FRP Uygulamaları

KARBON FİBER FRP UYGULAMASI HAKKINDA

Karbon lifleri dünyada bilinen en sağlam malzemelerden biridir. Kumaş inceliğinde olan karbon lifleri gerilmeye karşı STL çeliğinden 14 kat daha mukavim olmasına rağmen ağırlığı çeliğin beşte biri civarındadır. Normalde iplik yumuşaklığında olan lifler, kolayca istenilen şekle getirilmekte ve özel epoksi reçinesi ile lamine edilince rijit hale gelmektedir.

Kullanım Alanları

Orta ve hafif hasarlı kolon ve kirişlerin tamiratında,
• Korozyon hasarlı, köprü, viyadük, kolon ve kirişlerin tamiratında.
• Tarihi eser, cami kubbe ve minarelerinin tamiratında kullanılır.
• Fonksiyon değişikliklerinde kullanılır.
• Beton kalitesinde sorun olan yerlerde statik proje yapıldıktan sonra kullanılır.
Özellikleri ve Avantajları
• Kolonun etriye sıklaştırma bölgelerine sarıldığında ilave etriye görevi görür.
• Kolonun kesme kapasitesini arttırır.
• Dairesel kolonlara sarıldığında düşey taşıma kapasitesini arttırır.
• Her türlü duvarda, çarpma ve patlama karşısında duvarın dağılmasını engeller.
• Kolon komple sarıldığında, kolonun esneyebilme kapasitesi çok büyük oranda artar, dolayısıyla çok daha büyük salınımlarda bile kolonlarda kırılmalar olmaz.
• Karbon lifleri ile tamir metodunun en bariz avantajı yapının içerisinde ancak birkaç milimetrelik bir kalınlık eklemesine rağmen klasik metotlarla elde edilecek sağlamlığın kat kat fazlasını elde edebilmesidir.
• Çelikten daha güçlü ama çok daha hafiftir, paslanma problemi yoktur. Kolayca şekil alabilir.

Karbon Fiber's olarak işlerimizi standartlara uygun ve iş bitiminde rapor ile teslim ediyoruz.

Uygulama Talimatları
Yüzey Kalitesi: Uygulama yüzeyi her türlü toz, kir, zayıf ve oynak parçacıklardan, çimento şerbeti kalıntılarından, yağ ve gresten arındırılmış ve kuru olmalıdır. Beton alt yüzey temiz, sağlam ve yeterli basınç dayanımına sahip (en az 25 N/mm2), çekme dayanımı (pull-off) en az 1.5 N/mm2 olmalıdır. Beton sağlam ve yeterli mukavemete haiz olmalıdır.

Yüzey Hazırlığı: Uygulama yüzeyi, en fazla yapışma dayanımını sağlamak amacıyla, basınçlı hava tutma vb. yöntemler kullanılarak temizlenmiş olmalıdır. Zayıf beton parçaları kırılıp yüksek mukavemetli tamir harcı ile tamir edilip eski haline getirilmelidir. Yapı elemanı üzerindeki sıva, boya kaldırılmalı, yüzeyi temizlenmeli, gerekli tamiratlar yapılmalıdır.

Uygulaması yapılacak yere göre kesilerek hazır hale getirilir. Hazırlanan karışım betona sürülür. Daha sonra kumaş üzerine getirilip el ile epoksinin karbona iyice yapıştırılması sağlanır. Yapıştırma esnasında hafif tırtıklı plastik rulo ile alttaki epoksinin dışarıya çıkması sağlanır. Bu işlem tüm yüzeye homojen bir şekilde epoksi üst yüzeye çıkacak şekilde yapılır, epoksi yetersiz kalır ise tekrar epoksi çekilerek karbon lifleri epoksiye doyurulur.
Karbon lifleri yanmaz ancak epoksi belli bir sıcaklıktan sonra alev alabilir. Bu nedenle karbon plaka üzerine çok ince epoksi sürdükten sonra kuru halde kum serpilir, üzerine sıva yapılır. Serpilen kum karbon elyaf ile yapılacak sıva arasında aderansı sağlar.

