كاربرد كامپوزيت‌هاي FRP در سازه‌هاي بتن آرمه و بررسي دوام آنها

درود بر شما ممنون از اینکه فروشگاه خودتون رو انتخاب کردید. پروژه پیش رو مربوط به كاربرد كامپوزيت‌هاي FRP در سازه‌هاي بتن آرمه و بررسي دوام آنها می باشد. این فایل به صورت  word بوده و دارای 23 صفحه می باشد.

فهرست مطالب

1. مقدمه

2. راه حل مساله

3. ساختار مصالح FRP

1-3. فايبر (الياف)

1-1-3. الياف شيشه

2-1-3. الياف كربن

3-1-3. الياف آراميد

2-3. رزين (مادة چسباننده)

4. انواع محصولات FRP

1-4. ميله هاي كامپوزيتي

2-4. شبكه‌هاي كامپوزيتي

3-4. كابل، طناب و تاندن‌هاي پيش‌تنيدگي

4-4. ورقه‌هاي كامپوزيتي

4-5. پروفيل‌هاي ساختماني

5-5. ميله‌هاي كامپوزيتي FRP

6. مشخصات اساسي محصولات كامپوزيتي FRP

1-6. مقاومت در مقابل خوردگي

2-6. مقاومت

3-6. مدول الاستيسيته

4-6. وزن مخصوص

5-6. عايق بودن

6-6. خستگي

7-6. خزش

8-6. چسبندگي با بتن

9-6. خم شدن

10-6. انبساط حرارتي

7. دوام كامپوزيت‌هاي FRP

1-7. پير شدگي فيزيكي ماتريس پليمر

2-7. تأثير رطوبت

1-2-7. تأثير رطوبت بر ماتريس پليمري

2-2-7. تأثير رطوبت بر فايبر‌ها

3-2-7. رفتار عمومي كامپوزيت‌هاي اشباع شده با آب

3-7. تأثيرات حرارتي - رطوبتي

4-7. محيط قليايي

5-7. تأثير دماي پائين

6-7. تأثيرات سيكل‌هاي حرارتي در دماي پايين (يخ‌زدن- ذوب شدن)

7-7. تأثير تشعشع امواج ماوراء بنفش (UV)

8. استفاده از مواد FRP به عنوان مسلح‌ کنندة خارجي در سازه‌ها

1-8. مقاوم ‌سازي سازه‌هاي بتن آرمه با مواد FRP

9. خلاصه و نتيجه ‌گيري

10. منابع

بخشی از مقاله:

1. مقدمه

بسياري از سازه‌هاي بتن آرمة موجود در دنيا در اثر تماس با سولفاتها، كلريدها و ساير عوامل خورنده، دچار آسيب‌هاي اساسي شده‌اند. اين مساله هزينه‌هاي زيادي را براي تعمير، بازسازي و يا تعويض سازه‌هاي آسيب ‌ديده در سراسر دنيا موجب شده است. اين مساله و عواقب آن گاهي نه تنها به عنوان يك مسالة مهندسي، بلكه به عنوان يك مسالة اجتماعي جدي تلقي شده است. تعمير و جايگزيني سازه‌هاي بتني آسيب‌ديده ميليون‌ها دلار خسارت در دنيا به دنبال داشته است. در امريكا، بيش از 40 درصد پلها در شاهراهها نياز به تعويض و يا بازسازي دارند .هزينة بازسازي و يا تعمير سازه‌هاي پاركينگ در كانادا، 4 تا 6 ميليارد دلار كانادا تخمين زده شده است . هزينة تعمير پلهاي شاهراهها در امريكا در حدود 50 ميليارد دلار برآورد شده است؛ در حاليكه براي بازسازي كلية سازه‌هاي بتن آرمة آسيب‌ديده در امريكا در اثر مسالة خوردگي ميلگردها، پيش‌بيني شده كه به بودجة نجومي 1 تا 3 تريليون دلار نياز است!

از مواردي كه سازه‌هاي بتن آرمه به صورت سنتي مورد استفاده قرار مي‌گرفته، كاربرد آن در مجاورت آب و نيز در محيط‌هاي دريايي بوده است. تاريخچه كاربرد بتن آرمه و بتن پيش‌تنيده در كارهاي دريايي به سال 1896 بر مي‌گردد. دليل عمدة اين مساله، خواص ذاتي بتن و منجمله مقاومت خوب و سهولت در قابليت كاربرد آن چه در بتن‌ريزي در جا و چه در بتن پيش‌تنيده بوده است. با اين وجود شرايط آب و هوايي و محيطي خشن و خورندة اطراف سازه‌هاي ساحلي و دريايي همواره به عنوان يك تهديد جدي براي اعضاء بتن آرمه محسوب گرديده است. در محيط‌هاي ساحلي و دريايي، خاك، آب زيرزميني و هوا، اكثراً حاوي مقادير زيادي از نمكها شامل تركيبات سولفور و كلريد هستند.

2. راه حل مساله

تكنيك‌هايي چند، جهت جلوگيري از خوردگي قطعات فولادي الحاقي به سازه و نيز فولاد در بتن مسلح توسعه داده شده و مورد استفاده قرار گرفته است كه از بين آنها مي‌توان به پوشش اپوكسي بر قطعات فولادي و  ميلگردها، تزريق پليمر به سطوح بتني و حفاظت كاتديك ميلگردها اشاره نمود. با اين وجود هر يك از اين تكنيك‌ها فقط تا حدودي موفق بوده است. براي حذف كامل مساله، توجه محققين به جانشين كردن قطعات فولادي و ميلگردهاي فولاي با مصالح جديد مقاوم در مقابل خوردگي، معطوف گرديده است. مواد كامپوزيتي FRP  موادي بسيار مقاوم در مقابل محيط‌هاي خورنده همچون محيط‌هاي نمكي و قليايي هستند. به همين دليل امروزه كامپوزيتهاي FRP، موضوع تحقيقات توسعه‌اي وسيعي به عنوان جانشين قطعات و ميلگردهاي فولادي و كابلهاي پيش‌تنيدگي شده‌اند. چنين تحقيقاتي به خصوص براي سازه‌هاي در مجاورت آب و بالاخص در محيط‌هاي دريايي و ساحلي، به شدت مورد توجه قرار گرفته‌اند.

3. ساختار مصالح FRP

مواد FRP  از دو جزء اساسي تشكيل مي‌شوند:

1-3. فايبر (الياف)

فايبرها كه  اصولاً الاستيك، ترد و بسيار مقاوم هستند، جزء اصلي باربر در مادة FRP محسوب مي‌شوند. بسته به نوع فايبر، قطر آن در محدودة 5 تا 25 ميكرون مي‌باشد. فايبر ممكن است از شيشه، كربن، آراميد و يا وينيلون باشد كه در اينصورت محصولات كامپوزيت مربوطه به ترتيب به نامهاي GFRP، CFRP،AFRP  و VFRP شناخته مي‌شود. در ادامه شرح مختصري از بعضي از فايبرهاي متداول ارائه خواهد شد.

فنی و مهندسی

فایل های جدید