1. FRP ile koroze edilmiş beton yapıların takviyesi

Son yıllarda FRP ile güçlendirilmiş demirbeton sütunlarının korozyon direnci özetleniyor. FRP ile güçlendirilmiş RC sütunlarının korozyon direnci, korozyon akım yoğunluğu, potansiyel, klorür içeriği ve korozyon oranı açısından incelendi. Geleneksel onarım malzemelerine kıyasla, FRP malzemeleri iyi korozyon direnci, istikrarlı performans avantajlarına sahiptir ve sütunların taşıma kapasitesini, deformasyon kapasitesini ve sismik performansını artırabilir.

2. FRP ile güçlendirilmiş demirbeton yapıların korozyon direncini etkileyen faktörler

FRP takviye sisteminin korozyon ortamında iyi korozyon direnci, kendi performansıyla ilişkilidir. FRP takviye sistemi, nem ve oksijenin betona nüfuz etmesini önleme yeteneğine sahip bir tür yoğun yüzey korozyon önleyici malzemedir. Su ve oksijen, betonda çelik korozyonu için gerekli iki koşuldur. Önceki çalışmalarda bazı bilimciler, FRP takviye sisteminin korozyon direncinin FRP'nin kendisi değil, reçine nedeniyle olduğuna inanıyorlar. FRP takviye sisteminin korozyon direnci mekanizmasını ve FRP ve reçinin antikorozyon sürecindeki rolünü daha fazla anlamak için bazı bilimciler farklı FRP türleri, farklı FRP katmanları, farklı FRP lif yönleri ve farklı reçine türleri sistematik olarak incelediler. Bu faktörlerin incelenmesi, FRP ile güçlendirilmiş demirbeton sütunlarının korozyon direnci mekanizmasını anlamamıza yardımcı olacaktır.

2.1 FRP türlerinin korozyon direnci üzerindeki etkisi

CFRP ve GFRP, mühendislikte yaygın olarak kullanılan FRP malzemeleridir. Bazı bilimciler, CFRP ve GFRP tarafından güçlendirilen demirbeton sütunlarının korozyon direncini ve aralarındaki farkı incelediler. İki FRP malzemesinin korozyon direnci potansiyel, korozyon oranı ve çelik ağırlık korozyon oranı ile değerlendirildi. Dışarıda simüle edilen doğal korozyon testinde ölçülen ortalama korozyon oranı Şekil 1'de gösterildi. Sonuçlar, CFRP ve GFRP tarafından korunan örneklerin korozyon akım yoğunluğunun korunmayan örneklerden daha düşük olduğunu ve aralarındaki farkın çok büyük olmadığını göstermektedir. İkisinin son korozyon oranı karşılaştırılır, uzunluk takviyesi arasındaki fark sadece% 0,1'dir ve stirrup% 0,3'dür.

Sonuçlar, CFRP ve GFRP korumalı örneklerin korozyon akım yoğunluğunun tüm test süreci sırasında korunmamış örneklerden daha düşük olduğunu ve aralarındaki farkın büyük olmadığını göstermektedir. Edebiyat çalışmaları, CFRP ve GFRP güçlendirilmiş örnekler arasında korozyon direncinde önemli bir fark olmadığını göstermektedir. Şu anda, FRP'nin korozyon direnci üzerindeki etkisi hakkında daha fazla karşılaştırmalı deneysel sonuç yoktur, bu nedenle FRP'nin korozyon direnci üzerindeki etkisi daha fazla incelenmelidir.