Uygulama Notları / Sınırlamalar
• KARBON FİBER sistemleri uzman uygulamacılar tarafından uygulanmalıdır
• Uygulama öncesi, güçlendirme projesinin tasarımı mutlaka bir inşaat mühendisi tarafından yapılmalıdır. Projelendirilmeli ve sorumlu tutulmalıdır.

FRP Kompozitler

FRP malzemeleri, Fiber Takviyeli Plastikler veya polimerler ifadesinin kısaltmasıdır. FRP, elyaflarla güçlendirilmiş bir polimer matristen yapılmış bir kompozit malzemedir. FRP iki bileşenden (FRP reçinesi) ve (FRP lifi) oluşur ve farklı endüstrilerde ve binalarda farklı uygulamalara sahiptir. Bu malzemelerin güçlendirme yapılarında en gelişmiş uygulaması, çeşitli endüstriyel bileşenlerin üretilmesi için beton yapıların ve kompozit endüstrisinin onarımı, ve güçlendirilmesidir. Sertleşme oranı, yüksek sıcaklıklara ve iki tutucunun sıcaklığına bağlıdır. Tipik sertleşme süreleri oda sıcaklığında 14 saat veya 80 ° C’de 3 saattir. FRP’lerin farklı eksenler veya yönler boyunca ölçüldüğünde farklı fiziksel özellikleri vardır. Elyafların istenen yönde yönlendirilmesiyle, her yönde gerekli mukavemet elde edilebilir.FRP elyafları, döşeme, kiriş, sütun, beton duvar ve beton temel gibi beton yüzeylere yerleştirerek ve takarak betonun dayanımını artırabilir. bu elyaf uygulanabilir. Farklı uygulamalara sahip binalarda (Ticari, Eğitim, Devlet, Konut), ağır makine ve ekipman desteği, deniz yapısı (Barajlar ve Kanallar). Ek olarak, FRP sistemi karayolu demiryolu köprüleri, su ve kimyasal tanker, bacalar, soğutma kuleleri ve silolar gibi mühendislik altyapısını geliştirmek için kullanılabilir.
Önceden sertleşen laminatlar ve ıslak serme sistemleri dahil olmak üzere beton elemanların yapısal güçlendirilmesi için yaygın olarak kullanılan çeşitli FRP tipleri vardır. Ön kürlenmiş laminat FRP’leri normal olarak bir çubuk veya şerit halinde ticari olarak temin edilebilir. Önceden sertleşen laminat, fiberlerin yapıştırıcı ile emprenye edilmesiyle üretilir, daha sonra imalatçı tarafından pürüzlendirilir ve sertleştirilir. Ön-kürlenmiş laminatın imalatında kullanılan kontrollü ortam, eşdeğer ıslak lay-up laminatlara göre birim hacim bakımından daha güçlü ve daha sert olan laminatlar oluşturabilir. Beton güçlendirmek için tipik olarak kullanılan laminatlar tek yönlüdür ve tüm elyafların uzunlamasına doğrultuda yönlendirilmişlerdir. Bir laminat çeşitli şekil ve boyutlarda olabilir. Harici olarak bağlanmış bir ıslak yerleştirme sistemi, tipik olarak yapısal bir yapıştırıcı ile emprenye edilen bir elyaf tabakasından oluşur. Tek yönlü bir elyaf tabakası, ince plastik malzeme parçalarıyla bir arada tutulan lif demetlerinden oluşur.

Genel olarak, FRP iki maddenin bir kombinasyonudur. İlk bölüm matris, diğeri ise fiberdir. Matrix şahsen, epoksi reçineleri ve polyester gibi bazı kimyasallardan oluşur. Bu malzemeler, verimliliği düşürmek ve dolguların ve katkı maddelerinin mekanik ve kimyasal özelliklerini geliştirmek için kullanılır. Fiberin rolü, FRP’de yeterli mekanik güç sağlamaktır. Matris mekanik bir taşıma rolüne sahip olmasa da, yalnızca elyafları korozyondan, çevresel faktörlerden ve bozulmalardan korumak gerekir. Yük aktarımı, FRP’de bir matris vasıtasıyla ve elyaflar arasında aktarma kayma kuvveti vasıtasıyla da gerçekleştirilir. Matrisin bir başka uygulaması, basınçlı elyafın lokal bükülmesini kontrol etmektir. FRP hacminin çoğu elyaftır. FRP liflerinin üretkenliğini çeşitli faktörler etkiler. Bu faktörler arasında şunlar bulunmaktadır:

