warta

Maturnuwun sampun mampir scatter glassfiber serat cabron.Sampeyan nggunakake versi browser kanthi dhukungan CSS winates.Kanggo pengalaman paling apik, disaranake sampeyan nggunakake browser sing dianyari (utawa mateni Mode Kompatibilitas ing Internet Explorer).Kajaba iku, kanggo njamin dhukungan sing terus-terusan, kita nuduhake situs kasebut tanpa gaya lan JavaScript.
Polymer-reinforced concrete (FRP) dianggep minangka metode perbaikan struktural sing inovatif lan ekonomis.Ing panliten iki, rong bahan khas [carbon fiber reinforced polymer (CFRP) lan glass fiber reinforced polymer (GFRP)] dipilih kanggo nyinaoni efek penguatan beton ing lingkungan sing atos.Rintangan beton sing ngemot FRP kanggo serangan sulfat lan siklus beku-thaw sing gegandhengan wis dibahas.Mikroskopi elektron kanggo nyinaoni permukaan lan degradasi internal beton sajrone erosi konjugasi.Derajat lan mekanisme korosi natrium sulfat dianalisis kanthi nilai pH, mikroskop elektron SEM, lan spektrum energi EMF.Tes kekuatan compressive aksial wis digunakake kanggo ngevaluasi tulangan saka kolom konkrit FRP-diwatesi, lan hubungan kaku-galur wis asalé kanggo macem-macem cara penylametan FRP ing lingkungan gegandhengan erosive.Analisis kesalahan ditindakake kanggo kalibrasi asil tes eksperimen nggunakake papat model prediktif sing wis ana.Kabeh pengamatan nuduhake yen proses degradasi konkrit FRP-diwatesi iku Komplek lan dinamis ing nandheske conjugate.Sodium sulfate wiwitane nambah kekuatan beton ing wangun mentah.Nanging, siklus beku-thaw sakteruse bisa exacerbate beton retak, lan sodium sulfat luwih nyuda kekuatan beton dening mromosiaken retak.Model numerik sing akurat diusulake kanggo simulasi hubungan stres-regangan, sing kritis kanggo ngrancang lan ngevaluasi siklus urip beton FRP-constrained.
Minangka metode penguatan beton inovatif sing wis diteliti wiwit taun 1970-an, FRP nduweni kaluwihan bobot entheng, kekuatan dhuwur, tahan korosi, tahan lemes lan konstruksi sing trep1,2,3.Minangka biaya nyuda, dadi luwih umum ing aplikasi teknik kayata fiberglass (GFRP), serat karbon (CFRP), serat basalt (BFRP), lan serat aramid (AFRP), sing minangka FRP sing paling umum digunakake kanggo tulangan struktural4, 5 Cara penylametan FRP sing diusulake bisa ningkatake kinerja beton lan nyegah ambruk durung wayahe.Nanging, macem-macem lingkungan njaba ing teknik mesin asring mengaruhi kekiatan beton sing diwatesi FRP, nyebabake kekuwatane bisa dikompromi.
Sawetara peneliti wis nyinaoni owah-owahan stres lan ketegangan ing beton kanthi wujud lan ukuran cross-sectional sing beda.Yang et al.6 nemokake yen stres lan galur pungkasan duwe hubungan positif karo pertumbuhan ketebalan jaringan fibrosa.Wu et al.7 dijupuk kurva kaku-galur kanggo konkrit FRP-diwatesi nggunakake macem-macem jinis serat kanggo mrédhiksi galur pokok lan kathah.Lin et al.8 nemokake manawa model tegangan-galur FRP kanggo bar bunder, persegi, persegi panjang, lan elips uga beda banget, lan ngembangake model tegangan-regangan anyar sing berorientasi desain kanthi nggunakake rasio lebar lan sudut radius minangka paramèter.Lam et al.9 mirsani sing tumpang tindih non-seragam lan lengkungan saka FRP nyebabake kurang regangan fraktur lan kaku ing FRP saka ing tes tensile slab.Kajaba iku, para ilmuwan wis nyinaoni kendala parsial lan metode kendala anyar miturut kabutuhan desain donya nyata sing beda.Wang et al.[10] nindakake tes kompresi aksial ing beton kanthi lengkap, sebagian lan tanpa watesan ing telung mode winates.A model "stres-regangan" wis dikembangaké lan koefisien saka efek matesi kanggo beton sebagian ditutup diwenehi.Wu et al.11 ngembangake cara kanggo prédhiksi katergantungan tegangan-regangan saka beton FRP-constrained sing njupuk efek ukuran akun.Moran et al.12 ngevaluasi sifat komprèsi monotoni aksial saka beton sing dibatasi kanthi jalur heliks FRP lan ngasilake kurva tegangan-regangan.Nanging, panliten ing ndhuwur utamane nliti bedane antarane beton tertutup sebagian lan beton tertutup lengkap.Peran FRPs sebagian matesi bagean beton durung sinau ing rinci.
