مواد و ساخت پیشرفته

به عنوان یک نوع جدید از مواد بدون ترانشه، پلیمر تزریقی بدون واکنش آب به طور گسترده در تقویت و بازسازی ساخت بدون ترانشه زیرساخت­های بتنی استفاده شده است. درک ویژگی­های سطحی ساختار کامپوزیت پلیمری-بتنی برای ارزیابی قابلیت سرویس و پایداری سازه ­های بتنی از اهمیت بالایی برخوردار است.

 در یک کار جدید، از تکنیک انتشار امواج صوتی (AE) برای نظارت بر آسیب فصل مشترک و آشکار کردن مکانیسم شکست فصل مشترک نمونه‌های کامپوزیت پلیمر-بتن استفاده شده است. برای این منظور، آزمایش‌های برشی مستقیم بر روی نمونه‌های بتن-پلیمری با چگالی‌های پلیمری مختلف انجام شده و از تکنیک AE برای نظارت بر فرآیند آسیب استفاده شده است. و پارامترهای مختلف آماری AE، مانند توزیع دامنه و فرکانس AE مورد تجزیه و تحلیل قرار گرفته است. با فرض توزیع تصادفی Weibull، مدل‌های سازنده آماری تخمین میزان آسیب، با استفاده از پارامترهای AE ایجاد شدند. نتایج نشان می‌دهد که اتفاقات ناشی از AE در کل فرآیند تست شکست وجود داشته و در مرحله تسلیم به بیشترین اهمیت خود می­رسد.

آسیب سطحی نمونه‌های پلیمری-بتنی را می‌توان از نظر کیفی با افزایش شدید تعداد حلقه‌های AE و انرژی پیش‌بینی کرد. مشخص شده است مقدار b[1] کلی نمونه‌های پلیمری-بتنی با چگالی‌های پلیمری متفاوت یکسان بوده و روند مشابه کاهش سریع در مرحله تسلیم اتفاق می­افتد. علاوه بر این، متغیر آسیب بر اساس پارامترهای AE می‌تواند برای توصیف بهتر فرآیند ترک‌خوردگی سطحی استفاده شود. تعداد و دامنه زنگ AE می­تواند به طور موثر اولین وقوع ترک را تشخیص دهد. به این صورت که ایجاد ترک­ های جدید در سطح مشترک پلیمر و بتن باعث فعالیت بالای AE می ­شود. این مطالعه نشان می‌دهد که تکنیک AE یک تکنیک موثر در ثبت ویژگی‌های توسعه ترک سازه‌های کامپوزیتی پلیمری-بتنی است. در واقع مشخصات آسیب سطح مشترک پلیمر-بتن با تکنیک AE ثبت می­ شود.

منبع:

https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S0950061822024709