میلگرد کامپوزیت (FRP) چیست؟ قیمت، مشخصات، کاربردها، وزن و راهنمای خرید

میلگرد کامپوزیت (Composite Rebar / FRP Rebar) نسل نوین میلگرد تقویتی است که از ترکیب الیاف تقویت کننده (شیشه، کربن یا بازالت) و ماتریس پلیمری (اپوکسی، وینیل استر یا پلی استر) تولید می شود. نتیجه، میلگردی سبک، ضدخوردگی، با مقاومت کششی بسیار بالا و رسانایی الکتریکی ناچیز است؛ ویژگی هایی که آن را برای سازه های بتنی در مجاورت نمک، مواد شیمیایی، میدان های الکترو مغناطیسی و محیط های دریایی به گزینه ای ممتاز تبدیل می کند.

میلگرد کامپوزیت چیست و از چه اجزایی ساخته می شود؟

هسته مکانیکی میلگرد کامپوزیت را الیاف پیوسته تشکیل می دهد که بارهای کششی را حمل می کنند. رزین، نقش چسب و محافظ را دارد و الیاف را کنار هم نگه می دارد. بسته به محیط بهره برداری، ترکیب زیر انتخاب می شود:

• GFRP (الیاف شیشه): اقتصادی، ضدخوردگی، مناسب اغلب پروژه های عمرانی.
• CFRP (الیاف کربن): فوق العاده سبک و مستحکم؛ برای سازه های خاص، تقویت لرزه ای، پل ها و هوافضا.
• BFRP (الیاف بازالت): پایداری حرارتی بهتر نسبت به شیشه، رفتار مناسب در محیط های قلیایی/اسیدی.
• Hybrid FRP: ترکیب الیاف برای دستیابی همزمان به استحکام بالا و قیمت اقتصادی.

سطح این میلگردها معمولاً آج دار مارپیچ، شیار شیاردار یا ماسه پاشی شده است تا چسبندگی با بتن افزایش یابد. به دلیل رسانا نبودن، FRP انتخاب ایده آل فضاهای MRI، پست های برق و محیط های با میدان مغناطیسی است.

مزایا و معایب میلگرد کامپوزیت

مزایا میلگرد کامپوزیت

• وزن بسیار کم (تا ۴ برابر سبک تر از فولاد) ⇒ کاهش بار مرده و هزینه حمل.
• مقاومت عالی در برابر خوردگی کلریدی/سولفاتی ⇒ افزایش چشمگیر عمر بهره برداری.
• مقاومت کششی بالا و رفتار الاستیک تا گسیختگی؛ عدم تسلیم پلاستیک مانند فولاد ⇒ طراحی متفاوت اما ایمن.
• عایق الکتریکی و حرارتی ⇒ ایمنی در محیط های الکتریکی و کاهش پل های حرارتی.
• عدم جذب میدان مغناطیسی ⇒ مناسب بیمارستان ها، آزمایشگاه ها و تجهیزات حساس.
• سهولت برش و حمل با ابزار سبک؛ عدم جرقه زنی.

معایب میلگرد کامپوزیت

• رفتار ترد در شکست و عدم شکل پذیری مانند فولاد؛ نیاز به جزئیات طراحی ویژه.
• مدول الاستیسیته کمتر از فولاد (به ویژه GFRP) ⇒ کنترل خیز/ترک در سازه های خمشی لازم است.
• حساسیت به UV و دما در برخی رزین ها ⇒ پوشش بتن و انتخاب رزین مناسب ضروری است.
• وصله زنی و طول مهاری با ضوابط خاص انجام می شود؛ آرماتوربندی باید طبق دستورالعمل FRP باشد.

خط تولید میلگرد کامپوزیت چگونه است؟

رایج ترین فناوری، پالتروژن (Pultrusion) است: رشته های الیاف از حمام رزین عبور می کنند، به قالب دمایی کشیده می شوند، شکل دایره ای می گیرند و پس از پخت، آج دهی/ماسه پاشی و برش انجام می شود. در برخی خطوط، روکش بیرونی ضدUV یا رزین مقاوم شیمیایی اضافه می شود. کنترل درصد حجمی الیاف، یکنواختی قطر و کیفیت پخت، کیفیت نهایی میلگرد کامپوزیت را تعیین می کند.