Kajaba iku, panliten kasebut ngevaluasi kinerja beton sing diwatesi FRP ing babagan kekuatan tekan, owah-owahan regangan, modulus elastisitas awal, lan modulus pengerasan regangan ing macem-macem kahanan.Tijani et al.13,14 ketemu sing repairability saka FRP-winates beton sudo karo nambah karusakan ing FRP nyobi ndandani ing beton pisanan rusak.Mbah et al.[15] nyinaoni efek saka karusakan awal ing kolom beton FRP-constrained lan dianggep sing efek saka jurusan karusakan ing kekuatan tarik bisa diabaikan, nanging wis efek pinunjul ing deformasi lateral lan longitudinal.Nanging, Cao et al.16 diamati kurva tegangan-regangan lan kurva amplop tegangan-regangan saka beton FRP-konstrain kena pengaruh karusakan awal.Saliyane sinau babagan kegagalan beton awal, sawetara panaliten uga ditindakake babagan kekiatan beton winates FRP ing kahanan lingkungan sing atos.Ilmuwan kasebut nyinaoni degradasi beton sing diwatesi FRP ing kahanan sing angel lan nggunakake teknik penilaian karusakan kanggo nggawe model degradasi kanggo prédhiksi umur layanan.Xie et al.17 diselehake beton FRP-diwatesi ing lingkungan hydrothermal lan ketemu sing kahanan hidrotermal Ngartekno mengaruhi sifat mechanical saka FRP, asil ing nyuda bertahap ing kekuatan compressive sawijining.Ing lingkungan asam-basa, antarmuka antarane CFRP lan beton rusak.Nalika wektu kecemplung mundhak, tingkat release saka energi karusakan saka lapisan CFRP sudo Ngartekno, kang wekasanipun ndadékaké kanggo karusakan saka samples antarmuka18,19,20.Kajaba iku, sawetara ilmuwan uga nyinaoni efek pembekuan lan pencairan ing beton sing diwatesi FRP.Liu et al.21 nyathet yen rebar CFRP nduweni daya tahan sing apik ing siklus beku-thaw adhedhasar modulus dinamis relatif, kekuatan tekan, lan rasio tegangan-regangan.Kajaba iku, model diusulake sing digandhengake karo rusak sifat mekanik beton.Nanging, Peng et al.22 ngetung umur CFRP lan adhesive beton nggunakake data siklus suhu lan beku-thaw.Guang et al.23 nganakake tes beku-thaw cepet saka beton lan ngajokaken cara kanggo netepke resistance Frost adhedhasar kekandelan lapisan rusak ing cahya beku-thaw.Yazdani et al.24 sinau efek saka lapisan FRP ing seng nembus ion klorida menyang beton.Asil nuduhake yen lapisan FRP tahan kimia lan insulates beton njero saka ion klorida njaba.Liu et al.25 simulasi kahanan test kulit kanggo beton FRP corroded sulfat, digawe model slip, lan mbadek degradasi antarmuka FRP-beton.Wang et al.26 nggawe model tegangan-regangan kanggo konkrit FRP-constrained sulphate-eroded liwat tes kompresi uniaxial.Zhou et al.[27] sinau karusakan kanggo beton unconfined disebabake gabungan beku-thaw siklus uyah lan kanggo pisanan nggunakake fungsi logistik kanggo njlèntrèhaké mekanisme gagal.Pasinaon kasebut wis nggawe kemajuan sing signifikan kanggo ngevaluasi daya tahan beton sing diwatesi FRP.Nanging, paling peneliti wis fokus ing modeling media erosive ing kahanan unfavorable.Beton asring rusak amarga erosi sing disebabake dening macem-macem kahanan lingkungan.Kondhisi lingkungan gabungan iki nyuda kinerja beton sing diwatesi FRP.
