Строительство

Анотація

Волоконно-металопластикові (FRP) стрижні були введені на ринку залито якоря землю. Стійкість до корозії і хімічного впливу, висока міцність до ваги і легкості в обробці цих стержнів роблять їх кращою альтернативою стали сухожилля в деяких додатках землі якорів. Однак, в повній мірі використовувати FRP стрижнів як сухожилля на цемент залито якоря, деякі аспекти їх поведінки повинні бути визначені, в тому числі властивостей при розтягуванні, межа потужності, міцності в цементний розчин, тривалої міцності і довговічності в лужному середовищі. У даній роботі, розтягнення характеристики, міцність і виведення поведінка AFRP й вуглепластика стрижнів вбудованих в цементний розчин обговорюються. Програма виведення випробування беруть участь чотири типи стрижнів, чотири види цементу розчини та три типи кріплення труб за трьома пов'язаних довжини. Експериментальні результати показали, що розтягнення властивості стрижнів FRP близькі до даних виробників. Геометрії поверхні стрижнів FRP, властивості заповнення розчином і жорсткість приймаючої середовища (кріплення труби) вплив виведення поведінка, догляд потенціалу і максимальна напруга зв'язок цементу залито FRP якоря.

Ключові слова: волоконно-металопластикові (FRP); якір; Висувна ємність

I. Вступ

Волоконно-металопластикові (FRP) стрижнів в даний час використовуються в якості арматури, що напружується сухожилля і розтягування елементів для пост-натягнута землі якорів, в основному в Японії, Європі і в Північній Америці [1-6]. FRP стержнів не схильні до корозії, яка є одним з основних недоліків сталі. Вони також можуть мати переваги перед стали в буття легку вагу і мають вищу розтягнення потенціалу, і електро-магнітного нейтралітету.

На відміну від сталі, пултрузії процес, за допомогою якого FRP стрижні виготовляються результати в стрижнях з досить постійне поперечний переріз і гладку поверхню. Поверхня заглиблень на стрижні проводиться шляхом укладення волокна рядок навколо стрижня до смоли множин. Крім того, деякі виробники додають покриття з піску і смоли на стрижні в кінці виробничого процесу, щоб зробити поверхню стрижня грубо. Крім того, напружено-деформованого відносини стрижнів FRP досить лінійних напруг на всіх рівнях аж до точки збою, не виявляючи будь-які поступаючись характеристики, як, що спостерігається на сталь. Як деформації поверхні і механічні властивості стрижнів ГЛС відрізняються від тих, стали сухожиль, достатньої експериментальної інформації про розтягування продуктивності, зв'язок властивостей і виводу потужностей стрижнів FRP вбудованих в розчин необхідно розробити рекомендації з проектування.

Цілі проекту повідомив у цій роботі були: (1) для оцінки міцнісних властивостей (міцність, жорсткість і максимальне подовження) деякі часто використовувані FRP стрижнів, а також (2), щоб дослідити поведінку виводу і міцність цих стержнів вбудованих в цементний розчин. Висувна ємність, максимальна напруга зв'язку і навантаження ковзання відносини були отримані від лабораторних випробувань. Експериментальна програма включає в себе чотири типи арамідних FRP (AFRP) і вуглецю FRP (вуглепластик) стрижнів з однаковим номінальним діаметром 8 мм, чотири типи на цементній основі Затірки і три типи кріплення труб (Host Media).

1.1. Опис і властивості AFRP й вуглепластика стрижнів, що використовуються в дослідженні

FRP сухожиль доступні у вигляді стрижня або кабелю, прямокутної смузі, плетені стрижня, і багатодротяних пасма. Вони широко використовуються в попередньо напружених залізобетонних конструкцій і після напруженої якоря землю. В даний час тільки AFRP (арамідних) і вуглепластика (карбон) сухожилля використовуються для якорів FRP землю [6]. У рамках цього проекту, чотири типи комерційно доступних стрижнів FRP, а саме Arapree, Technora, Leadline і CFCC, були відібрані для дослідження. Їх загальні характеристики і композиції (волокон і смол) коротко представив.

Arapree (ARAamid напружуваної Element) був розроблений спільно AKZO і Hollandische Бетон Groep в Нідерландах, а також виробництво права були передані Sireg SPA Італії [7]. Arapree зроблений з Twaron HM арамідних волокон просоченої епоксидної смолою використанням пултрузії. Склад 45% Twaron HM волокон і 55% епоксидної смоли за обсягом. Arapree сухожиль доступні в прямокутних смуг з перетином від 1,5 х 20, 3,0 х 20 і 6,0 х 20 мм, а в кругових стержнів діаметром 5, 7,5 і 10 мм. Поверхні стрижнів піску покриттям для поліпшення зв'язку. Останнім часом нові Arapree на основі волокна Twaron І. М. була введена [8]. 7,5 мм і 10 мм в діаметрі стрижнів круглого піском покриттям поверхні були використані у дослідженні (рис. 1).

[Малюнок 1 опущені]

Technora був розроблений спільними зусиллями будівельної компанії Sumitomo і Teijin корпорації в Японії [9]. Technora виготовлений за пултрузії і складається з Technora арамідних волокон просочена смолою вінілових ефірів. Зміст волокна і смоли 65 і 35% за обсягом, відповідно. Простого і рани стрижнів з зовні обмотки спіраль доступні. Наявні діаметри стрижнів Technora 3, 4, 6, 7,4 і 8 мм. Twisted сім жили на 12,4 мм в діаметрі, також доступні. 8 мм діаметр стрижня спірально-рана була обрана для дослідження (рис. 1).

Leadline виготовляється з використанням методу пултрузії Mitsubishi Chemical Corporation в Японії [10]. Leadline складається з кроку основі вуглецевих волокон і епоксидної смоли. Зміст волокна і смоли 65 і 35% за обсягом, відповідно. Leadline стрижнів круглої, відступ, або ребра форми. Круглі стержні не мають деформації поверхні. Відступом стрижні мають два дрібних гвинтових западин на поверхні, що спіраль в протилежних напрямках. Ребристі стрижні або підняли гвинтовий обмотки схожі на відступом шаблон або окружної обмотку впоперек поздовжньої осі стрижня. Доступні діаметрів стрижнів 3, 5, 8, 10, 12 і 17 мм. У рамках цього проекту, відступ 8 мм діаметром стержня була використана (рис. 1).

CFCC (Carbon Fiber композитний кабель) був розроблений Токіо мотузочки в Японії [11]. CFCC складається з ПАН типу вуглецевих волокон просоченої епоксидної смолою. Кабелю утворюється шляхом скручування числа малого діаметру стрижнів подібно звичайній ланцюга. Зміст волокна і смоли 64 і 36% за обсягом, відповідно. CFCC доступна в одному стрижнів від 1,5 до 5 мм в діаметрі, або 7, 19, і 37 жили з діаметром від 5,0 до 40,0 мм. Сім дроти нитки з номінальним діаметром 7,5 мм була використана в даному дослідженні (рис. 1).

FRP стрижні анізотропних матеріалів і такі фактори, як тип і обсяг волокна і смоли, волокна орієнтації та контролю якості в процесі виробництва відіграють важливу роль в механічних характеристик продукту. Матриці з його низькою міцністю істотно не підвищують міцність стрижня. Тому міцність і модуль пружності FRP залежать в основному від властивостей волокна і його об'єму. У таблиці 1 наведено фізико-механічні властивості стрижнів FRP від ​​виробників. Видно, що ...