FRP’de lif türü:
FRP’deki lif içeriğinin yüzdesi
Fiberin FRP’deki yeri
Isı transfer katsayısı

Bu faktörler çekme, eğilme, kayma dayanımı, yorulma ve elektriksel dayanımda çok etkilidir. Ayrıca, ekonomik faktörler üzerinde doğrudan etkisi olması nedeniyle bu faktörler ürünün fiyatında çok önemlidir.
FRP levhalar birkaç milimetre kalınlığa sahip kompozit tabakalardır. Bu tabakalar veya laminatlar, güçlü ve uygun yapıştırıcılar ile beton yüzeylere yapıştırılır. FRP tabakaları hasarlı yapıları (depremlerin neden olduğu veya iyonlaşmış suların neden olduğu) onarmak ve güçlendirmek için kullanılır. Süneklik açısından FRP laminasyon esnek ve katı levhalar olarak bilinir.

Esnek FRP plakalar, yüksek süneklik özelliklerine sahiptir ve düşük yarıçapta bükülebilir. Sert tabakalar yüksek kalınlıklarda üretilir ve diğer tabakaların aksine biçimlendirilemez ve geniş kalınlık aralığında bulunur.
Daha önce belirtildiği gibi, FRP sargılar bir veya iki yönde yerleştirilmiş kumaş malzemelerdir. Lif karbon veya camdan yapılabilir, dokuma lifleri sırasıyla CFRP ve GFRP olarak bilinir.

FRP’nin Tarihçesi

Kompozit malzemelerin istenen özellik ve fonksiyonları elde etmek için kullanılmasına olan artan ihtiyaç nedeniyle, kompozit malzemelerin kullanımı inşaat sektöründe önemli ölçüde artmaktadır ve hızlı bir şekilde hızla gelişmektedir. Bu alandaki ilk araştırma 1980’lerin başlarında başladı. Bununla birlikte, 1990 yılında California’daki California ve Kobe depremleri, deprem bölgelerindeki beton yapıları iyileştirme ve güçlendirmek için FRP liflerinden yapılan polimer kompozitlerin kullanılmasının kapsamlı bir çalışması için önemli ve etkili bir faktör olmuştur.
Kapsamı gün geçtikçe artmakta olan bu çalışmalar, bu kompozitlerin güçlendirilmesi, yenilenmesi veya restore edilmesi gereken yapılarda kullanılmasına büyük katkı sağlamıştır. Dünya çapında pek çok yapısal mühendis ve araştırmacı, şu anda FRP kompozitleriyle yapıların güçlendirilmesini araştırıyor, çalışıyor ve test ediyor.

Karbon FRP

Karbon Fiber Takviyeli Polimer (CFRP) temel olarak kiriş, kolon, duvar, zemin, iskele ve yapı yapılarının kirişlerinin yapısal olarak güçlendirilmesinde kullanılır.
AFZIR Company tarafından üretilen karbon fiber tek yönlü kumaş, yüksek kaliteli ve yüksek mukavemetli karbon elyafını özel bir prosesle uygular ve karbon elyafın eşit dağılımı, düzlük ve kalınlıktaki küçük sapma ve reçinenin kolay nüfuz etmesi olarak karakterize edilir.

Karbon fiber takviyeli bir polimer (CFRP), polimer reçinenin matris yapısında bağlı zincirli karbon atomlarından oluşan bir tür dayanıklı ve güçlü malzemeye karşılık gelir. Bu polimerler korozyona karşı oldukça dirençlidir.
Karbon fiber (CFRP’ler), polyester reçinesi içine gömülmüş, 5-10 um çapında çok ince karbon fiberlerin bir kombinasyonudur.
CFRP sargılar epoksi, polyester, naylon ve vinil malzemeden oluşur. CFRP yapısında mukavemet ve sağlamlık sağlamak için daha sık cam veya alüminyum eklenir. CFRP ve geleneksel çelik arasındaki karşılaştırma CFRP’nin daha yüksek esneklik modülüne ve daha yüksek dayanıma sahip olduğunu göstermektedir. Dahası, yapısal elemanların eğilme, kayma dayanımı ve sapma gelişimini sağlar.

