بررسی خواص مکانیکی بتن های پلیمری به همراه تاثیر افزودنی در مقاومت خمشی
Keywords:
بتن پلیمری, ساختار بتن, مقاومت خمشی, مواد افزودنیAbstract
در طول ده سال گذشته، توسعه تحقیقات بتن پلیمری باعث استفاده گسترده از آنها شده است. بتن PC – پلیمری (ریخته گری معدنی)، ناهمگن و ماده ای که از یک پرکننده به شکل طبیعی تشکیل شده است دانه های سنگدانه های مختلف و یک چسب به شکل رزین پلیمری همراه با یک سخت کننده است [1-5]. پلیمر بتن برای تولید محصولات مختلف استفاده می شود. مانند دستگاه های بهداشتی پیش ساخته، مقاوم در برابر خوردگی سازه ها، مخازن اسید، چاه ها، زهکش ها، موانع بزرگراه، مواد تعمیر، [6-9]. بتن پلیمری خواص دینامیکی بسیار خوبی دارد. با این حال، خواص مکانیکی با مقادیر کم مشخص می شود مولفه های مقایسه ای از خواص مکانیکی و دینامیکی مصالح ساختاری سنتی، مانند فولاد و چدن، با بتن پلیمری در مقالات نامبرده ارائه شده است[3،6،10،11]. در دهه90میلادی، تأثیر تعداد مواد تشکیل دهنده بر روی خواص مکانیکی قالب های معدنی مورد مطالعه قرار گرفت. کیم و همکاران مطالعاتی در مورد تأثیر میزان پرکننده و بایندر بر روی مکانیکی و خواص حرارتی یک ریخته گری معدنی انجام دادند و در تحقیقات خود، آنها از سنگ هایی در اندازه های مختلف، ماسه و رزین استفاده میکردند [12]. لوکگ و آراوینتان اثر خاکستر بادی (FA) را بررسی کردند و انواع رزین های موجود در کانی بر روی خواص مکانیکی آن ریخته می شود. سه نوع رزین برای آزمایشات استفاده شده است: پلی استر، وینیل و اپوکسی. از تحقیقات انجام شده، ممکن است استنباط شود که مقدار مقاومت فشاری برای هر سه نوع رزین از 90 تا 100 مگاپاسکال بود. ارزش استحکام کششی برای ریخته گری معدنی به سطح 15 مگاپاسکال رسید که با استفاده از رزین وینیل [13] ساخته شد.
Downloads
References
[1] Hameed A, Hamza M. Characteristics of polymer concrete produced from wasted construction materials. Energy Proc. 2019;157:43–50.
[2] Erbe T, Król J, Theska R. Mineral casting as material for machine base-frames of precision machines. Twenty-third Annual Meeting of the American Society for Precision Engineering and Twelfth ICPE, October 2008. Portland, Oregon
[3] Gurgen S, Sofuoglu MA. Vibration attenuation of sandwich structures filled with shear thickening fluids. Compos Part B. 2020;186:107831.
[4] Gurgen S, Sofuoglu MA. Smart polymer integrated cork composites for enhanced vibration damping properties. Compos Struct. 2020;258:113200.
[5] Vrtanoski G, Dukovski V. Design of polimer concrete main spindle housing for CNC lathe. 13th International Scientific Conference on Achievements in Mechanical and Materials Engineering, Gliwice-Wisła; 2005. p. 695–8.
[6] Niaki MR, Fereidon A, Ahangari MG. Mechanical properties of epoxy/basalt polimer concrete: experimental and analytical study. Struct Concr. 2017;19(5):1–8
[7] Ferdous W, Manalo A, Aravinthan T, Van Erp G. Properties of epoxy polymer concrete matrix: Effect of resin-to-filler ratio and determination of optimal mix for composite railway sleepers. Constr Build Mater. 2016;124:287–300.
[8] Rahman M, Mansur MA, Lee LK, Lum JK. Development of a polymer impregnated concrete damping carriage for linear quideways for machine tools. Int J Mach Tools Manuf. 2001;41:431–41.
[9] Sung-Kyum Ch, Hyun-Jun K, Seung-Hwan Ch. The application of polymer composites to the table-top machine tool components for higher stiffness and reduce weight. Compos Struct. 2011;93:492–501.
[10] Honczarenko J. Obrabiarki sterowane numerycznie. Warszawa: Wydawnictwa Naukowo – Techniczne; 2008.
[11] Kosmol J. Projektowanie hybrydowych korpusów obrabiarek. Mechanik 2016. 2016;8(9):904–13.
[12] Kim HS, Park KY, Lee DG. A study on the epoxy resin concrete for ultra-precision machine tool bed. J Mater Process Technol. 1995;48:649–55.