استانداردها، تست ها و نشانه گذاری

تولیدکنندگان معتبر از دستورالعمل ها و استانداردهای مرجع (نمونه های بین المللی برای آزمون کشش، چسبندگی بتن–میلگرد، خستگی و پایداری قلیایی) پیروی می کنند. نشانه گذاری هر شاخه شامل قطر اسمی، نوع الیاف (GFRP/CFRP/BFRP)، نوع رزین، تاریخ تولید و دسته تولیدی است. آزمایش های معمول: کشش محوری، برشی چسبندگی، مقاومت قلیایی، پایداری دمایی و آزمون خستگی.

کاربرد میلگرد کامپوزیتی در چه پروژه هایی بیشترین توجیه را دارد؟

• سازه های ساحلی و دریایی: اسکله، شمع کوبی، دیوار ساحلی، دال های مجاور آب شور.
• پل ها و روسازی ها: دال پل، عرشه های در معرض نمک پاشی، تقویت لرزه ای با نوار لمینیت CFRP.
• تصفیه خانه ها و صنایع شیمیایی: محیط های اسیدی قلیایی با خطر خوردگی بالا.
• پست های برق، بیمارستان ها (MRI): عدم تداخل الکترومغناطیسی و عایق الکتریکی.
• تونل ها و مترو: کاهش بار مرده و دوام در محیط مرطوب.
• سازه های سبک و پیش ساخته: پانل ها، دیوارها و قطعاتی که حمل سریع اهمیت دارد.

قیمت میلگرد کامپوزیتی به چه عواملی بستگی دارد؟

قیمت میلگرد کامپوزیتی تابع ترکیبی از عوامل فنی و بازار است:

• نوع الیاف: کربن > بازالت > شیشه (از نظر قیمت واحد).
• نوع رزین: وینیل استر/اپوکسی مقاوم تر و گران تر از پلی استر.
• قطر و طول شاخه: افزایش قطر ⇒ مواد بیشتر ⇒ قیمت بالاتر.
• الگوی آج و روکش UV: فرآیندهای اضافه هزینه بر هستند.
• تست ها و گواهی ها: درخواست آزمون های ویژه، قیمت را افزایش می دهد.
• تیراژ سفارش و محل تحویل: تعداد بالا و نزدیکی به کارخانه، قیمت واحد را کاهش می دهد.

برای استعلام دقیق، قطر، نوع الیاف، رزین، مقاومت مورد نیاز، طول شاخه، تعداد و محل تحویل را اعلام کنید. در صورت نیاز می توان لیست قیمت روز و زمان تحویل را صادر کرد. (نمونه لینک داخلی: استعلام قیمت)

وزن میلگرد کامپوزیتی؛ چقدر سبک تر از فولاد است؟

چگالی GFRP معمولاً حدود ۱٫۸–۲٫۱ g/cm³ و فولاد حدود ۷٫۸۵ g/cm³ است؛ بنابراین وزن مخصوص FRP تقریباً یک چهارم فولاد است. جدول زیر یک راهنمای تقریبی برای وزن واحد طول ارائه می کند (مقادیر با ترکیب الیاف/رزین و درصد حجمی تغییر می کند).

* برای محاسبات سازه ای، وزن و خواص واقعی تولیدکننده را مبنا قرار دهید.

اصول طراحی و اجرای آرماتوربندی با میلگرد FRP

• کنترل خیز و عرض ترک: به علت مدول پایین تر، آرماتورگذاری و ضخامت دال ها باید برای تغییرشکل کنترل شود.
• طول مهاری و وصله: بسته به الگوی آج/شن پاشی و مقاومت بتن تعیین می شود؛ وصله همپوشانی یا مکانیکی طبق دستورالعمل سازنده.
• حداقل پوشش بتن: برای دوام و محافظت از رزین در برابر UV و حرارت رعایت شود.
• برش و خم: خم کاری سرد مانند فولاد مجاز نیست؛ قطعات خم دار باید کارخانه ای تولید شوند.
• اتصالات و فاصله نگهدار: از اسپیسرهای غیررسانا/پلیمری استفاده شود تا خوردگی موضعی ایجاد نشود.

خرید و فروش میلگرد کامپوزیت؛ از استعلام تا تحویل

برای فروش میلگرد کامپوزیت حرفه ای، تیم فنی ابتدا نقشه و دیتِیل ها را بررسی و بر اساس کاربری، نوع الیاف/رزین و قطر پیشنهادی را مشخص می کند. سپس لیست متراژ، زمان بندی تولید و برنامه تحویل ارائه می شود. اگر پروژه در جنوب/غرب کشور است، هماهنگی با کارخانه های تولید میلگرد کامپوزیت (نمونه: ظرفیت های مستقر در محدوده دزفول) می تواند هزینه حمل را به طور محسوسی کاهش دهد.