ارزيابي مقاومت فشاري و نفوذپذيري پوشش‌هاي محافظ ورق‌هاي CFRP تحت شرايط حاد محيطي

Assessing the compressive strength and permeability of protective coating layers applied to CFRP sheets, under harsh environmental conditions

در اين مقاله نتايج بررسي تاثير استفاده از پوشش‌هاي محافظ اعمال شده بر ورق‌هاي CFRP تقويت كننده‌ي بتن تحت شرايط حاد محيطي از جمله سيكل‌هاي تر و خشك ‌شدگي، يخ و ذوب يخ و تغييرات دما ارائه شده است. معمولا شرايط محيطي حاد موجب كاهش عملكرد ورق‌هاي CFRP، به دليل افزايش نفوذپذيري و كاهش دوام آن مي‌گردد. به منظور محافظت از ورق‌هاي CFRP چهار نوع ملات اليافي پايه سيماني، ملات اليافي حاوي ماده هوازا، ملات ماسه سيمان حاوي چسب اپوكسي، ملات آب‌بند پايه اپوكسي بر روي سطح آن‌ها اجرا گرديد نمونه‌هاي به كار گرفته شده در اين بررسي‌ها، شامل نمونه‌هاي مكعبي 150 ميلي‌متري بتن تقويت شده با ورق‌هاي CFRP در دو حالت با و بدون پوشش محافظ و نيز نمونه‌هاي مكعبي و منشوري ساخته شده از ملات (پوشش‌هاي محافظ) مي‌باشند. آزمايش‌هاي انجام شده شامل آزمايش نفوذپذيري با به كارگيري روش "محفظه استوانه‌اي"، آزمايش جذب آب موئينه ملات و تعيين مقاومت فشاري ملات، قبل و بعد از قرار گرفتن نمونه‌ها تحت شرايط حاد مي‌باشد. نتايج به دست آمده نشان مي‌دهد كه انتخاب مناسب پوشش محافظ تاثير قابل ملاحظه‌اي بر دوام نمونه‌هاي تقويت شده با CFRP و كاهش نفوذپذيري آن‌ها تحت هر يك از شرايط حاد محيطي داشته است. به طوري كه استفاده از اين پوشش‌ها در نمونه‌هاي بتني تقويت شده با ورق CFRP، تحت شرايط تر و خشك شدگي، يخ و ذوب يخ و تغييرات دما، موجب كاهش نفوذپذيري به ميزان 28%، 34% و 36% شده است.

In this paper, the results of the effect of exposure of CFRP strengthened and coated 150mm concrete cubes to harsh environments are presented. The harsh environment included: wet-dry, freeze-thaw and different temperature change cycles. It is anticipated that the intended environmental conditions harm the performance of the CFRP sheet by reducing the compressive strength of concrete and, at the same time, increase its permeability. The test specimens used in this investigation included 150mm CFRP strengthened concrete cubes with and without protective coating layers. The methods employed were "Cylindrical Chamber" permeability, mortar capillary water absorption and mortar compressive strength tests. The results obtained tend to indicate that the proper selection of protective coating has a significant impact on the performance of the CFRP-coated concrete cubes that were under harsh environmental conditions. Application of suitable coatings onto the CFRP layer caused respective reductions of about 28%, 34%, and 36%, on the permeability of specimens after being exposed to specified wet-dry, freeze-thaw and temperature change cycles.