خصوصیات بتن مسلح به الیاف کربنی(بخش1)

نویسنده : کلینیک بتن ایران
تاریخ ثبت : 1397/04/19

علی، ماجومدار و ریمنت بر روی تاثیرات جهت گیری و توزیع الیاف در ترکیبات بتنی مسلح به الیاف کربنی مطالعه کردند. در جدول 1 بین خصوصیات ترکیبات با الیاف کربنی دارای مدول الاستیسیته بالا و ماتریس غیر مسلح مقایسه ای انجام گرفته است. استفاده از %3 حجمی از الیاف با جهت گیری تصادفی، %70 افزایش در مقاومت کششی و %20 کاهش در مقاومت ضربه ای را نتیجه داده است. الیاف پیوسته و ردیف شده ای که در ناحیه کششی ترکیبات قرار گرفته اند، %400 افزایش در مقاومت کششی و %100 افزایش در مقاومت ضربه ای را ایجاد کرده اند. همانطور که در شکل  1 دیده می شود، نمودارهای تنش- کرنش کششی ترکیبات دارای توزیع تصادفی الیاف، انعطاف پذیری پس ترک خوردگی کمی نشان می دهد.

علی، ماجومدار و ریمنت از طریق اندازه گیری مقاومت نمونه هایی که به مدت یک سال در آب 64 و 122 درجه فارنهایت( 50 و 18 درجه سلسیوس ) نگهداری شده بودند، پایداری مقاومت دراز مدت ترکیبات ذکر شده را ارزیابی کردند. این روند که تغییر کمی در مقاومت حاصل  شد توسط واتون و ماجومدار تایید شد، زیرا آنها هیچ افت عمده ای در مقاومت نمونه های نگهداری شده در آب( F˚140)C˚60 برای مدت یک سال گزارش نگردند. نمونه ها، توسط فرایند افشانه- آب زدایی تولید شد. ترکیبات نیز با استفاده از دو طول مختلف الیاف یعنی 0.43 اینچ ( 11 میلیمتر ) و 1.25 اینچ ( 32 میلیمتر) و با درصد وزنی 0.6 تا 1.3 ساخته شد.

جدول 1 مقایسه خصوصیات مخلوط های CFRC ساخته شده با الیاف با مدول بالا و مخلوط های غیر مسلح

حجم الیاف، % جهت گیری الیاف مدول یانگ، ksi خصوصیات کششی نهایی مقاومت ضریه ای، in.-1b/in.2
مقاومت، psi کرنش، یک میلیونیم
0 ـ ـ ـ 2002 800 300- 400 11.4 
3.0تصادفی در صفحه الیاف قطعه قطعه شده 2640 1390 570 8.0-10.3
3.7 جهت ممتد 3786 3860 2160 20.5-25.6

معادل های متریک :

1psi=6.895Kpa

1 in.=25.4 mm

1in.-1b/in2=0.175N-mm/mm2

علی، ماجومدار و ریمنت از طریق اندازه گیری مقاومت نمونه هایی که به مدت یک سال در آب64 و 122 درجه فارنهایت( 50 و 18 درجه سلسیوس )نگهداری شده بودند، پایداری مقاومت دراز مدت ترکیبات ذکر شده را ارزیابی کردند. تغییر کمی در مقاومت گزارش شد. این روند توسط واتون و ماجومدار تایید شد که آنها هیچ افت عمده ای در مقاومت نمونه های نگهداری شده درآب( F˚140)C˚60 برای مدت یک سال گزارش نگردند. این نمونه ها، توسط  فرایند افشانه- آب زدایی تولید شد. ترکیبات نیز با استفاده از دو طول مختلف الیاف یعنی 0.43 اینچ(11 میلیمتر) 1.25 اینچ 32 )میلیمتر)و با درصد وزنی 0.6   تا 1.3 ساخته شد.

والر آزمایش هایی را بر روی ترکیبات مسلح به الیاف کربنی پیوسته و ردیف شده ترتیب داد. تاثیرات مقدار حجمی الیاف بر روی مدول الاستیسیته در کشش مستقیم، مقاومت کششی نهایی و مدول گسیختگی در خمش سه نقطه ای به ترتیب در اشکال 2، 3 و 4 نشان داده شده است. همانطور که در این شکل ها نشان داده شده است، افزایش ها در میزان حجم الیاف منجر به افزایش هایی در هر یک از سه عامل ذکر شده در بالا می گردد.

