تولید میلگردهای شیشه ای، یک سرمایه گذاری به روز و سودآور

تولید میلگرد شیشه ای

 اگر به سرمایه گذاری در مصالح ساختمانی علاقمند هستید پیشنهاد ما به شما تولید میلگردهای کامپوزیتی است. بجای فولاد از شیشه استفاده کنید. با ۱۵ برابر عمر بیشتر و ۸۹ درصد سبکتر از میلگردهای فولادی. با تولید این محصول مطمئن باشید بازار بزرگی در انتظارتان است.

معرفی طرح

محصول طرح حاضر تولید تیرآهن و میلگردهای کامپوزیت است. میلگردهای کامپوزیت از نظر شکل ظاهری مشابه میلگردهای متداول هستند ولی بجای فولاد از الیاف شیشه با مقاومت بسیار بالا نسبت به فولاد به همراه یک نوع رزین پلیمری ساخته شده اند. میلگردهای کامپوزیت FRP به عنوان جایگزینی مناسب برای میلگردهای فولادی در بسیاری ازسازه های بتنی می باشد. میلگردهای شیشه مصالحی كامپوزیتی می‌باشند که که از ترکیب الیاف شیشیه و رزین پلیمری گرما سخت (رزین اپوکسی هارنر یا رزین پلی استر) ساخته می‌شوند. بطور کلی استفاده از میلگردهای فولادی در سازه‌هایی كه در معرض نمك و یا خوردگی شدید هستند، به دلیل زنگ زدگی فولاد و خرابی بتن بسیار نگران كننده بوده و راه حل‌های مختلفی نظیر پوشش های گالوانیزه، بتن های آغشته به پلیمر و پوشش های اپوكسی در سال‌های اخیر پیشنهاد شده است. در این بین استفاده از میلگردهای FRP به ویژه میلگردهای ساخته شده از مصالح شیشه به دلیل صرفه اقتصادی خوب و مقاومت مکانیکی و خوردگی عالی رواج بیشتری پیدا کرده است. مقاومت کششی و مدول الاستیسیته میلگردهای شیشه به عوامل مختلفی از قبیل درصد حجم الیاف، نوع رزین اپوکسی یا رزین پلی استر، جهت قرارگیری الیاف شیشه و كنترل كیفیت در حین تولید بستگی دارد. سایز مرسوم برای این نوع از آرماتورهای FRP، سایزهای نمره 6 و 8 و 10 و 12 و 14 می‌باشد.

سابقه مصالح کامپوزیت

آشناترین مثال برای كامپوزیت، دیوار كاه گلی است. در گذشته بشر كاه و گل را با هم تركیب كرد و ماده‌ای ساخت كه از لحاظ خواص فیزیكی با هر دو آن‌ها متفاوت بود. این تركیب، تركیبی است فیزیكی و این مواد با هم آلیاژ نشده‌اند بلكه در كنار هم قرار گرفته‌اند. بشر اولیه به این ماده دسترسی پیدا كرد؛ چیزی كه امروز آن را به نام كامپوزیت یا مواد مهندسی شده می‌شناسیم و در واقع، تركیبی است از مواد مختلف در سه زیر شاخه پایه پلیمر،‌ پایه سرامیك و پایه فلزی.

در پایه پلیمر به جای گل از رزین استفاده می‌شود كه پلاستیك است. پلاستیك زنگ نمی‌زند، سبك است، به راحتی شكل می‌گیرد،‌ ریخته‌گری می‌شود، می‌توان آن را ذوب كرد و قابل بازیافت می‌باشد. ولی یكی از معایب آن عدم استحکام آن است. بنابراین برای استحكام بخشیدن به آن تركیب دیگری مورد نیاز است. به جای كاه از نوعی الیاف مثل الیاف شیشه یا همان فایبرگلاس استفاده می‌شود.

