ارزیابی مشخصات مکانیکی ملات های اصلاح شده با پلیمر و چسبندگی آن ها با فولاد

Abstract

با توجه به آسیب­های وارده به سازه­های بتنی، لزوم استفاده از لایه­های تعمیری مناسب امری ضروری می­باشد. در ساختمان­های بتن آرمه، بتن و فولاد در ارتباط با یکدیگر بوده و در اکثر موارد نیز لایه­های تعمیری در ارتباط مستقیم با فولاد اعمال می­گردد. لذا در این تحقیق با بکارگیری آزمون­های "انتقال اصطکاک" و "کشیدن از سطح" اقدام به اندازه گیری مقاومت چسبندگی برشی و کششی بین ملات­های اصلاح شده با پلیمر و فولاد شده است. همچنین تاثیر پلیمر بر جمع شدگی ملات­ها و تاثیر آن بر مقاومت چسبندگی مورد بررسی قرار گرفته است. تاثیر پلیمر بر ملات­ها با استفاده از عکسبرداری با میکروسکوپ الکترونی روبشی و نرم افزارهای Image J و Origin مورد مطالعه قرار گرفت. در ادامه نیز برای ارزیابی مشخصات مکانیکی ملات­ها، با استفاده از آزمون های فوق، مقاومت فشاری و خمشی درجای ملات­ها تعیین و ضمن مقایسه با آزمون­های استاندارد آزمایشگاهی، نمودارهای کالیبراسیون رسم گردیدند. سپس معادلات تبدیل نتایج آزمون­های درجا به مقاومت فشاری و خمشی ملات­های اصلاح شده با پلیمر ارائه گردیدند. در انتها نیز با استفاده از نرم افزار ABAQUS ترک­ها و تنش­های بوجود آمده در ملات­ها ارائه شدند. لایه تعمیری اعمال شده روی بستر فولادی حاوی نسبت ماسه به سیمان برابر 3 و نسبت آب به سیمان برابر 5/0 می باشد. برای ارزیابی مشخصات مکانیکی ملات های تعمیری، پلیمر استایرن بوتادین رابر با نسبت های 10، 15 و 20 درصد وزن سیمان به ملات اضافه گردید. نتایج حاصله بیانگر تاثیر پلیمر بر کاهش جمع شدگی ملات­ها و افزایش مقاومت چسبندگی برشی و کششی بین فولاد و ملات می باشد بگونه ای که افزودن پلیمر به میزان 10، 15 و 20 درصد باعث کاهش جمع شدگی ملات ها به ترتیب به مقدار 3/35، 2/41 و 4/45 درصد در سن 90 روز شده است. مقاومت چسبندگی برشی و کششی 90 روزه بین ملات و فولاد نیز با افزودن پلیمر، به ترتیب به مقدار 1/303 و 2/291 درصد افزایش داشته است. همچنین ضریب همبستگی بالایی بین قرائت­های بدست آمده از آزمون­های درجا با آزمون های آزمایشگاهی مشاهده شد به گونه ای که می توان با بکارگیری آزمون های "انتقال اصطکاک" و "کشیدن از سطح" به ترتیب با استفاده ازمعادلات y=0.113x و y=0.063x مقاومت فشاری ملات های اصلاح شده با پلیمر را تعیین نمود. در ضمن همخوانی بالایی بین نتایج عددی و نتایج آزمایشگاهی بدست آمد.