Siklus sulfation lan beku-thaw minangka rong parameter penting sing mengaruhi daya tahan beton.Teknologi lokalisasi FRP bisa ningkatake sifat beton.Iki digunakake kanthi wiyar ing teknik lan riset, nanging saiki duwe watesan.Sawetara pasinaon wis fokus ing resistance saka FRP-diwatesi beton kanggo karat sulfat ing wilayah kadhemen.Proses erosi saka beton tertutup, semi-tertutup lan mbukak kanthi natrium sulfat lan beku-thaw pantes sinau luwih rinci, utamane metode semi-tertutup anyar sing diterangake ing artikel iki.Efek penguatan ing kolom beton uga ditliti kanthi ngganti urutan retensi lan erosi FRP.Owah-owahan mikrokosmik lan makroskopik ing sampel sing disebabake dening erosi ikatan ditondoi kanthi mikroskop elektron, tes pH, mikroskop elektron SEM, analisis spektrum energi EMF lan uji mekanik uniaksial.Kajaba iku, panliten iki mbahas babagan hukum sing ngatur hubungan stres-regangan sing kedadeyan ing uji mekanik uniaksial.Nilai tegangan watesan lan regangan sing diverifikasi sacara eksperimen divalidasi kanthi analisis kesalahan nggunakake papat model tegangan-regangan watesan sing ana.Model ngajokaken bisa kanthi prédhiksi galur pokok lan kekuatan materi, kang migunani kanggo laku FRP tulangan mangsa.Pungkasan, dadi basis konsep kanggo konsep tahan beku uyah FRP konkrit.
Panliten iki ngevaluasi rusake beton winates FRP nggunakake korosi larutan sulfat kanthi kombinasi siklus beku-thaw.Owah-owahan mikroskopik lan makroskopik sing disebabake dening erosi beton wis ditampilake nggunakake mikroskop elektron scanning, tes pH, spektroskopi energi EDS, lan uji mekanik uniaksial.Kajaba iku, sifat mekanik lan owah-owahan tegangan-regangan saka beton FRP-constrained sing kena erosi ikatan diselidiki nggunakake eksperimen kompresi aksial.
FRP Confined Concrete kasusun saka beton mentah, bahan bungkus njaba FRP lan adhesive epoxy.Loro bahan insulasi eksternal dipilih: CFRP lan GRP, sifat-sifat bahan kasebut ditampilake ing Tabel 1. Resin epoksi A lan B digunakake minangka adesif (rasio campuran 2: 1 kanthi volume).Gabah.1 nggambarake rincian konstruksi bahan campuran beton.Ing Gambar 1a, Swan PO 42.5 Portland semen digunakake.Agregat kasar yaiku watu basalt sing ditumbuk kanthi diameter 5-10 lan 10-19 mm, kaya sing dituduhake ing anjir.1b lan c.Minangka ngisi nggoleki ing Fig. 1g digunakake wedhi kali alam karo modulus fineness saka 2,3.Siapke solusi natrium sulfat saka granula natrium sulfat anhidrat lan jumlah banyu tartamtu.
Komposisi campuran beton: a – semen, b – agregat 5–10 mm, c – agregat 10–19 mm, d – pasir kali.
