تعداد صفحات : 17 صفحه -
قالب بندی : word
خلاصه:
مقاله حاضر نتایج آزمایشات برای تعیین خواص و رفتار پیونذ الیاف کربن نشان می‌دهد. رفتار تحت بار حرارتی مورد مطالعه بوده است.
مقدمه:
بدلیل افزایش تقاضا برای استفاده از مواد جدید نیز خوردنده الیاف کربن توحه بیشتری را در حوزة طراحی پل به خود اختصاص می‌دهد. مزیت آن کاهش پوشش بتن بدلیل مقاومت به خوردگی در پوشش بتن و موارد مرتبط می‌باشد. برای رشته‌های پیش تنیده در بارهای زیاد و آنها با رشته‌های فولادی مقایسه می‌شوند. استفاده از تقویت با کربن غیرپیش تنیدة تهیه شده از مشی‌ها، هنوز رایج شده است. توسعة مش تقویت بافت شامل تعیین خواص الیاف و رفتار کوتاه مدت و بلندمدت در بتن می‌باشد. رفتار پیوند الیاف کربن غیرتلقیصی در بتن ، رضایتبخش نمی‌باشد زیرا الیاف داخلی در ناحیة پیوند می‌لغزند، آزمایشات با الیاف اپوکسی ادامه یافت. رزین اپوکسی باید پیوند الیاف با الیاف را بهبود بخشد و ظرفیت حمل بار توسط فعال کردن الیاف
بیشتر، بهبود یابد.
لایه‌بندی اپوکسی در الیاف کربن و بسته به مقدار الیاف در تماس با زرین اپوکسی است. در عکس REM نحوة پوشش اپوکسی الیاف کربن دیده می‌شود. در اینجا آزمایشات با انواع مختلف الیاف و مخلوط‌های شده و رفتار تحت عمل حرارتی ارائه می‌شوند.
2- آزمایشات PWlLOWT .
قبل از توسعه یک مش تقویت الیاف کربن، رفتار پیوند بین الیاف و بتن باید تعیین شود. بنابراین آزمایشات مختلفی انجام شدند. در این بررسی‌ها قطرهای الیاف با استحکام‌های بتن مختلف ترکیب شدند. نمونه‌های آزمایش در جایی بکار رفتند که آزمایش قبلاَ شرح داده شده است. آزمایشات پیوند در موخ‌شوله فور تکنیک، ویرت شافت‌اوند، کولتور(HTWK) لایپزیک انجام شدند. برای نعیین استحکام بتن نمونه‌ها 3 مکعب10/10/10cm3 برای هر مخلوط بتن تولید شد و پس از 28 روز قبل از آزمایشات، آماده گردیدند. در مرحله اول الیاف با ضخامت مختلف در ترکیب با استحکام‌های بتن بررسی شدند. جدول زیر آزمایشات انجام شده را نشان می‌دهد.
تمام نمونه‌ها دارای طول پیوند40 تا 50mm بودند.
برای حصول رابطه بین استحکام بتن و رفتار پیوند، آزمایشات شمارة 5 و 10 مقایسه می‌شوند. شکل‌های 2 و 3 نشان می‌دهند که استحکام پیوند در بتن با چهار برابر استحکام فشاری بالاتر، دو برابر می‌شود. منحنیهای پیوند در نمودار‌های زیر دیده می‌شوند. X آزمایشات شماره 6 تا 15 منجر به شکست پیوند نشدند بلکه منجر به شکست کششی الیاف شدند.
نیروهای مربوط به استحکام کشش نظری الیاف بودند. از مقایسة 1 و3 مشاهده می‌شود که تاثیر یک زرین اپوکسی برروی رفتار پیوند می‌تواند بطور تجربی نشان داده شود. نیروی PWLLOWT در آزمایش 3 با استحکام بتن یکسان، دو برابر می‌شود. تاثیر انواع مختلف هندسة بکار رفته برای مش نمی‌توانست اندازه‌گیری شود. از این آزمایشات مشاهده می‌شود که یک استحکام پیوند کوچک کمتر از 50mm برای نیروی کششی الیاف در بتن با استحکام بالا چقدر است.
3- بررسی تاثیرات حرارتی روی رفتار پیوند الیاف لایه‌ای بطور مکانیکی:
- 1- علائم مقدماتی
توجه به بارهای حرارتی انجام گرفت زیرا ضریب انبساط حرارتی سیمهایCFK با بتن تفاوت دارد. در جهت شعاعی، ضریب حرارتی بیشتر است ولی در جهت طولی سیم کمتر است. یعنی در دمای بالاتر سیم CFK باعث تنش‌های کششی شعاعی در بتن و تنش‌های برشی در منطقه پیوند می‌شود. اگر دما پایین آید، سیم بیشتر منقبض می‌شود و از بتن جدا می‌شود. دمای گرفتن بتن می‌تواند بیش از 60° باشد که بستگی به شرایط مرزی دارد.Setino اگر اعضای بسیاری موجود باشد و سیمهای CFK با دمای گرفتن بالا تماس داشته باشد پیوند از بین می‌رود قبل از اینکه بار‌گذاری عضو صورت گیرد چون ابعاد نمونه‌های آزمایش خیلی کوچک هستند گرما خیلی سریع می‌تواند خارج شود بنابران این موضوع در آزمایشات واقعی رخ نداد.
- 2 – آزمایشات مقدماتی:
- 2.1.- بررسی مقدماتی آزمایش
تضمین رسیدن دمای محیط به منطقه تماس سیمهای CFK مهم است یعنی
شیب حرارت در داخل مونه باید صفر باشد لذا نمونه تهیه شده با همان ابعاد نمونة Pnllout بررسی گردید. پروپهای دما در محور وجود داشت و در نقطه‌ای بروی سطح سیلندر( استوانه) و 2 پروپ در حالت دهنده برای اندازه‌گیری دمای محیط وجود داشت. هدف تعیین حداقل اقامت نمونه در دمای محیط ثابت بود که در آن توزیع ثابت دما در نمونه رخ می‌دهد شکل 4 منحنیهای دمای نقاط اندازه‌گیری را در محدودة 0-36 ساعت و 0-4 ساعت نشان می‌دهد.در زوم(zoom) می‌توان مشاهداه کرد که تقریباَ هیچ تفاوتی بین نقطه مرکزی و کواتر یک چهارم وجود نداردو دمای داخلی برای دمای سطح در مدت 2ساعت می‌باشد. پس از 3/5 ساعت یک تفاوت ثابت k3/5 وجود دارد این تفاوت از این جقیقت ناشی می‌ِود که پرو پ زیر نمونه قرار گرفت و به عنصر گرم کردن نزدیک بود و یک شیب حرارتی در هوای حالت‌دهنده( تهویه) وجود داشت. در این نتایج یک اقامت 4:25 ساعت در سطح دمای ثابت برای نمونه‌های آزمایش pull out انتخاب شد.
دانلود تحقیق رفتار الیاف کربن در بتن