[13] Lokuge W, Aravinthan T. Effect of fly ash on the behaviour of polimer concrete with different types of resin. Mater Des. 2013;51:175–81.
[14] Golewski GL. The beneficial effect of the addition of fly ash on reduction of the size of microcracks in the ITZ of concrete composites under dynamic loading. Energies. 2021;14:668.
[15] Golewski GL. Energy savings associated with the use of fly ash and nanoadditives in the cement composition. Energies. 2020;13:2184.
[16] D.W. Fowler, Proceedings of the Int. Conf. on Concrete Repair, Rehabilitation and Retrofitting, ICCRRR 2005; 354-355 (2006).
[17] Kirlikovali E. Polymer/Concrete composites- A Review. Polym Eng Sci 1981; 21(8): 507-9.
[18] Fowler DW. Polymers in concrete: A vision for the 21st century. Cem Concr Compos 1999; 21: 449-52.
[19] Barbuta M, Lepadatu D. Mechanical characteristic investigation of polymer concrete using mixture design of experiment and response surface method. J Appl Sci 2008; 8(12): 2242-9.
[20] Harja M, Barbuta M, Rusu L. Obtaining and characterization of polymer concrete with fly ash. J Appl Sci 2009; 9(1): 88- 96.
[21] Vipulanandan C. Characterization of Polyester Polymer and Polymer Concrete. J Mater Civ 1993; 5(1): 62-82.
[22] Maksimov RD, Jirgens L, Jansons J, Plume E. Mechanical properties of polyester polymer concrete. Mech Compos Mater 1999; 35(2): 99-103.
[23] El-Hawary MM, Abdel-Fatteh H. Temperature effect on the mechanical behaviour of resin concrete. Constr Build Mater 2000; 14: 317-23.
[24] Gorninski JP, Dal Molin DC, Kazmierczak CS. Strength degradation of polymer concrete in acidic environments. Cem Concr Compos 2007; 29: 637-45.
[25] Mahdi F, Abbas H, Khan AA. Strength characteristics of polymer mortar and concrete using different compositions of resins derived from postconsumer PET bottles. Constr Build Mater 2010; 24: 25-36.
[26] Muthukumar M, Mohan D. Studies on Furan polymer concrete. J Polym Res 2005; 12: 231-41.
[27] Muthukumar M, Mohan D. Studies on polymer concrete based on optimized aggregate mix proportion. Eur Polym J 2004; 40: 2167-77.
[28] Brockenbrough TW. Fibre Reinforced methacrylate polymer concrete. ACI Mater J 1982; 322-5.
[29] Griffiths R, Ball A. An assessment of the properties and degradation behaviour of glass-fibre-reinforced polyester polymer concrete. Compos Sci Technol 2000; 60: 2747-53.
[30] Sett K, Vipulanandan C. Properties of polyester polymer concrete with glass and carbon fibers. ACI Mater J 2004; 101: 30-41.
[31] Reis JML. Mechanical characterization of fiber reinforced polymer concrete. Mater Res 2005; 8(3): 357-60.
[32] Rebeiz KS, Serhal SP, Craft AP. Properties of Polymer Concrete Using Fly Ash. J Mater Civ Eng 2004; 16: 15-9.
[33] Varughese KT, Chaturvedi BK. Fly ash as a fine aggregate in polyester based polymer concrete. Cem Concr Res 1995; 18: 105-8.
[34] Davydov S S, Solomatov V I, Shvidko Y I. Epoxy polymer concrete. Hydrotech Construct, 1970, 4: 849–852
[35] Abdel-Fattah H, El-Hawary M M. Flexural behavior of polymer concrete. Constr Build Mater, 1999, 13: 253–262
[36] Ohama Y. Recent progress in concrete-polymer composites. Adv Cement Based Mater, 1997, 5: 31–40
[37] Fowler D W. Polymers in concrete: A vision for the 21st century.
Cement Concrete Composites, 1999, 21: 449–452
[38] Bedi R, Chandra R, Singh S P. Mechanical properties of polymer concrete. J Compos, 2013, 2013: 1–12
[39] Broniewski T, Jamrozy Z, Kapko J. Long life strength polymer concrete. In: Proceedings of the 1st International Congress on Polymer
Concretes—Polymers in Concrete, 1976
[40] Vipulanandan C, Dharmarajan N, Ching E. Mechanical behaviour of polymer concrete systems. Mater Struct, 1988, 21: 268–277
[41] Griffiths R, Ball A. An assessment of the properties and degradation behaviour of glass-fibre-reinforced polyester polymer concrete.Compos Sci Technol, 2000, 60: 2747–2753