Kekuwatan desain beton yaiku 30 MPa, sing ngasilake beton semen seger 40 nganti 100 mm.Rasio campuran beton ditampilake ing Tabel 2, lan rasio agregat kasar 5-10 mm lan 10-20 mm yaiku 3:7.Efek interaksi karo lingkungan dimodelake kanthi nyiapake solusi NaSO4 10% lan banjur diwutahake menyang kamar siklus beku-thaw.
Campuran beton disiapake ing mixer paksa 0,5 m3 lan kabeh batch beton digunakake kanggo nyelehake conto sing dibutuhake.Kaping pisanan, bahan-bahan konkrit disiapake miturut Tabel 2, lan semen, pasir lan agregat kasar wis dicampur sadurunge telung menit.Banjur disebarake banyu kanthi merata lan aduk nganti 5 menit.Sabanjure, conto beton dilebokake ing cetakan silinder lan dipadhetke ing meja geter (diameter cetakan 10 cm, dhuwure 20 cm).
Sawise ngobati suwene 28 dina, sampel dibungkus nganggo bahan FRP.Panliten iki ngrembug telung cara kanggo kolom beton bertulang, kalebu kanthi lengkap, semi-constrained, lan ora diwatesi.Rong jinis, CFRP lan GFRP, digunakake kanggo bahan winates.FRP Cangkang beton FRP kanthi lengkap, dhuwuré 20 cm lan dawané 39 cm.Ndhuwur lan ngisor beton FRP-bound ora nutup karo epoxy.Proses tes semi-hermetik minangka teknologi kedap udara sing diusulake bubar diterangake kaya ing ngisor iki.
(2) Nggunakake penggaris, tarik garis ing permukaan silinder beton kanggo nemtokake posisi jalur FRP, jarak antarane jalur kasebut yaiku 2,5 cm.Banjur Lebokake tape sak wilayah beton ngendi FRP ora perlu.
(3) Lumahing beton dipoles nganggo sandpaper, diusap nganggo wol alkohol, lan dilapisi epoksi.Banjur kanthi manual nempelake jalur fiberglass ing permukaan beton lan pencet metu celah kasebut supaya fiberglass kasebut kanthi bener manut ing permukaan beton lan ngindhari gelembung udara.Pungkasan, lem strip FRP ing permukaan beton saka ndhuwur tekan ngisor, miturut tandha sing digawe nganggo penggaris.
(4) Sawise setengah jam, priksa manawa beton wis kapisah saka FRP.Yen FRP wis slipping utawa tancep metu, iku kudu didandani langsung.Spesimen sing dicetak kudu diobati sajrone 7 dina kanggo mesthekake kekuwatane.
(5) Sawise ngobati, gunakake piso sarana kanggo mbusak tape saka permukaan beton, lan pungkasane entuk kolom konkrit FRP semi-hermetik.
Asil ing macem-macem alangan ditampilake ing anjir.2. Figure 2a nuduhake beton CFRP kanthi lengkap, Figure 2b nuduhake beton CFRP semi-umum, Figure 2c nuduhake beton GFRP lengkap, lan Figure 2d nuduhake beton CFRP semi-konstrain.
Gaya terlampir: (a) CFRP terlampir;(b) serat karbon semi-tutup;(c) ditutup kanthi lengkap ing fiberglass;(d) fiberglass semi-tertutup.
Ana papat paramèter utama sing dirancang kanggo neliti efek saka alangan FRP lan urutan erosi ing kinerja kontrol erosi saka silinder.Tabel 3 nuduhake jumlah sampel kolom beton.Sampel kanggo saben kategori kasusun saka telung conto status sing padha supaya data tetep konsisten.Rata-rata telung conto dianalisis kanggo kabeh asil eksperimen ing artikel iki.
(1) Bahan kedap udara diklasifikasikake minangka serat karbon utawa fiberglass.Perbandingan digawe saka efek saka rong jinis serat ing tulangan beton.
(2) Cara penahanan kolom beton dipérang dadi telung jinis: winates, semi-winates lan tanpa wates.Ketahanan erosi kolom beton semi-tertutup dibandhingake karo rong jinis liyane.
