نوع مقاله: مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 دانشجوی دکتری، گروه مهندسی نساجی، دانشکده فنی و مهندسی، دانشگاه آزاد اسلامی واحد علوم تحقیقات، تهران، ایران

2 استادیار، گروه مهندسی نساجی، دانشکده فنی و مهندسی، دانشگاه آزاد اسلامی واحد علوم تحقیقات، تهران، ایران

3 استاد، دانشکده مهندسی نساجی، دانشگاه صنعتی امیرکبیر، تهران، ایران

4 کارشناس، دانشکده مهندسی عمران دانشگاه صنعتی خواجه نصیرالدین طوسی، تهران، ایران

10.22068/jstc.2018.85673.1441

چکیده

استفاده از بتن تقویت شده با منسوج (TRC ) در صنعت ساختمان‌سازی به دلیل خواص مکانیکی مطلوب، سبکی سازه، مقاومت در برابر خوردگی و ظرفیت تحمل بار بالا در حال توسعه می‌باشد. عدم نفوذ کامل ذرات سیمانی به درون دسته الیاف باعث کاهش بهره‌وری الیاف در تحمل بار کششی و افزایش شکل‌پذیری سازه پس از شکست اولیه بتن می‌شود. مقدار کارایی الیاف در رفتار خمشی بتن تقویت شده با منسوج به عنوان یک عامل اساسی محسوب می‌شود. لذا هدف از این تحقیق افزایش کارایی دسته الیاف در تقویت بتن بوده است. در این تحقیق کارایی پارچه های حلقوی تاری پود گذاری شده در تقویت‌کننده بتن، میزان باربری و چقرمگی بتن تقویت شده با منسوج تحت آزمون خمشی چهارنقطه بررسی شده است. همچنین افزایش کارایی سازه با آغشته سازی منقطع منسوج تقویت کننده مورد بررسی قرار گفته است. نتایج نشان می‌دهد که آغشته سازی جزئی اپوکسی در کارایی منسوج تقویت کننده بتن مؤثر بوده و آغشته سازی منقطع با اپوکسی بهروری سازه را تا 50% ارتقاء داده است

کلیدواژه‌ها

موضوعات

عنوان مقاله [English]

Increasing the efficiency of carbon fiber bundles in reinforcing fine grained concrete: an experimental study of flexural bearing capacity

نویسندگان [English]

  • Roohollah kamani 1
  • Mehdi Kamali Dolatabadi 2
  • Ali Asghar Asghharian Jeddi 3
  • Kourosh Nasrollahzadeh 4

1 Department of Textile Engineering, Science and Research branch, Islamic Azad University, Tehran, Iran

2 Department of Textile Engineering, Science and Research branch, Islamic Azad University, Tehran, Iran

3 Textile Engineering Department, Amirkabir University of Technology, Tehran, Iran

4 Civil Engineering Faculty, K.N. Toosi University of Technology, Tehran, Iran

چکیده [English]

The use of Textile Reinforced Concrete (TRC) materials have been developed in the construction industry due to their superior mechanical properties as well as corrosion-resistant and light weight concrete with high load-bearing capacity. Fine grained concrete penetrated within the bundle of fibers (rovings) partially. This fact reduce the load bearing capacity of fibers and enhance ductility after the first cracks. The fibers efficiency is the key aspect in the bending behavior of TRCs. The purpose of this study was to increase the fibers efficiency of TRCs.
In this research, the influence of weft insertion wrap knitted fabrics by different number of carbon rovings on the flexural strength, ductility, toughness and failure mode under four points bending test evaluated experimentally. Furthermore, the fibers efficiency was improved by partially impregnated fabrics with spotted epoxy. This technique causes increased fiber efficiency in comparison with the fabric without epoxy upper fifty present and improving bending properties of TRCs.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Bending behavior
  • Textile reinforced concrete
  • Bundle of carbon fibers efficiency

 

[1]   Mobasher, B., “Mechanics of Fiber and Textile Reinforced Cement Composites“,  CRC press, 2011.

