رفتار فشاری ستون RC با بتن الیافی محصور شده توسط نوارهای CFRP

کاربرد سازه ای بتن مسلح با الیاف مصنوعی (FRC) در صنعت ساختمان سازی به منظور برآوردن نیاز سازه های مقاوم در برابر زلزله رواج یافته است. تحقیقات انجام شده تا کنون بر روی رفتار ساختاری ستون RC که در خارج با کامپوزیت های FRP محدود شده است، متمرکز شده است، در حالی که مطالعات برای رسیدگی به رفتار ستون RC تقویت شده با FRP ساخته شده با استفاده از بتن تقویت شده با الیاف مورد نیاز است. با این هدف که بررسی تجربی برای ارزیابی امکان سنجی استفاده از نوارهای کامپوزیت CFRP در مقاوم سازی ستون RC ساخته شده با بتن الیافی انجام شد. الیاف پلی پروپیلن مصنوعی دایره ای به میزان 0.50 درصد در حجم بتن استفاده شد. در این مقاله به مبحث رفتار فشاری ستون RC با بتن الیافی محصور شده توسط نوارهای CFRP می پردازیم. برای خرید و اطلاع از قیمت فوق روان کننده ، چسب کاشی ، ملات ضد اسید ، چسب کاشت میلگرد ، ترمیم کننده بتن ، گروت اپوکسی و ضد یخ و ….میتوانید با شرکت شیمی آبادگران تماس بگیرید.

رفتار فشاری ستون RC با بتن الیافی محصور شده توسط نوارهای CFRP

 نوارهای CFRP با عرض 50 میلی‌متر برای محدود کردن ستون استفاده شد و پارامترهای تجربی فاصله مؤثر بین نوارهای CFRP (20 میلی‌متر و 30 میلی‌متر) و تعداد لایه‌های CFRP (یک، دو و سه) بود. نوارهای CFRP چسبانده شده خارجی با ایجاد اثر بازدارنده، انبساط جانبی بتن را به طور قابل توجهی خنثی می کند و در نتیجه اثر، سفتی ستون را افزایش می دهد. ستون تقویت شده با نوارهای CFRP در مقایسه با ستون مرجع به ترتیب حداکثر 198.87% و 91.75% افزایش در کنترل تغییر شکل محوری و استحکام نهایی را نشان داد. از نتایج آزمون به‌دست‌آمده، پیشنهاد می‌شود که از نوارهای CFRP با فاصله 20 میلی‌متر و 30 میلی‌متر در تقویت ستون RC ساخته شده با FRC استفاده شود.

بتن مصالح ساختمانی

بتن مصالح ساختمانی پرکاربرد در سراسر جهان است. با این حال، پس از شروع ترک ها / شکست، ظرفیت حمل بار را به طور کامل از دست می دهد.

 برای غلبه بر این مسائل، گنجاندن الیاف کوتاه در بتن توسط محققین مختلف تمرین و مطالعه شده است. الیاف کوتاه جهت دار تصادفی، انتشار ریزترک را کنترل کرده و مقاومت کلی بتن در برابر ترک را بهبود می بخشد. 

علاوه بر این، بتن الیافی (FRC) مانند یک ماده مرکب رفتار می کند و این رفتار به طور قابل توجهی با بتن معمولی متفاوت است. دو نوع الیاف مانند الیاف فولادی و الیاف پلی پروپیلن (الیاف PP) به دلیل تأثیر بهبود یافته بر رفتار پوسته شدن بتن به طور گسترده در صنعت ساختمان استفاده می شود.

انواع مختلف FRC

 این تحقیق بر روی انواع مختلف FRC انجام شد و نشان داد که FRC خواص مکانیکی خوبی مانند خواص فشاری، کششی و خمشی دارد. در چند دهه گذشته، FRC به طور گسترده در کاربردهای مختلف سازه‌ای و غیرسازه‌ای، از جمله ستون در سازه‌های بلند، پایه‌های پل، تونل‌ها، و کف‌ها و دال‌های صنعتی و جایی که چقرمگی و استحکام ترک یک نگرانی عمده است، استفاده شده است. 

با این حال، در سال‌های اخیر، سازه‌های FRC به دلیل طراحی نامناسب و/یا کیفیت ساخت ضعیف و همچنین پیری سازه‌ها که اغلب گزارش می‌شود، نتوانسته‌اند استانداردهای طراحی فعلی را برآورده کنند. 