البته كلمه فایبرگلاس كه به كامپوزیت اطلاق می‌شود، ‌اصطلاحی غلط است، زیرا الیاف شیشه تنها یكی از الیافی است كه در این تركیب مورد استفاده قرار می‌گیرد. الیاف كربن، كولار و پلی‌پروپیلن نیز در این صنعت کاربرد دارند. در نهایت تمام این الیاف با یك رزین تركیب می‌شوند.

موارد استفاده کامپوزیت ها

مواد كامپوزیت در سه رده تكنولوژی در صنعت مصرف دارند. در رده‌های پایین در ساختن وان حمام و وسایل بهداشتی، وسایل بازی در پارك‌ها، دكه‌های گل فروشی و غیره به كار می‌روند. در رده متوسط در صنعت خودرو، انتقال آب و نفت و نیرو و … مورد استفاده قرار می‌گیرند و در رده تكنولوژی بالا در صنایع هوا و فضا مورد مصرف دارند.

همچنین مواد كامپوزیت عمدتاً در ساختمان كاربرد وسیعی دارند. این مواد به صورت لوازم بهداشتی داخل ساختمان مثل وان، دستشویی، در و پنجره و … برای جلوگیری از انتقال حرارت كار گذاشته می‌شوند. مواد كامپوزیت ترك نمی‌خورند و در مقابل ضربه و خوردگی و خمش مقاومند.

در حالت دیگر این مواد در سازه ساختمان مورد استفاده قرار می‌گیرند؛ بطوری كه می‌توان از آن‌ها به جای تیرآهن یا میل‌گرد داخل بتن استفاده كرد. تقویت خارجی و داخلی سازه‌های بتنی هم اكنون یك تجارت بسیار مهم در جهان امروز است.

پروفیل های کامپوزیتی FRP

پروفیل‌های FRP به روش پالتروژن ساخته می‌شوند. در این روش دسته‌ای از الیاف، پس از آغشته شدن با رزین پس از عبور از یك قالب در كنار هم قرار گرفته و یك پروفیل دارای مقطع ثابت را بوجود می‌آورند. از عمده‌ترین مزایای روش پالتروژن چند منظوره بودن آن و كاربردهای گوناگون آن در صنایع مختلف است. به عبارتی صرفاً با تغییر قالب دستگاه می‌توان علاوه بر محصولاتی كه در صنعت كاربرد دارد، همانند پروفیل‌ها، محصولات گوناگون دیگری در حوزه‌های مختلف ازجمله تسمه‌های ماشین نساجی، ریل‌ها، محافظ اتوبان‌ها، چارچوب پنجره‌ها و درها، تیرهای با مقطع I شكل، نبشی‌ها و غیره تولید نمود. عمر محصولات پالتروژنی بسیار بالاست و سرعت تولید یك محصول پالتروژنی نیز نسبتاً زیاد است.

محصولات كامپوزيتي پايه پليمر از رزین های سخت تقویت شده با الیاف شیشه و به نحوی طراحی و ساخته می‌شوند که یکپارچگی سازه‌ای آن‌ها با انواع فولادی و آلومینیمی رقابت می‌کند؛ با این تفاوت که مشکلات خوردگی، سنگینی وزن و هدایت الکتریکی آنها را ندارند.

مقایسه خصوصیات مکانیکی میلگردهای کامپوزیت FRP و میلگردهای فولادی

این محصولات در مقایسه با فولاد یا آلومینیوم، دارای نسبت استحکام به وزن بسیار بالایی هستند درحالی که یکپارچگی سازه‌ای مشابهی با آن‌ها دارند. پروفیل‌های کامپوزیتی پالترود شده که در این سیستم‌ها به کارگرفته می‌شوند دارای وزن مخصوصی حدود یک چهارم فولاد و یک سوم آلومینیوم هستند که این امر حمل و نقل و برپا کردن آن‌ها را تسهیل می‌کند. برخلاف فولاد زنگ نزن این قطعات را می‌توان در محل و با وسایل دستی برید و سوراخ کرد.

