سازه های بتن آرمه را  از چندين دهة قبل  در دنیا مطرح ساخته است.

عضو هیأت علمی دانشکدة مهندسی عمران دانشگاه صنعتی اصفهان به توليد کامپوزیت های FRP از حدود صد سال گذشته اشاره کرد وگفت: در ابتدا این نوع کامپوزیت ها در صنایع مهمی چون هوا-فضا و صنایع نظامی استفاده می شد که با ورود آن به کاربردهايي در مهندسی عمران طی سه دهة اخیر، با استقبال فراواني در تعمیر و تقویت سازه های بتنی روبرو شد.

وی مقاومت کششی تا میزان 10 برابر فولاد در برابر وزنی معادل یک سوم فولاد، خوردگی تقريبا صفر و درنتیجه قابلیت بهره گیری در محیط های بسیار خشن و همراه با یون هاي مهاجم همچون محیط های دریایی و ساحلی و عدم ایجاد تغییرات قابل توجه در ظاهر و ابعاد سازه پس از بهره برداری را از جمله دلایل استقبال از کامپوزیت های FRP جهت مقاوم سازی سازه ها بیان کرد.

این استاد نمونة کشور با اشاره به انواع مختلف کامپوزیت های FRP تصریح کرد: میله يا ميلگرد، ورق، تسمه، شبکه، پروفیل و پارچة کامپوزیتی از انواع محصولات FRP است که با اتصال این کامپوزیت ها به زير و وجوه تیرهای بتنی و ستون هاي بتن آرمه، ضمن افزایش مقاومت خمشی، برشي و فشاري عضو بتن آرمه و استحکام بیش از پیش آن ها، مشکلات ناشی از آسیب های قبلی نیز جبران خواهد شد.

وی جدا شدگی سریع این کامپوزیت از سطح بتن پس از اتصال آن جهت مقاوم سازی و در ضمن باربري را مهم ترین مشکل در بهره گیری از این ماده به منظور تقویت سازه های بتنی عنوان کرد و افزود: متاسفانه این مشکل به عنوان مانعی جدی در بهره برداری کامل از ظرفیت کامپوزیت های FRP مطرح بوده و آيین نامه های معتبر دنیا را نیز به سمتی هدایت نموده که حداکثر استفاده ای قریب به 50 درصد از ظرفيت اسمي این کامپوزیت ها در سازه را مجاز و ممکن بدانند.

استاد برجستة دانشگاه صنعتی اصفهان اضافه کرد: طی پنج ساله گذشته تاکنون مطالعات گسترده ای در این دانشگاه به منظور مرتفع نمودن مشکل جدا شدگی کامپوزیت های FRP از سطح بتن صورت گرفت که خوشبختانه با به نتیجه رسیدن این مطالعات و ابداع روش جدیدی تحت عنوان روش شیار زنی (Grooving Method; GM) ، برای نخستین بار در دنیا مشکلات ناشی از جدا شدگی  ورق FRP به میزان قابل ملاحظه ای کاهش یافت و در بعضي از موارد نیز به کلي بر طرف شد.

وی با بیان این که در این روش قبل از اتصال کامپوزیت ها، شیارهایی در بستر بتن ایجاد شده و پس از آن کامپوزیت ها با استفاده از چسب های مخصوص بر روی آن چسبانده می شود گفت: این روش ضمن انتقال تنش های برشي و نرمال بین کامپوزیتFRP  و سطح تير بتني به اعماق بتن، سبب افزایش تا 100 درصد ظرفیت بهره برداری از کامپوزیت هایFRP   خواهد شد.

مستوفی نژاد تصریح کرد: نتیجة این تحقیقات برای نخستین بار در سال 2010 در ژورنال کامپوزیت از نشریةASCE  که از ژورنال هاي بسيار معتبر امريکا و دنيا محسوب مي شود، به عنوان تحقیقی که در دانشگاه صنعتی اصفهان انجام شده است منتشر شد و مورد استقبال قرارگرفت.

وی ابداع دو تکنیک اساسی "داخل شیار" و "روی شیار" به نام های EBRIG و EBROG طی دو سال گذشته وثبت آن ها در ادارة اختراعات و ثبت مالکیت صنعتی را از دیگر فعالیت ها در مسیر توسعة این روش بیان کرد و گفت : مقالاني نيز در معرفي اين دو روش نوين به دنيا در نشريات معتبر اروپا و امريکا در حال چاپ می باشد.

عضو هیأت علمی دانشگاه صنعتی اصفهان با بیان این که روش شیار زنی به عنوان موثرترین راهکار به منظور جلوگیری از پدیدة جدایش FRP از سطح بتن هم اینک مورد پذیرش بسیاری از محققین و دانشمندان دنیا قرار گرفته است افزود: تا کنون حدود 10 پایان نامه و رساله از تحقيقات دانشجویان کارشناسي ارشد و دکتری مهندسی عمران دانشگاه صنعتی اصفهان به این موضوع اختصاص یافته و مقالات مستخرج از این تحقيقات نیز در دست آماده سازي و يا در مرحلةچاپ می باشند.

وی در پایان با تأکید بر مزیت های فنی و اقتصادی استفاده از روش شیار زنی، ابراز امیدواری کرد: با گسترش و تکميل تحقیقات پیرامون این روش علمی و عملي، ضمن آن که اين شیوه جهت استفاده در پروژه هاي داخل ایران به مهندسين آموخته خواهد شد، در آیندة نه چندان دور شاهد تحولی اساسي در تقویت سازه های بتن آرمه با بهره گیری از کامپوزیت هاي FRP خواهيم بود.

مستند تلوزیونی(تقویت سازه ها با استفاده از FRP)...