Özellikleri

Yoğun düzgün kumaş, iyi yumuşaklık
Şekli kolay, iyi yapı
Hafif, yüksek mukavemetli, yüksek modüllü, korozyon önleyici ve iletken.

Uygulama

Temel olarak kirişler, kolonlar, köprüler, borular, silolar vb. Yapıların ve bunların yapılarının güçlendirilmesi ve güçlendirilmesinde kullanılır.

Avantajlar

Karbon fiber tek yönlü kumaş hafiftir ve yoğunluğu çeliğin 1 / 4’ü kadardır;

Karbon fiber tek yönlü kumaş yüksek mukavemete sahiptir, kumaşın 1 mm’si, orijinal yapının ağırlık ve kesit büyüklüğü arttıkça takviye etkisine sahip olacaktır;

Karbon fiber tek yönlü kumaş, özel şekli ile yapıları örtebileceği ve dar bir alanda çalışabildiği yüksek esnekliğe sahiptir;

Karbon fiber tek yönlü kumaşın kullanımı ve uygulanması uygun ve verimlidir ve büyük makineler, aletler veya ıslak yapı gerektirmez;

Karbon fiber tek yönlü kumaş, beton, duvar ve ahşaptan yapılmış çeşitli yapılarda takviye için uygulanabileceği kuvvetli bir uygulanabilirliğe sahiptir;

Karbon fiber tek yönlü kumaş, korozyon direnci, asit direnci, alkali direnci ve tuz toleransı olan çeşitli sert ortamlara dirençli olabilir;

Karbon fiber tek yönlü kumaş kirlilik içermeyen, toksik olmayan ve tatsızdır.

FRP sayfaları kullanmanın avantajları:

Düşük ağırlıkta FRP
Serbest uzunluk FRP
Çok düşük FRP fiber kalınlığı
Nakliye çok basit
FRP levhaların basit uygulanması
Çekme mukavemeti ve hatta yüksek basınç
Yüksek Yorulma gücü
Sıfırda korozyon
Alkali ortamlarda yüksek direnç
Çalıştırdıktan sonra çalışma seviyesi çok temiz

FRP üzerindeki nem etkisi:

Polimer matriksli, ıslak ortamlarda, yüzey nemini ve dağılımını hızlı bir şekilde emen birçok bileşik, nemi kendi kendine emer. Genellikle nem yüzdesi önce zamanla artar ve nihayet ıslak ortama birkaç gün maruz kaldıktan sonra doyma noktasına (denge) ulaşır. Kompozisyonun doyma noktasına ulaşma süresi, kompozitin kalınlığına ve ortamın nem içeriğine bağlıdır. Kompozit kurutma bu eğilimi tersine çevirebilir, ancak başlangıç özelliklerinin tamamına yol açmayabilir. Kompozit su emme Fick Yasasını izler ve zaman aralığı ile orantılıdır. Öte yandan, nem emiliminin tam hızı, gözenek miktarı, lif tipi, reçine tipi, lifin yönü ve yapısı, sıcaklık, gerilme seviyesi ve küçük çatlakların varlığı gibi faktörlere bağlıdır. Nemin kompozit bileşenler üzerindeki etkilerini tartışacağız.

