دوام مکانیکی یک بتن پلیمری بهینه شده تحت بارهای مختلف چرخه حرارتی
چکیده
تحقیق و بررسی مقاومت کششیσ_(t ) و حالت 1مقاومت فشاری (k_ic ) از بتن پلیمری و رفتار نیمه شکننده آن ها یک پیشرفت بزرگ برای مهندسی است . در این مقاله مقاومت مکانیکی چسب بتن پلیمری بهینه شده که متمرکز شده روی دو خصوصیت فوق در آزمایشگاه تحت سه چرخه متفاوت یخ زدن/گرم شدن مورد بررسی قرارگرفت . برای اندازه گیری مقاومت کششی و مقاومت فشاری به ترتیب از آزمایش ظرف برزیلی و جدا شدگی خمشی پیشرونده(SENB) استفاده شده است . چرخه های حرارتی عبارتند از:
25 تا30 - درجه چرخه A - 25 تا70 درجه چرخهB - 30- تا70 درجه چرخه C برای 7 روز بکاربرده شد . نمونه های آزمایش ، مطابق با آب و هوای ایران در فصل های مختلف انتخاب شدند . نتایج آزمایشگاهی نشان می دهد به ترتیب بیشترین افزایش وکاهش را روی〖 σ〗_(t ) و ( k_ic )در مقایسه با شرایط محیطی معمولی . همچنین نشان داد که مقاومت فشاری و مقاومت کششی مواد بتنی پلیمری تست شده با افزایش مقادیر میانگین دمای چرخه حرارتی کاهش یافت . نتایج آزمایشگاهی اثر قابل ملاحظه چرخه های حرارتی به خصوص چرخهB روی هردو مقاومت فشاری وکششی را نشان می دهد.
مقدمه
ویژگی های خاص مواد بتن پلیمری (PC) مانند مقاومت بالا ، و وزن نسبتا کم تر از بتن سیمانی پرتلند [1،2]، اتصال بسیار عالی به مواد دیگر ، توانایی مقاومت در برابر عوامل خوردگی و حمله شیمیایی[ 4] درمان سریع و نفوذپذیری بسیارکم[ 5] آن را درصنایع مختلف بسیار جذاب ساخته است . که به طور گسترده درصنعت کاربردی مهندسی ساختمان و ساخت و ساز مانند : کف سازی پل ها ، کف سازی پیاده رو ها و تعمیر ترک بتن [6] ، لوله فاضلاب ظروف زباله های خطرناک ، کوره ها و پانل های ساخت و ساز تزیینی استفاده شده است . به عنوان یک مثال از نمونه عملی:
مهندسان اخیرا صفحات تصفیه آب آشامیدنی را برای کارخانه تقطیر آب تهران با استفاده از بتن پلیمری طراحی کردند . با این حال لازم است ، ویژگی های جدید مواد برای کاربردهای جدید مطابق با شرایط ویژه ای که با آن مواجه می شود مشخص شود . خصوصیات مکانیکی و شکست رایج مانند : مدول الاستیسیته ، مقاومت کششی ، مقاومت خمشی ، مقاومت فشاری و سختی شکست و انرژی شکست برای انواع مختلف مواد بتن پلیمری در محفظه حرارت مورد بررسی قرارگرفت . بتن پلیمری معمولا از سنگ آهک ، پلی استر ، یا رزین اپوکسی و الیاف شیشه ای رشته ای خرد شده تشکیل شده است . به منظور توسعه ارزان ترین بتن پلیمری استفاده از کمترین مقدار پلیمر لازم است . (که گران ترین بخش بتن پلیمری است) و بهترین روش بهبود بخشیدن است. چون قسمت پلیمری نقش کلیدی درخواص فیزیکی و مکانیکی مواد بتنی پلیمری را بازی می کند . محققان زیادی تاثیر درصد های متفاوت از رزین استفاده شده درذرات بتن پلیمری برای بدست آوردن بتن پلیمری بهینه و اقتصادی بررسی کردند . برای مثال shokrieh و همکاران [ 2]19 درصد وزنی رزین قرار دادند ،vipulanandan وpaul [20] از (10-20)wt% استفاده کردند .Barbuta و همکاران از (12.8-18.8)wt% استفاده کردند.
abstract
Investigating the tensile strength (rt) and mode I fracture toughness (KIc) of polymer concrete (PC) materials due to their quasi-brittle behavior is of great interest to engineers. In this paper, the mechanical durability of an optimized epoxy PC, focused on the two above properties, are experimentally investigated under three different freeze/thaw cycles. The diametrally compressed un-cracked Brazilian disc (BD) and the single edge notch bending (SENB) test configurations are used to measure the split tensile strength and fracture toughness, respectively. The thermal cycles; 25 C to 30 C (cycle-A), 25 C to 70 C (cycle-B) and 30 C to 70 C (cycle-C) applied for 7 days to the test specimens; are chosen according to the climate of Iran in different seasons. Experimental results show the noticeable influence of thermal cycles, especially cycle-B, on both fracture toughness and tensile strength. Heat-to-cool thermal cycle-A and thawing thermal cycle-B indicate the most increase and reduction, respectively on both rt and KIc in comparison to ambient conditions. Also, it was shown that the fracture toughness and tensile strength of tested PC materials are reduced by increasing the mean temperature values of thermal cycles.
Introduction
Specific properties of polymer concrete (PC) materials such as high strength and low weight rather than ordinary Poland cement concretes [1,2], excellent bonding to other materials [3], ability to withstand corrosive environments and chemical attack [4], fast curing and very low permeability [5] made it a very attractive material in various industries. It has been widely used in construction industry and structural engineering applications such as bridge decking, pavement overlay, concrete crack repair [6], waste water pipe, hazardous waste containers, manholes and decorative construction panels [7]. For example as a practical application, authors have recently designed and manufactured drinking water filtration slabs for Tehran water distillation plant using PC [8]. However, it is necessary to characterize the properties of new materials (such as newly developed polymer concerts) introduced for novel applications according to the special conditions that they are encountered. Common mechanical and fracture properties such as modulus of elasticity, tensile strength, bending strength, compression strength, fracture toughness, and fracture energy have been investigated for different type of PC materials at room temperature [2,9–21]. PC is commonly composed of coarse aggregates, polyester or epoxy resin and chopped strand glass fibers. In order to develop the most economical PC, it is necessary to use minimum amount of polymer (which is the most expensive part of PC composition) and best method of curing since the polymer part plays the key role on the physical and mechanical properties of PC materials. Several researchers have investigated the influence of different percentage of resin used in the PC ingredients to obtain an optimum and economic PC. For example, Shokrieh et al. [2] proposed weight of resin 19%, Vipulanandan and Paul [20] used 10–20 wt% and Barbuta et al. [21] used 12.8–18.8 wt% for manufacturing an optimum PC.
چکیده
مقدمه
روندکار آزمایش
موادوآماده سازی نمونه ها
فرایند آزمایش
نتایج و بحث ها
نتیجه
Abstract
Introduction
Experimental programs
Materials and specimen preparation
Test procedure
Results and discussion
Conclusions
- ترجمه فارسی مقاله با فرمت ورد (word) با قابلیت ویرایش، بدون آرم سایت ای ترجمه
- ترجمه فارسی مقاله با فرمت pdf، بدون آرم سایت ای ترجمه