:: بازدید امروز : 1499
:: باردید دیروز : 504
:: بازدید هفته : 3955
:: بازدید ماه : 11535
:: بازدید سال : 620067
:: بازدید کلی : 1453472

پایان نامه ارشد: بررسی دوام تیرهای بتن مسلح تقویت شده با GFRP تحت واکنش قلیایی سنگدانه¬ها

نوشته شده توسط : admin

دانشگاه یاسوج

دانشکده فنی و مهندسی

گروه مهندسی عمران

پایان نامه‌ی کارشناسی ارشد رشته‌ی مهندسی عمران گرایش سازه

بررسی دوام تیرهای بتن مسلح تقویت شده با GFRP تحت واکنش قلیایی سنگدانهها

استاد راهنما:

دکتر حمید رحمانی

استاد مشاور:

دکتر علی علیپور

مقدمه

در سالهای اخیر پیشرفتهای زیادی در زمینهی مهندسی زلزله و طراحی سازهها انجام گرفته است بگونهای که امروز با اعتماد و اطمینان بیشتری میتوان سازههای مقاوم در برابر زلزله را طراحی نمود. بسیاری از سازههای بتنی به دلایل 1- خطاهای محاسباتی 2- اشتباه در ساخت و اجرا 3- ضعف آییننامههای قدیمی 4- تغییر کاربری سازه و بارهای بهرهبرداری وارده به سازه 5- خوردگی و زنگ زدگی آرماتورها و . . . ضوابط آیین نامههای جدید را ارضا نمیکند، به همین جهت تقویت سازهها با پلیمرهای مسلح شده با الیاف [1](FRP) به شکل صفحه یا ورق، مزایای اقتصادی قابل توجهی در صنعت ساختمان ایجاد میکنند. پیشرفتهای اخیر در FRP اشاره میکند که در آینده این مواد نقش بزرگی در کاربردهای ساختمانی و ترمیم سازهها خواهند داشت.

در دههی گذشته FRP کاربردهای زیادی در مهندسی عمران پیدا کرده است. رشد تقاضا برای استفاده از FRP در تقویت تیرها، ستونها، دیوارها، دالها و لولههای بتنی نیاز زیادی برای درک رفتار کوتاه مدت و دراز مدت سیستم کامپوزیت تحت وضعیت بارگذاری و شرایط محیطی مختلف ایجاد کرده است. مواد مرکب ممکن است شرایط بهرهبرداری مختلفی را تحمل کنند که احتمال دارد برخی شرایط تهاجمی واقعی را شامل شوند. برای مثال، آب و هوای گرم و مرطوب، دمای بالای طولانی مدت، تغییرات ناگهانی درجه حرارت محیط و خوردگی شیمیایی میتواند دوام FRP را تحت تأثیر قرار دهد. چسبندگی و پیوستگی مواد مرکب ممکن است دستخوش فرسایش محیطی شده و بر پیوند سطح مشترک بتن و این مواد تأثیر بگذارند. این ممکن است، عملکرد و دوام سیستم کامپوزیت را دگرگون سازد. دلیل دیگری برای اینچنین عدم اتصال بین کامپوزیت و بتن، متناسب نبودن دمای بین الیاف و ماتریس است که میتواند تنشهای فشاری در الیاف ایجاد کند. دلیل دیگر توانایی مواد مرکب در جذب رطوبت میباشد که ممکن است بر یکپارچگی بین الیاف و ماتریس تأثیر بگذارد.

هم اکنون استفاده از FRP در تقویت سازهها به طور چشمگیری افزایش یافته این در حالیست که در مورد دوام FRP اطلاعات کافی در دسترس نمیباشد که یکی از این موارد واکنش قلیایی سنگدانهها است. در این تحقیق از پلیمر مسلح شده با الیاف شیشه [2](GFRP) از نوع E-glass[3] که از نظر الکتریکی عایق خوبی بوده و دارای مقاومت مکانیکی نسبتاً بالایی میباشد و در مقایسه با سایر الیاف، قیمت ارزان و مناسبی دارد، استفاده شده است.

خرابی سازههای بتنی در نتیجه واکنش بین مایعات قلیایی درون حفرهها (که عمدتاٌ منشأ آنها از سیمان پرتلند است) و کانیهای واکنشزا که در بعضی از سنگدانههاست میتواند اتفاق بیافتد. این مکانیزم خرابی به نام واکنش قلیایی سنگدانه، شناخته شده و به شکلهای مختلف روی میدهد که از همه معمولتر واکنش قلیایی- سیلیکاتی است. این واکنش اولین بار در سال 1940(1319شمسی) در ایالات متحده گزارش شده است[1]. هر چند که خرابی در اثر این واکنش در کشور ما به ندرت گزارش گردیده است ولی احتمالاٌ تعداد زیادی از سازههای بتنی کشور ما از جمله سد شهریار واقع در استان آذربایجان شرقی که سنگدانهها از آنجا تهیه شده است نیز تحت تأثیر این واکنش قرار دارند. این در حالیست که در صورت استفاده از با سیمان با قلیایی زیاد احتمال بروز این واکنش بیشتر میباشد. از اینرو توجه به این واکنش با اهمیت خواهد بود.

واکنش قلیایی- سیلیسی عمومیترین نوع واکنش قلیایی سنگدانهها در جهان است و هنگامی بروز میکند که واکنش بین محلول قلیایی درون حفرهها و کانیهای سیلیسی در بعضی از سنگدانهها رخ دهد و تشکیل ژل قلیایی سیلیکات کلسیم بدهد. ژل یاد شده آب را جذب نموده و افزایش حجم پیدا میکند که در نتیجه ترک خوردن بتن را به همراه دارد. از واکنش های دیگر قلیایی سنگدانهها، واکنش قلیایی-کربناتی است. این واکنش وقتی رخ میدهد که قلیاییهای سیمان با سنگدانههای آهکی دولومیتی واکنش نشان دهند. واکنش قلیایی سنگدانههای فعال بعد از عملآوری بتن صورت میگیرد و سبب انبساط درونی و تخریب بتن میگردد، لذا مقاومت پیوستگی FRP و بتن نسبت به زمان و تحت شرایط محیطی ناملایم نیازمند بررسی و درک عوامل مؤثر بر FRP هنگامی که در معرض شرایط محیطی مختلف قرار میگیرد، میباشد.

براي دانلود متن کامل پايان نامه کليک کنيد