Polimer Matriks üzerindeki nem etkisi:

Reçine tarafından su emilimi bazen bazı reçine özelliklerini değiştirebilir. Bu tür değişiklikler esas olarak 120 ° C’nin üzerindeki sıcaklıklarda meydana gelebilir ve sonuç olarak kompozit tokluğu büyük ölçüde azaltılabilir. Bununla birlikte, inşaat mühendisliğinde ve özellikle suya bitişik yapılarda kullanılan kompozitlerde bu durum nadiren gerçekleşir ve çok da önemli değildir, nem emiliminin kompozit üzerinde yararlı bir etkisi vardır. Nem emilimi, reçine şişmesine neden olur ve bu da matris ile kompozit sertleşme sırasında büzülmenin neden olduğu lifler arasındaki artık gerilmeleri azaltır. Bu, matris ve fiberler arasında gerçekleşen gerilmelere neden olur ve yük kapasitesini arttırır. Öte yandan, yanlış yapılandırılmış kompozitlerde, elyaflar ve matris arasındaki arayüzde veya kompozit katmanlardaki boşluğun varlığından dolayı, suyun boşluklara veya elyaflar arasındaki arayüze girdiği rapor edilmiştir. Matris ve uygun reçine malzemelerinin seçilmesi veya elyaf yüzeyinin doğru hazırlanmasının yanı sıra yapım tekniklerinin geliştirilmesiyle elimine edilebilecek reçine mağaralarına yol açar.

Nemin elyaf üzerine etkisi:

Genel inanç, cam elyafının, suyun yanında uzun süre kalmaları durumunda zarar göreceği yönündedir. Bunun nedeni, camın alkali metal oksitlerin yayıldığı silikadan yapılmış olmasıdır. Alkali metal oksitler hem su emicidir hem de hidroliz olabilir. Bununla birlikte, çoğu durumda inşaat mühendisliği, yalnızca az miktarda alkali metal okside sahip olan ve bunun sonucunda su ile temas tehlikelerine karşı dirençli olan E-cam ve S-cam kullanır. Genel olarak, cam elyafından yapılan kompozitler, aşırı su girişini önlemek için iyi bir şekilde yapılmalıdır, çünkü cam elyafı yüzeyinde su bulunması, çatlak büyümesini artırabilen yüzey enerjisini azaltacaktır. Öte yandan, aramid lifleri, onları şişirip alevlendiren önemli miktarda suyu emebilir. Bununla birlikte, çoğu fiber, iyi matris bağlanması olan ve aynı zamanda su emilimini koruyan bir kaplama ile korunmaktadır. Çok sayıda çalışmanın nemin karbon fiberler üzerinde istenmeyen etkilere sahip olmadığını gösterdiği belirtilmelidir.

Suya doymuş kompozitlerin genel davranışları:

Doymuş su kompozitleri tipik olarak, matris yumuşaması nedeniyle hafif bir süneklik artışı göstermektedir. Bu, polimer kompozitlerde su emiliminin yararlı bir yönü olarak kabul edilebilir. Ayrıca, sınırlı direnç kaybı ve elastikiyet modülü doymuş su kompozitlerinde oluşabilir. Bu tür değişiklikler genellikle geri dönüşümlüdür ve bu nedenle, bileşik kuruduktan hemen sonra, kayıp özelliklerin etkisi tekrar telafi edilebilir. Artan hidrostatik basıncın (örneğin, kompozitler suyun altında ya da denizin dibinde kullanıldığı zaman) dikkat çekici Kompozit ve mekanik özellikleri tarafından absorbe edilen daha fazla su ile sonuçlanması gerekmez. Bu nedenle, temel polimer yapıların çoğunun yüksek bir dayanıklılığa sahip olması beklenmektedir. Aslında, hidrostatik basınç altında, mikro çatlakların kapanması ve arayüzey israfı nedeniyle su emme hafifçe azalır. Su emiliminin kompozitlerin yalıtım özelliklerini etkilediği belirtilmelidir. Mikro yapılardaki serbest suyun varlığı, kompozitin yalıtım özelliklerini büyük ölçüde azaltabilir.

Termal Nem etkileri: Sıcaklık, kompozitlerin su emme mekanizmasında ve sonraki geri dönüşü olmayan etkilerinde belirleyici bir rol oynar. Sıcaklık, suyun dağılımını, miktarını ve emme hızını etkiler. Artan sıcaklıkla birlikte, su emme miktarı ve hızı hızla artar. Araştırmalar, birkaç saat boyunca kaynar sudaki kompozit yerleşimden kaynaklanan atığın, kompozit bileşenlerin ayrılmasına eşdeğer olduğunu ve 50 ° C suya 200 gün boyunca konması durumunda çatlayacağını göstermiştir. Normal oda sıcaklığında, kompozit örnekler herhangi bir hasar göstermedi. Bu gözlemler, kompozitlerin yaşlanması ile ilgili hızlandırılmış deneyler için tekniklerin geliştirilmesine yol açmıştır.

