م.م مريم محمد<br /><br />مقارنة استخدام الفولاذ والألياف الكربونية (CFRP – Carbon Fiber Reinforced Polymer) في تقوية المنشآت موضوع محوري في الهندسة المدنية، خاصة مع تزايد الاهتمام بالحلول الحديثة لرفع كفاءة الهياكل. فيما يلي عرض مقارن:<br /><br />1. الخصائص الميكانيكية<br /><br />الفولاذ:<br /><br />يتميز بمقاومة شد وضغط عالية.<br /><br />مطيلية جيدة تسمح بامتصاص الطاقات الزلزالية.<br /><br />قابلية للتشكل واللحام بسهولة.<br /><br />الألياف الكربونية:<br /><br />مقاومة شد عالية جدًا تفوق الفولاذ (حتى 7 أضعاف أحيانًا).<br /><br />وزن خفيف جدًا (حوالي ربع كثافة الفولاذ).<br /><br />سلوك هش (قليل المطيلية) وينكسر فجأة عند الفشل.<br /><br />2. المتانة ومقاومة الظروف البيئية<br /><br />الفولاذ:<br /><br />عرضة للتآكل والصدأ عند التعرض للرطوبة أو الأملاح.<br /><br />يحتاج إلى صيانة وطلاء وقاية دوري.<br /><br />الألياف الكربونية:<br /><br />مقاومة ممتازة للتآكل والمواد الكيميائية.<br /><br />أداء مستقر في البيئات القاسية (بحرية أو صناعية).<br /><br />3. طرق التطبيق والتركيب<br /><br />الفولاذ:<br /><br />يُستخدم في صفائح أو شرائح أو تدعيم بعناصر إضافية (كالأعمدة الفولاذية).<br /><br />يحتاج لعمليات لحام أو تثبيت ميكانيكي، ما يزيد الوزن على المنشأ.<br /><br />الألياف الكربونية:<br /><br />تطبق عادة على شكل شرائح أو صفائح أو أقمشة مشبعة براتنجات لاصقة.<br /><br />خفيفة وسهلة التركيب يدويًا دون معدات ثقيلة.<br /><br />لا تضيف حملاً إضافيًا كبيرًا على الهيكل.<br /><br />4. الكلفة الاقتصادية<br /><br />الفولاذ:<br /><br />أرخص من الألياف الكربونية من حيث سعر المادة الخام.<br /><br />لكن قد ترتفع التكاليف بسبب النقل، الوزن الكبير، وأعمال التركيب.<br /><br />الألياف الكربونية:<br /><br />تكلفتها الأولية أعلى بكثير من الفولاذ.<br /><br />لكنها تقلل تكاليف التنفيذ (تركيب أسرع) والصيانة طويلة الأمد.<br /><br />5. الاستخدامات الشائعة<br /><br />الفولاذ:<br /><br />تدعيم الكمرات والأعمدة والجسور.<br /><br />يستخدم عندما لا تكون الزيادة في الوزن مؤثرة.<br /><br />الألياف الكربونية:<br /><br />تقوية العناصر الخرسانية المتضررة (كالكمرات والأعمدة والجدران).<br /><br />مثالية للمباني القائمة التي تتطلب تدعيمًا دون إضافة وزن كبير.<br /><br />شائعة في مشاريع الإصلاح السريع أو عند صعوبة استخدام معدات ثقيلة.<br /><br />6. الخلاصة<br /><br />الفولاذ ما زال خيارًا تقليديًا وفعالًا اقتصاديًا عند الحاجة إلى حلول متينة وبكلفة أولية منخفضة، لكنه يعاني من مشكلات الوزن والتآكل.<br /><br />الألياف الكربونية تقدم حلاً متطورًا وفعالًا في البيئات القاسية وعند الحاجة لتقوية خفيفة وسريعة، لكنها مرتفعة التكلفة وتحتاج إلى خبرة في التركيب.<br /><br />🔹 يمكن القول إن الفولاذ مناسب للتقوية في المشاريع الجديدة أو الكبيرة ذات الميزانيات المحدودة، بينما الألياف الكربونية مثالية لمشاريع الترميم والتدعيم السريع للمباني القائمة.<br />جامعة المستقبل الجامعة الاولى في العراق