دانلود مقاله استحکام بتن با انگلیسی
اختصاصی از یارا فایل دانلود مقاله استحکام بتن با انگلیسی دانلود با لینک مستقیم و پرسرعت .
فرمت فایل : word(قابل ویرایش)
تعداد صفحات:20
چکیده لاتین :
DURABILITY DESIGNE OF GFRP RODS FOR CONCRETE
REINFORCEMENT
- UOMOTO
International Center for Urban Safety Engineering,
Institute of industrial science, university of Tokyo
4-6-1 Komaba, Meguro, Tokyo, Japan
To deal with the corrosion of reinforcing steel in concrete, FRP has been used throughout the world. They do not corrode even in chloride environments by sea water and deicing salt. Considering the durability of the material, FRP will become a major reinforcing material for concrete in highly corrosive environment. One of the problems of FRP is that some of the FRP rods and sheets deteriorate due to other causes such as alkali attack, acid attack, ultraviolet ray attack, etc. Among them, alkali attack to glass fibers and GFRP is the largest problem. It is difficult to apply the material as internal reinforcement of concrete. To deal with the problem, many attempts are performed. This paper explains how to deal with the problem to produce high alkali resistant GFRP using durability design.
INTRODUCTION
Concrete Structures throughout the world have been deteriorated severely due to chloride induced steel corrosion. To deal with the problem, many attempts were performed, such as to use galvanized steel bars, epoxy-coated bars, Catholic protection, etc. Among these attempts, FRP was evaluated as one of the best method to deal with the problem because FRP does not corrode even in chloride environment.
As mentioned by JSCE research committee 1, many researches were Performed mostly in Japan, north America and Europe to utilize FRP as concrete reinforcement since 1980,s.In Japan , a large amount of FRP has been applied to reinforced concrete structures not only to new structures but also to existing structures using recommendations by JSCE 2.3 , etc. The types of FRP commonly being used are rods embedded in concrete for new structures and sheets applied to the surfaces of existing structures.
Concrete structures are normally used for more than 50 to 100 years, and the reinforcements must be also durable enough to reinforce the concrete for the same period of time. Although FRP does not corrode in chloride environment, we have already clarified that FRP deteriorates in other environments such as high concentration of alkali and acid. Ultra – violet rays from sunlight, etc.
To deal with the problem, care must be taken how to use FRP materials as reinforcements for concrete structures. One method is to use high durable material such as CFRP as concrete reinforcement. Another method is to change the properties of the existing FRP so that it may not deteriorate easily in these environments.
Considering these conditions, this paper is written to explain briefly through our works in IIS, the cause of FRP deterioration and basic concept to deal with these problems. In this paper, explanation is given on FRP rods using carbon fibers, Aramid fibers and glass fibers.
MAIN CAUSES OF FRP DETERIORATION
FRP is a composite material, composed of millions of fibers and resin. The diameters of fibers are in the range of 6 (carbon fibers) to 15 microns (Aramid fibers and glass fibers). As shown in figure 1, when tensile load is applied to FRP, fibers carry load and resin transfers stress to the neighboring fibers. The resin can also protect fibers from ingress of harmful ions from their environment. In this paper, carbon fiber reinforced plastics, Aramid fiber reinforced plastics and glass fiber reinforced plastics are abbreviated as CFRP, AFRP and GFRP.
Deterioration of both fibers and resin, and also the transition zone between fibers and resin govern the durability of FRP. This makes the deterioration mechanism of FRP complicated compared to steel. As most of the mechanical properties are governed by fibers, if the fibers are not deteriorated, FRP can resist against load in most cases. But when resin is attacked and deteriorated, the fibers fall off from the surface and FRP reduces strength.
Considering the properties and usage of FRP, important items on deterioration to be considered are listed below. Item 1) to 3) are for reinforcements embedded in concrete (rods), and items 4) to 6) are for surface reinforcements (mainly sheets).
چکیده فارسی:
دوام طراحی میله های GFRP برای استحکام بتن
برای سرو کار داشتن با خورندگی و تقویت کننده در بتنFRP همچنان در سرتاسر جهان مورد استفاده قرار می گیرد . آنها حتی در محیطی کلریدی بوسیله آب دریا نیز خورده نمی شوند. با توجه به دوام مواد FRP به عنوان یک تقویت کننده اصلی ماده برای بتن در یک محیط با تحلیل پذیری و خورندگی بالا استفاده خواهد شد . یکی از مشکلات FRP آن است که بعضی از میله ها و صفحات FRP به خاطر بعضی از مشکلات از جمله حملۀ قلیایی و بازی حملۀ اسیدی . تابش پرتو ماوراء بنفش و غیره خراب شده و رو به زوال می رود . در میان آنها ، حمله بازی و قلیایی برای بافت شیشه ای و GFRP بزرگترین مشکل محسوب می شود .
آن مشکل است تا از این مواد به عنوان استحکامات داخلی بتن استفاده و به کار گرفت . برای مواجه شدن و سرو کار داشتن با همچون مشکلی بسیاری از روشها و تلاشها را اجرا کردند . این نوشته توضیح می دهد که چگونه می توان ، همچون مشکلی برای تولید یک GFRP مقاوم مورد استفاده در طراحی در مقابل محیط قلیایی زیاد مواجه شود .
