عملکرد بتن تقویت شده با الیاف شیشه در طول زمان

عملکرد بتن تقویت شده با الیاف شیشه در طول زمان

عملکرد طولانی مدت بتن تقویت شده با الیاف شیشه

قرار گرفتن طولانی  بتن تقویت شده با الیاف شیشه(GFRC )در معرض  محیط های طبیعی آب و هوایی منجر به تغییر در خصوصیات مکانیکی می شود. علاوه بر این ، قرار گرفتن در معرض در چرخه  هوازدگی طبیعی (چرخه های رطوبت و دما) منجر به تغییرات ابعادی دوره ای می شود. 

اکثر کامپوزیت های GFRC که به صورت تجاری تولید می شوند ، در صورت قرار گرفتن در معرض محیط بیرونی ، مقاومت در برابر کشش و خمش و شکل پذیری را با افزایش سن تجربه می کنند. مقاومت کامپوزیتهای کاملاً پیر GFRC تا حدود 40 درصد مقاومت اولیه قبل از پیری کاهش می یابد. با این حال ، ظرفیت کرنش (شکل پذیری یا مقاومت) تا حدود 20 درصد از ظرفیت کرنش اولیه قبل از پیری کاهش می یابد. این افت در ظرفیت کرنش اغلب به عنوان تردی کامپوزیت شناخته می شود.

تغییرات ابعادی در GFRC می تواند بطور قابل توجهی بیشتر از تغییرات بتن معمولی باشد. این نتیجه محتوای زیاد سیمان در ماتریس ملات است. فشار های دوره ای ناشی از خیس شدن و خشک شدن می توانند به اندازه 15/0 درصد باشند ، و فشارهایی به این بزرگی عموماً در طول عمر مفید سطح خارجی وجود دارد .با توجه به قرار گرفتن در معرض کافی ، این حساسیت بعدی می تواند منجر به تنش بیش از حد شود ، مگر اینکه برای طراحی مناسب باشد. بیش از حد استرس یا غلظت استرس می تواند باعث ایجاد ترک شود. این می تواند در اجزایی که بیش از حد مهار شده اند حیاتی باشد. علاوه بر این ، با افزایش سن و انعطاف پذیری کامپوزیت ، موثرترین و عملی ترین روش سازگاری با تغییر ابعاد ، حذف محدودیت با استفاده از اتصالات انعطاف پذیر است . در آینده ، ممکن است استفاده از پوشش های سطحی برای کاهش یا از بین بردن حرکت رطوبت و در نتیجه کاهش فشار  های جمع شدگی ، ابزاری ارزشمند برای مقابله با این پدیده ها باشد. علاوه بر این ، پوشش های سطحی ممکن است میزان تردی را که معمولاً در شرایط مرطوب انجام می شود ، کاهش دهند.
عملکرد دوام مواد کامپوزیتی معمولاً با تعیین تغییرات مقاومت در هنگام قرار گرفتن در معرض آب و هوای طبیعی یا در شرایط تسریع پیری (غوطه وری در حمام های آب گرم) ارزیابی می شود. دو تئوری اساسی برای توضیح افت قدرت و ظرفیت کرنش در کامپوزیت های GFRC پیشنهاد شده است. یک نظریه این است که حمله قلیایی به سطوح الیاف شیشه منجر به کاهش مقاومت کششی الیاف و متعاقباً کاهش مقاومت کامپوزیت می شود . و تئوری دوم نشان می دهد که هیدراتاسیون مستمر سیمان در GFRC ذخیره شده در آب و هوای طبیعی منجر به نفوذ محصولات هیدراتاسیون به بسته های الیاف ، پر کردن فضاهای بین رشته های شیشه و در نتیجه افزایش پیوند بین رشته های شیشه ای منفرد می شود. این پدیده می تواند منجر به عدم کشش فیبر و از بین رفتن مقاومت کششی و شکل پذیری شود .این احتمال وجود دارد که هر دو پدیده (حمله قلیایی و پر کردن فضاهای بین رشته ای شیشه) به طور همزمان و با سرعت های مختلف اتفاق بیفتد ، با حمله قلیایی در سیستم های الیاف Eglass و مکانیسم پر کردن فضای میان بافتی بین الیاف مهمترین علت مقاومت و از دست دادن شکل پذیری در سیستم های الیاف شیشه AR باشد.

مرجع

ACI544.1R-96, "State of The Art Report on The Fiber Reinforced Concrete

دوستانتان را به خواندن این مطلب دعوت کنید:

نظر خود را ارسال کنید