2.2 FRP katmanının korozyon direnci üzerindeki etkisi

FRP'nin takviye katmanları sayısı, yapının taşıma kapasitesini, deformasyonu ve sismik kapasitesini önemli ölçüde etkiler. Ayrıca CFRP tarafından güçlendirilen koroze edilmiş RC sütunlarının korozyon direncinin çalışmasında önemli bir faktördür. Birçok bilim adamı, farklı katmanların korozyon direnci üzerindeki etkisini inceledi. 1 ve 2 CFRP levhaları ile güçlendirilmiş koroze edilmiş sütunların korozyon direnci incelendi. Sonuçlar, CFRP sayısının artmasının güçlendirilmiş sütunların korozyon direnci üzerindeki etkisinin önemli olmadığını gösteriyor. Literatürde 1 ila 4 katlı CFRP ve GFRP sütunlarının korozyon direnci karşılaştırıldı. Şekil 2, literatürdeki farklı hikayelerle FRP sütunlarının son korozyon oranını gösterir. Literatürün sonuçlarından, FRP ile güçlendirilmiş sütunların korozyon direncinin FRP'nin bir katmadan iki katmaya arttırıldığında daha da iyileştirildiği görülebilir. FRP ile güçlendirilmiş sütunların korozyon direnci, FRP katmanları sayısını artırarak daha da iyileştirilemez. Literatürde 1-3 katman CFRP ile güçlendirilmiş demirbeton sütunlarının korozyon direnci incelenmiştir. Deneysel sonuçlar, CFRP'nin 1'den 2 katmana arttırıldığında çelik çubukların ortalama günlük korozyon oranının% 29,07 azaldığını gösteriyor. Günlük ortalama korozyon oranı, korozyon oranı 2 katmadan 3 katmana yükseldiğinde% 1,46 arttı. Hata dikkate alındığında, korozyon oranı 2'den 3 katmana arttığında CFRP'nin korozyon önleyici etkisi neredeyse değişmezdi.

2.3 FRP lif yöneliminin korozyon direnci üzerindeki etkisi

FRP takviye alanında, lif ve uzunluk takviyesinin yönü farklı üyeler ve farklı takviye amaçları için farklıdır. Bazı bilimciler, lif yönünün korozyon direnci üzerindeki etkisini incelediler. Paralel, dikey ve 45 derece uzunluk çelik çubuklarla güçlendirilmiş CFRP sütunlarının korozyon direnci bu makalede incelenmiştir. Sonuçlar, FRP ile güçlendirilmiş demirbeton sütunları için, FRP tipi, güçlendirilmiş katmanın kalınlığı ve reçine aynı olduğunda, 45 derece eksenli yön ve eksenli yön boyunca en kötüsü takip edildiğinde çevresel yönde korozyon önleyici etkinin daha iyi olduğunu göstermektedir.

2.4 Reçine tipinin korozyon direnci üzerindeki etkisi

FRP takviyesi için kullanılan reçine, sızma ve hava engelleme yeteneğine sahiptir ve farklı reçine yapıştırıcı ve kimyasal bileşim türlerinden oluşan FRP takviyesi sisteminin korozyon önleyici etkisi farklıdır. İki farklı reçine yapışkanı ile güçlendirilmiş CFRP sütunlarının korozyon direnci incelendi. Aynı zamanda, FRP anti-korozyon güçlendirme sistemindeki reçine yapışkanının rolünü anlamak için, sadece reçine yapışkanı ile sarılmış sütunların korozyon direnci incelendi ve FRP ile güçlendirilmiş sütunların korozyon direnci reçine yapışkanı ile güçlendirilmiş sütunlarla karşılaştırıldı. Tablo 2, literatürün sonuçlarıdır. Sonuçlar, farklı reçinelerin korozyon direncinin çok farklı olduğunu göstermektedir. E1 reçinesinin günlük ortalama korozyon oranı E2'nin 1,65 katıdır, standart örneklerden sadece% 3,99 daha az ve standart örneklerden% 41,90 daha az. E1 + FRP sistemindeki FRP'nin korozyon direnci E2 + FRP sisteminden daha büyük. E1 + FRP sistemindeki FRP'nin korozyon direnci E1 + FRP sisteminden% 39,48 daha düşükken, E2 + FRP'nin E2'dekinden sadece% 13,3 daha düşüktür.

3. FRP takviye sisteminin korozyon direnci mekanizması hakkında tartışma

FRP takviye sisteminin korozyon direncini etkileyen faktörleri analiz ederek, FRP tiplerinin FRP takviye sisteminin korozyon direnci üzerindeki etkisinin daha fazla çalışmaya ihtiyacı olduğunu düşünüyoruz. FRP katman sayısı 3'ten fazla olduğunda, katman sayısının artması FRP takviye sisteminin korozyon direnci üzerinde az etkiye sahiptir. Lifin yönü ayrıca FRP takviye sisteminin korozyon direncini de etkiler. Burada, FRP takviye sisteminin korozyon direnci mekanizması malzeme seviyesine ve FRP sınırlama etkisine bölünür.