Alkali çevre: Alkali bir ortamda cam elyafı kompozitlerin kullanımında, alkali losyon cam elyaf ile reaksiyona girip silika boyutlu jel ürettiği için yüksek alkali mukavemetli cam elyafların kullanılması esastır. Bu nokta, özellikle cam elyaf kompozitlerin takviyeli çubuklar olarak kullanılmasında önemlidir. Günümüzde Glass FRP çubukların beton yüzeylerde kullanılmasına duyulan ilgi, tuzların yanı sıra suya bitişik yapılardaki çelik çubukların halefi olarak artmıştır. Bununla birlikte, çimento hidrasyon işleminde, yüksek alkali bir su losyonu (pH> 12) oluşur. Bu yoğun alkali losyon cam elyafları etkileyebilir ve cam elyaf FRP çubukların dayanıklılığını azaltabilir. E-cam FRP, genellikle ucuzdur ve alkali saldırısına karşı yeterli direnç göstermeyebilir. Vinil ester reçinenin kullanımı, kısmen etkili bir bariyer oluşturarak alkali saldırılarını azaltır. Alkali saldırılara karşı direnç, daha az stres seviyesine dayanacak yapısal bir eleman tasarlanarak geliştirilebilir. Ayrıca, dayanıklılığı arttırmak için, alkaliye karşı çok iyi bir direnç gösteren cam elyafı. Karbon fiber ve Aramid’den yapılan FRP sargısının, alkali ortamlara karşı herhangi bir zayıflık göstermediği dikkat çekicidir.

Düşük sıcaklık etkisi:

Kompozitlerdeki yoğun sıcaklık değişimlerinin birçok büyük etkisi vardır. Çoğu malzeme sıcaklık arttıkça genişler. Polimer matrisli FRP kompozitlerinde matris termal genleşme katsayısı, genellikle fiberin termal genleşme katsayısından daha yüksektir. Üretim aşamasında soğutma veya düşük sıcaklık koşullarında kompozit performans nedeniyle Sıcaklık Düşüşü, matrisin büzülmesine neden olur. Diğer yandan, matrisin bitişiğindeki nispeten sert liflerin direnci ile matrisin daralması ile karşılaşılmaktadır; Öte yandan, matrisin bitişi, matrisin bitişiğine bitişik olan oldukça yüksek dirençli elyaflarla karşılaştı; bu, malzemenin mikro yapısında kalıcı bir strese neden olur. Kalıntı gerilmelerin büyüklüğü, sertleşme koşullarında ve bileşik performans koşullarında sıcaklık farkı ile orantılı olacaktır. İnanılmaz derecede soğuk bir ortamda olmadıkça, yaratılan artık gerilimler fark edilmeyecektir. Yüksek sıcaklık değişiklikleri olan yerler (Kuzey ve Güney kutbu gibi), malzemede mikro çatlakların oluşmasına neden olan büyük artık gerilmelerle karşılaşabilir. Bu tür mikro çatlaklar, kompozit tokluğunu azaltır ve matris ve elyaf sınır tabakası boyunca geçirgenliği ve su geçirgenliğini arttırır, böylece kompozitin ayrışma işlemine katılır. Düşük sıcaklıkların bir başka önemli etkisi, matrisin kuvvet ve sertliğindeki ilgili değişikliktir. Matris reçine malzemelerinin çoğu, soğuyarak daha da zorlaşır.