(3) Kondisi erosi yaiku siklus beku-cair ditambah larutan sulfat, lan jumlah siklus beku-cairan yaiku 0, 50 lan 100 kali.Efek erosi gabungan ing kolom beton sing dibatasi FRP wis diteliti.
(4) Ukara tes kaperang dadi telung klompok.Klompok pisanan yaiku FRP wrapping lan banjur korosi, klompok kapindho korosi pisanan lan banjur wrapping, lan klompok katelu korosi pisanan lan banjur wrapping lan banjur korosi.
Prosedur eksperimen nggunakake mesin uji universal, mesin uji tarik, unit siklus beku-thaw (tipe CDR-Z), mikroskop elektron, pH meter, strain gauge, piranti perpindahan, mikroskop elektron SEM, lan Analisa spektrum energi EDS ing panliten iki.Sampel punika kolom beton 10 cm dhuwur lan 20 cm diameteripun.Beton kasebut diobati sajrone 28 dina sawise disiram lan dipadatkan, kaya sing dituduhake ing Gambar 3a.Kabeh conto dibongkar sawise casting lan disimpen nganti 28 dina ing suhu 18-22 ° C lan kelembapan relatif 95%, banjur sawetara conto dibungkus fiberglass.
Cara tes: (a) peralatan kanggo njaga suhu lan kelembapan konstan;(b) mesin siklus beku-thaw;(c) mesin uji universal;(d) panguji pH;(e) pengamatan mikroskopik.
Eksperimen freeze-thaw nggunakake metode flash freeze kaya sing dituduhake ing Gambar 3b.Miturut GB / T 50082-2009 "Standar Daya Tahan kanggo Beton Konvensional", conto beton rampung dicelupake ing larutan natrium sulfat 10% ing 15-20 ° C suwene 4 dina sadurunge beku lan thawing.Sawisé iku, serangan sulfat diwiwiti lan rampung bebarengan karo siklus beku-thaw.Wektu siklus beku-thaw yaiku 2 nganti 4 jam, lan wektu defrosting ora kurang saka 1/4 wektu siklus.Suhu inti sampel kudu dijaga ing kisaran saka (-18±2) nganti (5±2) °C.Transisi saka beku menyang defrosting kudu njupuk ora luwih saka sepuluh menit.Telung conto identik silinder saben kategori digunakake kanggo sinau bobot mundhut lan owah-owahan pH saka solusi liwat 25 siklus beku-thaw, minangka ditampilake ing Fig. 3d.Sawise saben 25 siklus beku-thaw, conto dicopot lan permukaan diresiki sadurunge nemtokake bobot seger (Wd).Kabeh eksperimen ditindakake kanthi telung conto, lan nilai rata-rata digunakake kanggo ngrembug asil tes.Rumus kanggo mundhut massa lan kekuatan sampel ditemtokake kaya ing ngisor iki:
Ing rumus, ΔWd minangka bobot mundhut (%) saka sampel sawise saben 25 siklus freeze-thaw, W0 minangka bobot rata-rata sampel beton sadurunge siklus beku-thaw (kg), Wd minangka bobot rata-rata beton.bobot sampel sawise 25 siklus beku-thaw (kg).
Koefisien degradasi kekuatan sampel ditondoi dening Kd, lan rumus pitungan kaya ing ngisor iki:
Ing rumus, ΔKd minangka tingkat mundhut kekuatan (%) saka sampel sawise saben 50 siklus beku-thaw, f0 minangka kekuatan rata-rata sampel beton sadurunge siklus beku-thaw (MPa), fd minangka kekuatan rata-rata saka sampel beton untuk 50 freeze-thaw cycle (MPa).