مقدمه
ساختمان های بتنی در سراسر جهان به خاطر خوردگی فولاد در مقابل محیط کلریدی خراب و یا بدتر شده اند . برای مواجه نشدن این مشکل ، بسیاری از روشها از جمله استفاده از تیرهای فولاد گالوانیزه ، پوشش اپوکسی تیر ها ، حفاظت کلی وغیره اجرا شدند . در میان این روشها FRP فقط با یکی از روشها برای مواجه شدن به این مشکل آزمایش و ارزیابی شد چون FRP حتی در محیط کلریدی نیز خورده نمی شود .
همانطور که بوسیله کمیته تحقیق JSCE ذکر شد ، بسیاری از تحقیقات در ژاپن ، آمریکای شمالی و اروپا اجرا شد اند تا از FRP به عنوان استحکام بتن مورد استفاده قرار گیرد . در ژاپن ، مقدار زیادی از FRP برای تقویت و استحکام نه تنها ساختمانهای جدید بلکه تمام ساختمانهای بتنی مورد استفاده قرار گرفت اما همچنین برای ساختمانهای موجود نظریه JSCE و غیره نیز مورد استفاده قرار گرفت . انواع FRP های در حال حاضر مورد استفاده قرار گرفته میله های جا سازی شده در بتن برای ساختمانهای جدید و صفحات به کار گرفته شده برای سطوح ساختمانهای موجود می باشد .
ساختمانهای بتنی به صورت نرمال و معمولی برای بیش از 50 تا 100 سال مورد استفاده قرار می گیرد و آرماتور گذاری ها همچنین باید دوام کافی برای تقویت بتن در چنین زمانی را داشته باشند . همچنین FRP در محیط کلریدی خورده نمی شود ، ما هم اکنون توضیح دادیم که FRP در محیط های اسیدی و بازی با غلظت بالا به تابشی پرتو ماوراء بنفش از خورشید و غیره رو به زوال می رود .
برای سر و کار داشتن با این مشکل ، این حفاظت باید چگونگی استفاده از مواد FRP را به عنوان تقویت کننده های ساختمانهای بتنی را بداند . یک روش استفاده از مواد پردوام مانند CFRR به عنوان تقویت کننده های بتن است و روش دیگر تغییر دادن خصوصیات موجود در FRP است بطوریکه آن ممکن است به این راحتی در این محیط ها خراب نشود .
با توجه به این شرایط ، این نوشته بطور خلاصه کار مارا در IIS ، علت دوام FRP و راه کارهای اساسی برای سرو کار داشتن با این مشکلات را توضیح می دهد . در این تحقیق ، توضیحات در باره میله های FRP با استفاده از رشته های کربنی ، شیشه ای و Aramid داده شده است .
دلایل اصلی دوام FRP
FRP یک ماده ترکیبی است که از میلیون ها رشته و رزین تشکیل شده است . قطر این رشته ها از 6 (رشته های کربنی ) تا 15 (رشته های شیشه ای و Aramid ) میکرون است .همانطور که در شکل یک نشان داده شده است هنگامی که بار کششی به FRP اعمال میشود، فیبرها بار را حرکت داده و انتقال دهنده های زرین فشار را به فیبرهای مجاور منتقل می کنند.این زرین همچنین می تواند از فیبرها در مقابل یونهای زیان آور از محیط های اطراف حفاظت کند.در این تحقیق مصنوعات تقویت کننده فیبر کربن ، آرامید و شیشه ای به عنوان CFRP CFRP,AFRP, مختار شده اند.
زوال و خراب شدن هم فیبر و هم رزین و همچنین انتقال ناحیه بیرون فیبرورزین دوام FRP را کنترل می کند. این دوام مکانیسم FRP را در مقایسه با فولاد پیچیده می سازد. اگر فیبرها مقاوم نباشند، FRP میتواند درمقابل بار در بسیاری از حالات مقاومت کند. اما هنگامی که رزین مورد حمله قرار می گیرد و مقاومت می کند، فیبرها از سطح منحرف شده و FRP نیرو را کاهش میدهد. (شکل 2 را نگاه کنید).
شکل 1: ترکیب FRP
شکل 2: مقاومت GFRPبه دلیل حمله الکلی
با توجه به خصوصیات و استفاده FRP ، آیتم و بخشهای مهمی درباره دوام و رسیدگی در لیست زیر می باشد:
آیتم های 1تا 3 در مورد تقویت کننده های جاسازی شده در بتن (میله ها) است و آیتم های 4تا 6 مربوط به تقویت کننده های سطحی است.
1- شکستگی به علت فرسودگی ثابت
2- شکستگی به علت فرسودگی
3- مقاومت الکلی
4- مقاومت اسیدی
5- مقاومت در برابر تابش اشعه ماوراء بنفش
6- مقاومت در برابر ذوب یخ زدگی سطحی