میلگرد کامپوزیت FRP مقاوم در برابر خوردگی

از نظر جغرافيايي حاشيه جنوبي و شمالي ايران داراي شرايط اقليمي خورنده است كه فلزاتي همچون آهن و فولاد را به سرعت مي‌پوشاند. براي مبارزه با اين مشكل، راه‌حل‌هاي مختلفي وجود دارد. مي‌توان از فولادهاي ضد زنگ كه بسيار گران‌قيمت هستند استفاده نمود و يا آنكه پروفيل‌ آهني را با روش‌هاي متداول محافظت الكتروشيميايي كنيم. به‌كارگيري پوشش‌هاي ضد زنگ مانند رنگ‌هاي اپوكسي نيز از ديگر راه‌حل‌هاي متداول است. اما هر كدام از راه‌حل‌هاي فوق هزينه‌بر و زمان‌گير و گاه بسيار دشوار يا غيرممكن هستند. میلگردهای فولادی در درون بتن در محیط‌های با خوردگی بالا به آسانی پوسیده و دچار خوردگی شده و در نتیجه باعث از دست دادن مقاومت و یکپارچگی ساختاری بتن می‌شوند. میلگردهای FRP مقاومت بسیار بالایی در برابر خوردگی دارند. رزین‌های اپوکسی که در ساخت میلگردهای کامپوزیت FRP بکار می‌روند در برابر  بسیاری از مواد شیمیایی مانند اسید، نمک و آب مقاوم می‌باشند در حالیکه آب، نمک و اسید برای فلزات آهنی خورنده می‌باشند. به علت مقاومت طبیعی در مقابل خوردگی، میلگردهای FRP برای سازه‌هایی که در معرض خوردگی قرار دارند مانند سازه‌های دریایی و اسکله‌ها، عرشه پل‌ها و سازه‌هایی که در معرض نمک‌های یخ زا قرار دارند بسیار مناسب می‌باشند.

:: میلگرد کامپوزیت FRP (آرماتور FRP ) مقاوم در برابر نیروهای مغناطیسی

کامپوزیت‌های FRP خصوصیاتی را دارا هستند که در سایر مصالح وجود ندارد. به دلیل اینکه این کامپوزیت‌ها از رزین‌های همراه با الیاف شیشه، کربن و آرامید ساخته شده‌اند در برابر نیروهای مغناطیسی ایمن می باشند. به علت خصوصیات غیرمغناطیسی بودن، استفاده از میلگردهای FRP در سازه های تحت تاثیر میدان‌های الکترو مغناطیسی نظیر راکتورها،  فرودگاه‌ها، بخش‌های MRI بیمارستان‌ها و لابراتوارها توصیه می‌شود.

:: میلگرد کامپوزیت FRP (آرماتور FRP ) مقاوم در برابر نیروهای الکتریکی

در برخی از محیط‌ها، هدایت الکتریکی خطر محسوب می‌شود. ولتاژ بالا مصالح ساختمانی فلزی را به عنوان هدایت کننده الکتریکی که می‌تواند باعث آسیب شود تبدیل می‌کند. کامپوزیت‌های FRP از لحاظ الکتریکی نارسا هستند که این امر آنها را به گزینه مناسبی برای سازه‌هایی که در آنها خطرات برق گرفتگی وجود دارد تبدیل می‌کند.

نمونه‌هایی از اینگونه کاربردها عبارتند از استفاده از میلگردهای FRP در ساخت تیر های انتقال برق، استفاده از میلگردهای FRP در ساخت دکل‌های بتنی انتقال نیرو، استفاده از میلگردهای FRP دراحداث پست های پیش ساخته، استفاده از میلگردهای FRP در پایه پست های ولتاژ بالا و …

:: وزن سبک میلگرد کامپوزیت FRP (آرماتور FRP )

میلگردهای FRP با وزن مخصوص 2/2 گرم بر سانتیمتر مکعب بسیار سبک تر از میلگردهای فولادی رایج با وزن مخصوص 7/85 هستند. این کاهش چگالی می تواند منجر به کاهش هزینه حمل و نقل، آسانی در جابجایی مصالح و هم چنین کاهش بار مرده سازه  گردد.

