26/12/2025
تحية طيبة
معلومات عامة عن البوليمر المقوى بالألياف (Fibre Reinforced Polymer -FRP)
تتالف ال FRP من مادتين مختلفتين (الألياف و مادة صمغية) يتم دمجهما معًا لتحقيق ميزة غير متاحة من مكون واحد فقط. تم تطوير مادة FRP المركبة في البداية في صناعة الطيران والقوارب والسيارات. فيما بعد، أصبحت هذه المادة المركبة أكثر شيوعًا في مجال البناء, حيث تتمتع بقوة شد أعلى من قضبان التسليح الفولاذية, صورة رقم 1 توضح المقارنة بين الاجهادات لحديد التسليح وانواع ال FRP
تتوفرثلاثة أنواع رئيسية من مواد FRP المصنفة بناءً على نوع أليافها:
1. البوليمر المقوى بألياف الزجاج (GFRP): E-Glass يتم تحضير هذا النوع من الألياف عن طريق صهر الزجاج (Borosilicate)، ثم سحبه عبر ثقوب بلاتينية صغيرة جدًا وتبريده حتى يشكل أليافًا رفيعة. بعد ذلك، يتم تنظيف هذه الألياف بمادة كيميائية لحماية الألياف وتعزيز الالتزام بالمادة الصمغية. فيما بعد، وبعد أن تبرد الألياف تمامًا، يتم جمعها في حزم، والتي يمكن بعد ذلك نسجها في صفائح اشبه بالقماش(GFRP fabric), كما موضح بالصور 2 و3. اضافة الى ذالك, هناك قضبان تسليح ايضا مصنوعة الياف الزجاج (GFRP bars) وتستخدم مع او بديل للقضبان الفولاذية, كما في الصور 4 و 5.
2. البوليمر المقوى بألياف أراميد (AFRP):Aarmid هذا النوع من الألياف لديه قوة شد عالية أيضًا، وهو قماش قوي جدًا حيث يتم استخدامه عادة في سترات مقاومة للرصاص (صورة رقم 6). ومع ذلك، فإن ألياف الأراميد (AFRP) أقل تفضيلاً لاستخدام التعزيز في المباني بسبب بعض الخصائص: أ- يجب استخدامها عندما تكون العناصر الإنشائية محمية تمامًا من البيئة، ، ب- الألياف نفسها خشنة جدًا ، ج- الأراميدات مادة صعبة التقطيع. عادتا، يوصى باستخدام AFRP في تعزيز المباني لتخفيف شدة الانفجار.
3. البوليمر المقوى بألياف الكربون (CFRP): Carbon يتم إنتاج هذا النوع من الألياف عن طريق كربنة ألياف السلف (pre-cursor fibre) والتي عادة ما تكون بولي أكريلونيتريل (poly-acrylonitrile) ومشابهة جدًا للرايون (rayon) . تتوفر الياف الكاربون على شكل قماش احادية الاتجاه (unidirectional CFRP fabric) كما في صورة رقم 7, ايضا تتوفر باتجاهين (bidirectional CFRP fabric)كما في صورة رقم 8, ايضا تتوفر الالياف احادية الاتجاه على شكل اشرطة (CFRP strip) كما في صورة رقم 9. اضافة الى ذالك, ايضا هناك قضبان تسليح من الياف الكاربون تستخدم مع او بديل للقضبان الفولائية, كما في صورة رقم 10.
بشكل عام, مادة CFRP المركبة أكثر تفضيلاً لتعزيز العناصر الإنشائية من الأنواع الأخرى GFRP و AFRP السبب هو أنها مثالية اكثر لمقاومة التدهور البيئي، كما أنها تمتلك قوة عالية ومعامل مرونة أعلى مقارنة بنسب وزنها، أعلى بكثير من الفولاذ.