Ing anjir.3c nuduhake mesin tes kompresif kanggo spesimen beton.Sesuai karo "Standar Metode Tes kanggo Sifat Fisik lan Mekanik Beton" (GBT50081-2019), metode kanggo nguji kolom beton kanggo kekuatan tekan ditetepake.Tingkat loading ing tes kompresi yaiku 0,5 MPa / s, lan loading terus-terusan lan sekuensial digunakake sajrone tes.Hubungan beban-pamindahan kanggo saben spesimen dicathet sajrone tes mekanik.Pengukur galur dipasang ing permukaan njaba beton lan lapisan FRP saka spesimen kanggo ngukur galur aksial lan horisontal.Sèl galur digunakake ing uji mekanik kanggo ngrekam owah-owahan galur spesimen sajrone tes kompresi.
Saben 25 siklus freeze-thaw, sampel saka solusi beku-thaw dibusak lan diselehake ing wadhah.Ing anjir.3d nuduhake tes pH saka solusi sampel ing wadhah.Pemeriksaa mikroskopik lumahing lan bagean salib saka sampel ing kondisi beku-thaw ditampilake ing Fig. 3d.Kahanan permukaan macem-macem conto sawise 50 lan 100 siklus beku-thaw ing larutan sulfat diamati ing mikroskop.Mikroskop nggunakake perbesaran 400x.Nalika ngamati permukaan sampel, erosi lapisan FRP lan lapisan njaba beton utamane diamati.Pengamatan bagean salib saka sampel dhasar milih kondisi erosi ing jarak 5, 10 lan 15 mm saka lapisan njaba.Pembentukan produk sulfat lan siklus beku-thaw mbutuhake tes luwih lanjut.Mula, permukaan sing diowahi saka conto sing dipilih diteliti nggunakake mikroskop elektron scanning (SEM) sing dilengkapi spektrometer dispersif energi (EDS).
Priksa permukaan sampel kanthi visual kanthi mikroskop elektron lan pilih pembesaran 400X.Tingkat kerusakan permukaan ing beton GRP semi-tertutup lan tanpa sendi ing siklus beku-thaw lan paparan sulfat cukup dhuwur, dene ing beton sing ditutup kanthi lengkap bisa diabaikan.Kategori pisanan nuduhake kedadeyan erosi beton sing mili bebas dening natrium sulfat lan saka 0 nganti 100 siklus beku-thaw, kaya sing ditampilake ing Gambar 4a.Sampel beton tanpa paparan frost duwe permukaan sing mulus tanpa fitur sing katon.Sawise 50 erosi, blok pulp ing permukaan sebagian dikupas, mbukak cangkang putih saka pulp.Sawise 100 erosi, cangkang solusi kasebut ambruk nalika inspeksi visual permukaan beton.Pengamatan mikroskopik nuduhake yen permukaan beton beku-thaw eroded lancar lan agregat permukaan lan mortir ana ing bidang sing padha.Lumahing sing ora rata lan kasar diamati ing permukaan beton sing dikikis dening 50 siklus beku-thaw.Iki bisa diterangake kanthi kasunyatan manawa sawetara mortir dirusak lan sawetara kristal granular putih nempel ing permukaan, sing utamane kasusun saka agregat, mortir lan kristal putih.Sawise 100 siklus beku-thaw, area gedhe saka kristal putih katon ing lumahing beton, nalika agregat kasar peteng kapapar lingkungan njaba.Saiki, lumahing beton biasane katon agregat lan kristal putih.
Morfologi kolom beton beku-cair erosif: (a) kolom beton tanpa wates;(b) beton bertulang serat karbon setengah tertutup;(c) beton semi tertutup GRP;(d) beton CFRP sing ditutup kanthi lengkap;(e) GRP beton semi-tertutup beton.