علاوه بر این، خوردگی فولاد نیروهای کششی قابل توجهی بر بتن اطراف وارد کرده و باعث ترک خوردن و ریزش آن می شود. از این رو، این سازه ها برای تحمل بار طراحی شده به زره یا حتی نیاز به نوسازی برای مقاومت در برابر بارهای بالاتر احتمالی دارند.

صفحات فولادی

در طی چند دهه گذشته، تقویت خارجی با استفاده از صفحات فولادی به طور گسترده ای برای بهبود ظرفیت مقاومت ستون RC به کار گرفته شده است و علاوه بر این، اثربخشی این تکنیک از طریق کاربردهای مختلف تقویت نشان داده شده است. اگرچه این تکنیک در عمل موفقیت آمیز بود، اما مشکلاتی از جمله اضافه شدن وزن، خوردگی ورق فولادی، نیاز به نیروی کار ماهر و هزینه های بالاتر را ایجاد کرد.

اتصال ژاکت های فولادی خطی

علاوه بر این، نتایج تحقیق نشان داد که اتصال ژاکت های فولادی خطی در تامین فشار محصور کننده بی اثر است. در مقابل، استفاده از کامپوزیت های پلیمری تقویت شده با الیاف (FRP) برای بازسازی هیچ یک از این اشکالات را ندارد و علاوه بر این، می تواند بدون تغییر قابل توجه ظاهر اعضا، ارتقاء اعضای فرسوده را امکان پذیر کند.

علاوه بر این، کامپوزیت های FRP سبک، بادوام و مقاوم در برابر خوردگی هستند و دارای استحکام کششی، سختی و استحکام خستگی بالایی هستند. در طول چند دهه گذشته، تحقیقات گسترده ای در مورد مقاوم سازی/تقویت سازه های RC با استفاده از کامپوزیت های مختلف FRP انجام شده است.

دمر و نیل یک بررسی تجربی برای ارزیابی اثر محصور شدن صفحات CFRP بر رفتار ستون RC دایره ای انجام داد. نتایج آزمایش شانزده ستون نشان داد که محصور شدن FRP به طور قابل توجهی عملکرد ساختاری ستون‌های بتنی را به‌ویژه با توجه به شکل‌پذیری افزایش می‌دهد.

نتایج آزمایش ستون‌های دایره‌ای RC تقویت‌شده با FRP تحت بارگذاری محوری و/یا برون‌مرکز را می‌توان یافت.تحقیقات انجام شده توسط یعقوب و بیلی  نشان داد که ظرفیت تحمل بار ستون‌های پس گرم شده را می‌توان تا سطح اولیه یا بیشتر از ستون‌های گرم نشده بازیابی کرد.دریافتند که انحراف جانبی ستون‌های باریک RC که در معرض بار محوری ترکیبی و خمش دو محوری قرار می‌گیرند را می‌توان با استفاده از کامپوزیت‌های CFRP، جهت‌گیری در جهت طولی، کاهش داد. در مطالعه دیگری صدیقی و همکاران.

حلقه‌های حلقه‌ای CFRP

دریافتند که حلقه‌های حلقه‌ای CFRP با پیوند خارجی، محصور کردن بتن و پشتیبانی جانبی الیاف طولی را فراهم می‌کنند و بنابراین استحکام ستون‌های باریک RC را افزایش می‌دهند

. وینسنت و اوزبکال اوغلو تاثیر زاویه الیاف و شرایط انتهای نمونه را بر رفتار فشاری محوری بتن محصور شده با پلیمر تقویت‌شده با الیاف (FRP) مورد مطالعه قرار داد و نتایج نشان داد که عملکرد نمونه زمانی بهینه می‌شود که الیاف در جهت حلقه قرار گرفته و عملکرد با کاهش الیاف کاهش می‌یابد.

زاویه در مطالعه دیگری وینسنت و اوزباکال اوغلو تأثیر مقاومت فشاری و روش محصور شدن بتن را بر روی نمونه های بتن با مقاومت بالا و فوق بالا (HSC و UHSC) مورد ارزیابی قرار دادند. نتایج آزمایش نشان داد که HSC و UHSC محدود شده با FRP رفتار بسیار انعطاف پذیری از خود نشان می دهند. با این حال، برای فشارهای محدود نرمال شده یکسان، عملکرد محوری بتن محصور شده FRP با افزایش مقاومت بتن کاهش می یابد.

خرید و قیمت فوق روان کننده ، چسب کاشی ، ملات ضد اسید ، چسب کاشت میلگرد ، ترمیم کننده بتن ، گروت اپوکسی و ضد یخ شرکت شیمی آبادگران