:: قیمت مناسب میلگرد کامپوزیت FRP (آرماتور FRP )

 استفاده از میلگردهای FRP در بسیاری از پروژه ها منجر به اقتصادی تر شدن پروژه میگردد.

بررسی بازار و رقبا

كشور ما نیاز بسیار گسترده‌ای به استفاده از كامپوزیت ها در قالب پروفیل‌های كامپوزیتی دارد. هم اكنون بسیاری از سازه‌های بنا شده در محیط‌های خورنده مناطق مختلف كشور همچون پلهای دریاچه ارومیه و یا ساختمان‌های جنوب كشور دچار معضل خوردگی هستند كه استفاده از كامپوزیتها می تواند پاسخگوی مشكل این قبیل سازه‌ها باشد.
بزرگترین سهم بازار مصرف مواد مرکب (کامپوزیت) در اختیار صنعت ساختمان است. در این میان پروفیلهای کامپوزیتی به میزان وسیعی در ساختمان سازی بویژه احداث بناهای ساحلی و یا سازه‌های مستقر شده در شرایط اقلیمی خورنده کاربرد یافته اند. گسترش تکنولوژی ساخت این پروفیلها می‌تواند علاوه بر مرتفع ساختن نیاز صنعت ساختمان، راهگشای تولید انواع محصولات در صنایع دیگر همچون وسایل ورزشی، خودرو و غیره باشد.

هم اکنون بعضی از صنایع الکتریکی و شرکت‌های نفتی مصرف کننده پروفیل‌های کامپوزیتی هستند با این وجود می‌توان ادعا کرد که رقم مصرف فعلی در برابر پتانسیل پنهانی که بازار ایران برای مصرف این محصولات دارد بسیار ناچیز است. این پنهان بودن ریشه در دو عامل بی اطلاعی و بی اعتمادی نسبت به فناوری‌های جدید دارد. حتی اگر هزینه های تعمیر و نگهداری آهن و کامپوزیت را بررسی کنیم در می یابیم که در دراز مدت استفاده از پروفیل های پالتروژن به صرفه تر است اما به علت بی اطلاعی و بی اعتمادی تاکنون این پروفیل‌ها به این بازار راه نیافته اند.

مثال دیگر سازه های بنا شده در مناطق خورنده است. این سازه‌ها بعضاً در کمتر از ۵ سال دچار خوردگی مخرب می‌شوند. در این مورد استفاده از پروفیل های کامپوزیتی راهکاری اقتصادی و مناسب است اما به علت بی اطلاعی سازندگان و نبودن این محصولات در کشور تاکنون در ساخت سازه ها از این مواد استفاده نشده است.

بازارهای متعدد دیگری همچون تجهیزات خطوط انتقال نیرو یا مصارف کشاورزی نیز وجود دارند که مصارف خوبی برای پروفیلهای پالتروژن محسوب می شوند.

مزایای اجرای طرح

امروزه استفاده از مصالح و موادی که در ساخت تجهیزات موجب افزایش کارآئی و طول عمر تجهیز شوند و جایگزین مناسبی برای مصالح سنتی باشند، با توجه به محدودیت منابع و معادن یک اولویت به شمار می‌آید. مقاومت در برابر عوامل خورنده محیطی و زنگ‌زدگی، عدم نیاز به سیستم حفاظتی و اندازه‌گیری دوره‌ای و احیاء آن، کاهش خطرات ناشی از برق‌گرفتگی در اثر اتصال بدنه، کاهش قابل ملاحظه وزن، سهولت در حمل و نصب و بهره‌برداری و تنوع در مصالح اولیه با درنظرگرفتن محدودیت منابع و معادن از جمله مزایای اصلی این طرح می‌باشد.

منبع: واحد تحقیقات سرمایه‌گذاری بهین صنعت یاب