Kategori kapindho yaiku korosi kolom beton semi-hermetik CFRP lan GRP ing siklus beku-thaw lan paparan sulfat, kaya sing dituduhake ing Fig. 4b, c.Inspeksi visual (perbesaran 1x) nuduhake yen bubuk putih mboko sithik dibentuk ing permukaan lapisan fibrous, sing cepet ambruk kanthi nambah jumlah siklus beku-thaw.Ing erosi lumahing unrestricted saka semi-hermetic FRP konkrit dadi luwih pocapan minangka nomer beku-thaw siklus tambah.Fenomena "kembung" sing katon (lumahing mbukak solusi kolom beton ana ing ambang ambruk).Nanging, fénoména peeling sebagian hampered dening lapisan serat karbon jejer).Ing mikroskop, serat karbon sintetik katon minangka benang putih ing latar mburi ireng kanthi perbesaran 400x.Amarga wangun bunder saka serat lan cahya ora rata, padha katon putih, nanging serat karbon bundel dhewe ireng.Fiberglass wiwitane kaya benang putih, nanging nalika kontak karo adesif dadi transparan lan kahanan beton ing njero fiberglass katon kanthi jelas.Fiberglass putih padhang lan bindere kuning.Loro-lorone warnane entheng banget, saengga warna lem bakal ndhelikake untaian fiberglass, menehi tampilan sakabèhé warna kuning.Serat karbon lan kaca dilindhungi saka karusakan dening resin epoksi eksternal.Nalika jumlah serangan beku-thaw saya tambah, luwih akeh rongga lan sawetara kristal putih katon ing permukaan.Nalika siklus pembekuan sulfat mundhak, binder mboko sithik dadi luwih tipis, werna kuning ilang lan serat katon.
Kategori katelu yaiku korosi saka beton CFRP lan GRP sing ditutup kanthi lengkap ing siklus beku-thaw lan paparan sulfat, kaya sing dituduhake ing Fig. 4d, e.Maneh, asil sing diamati padha karo sing kanggo jinis kapindho saka bagean constrained saka kolom beton.
Bandhingake fénoména sing diamati sawisé ngetrapake telung cara penahanan sing diterangake ing ndhuwur.Jaringan fibrosa ing beton FRP terisolasi kanthi tetep stabil amarga jumlah siklus beku-thaw mundhak.Ing sisih liya, lapisan dering adesif luwih tipis ing permukaan.Resin epoksi biasane bereaksi karo ion hidrogen aktif ing asam sulfat cincin terbuka lan meh ora bereaksi karo sulfat28.Mangkono, bisa dianggep yen erosi utamane ngganti sifat lapisan adesif minangka asil saka siklus beku-thaw, saéngga ngganti efek penguatan FRP.Permukaan beton saka beton semi-hermetik FRP nduweni fenomena erosi sing padha karo permukaan beton sing ora diwatesi.Lapisan FRP kasebut cocog karo lapisan FRP saka beton sing ditutup kanthi lengkap, lan karusakane ora jelas.Nanging, ing beton GRP semi-segel, retak erosi ekstensif dumadi ing ngendi serat serat intersect karo beton sing kapapar.Erosi permukaan beton sing kapapar dadi luwih abot amarga jumlah siklus beku-thaw mundhak.
Ing njero beton FRP sing ditutup kanthi lengkap, semi-tertutup, lan ora diwatesi nuduhake beda sing signifikan nalika ngalami siklus beku-cair lan paparan larutan sulfat.Sampel dipotong transversal lan potongan melintang diamati nggunakake mikroskop elektron kanthi perbesaran 400x.Ing anjir.5 nuduhake gambar mikroskopik ing jarak 5 mm, 10 mm lan 15 mm saka wates antarane beton lan mortir, mungguh.Wis diamati yen nalika solusi natrium sulfat digabungake karo beku-thaw, karusakan beton progresif bejat mudhun saka lumahing menyang interior.Amarga kahanan erosi internal CFRP lan konkrit GFRP-konstrain padha, bagean iki ora mbandhingaké loro bahan containment.
Pengamatan mikroskopis ing bagian jero kolom beton: (a) diwatesi kanthi fiberglass;(b) semi-ditutup karo fiberglass;(c) ora winates.