Termal döngülerin düşük sıcaklıklarda etkileri (donma-erime):

Donma ve erimenin, ortak bir sıcaklık aralığında (-20 ° C ila + 30 ° C) direnç üzerindeki etkileri, kompozitin, birbirine bağlanmış doldurulmuş su ile doldurulmuş suyla önemli bir delik yüzdesine sahip olması şartı dışında önemli değildir. Yaygın olarak temin edilebilen cam elyafından yapılan kompozitler, boşluğun yaklaşık% 0,4’ünü içerir; bu, önemli derecede donmaya izin vermez ve ciddi bir hasara yol açmaz.
Bununla birlikte, düşük sıcaklıklardaki termal döngülerin kompozitler üzerinde başka etkileri vardır. Kompozit malzemelerdeki artık gerilmeler, malzemenin mikro yapısındaki bileşenlerin ısıl genleşme katsayılarındaki farklılıklar nedeniyle yaratılmaktadır. Çok düşük sıcaklık koşullarında, bu tür gerilmeler matris reçinesinde veya reçine ile lifler arasındaki arayüzde mikro-yapı oluşumuna yol açabilir. Normal çalışma sıcaklık aralığındaki (-20 ° C ila + 30 ° C) mikro çatlak büyümesindeki değişiklikler genellikle küçük veya marjinaldir; bununla birlikte, ağır döngüsel koşullar altında (örneğin, -60 ° C ila + 60 ° C arasında) mikro çatlaklar büyür ve birbirlerine bağlanır, bu, matristeki bir çatlak oluşumuna ve matris veya onun arayüzü etrafındaki yayılmasına neden olur. Matris ve lif. Bu tür çatlakların sayısı ve büyüklüğü, uzun vadeli termal döngülerde artmıştır. Bu, tokluğun bozulmasına veya matrise bağlı diğer özelliklerin bozulmasına neden olabilir.
Aynı zamanda, yoğun düşük sıcaklıklarda, lif yönündeki tüm polimer kompozitlerin gerilme direncinin düşme eğiliminde olduğu görülmüştür, gerilme kuvvetleri dikgen olanı içeren diğer yönlerde artmaktadır. Bu sonuçlar, polimer matrisinin düşük sıcaklıklarda sertleştirilmesiyle doğrulanır. Öte yandan, uzun süre maksimum ve minimum sıcaklık arasındaki termal döngü her yöne dayanıklılık ve tokluk kaybına neden olur. Bu tür değişiklikler önemlidir ve kompozitlerin yapısı soğuk bölgeler için tasarlanmıştır.

Ultraviyole Radyasyonunun Etkisi (UV):

Ultraviyole ışığının polimer bileşikleri üzerindeki etkisi iyi bilinmektedir. Uzun süre güneş ışığına maruz kaldığında, matris sert veya hafif olabilir. Bu genellikle, kompozit üzerine UV-dirençli bir kaplama uygulanarak kontrol edilebilir. Bu bakımdan, en önemli konulardan biri, Aramid gibi takviye edici polimerik liflerin bozulmasıdır. Örneğin, beş gün boyunca Florida güneş ışığına maruz kaldıktan sonra, ince liflerden yapılmış Aramid direncinin% 50’si düşer. bu nedenle, daha kalın kompozitlerde, bu bozulmanın yapısal özellikler üzerindeki etkisi ihmal edilebilir düzeydedir. Yüzey özelliklerinin de önemli olduğu durumlarda, güneş ışınlarının altındaki yüzey çatlamasını azaltmak için bazı hususları dikkate almak gerekir.

Başvuru gereği:

FRP kompozitlerin betonarme yapıların güçlendirilmesinde ve güçlendirilmesinde kullanımı son yıllarda artmıştır. Bunun temel nedeni, kullanım ömrünü uzatmak ve altyapıların iyileştirilmesi zorunluluğu. Polimer kompozitlerin temel özellikleri korozyon direnci, montaj sahasında kolay uygulama ve hafifliği olabilir. FRP malzemelerinin kullanımının genişletilmesindeki bir başka faktör de maliyetlerinin düşmesidir. Belki de bir on yıl önce, FRP kompozitlerinin kullanımı lüks ve pahalı bir yol gibi görünüyordu, ancak şimdi bu malzemelerin fiyatı çok aşağıya düştü.
II. Dünya Savaşı’ndan sonra, yüksek gerilme dayanımı ve yüksek elektrik yalıtımı nedeniyle elektrikli ekipman yapımında FRP kullanılmıştır. Günümüzde merdivenler, havalandırma kanalları ve raylar gibi ev ürünlerindeki çeşitli uygulamaları açıkça dikkat çekicidir. Genel olarak, FRP’nin otomobil üretimi, elektronik, ilaç, havacılık ve bina inşaatı gibi çeşitli alanlarda birçok kullanımı olduğu söylenebilir.
Dünyadaki birçok betonarme yapı, sülfatlar, klorürler ve diğer aşındırıcı maddelerle temas ettiğinde hasar görmüştür. Bu, dünyadaki hasarlı yapıların onarımı, rehabilitasyonu veya değiştirilmesi için çok fazla maliyete neden olmuştur. Bu sorun ve sonuçları bazen sadece bir mühendislik sorunu olarak değil, aynı zamanda ciddi bir sosyal sorun olarak da değerlendirilmektedir.