3.1 malzeme seviyesi

Yüzey kaplama veya kaplama malzemesinin pas karşıtı mekanizması su geçirmez nüfuzdur ve oksijen taşımasını önler, her ikisi de çelik korozyonu için gerekli koşullardır. Bir tür yüzey kaplama malzemesi olarak, FRP'nin korozyon önleyici mekanizması esas olarak bu yönde somutlanır. FRP takviye sisteminin anti geçirgenlik ve gaz direnci yeteneği hem reçine hem de FRP'nin kendisi tarafından sağlanır. Yapışkan reçinenin iyi anti-geçirgenlik ve gaz direnci performansı koşulunda, lifin anti-geçirgenlik ve gaz direnci etkisi açık değildir.

3.2 FRP sınırlama etkisi

Çelik korozyonu sürecinde, korozyon katmanı sürekli kalınlaşır. Dış sınırlama koşulu altında, korozyon korozyon çatlakundan aşabilir ve çelik çubuğun etrafındaki korozyon çok gevşektir. FRP ile güçlendirildikten sonra, FRP'nin kapsülasyonu pasın aşmasını önler ve çelik çubuğun etrafındaki pas, su ve oksijen ile çelik çubuğu arasındaki daha fazla temas önler ve böylece çelik çubuğun korozyonu belli bir dereceye kadar yavaşlatır. Buna ek olarak, FRP'nin sınırlama etkisi çelik çubuğun korozyon genişlemesini kısıtlar, beton koruyucu katmanın çatlamasını azaltır, suyun girmesini önler ve çelik çubuğun korozyonu geciktirir.

FRP takviye sisteminin iki mekanizması için ana rol, reçine ve FRP'nin kendisinin ortak performansıdır. İyi geçirmezlik ve gaz direnci durumunda, reçine tek başına iyi bir antikorozyon etkisi oynayabilir. Reçinin zayıf geçirmezliği ve gaz direnci durumunda, FRP reçinin eksikliğini telafi edebilir ve sonunda iyi bir antikorozyon etkisi elde edebilir. FRP kısıtlamaları dolaylı olarak oksijen ve su taşımasını azaltır ve bu mekanizma sınırlı bir rol oynar, sadece ek bir rol oynar.

4 Sonuç

FRP güçlendirilmiş yapıların korozyon direncini etkileyen ana faktörlerin deneysel çalışmasına dayanarak aşağıdaki sonuçlar çıkarılır:

4.1 FRP ile güçlendirilmiş koroze edilmiş hasarlı sütunların korozyonu korozyon ile büyük ölçüde azaltabilir, ancak betondaki takviyelerin korozyonu tamamen önlenemez.

4.2 CFRP ve GFRP ile güçlendirilmiş koroze edilmiş RC sütunlarının korozyon direncinin önemli bir farkı yoktur, ancak diğer FRP korozyon direncinin farkı daha fazla çalışmaya ihtiyaç duyar.

CFRP'nin antikorozyon etkisi, lif kumaş 2'den 3 katmana kadar arttırıldığında neredeyse aynıdır. Korozyonlu RC sütunlarının antikorozyon performansı FRP katmanı 1'den 2 katmana kadar arttırıldığında etkilenir. Lifin yönü ayrıca koroze edilmiş RC sütunlarının korozyon direncini de etkiler. FRP, koroze edilmiş RC sütunlarını güçlendirmek için kullanıldığında, lif yönünün korozyon önleyici etkisi daha iyidir, ardından 45 derece ve eksen yönü en kötüdür.

4.4 Reçine türleri, FRP ile güçlendirilmiş koroze edilmiş beton sütunlarının korozyon direncini ciddi bir şekilde etkiler. Reçinelerin iyi geçirmezliği ve hava direnci durumunda, reçine tek başına korozyon korumasında iyi bir rol oynayabilir. Reçinelerin zayıf geçirmezliği ve hava direnci durumunda, FRP bu eksikliği telafi edebilir.

4.5 FRP takviye sisteminin korozyon önleyici mekanizması, esasen reçine ve FRP'nin kendisinin geçirimcilik önleyici ve gaz önleyici yeteneğinin yansımasıdır. FRP'nin sınırlama etkisi, FRP takviye sisteminin korozyon önleyici performansında belli bir rol oynar.