خصوصیات بتن مسلح به الیاف کربنی

خصوصیات بتن مسلح به الیاف کربنی(بخش1)

نویسنده : کلینیک بتن ایران

تاریخ ثبت : 19 تیر ، 1397

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
3.0	تصادفی 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.