پلیمر تقویت شده با الیاف

پلیمر یا پلاستیک تقویت شده با الیاف ( به انگلیسی: Fiber Reinforced Polymer/Plastic ) که به صورت خلاصه FRP خوانده می شود، یک ماده کامپوزیت است که زمینه ای پلیمری داشته و با الیاف تقویت شده است. جنس این الیاف معمولاً از شیشه ( برای مثال در فایبرگلاس ) ، کربن ( برای مثال در پلیمر تقویت شده با الیاف کربنی ) آرامید، یا بازالت می باشد. به ندرت از الیافی با جنس چوب، کاغذ، یا آزبست نیز استفاده می شود. جنس پلیمر نیز معمولاً اپوکسی، رزین استر وینیل، یا پلی استر ترموست می باشد، هر چند از رزین های فنیل فرمالدهیدی نیز همچنان استفاده می شود.
از FRPها معمولاً در صنایع هوافضا، خودرو، صنایع دریایی و ساختمانی استفاده می شود. استفاده از آنها در ساخت پوسته موشک های بالستیک نیز متداول شده است.
FRP را می توان برای ترمیم یا تقویت و بهسازی انواع سازه های بتنی با نصب بر روی سطح ( دالها و تیرها، ستون ها[ ۱] ، دیوارهای حمال، شناژها و فونداسیون ) و در ساختمان های مسکونی، اداری و تجاری، ساختمان های صنعتی، تکیه گاه های ماشین الات و تأسیسات سنگین، سازه های آبی از قبیل سد، کانال، کالورت و غیره، پل های جاده ای و ریلی، مخازن و منابع آب و مایعات، سیلوها و برج های خنک کننده به کار برد.
با پیشرفت های علم و فناوری، امروزه متخصصین امر ساخت وساز سعی می کنند به تکنولوژی ساخت مواد جدیدی دست یابند که علاوه بر انجام وظیفه های در نظر گرفته شده از جنبه های دیگر مؤثر بر سازنده مانند وزن، مقاومت، راحتی کاربرد و طول عمر نیز برتری هایی داشته باشند. یکی از این مواد که دارای مزیت های شمرده شده می باشند کامپوزیت های پلیمری می باشند. این مواد قابلیت استفاده به صورت های مختلف و در قسمت های مختلف سازه را دارند. [ ۲]
فایبرهای شیشه در چهار دسته طبقه بندی می شوند؛
• E - Glass: متداول ترین الیاف شیشه در بازار با محتوای قلیایی کم، که در صنعت ساختمان به کار می رود.
• Z - Glass: با مقاومت بالا در مقابل حمله قلیائیها، که در تولید بتن الیافی به کار گرفته می شود.
• A - Glass: مقادیر زیاد قلیایی که امروزه تقریباً از رده خارج شده است.
• S - Glass: در تکنولوژی هوا - فضا و تحقیقات فضایی به کار گرفته می شود و مقاومت و مدول الاستیسیته بسیار بالایی دارد. [ ۳]
الیاف کربن در دو دسته طبقه بندی می شوند؛ ۱ - الیاف کربنی از نوع PAN در سه نوع مختلف هستند. تیپ I که تردترین آن ها با بالاترین مدول الاستیسیته محسوب می شود. تیپIIکه مقاوم ترین الیاف کربن است؛ و نهایتاً تیپ III که نرمترین نوع الیاف کربنی با مقاومتی بین تیپ Iو IIمی باشد. ۲– الیاف با اساس قیری ( Pitch - based ) که اساساً از تقطیر زغال سنگ بدست می آیند. این الیاف از الیافPAN ارزان تر بوده و مقاومت و مدول الاستیسیته کمتری نسبت به آن ها دارند. لازم است ذکر شود که الیاف کربن مقاومت بسیار خوبی در مقابل محیط های قلیایی و اسیدی داشته و در شرایط سخت محیطی از نظر شیمیایی کاملاً پایدار هستند. [ ۳]