[2]   Dolatabadi, M. K., Janetzko, S. and  Gries, T., “Geometrical and Mechanical Properties of a Non-Crimp Fabric Applicable for Textile Reinforced Concrete“ The Journal of the Textile Institute, Vol. 105, No. 7, pp. 711-716, 2014.

[3]   Ghaharpour, F., Bahari, A. and  Abbasi, M., “Synthesis and Characterization of Cement- Cnt Composite Produced by Cvd Process“, In Persian, Journal of Science and Technology of Composites, Vol. 4, No. 3, 1396.

[4]   Cohen, Z. and Peled, A., “Controlled Telescopic Reinforcement System of Fabric–Cement Composites—Durability Concerns“ Cement and Concrete Research, Vol. 40, No. 10, pp. 1495-1506, 2010.

[5]   Dolatabadi, M. K., Janetzko, S., Gries, T., Kang, B.-G. and Sander, A., “Permeability of Ar-Glass Fibers Roving Embedded in Cementitious Matrix“ Materials and structures, Vol. 44, No. 1, pp. 245-251, 2011.

[6]   Kamani, R., Kamali Dolatabadi, M. and Jeddi, A. A., “Flexural Design of Textile-Reinforced Concrete (TRC) Using Warp-Knitted Fabric with Improving Fiber Performance Index (Fpi)“ The Journal of The Textile Institute, Vol. 109, No. 4, pp. 492-500, 2018.

[7]   Eslami-Farsani, R., Sari, A. and Khosravi, H., “Mechanical Properties of Carbon Fibers/Epoxy Composite Containing Anhydride Self-Healing Material under Transverse Loading“, In Persian, Journal of Science and Technology of Composites, Vol. 3, No. 3, 1395.

[8]   Bank, L. C., “Composites for Construction: Structural Design with Frp Materials“, John Wiley & Sons, 2006.

[9]   Peled, A. and Mobasher, B., “Tensile Behavior of Fabric Cement-Based Composites: Pultruded and Cast“ Journal of materials in civil engineering, Vol. 19, No. 4, pp. 340-348, 2007.

[10] Dolatabadi, M. K., Janetzko, S. and Gries, T., “Segmentary Impregnating Textile Reinforced Concrete, Methodology and Introduction“ in Aachen-Dresden international textile conference, Aachen, 2010.

[11] Dvorkin, D. and Peled, A., “Effect of Reinforcement with Carbon Fabrics Impregnated with Nanoparticles on the Tensile Behavior of Cement-Based Composites“ Cement and Concrete Research, Vol. 85, pp. 28-38, 2016.

[12] Nadiv, R., Peled, A., Mechtcherine, V., Hempel, S. and Schroefl, C., “Micro-and Nanoparticle Mineral Coating for Enhanced Properties of Carbon Multifilament Yarn Cement-Based Composites“ Composites Part B: Engineering, Vol. 111, pp. 179-189, 2017.

[13] Kamani, R., Dolatabadi, M. K., Jeddi, A. A. A., & Nasrollahzadeh, K. Damage Detection of Carbon Fiber-reinforced Concrete Under Bending Test.

[14] Brameshuber, W., “Report 36: Textile Reinforced Concrete-State-of-the-Art Report of Rilem Tc 201-Trc“, RILEM publications, 2006 .

[15] ASTM International, Standard Test Method for Flexural Properties of Thin-Section Glass-Fiber-Reinforced Concrete (Using Simple Beam with Third-Point Loading).

[16] Kamani, R., Kamali Dolatabadi, M., Nasrollahzadeh. k., and Jeddi, A. A., “ Bending load capacity of carbon fiber reinforced concrete beams as a function of fiber performance index (FPI) “ The Journal of The Textile Institute,in Press.