Hasar görmüş beton yapıların onarımı ve değiştirilmesi dünya genelinde milyonlarca dolara mal olmaktadır. Amerika Birleşik Devletleri’nde otoyollardaki köprülerin% 40’ından fazlasının değiştirilmesi veya rehabilitasyonu gerekiyor. Kanada’da otoparkın onarımı veya rehabilitasyonu için maliyeti 4-6 milyar dolar olarak tahmin ediliyor. Amerika Birleşik Devletleri’ndeki otoyol köprülerini onarmanın maliyetinin yaklaşık 50 milyar dolar olduğu tahmin ediliyor. Amerika Birleşik Devletleri’nde, korozyondan etkilenen tüm betonarme yapıların rehabilitasyonu için, 1-3 trilyon dolar bütçeye ihtiyaç vardır.
Çelik çubuklarla takviye edilmiş geleneksel betonarme bir yapı, uzun süredir bu durumdaysa direncinin bir kısmını kaybedecektir. Ayrıca, betonun içinde oksitlenen çelik, betonu etrafına doğru bastırdı ve ezilmesine ve beton kabuğunun dökülmesine yol açtı. Şimdiye kadar, betonarme yapıdaki çelik korozyon önleme teknikleri geliştirildi ve kullanıldı. Bu durumda, donatı çubuklarının epoksi kaplaması, beton yüzeylere polimer enjeksiyonundan söz edilebilir. Ancak, bu yöntemlerin her biri bir ölçüde ve sadece bazı bölgelerde başarılı olmuştur. Bu nedenle, çubuk korozyonunu korumak için, betonarme araştırmacıları ve uzmanları çeliğin tamamen giderilmesine ve korozyona dayanıklı malzemelerle değiştirilmesine odaklanmıştır. FRP kompozitler korozyona karşı oldukça dirençlidir, sonuç olarak betonarme yapılarda, özellikle kıyı ve deniz yapılarında çelik için uygun alternatiflerdir.
FRP’nin temel avantajı korozyona dirençleri olmasına rağmen, çekme dayanımı (çelikten 7 kata kadar daha fazla), kabul edilebilir elastikiyet modülü, düşük ağırlık, yorulmaya karşı iyi direnç gibi FRP kompozitlerinin diğer özelliklerinin ve sürünme, manyetik dalgalar yalıtımı ve betona iyi bağlanma, bükülme ve doğrusal davranış gibi bazı problemlerin uygulanması açısından bazı problemler yapmış olmasına rağmen bunları daha uygulanabilir kılar.

Özetlenen FRP uygulamaları:

Kolon, kiriş, plaka ve betonarme bağlantıların yük kapasitesinin ve esnekliğinin arttırılması

Çelik ve beton tankların güçlendirilmesi

Kıyı ve açık deniz yapıları

Patlamaya dayanıklı yapıların güçlendirilmesi

Kirişler ve ahşap sütun takviye

Duvarcılık malzemeleri ile betonarme bacaları güçlendirme

Betonarme duvarların güçlendirilmesi

Tünel duvarının güçlendirilmesi

Beton veya çelik boruların güçlendirilmesi

Tuğla duvarların ve geleneksel malzemelerin güçlendirilmesi

Kıyı duvarları yapımı