خصوصیات بتن مسلح به الیاف کربنی

شکل1  منحنیتنشکششی- کرنشبرایترکیباتبتنیمسلحبهالیافکربن

خصوصیات بتن مسلح به الیاف کربنی

شکل 2 رابطه بین مدول الاستیسیته و مقدار حجمی الیاف در کشش مستقیم

خصوصیات بتن مسلح به الیاف کربنی

شکل 3 رابطه بین تنش کششی نهایی و مقدار حجمی الیاف در کشش مستقیم

خصوصیات بتن مسلح به الیاف کربنی

شکل 4 رابطه بین مدول گسیختگی در سه نقطه خمشی و مقدار حجمی الیاف در کشش مستقیم

ادامه دارد....

سایر مقالات
تقسیم بندی بتن
تقسیم بندی بتن
بتن ترکیبی است از ماسه، شن و سیمان که پس از مخلوط شدن با آب در طول چند ساعت شروع به سفت شدن می کند. با تغییر نسبت سنگدانه های ریز (ماسه)، درشت (شن)، سیمان و آب، مقاومت و کارایی بتن تغییر می کند. مقدار آبی که برای مخلوط کردن یک حجم معین بتن به کار می رود با نسبت آب به سیمان w/c تعیین می شود که بر این پایه هر چند نسبت w/c کوچکتر باشد، بتن مقاومت بیشتری خواهد داشت (با فرض اینکه بتن به خوبی متراکم شده باشد.)
ادامه مطلب
طرح اختلاط های بتن خودتراکم
طرح اختلاط های بتن خودتراکم
بنا به درخواست های فراوان جهت این نوع طرح اختلاط واحد فنی کلینیک بتن ایران، این متن را آماده و تدوین کرده که در اختیار مهندسین عزیز قرار می دهد.

الوین (Lwin) نمونه‌هایی از طرح اختلاط‌های SCC مورد استفاده در آمریکا را به شرح جدول زیر ارائه کرده است. وی مقدار جریان اسلامپ برای بتن SCC را بین 25 تا 27 اینچ (64 تا 69 میلیمتر) ذکر می‌کند.
ادامه مطلب
درمان سطح های بتنی آسیب دیده
درمان سطح های بتنی آسیب دیده
درمان سطح شامل اعمال هر ماده به سطح بتن به قصد محافظت از بتن است. مواد و روند مورد بحث در این بند، همه اجزای مهم سیستم حفاظت است و تنها محدود به اجزایی که تحت برنامه ترمیم ارزیابی می شوند، نیست. تمام شاخص های مورد بحث در بند 7-4 باید با روش مناسبی مطابق با کاربرد آنها، ارزیابی و اقدام شود. اکثر سیستم های محافظتی که برای ترمیم بتن مورد نیاز است حداقل یک یا چند حالت درمان سطحی برای آنها مشخص و بحث شده است.
ادامه مطلب
اجزای تشکیل دهنده واتراستاپ های PVC
اجزای تشکیل دهنده واتراستاپ های PVC
نوارهای آب بند پی وی سی موسوم به واتراستاپ، محصولات شناخته شده ای در سازه های بتنی آبی و فاضلابی هستند. این محصولات به شکل نوار در مقاطع درزهای حرکتی بتن واقع شده و این درزها را در طول عمر سازه، در برابر نشتی آب مسدود می کنند. این نوارها در ضخامت و پهناهای مختلف تولید می شوند و ابعاد این نوارها بسته به فشار آب پشت درزها محاسبه و انتخاب می گردد. هر چه فشار بالاتر باشد، ضخامت یا پهنا یا هر دو باید افزایش یابد. علاوه بر ابعاد و ظاهر واتراستاپ که باید طبق محاسبات مهندسی و بر اساس استانداردهای مربوطه باشد، جنس این محصولات نیز باید از مواد معین و با کیفیت تعریف شده و تحت کنترل تشکیل شده باشد. این متن مروری است بر ساختار شیمیایی و پلیمری مواد مصرفی این محصولات.
ادامه مطلب