Erosi internal saka FRP beton lengkap ditampilake ing anjir.5a.Retak katon ing 5 mm, lumahing relatif Gamelan, ora ana crystallization.Lumahing alus, tanpa kristal, kekandelan 10 nganti 15 mm.Erosi internal beton semi-hermetik FRP ditampilake ing anjir.5 B. Retak lan kristal putih katon ing 5mm lan 10mm, lan lumahing Gamelan ing 15mm.Figure 5c nuduhake bagean saka kolom FRP beton ngendi retak ditemokaké ing 5, 10 lan 15 mm.Sawetara kristal putih ing retakan dadi luwih langka amarga retakan kasebut pindhah saka njaba beton menyang njero.kolom beton telas nuduhake paling erosi, ngiring dening semi-diwatesi kolom beton FRP.Sodium sulfate wis sethitik efek ing interior saka FRP conto beton lengkap liwat 100 beku-thaw siklus.Iki nuduhake yen panyebab utama erosi beton FRP sing dibatasi kanthi lengkap yaiku erosi beku-thaw sajrone sawetara wektu.Pengamatan saka bagean salib nuduhake yen bagean langsung sadurunge beku lan thawing iku Gamelan lan bebas saka agregat.Nalika beton beku lan thaws, retak katon, padha bener kanggo agregat, lan kristal granular putih sing padhet ditutupi karo retak.Studies27 nuduhake yen beton dilebokake ing larutan natrium sulfat, natrium sulfat bakal nembus menyang beton, sawetara bakal endapan minangka kristal natrium sulfat, lan sawetara bakal bereaksi karo semen.Kristal sodium sulfat lan produk reaksi katon kaya granula putih.
FRP rampung matesi retak beton ing erosi conjugated, nanging bagean Gamelan tanpa crystallization.Ing tangan liyane, FRP semi-ditutup lan unrestricted bagean konkrit wis dikembangaké retak internal lan crystallization ing erosi conjugated.Miturut katrangan gambar lan studi sadurunge29, proses erosi gabungan saka beton FRP sing ora diwatesi lan semi-restricted dipérang dadi rong tahap.Tahap pertama retak beton digandhengake karo ekspansi lan kontraksi nalika beku-thaw.Nalika sulfat nembus beton lan katon, sulfat sing cocog ngisi retakan sing digawe dening penyusutan saka reaksi beku-thaw lan hidrasi.Mulane, sulfat nduweni efek protèktif khusus ing beton ing tahap awal lan bisa nambah sifat mekanik beton nganti sawetara.Tahap kapindho serangan sulfat terus, nembus retakan utawa rongga lan bereaksi karo semen kanggo mbentuk alum.Akibaté, retakan tuwuh ing ukuran lan nyebabake karusakan.Sajrone wektu kasebut, reaksi ekspansi lan kontraksi sing ana gandhengane karo pembekuan lan pencairan bakal nambah karusakan internal ing beton, sing nyebabake nyuda kapasitas bantalan.
Ing anjir.6 nuduhake owah-owahan pH saka solusi impregnation beton kanggo telung cara winates teliti sawise 0, 25, 50, 75, lan 100 siklus beku-thaw.Mortar konkrit FRP sing ora diwatesi lan semi-tutup nuduhake kenaikan pH paling cepet saka 0 nganti 25 siklus beku-cair.Nilai pH mundhak saka 7,5 dadi 11,5 lan 11,4, masing-masing.Nalika jumlah siklus beku-thaw mundhak, mundhak pH mboko sithik mudhun sawise 25-100 siklus beku-thaw.Nilai pH mundhak saka 11.5 lan 11.4 dadi 12.4 lan 11.84, masing-masing.Amarga beton FRP sing kebak nutupi lapisan FRP, angel kanggo nembus solusi natrium sulfat.Ing wektu sing padha, komposisi semen angel nembus menyang solusi eksternal.Dadi, pH mboko sithik mundhak saka 7,5 dadi 8,0 antarane 0 lan 100 siklus beku-thaw.Alesan kanggo owah-owahan pH dianalisis kaya ing ngisor iki.Silikat ing beton gabung karo ion hidrogen ing banyu kanggo mbentuk asam silikat, lan OH- sing isih ana nambah pH larutan jenuh.Owah-owahan ing pH luwih nyata antarane 0-25 siklus beku-thaw lan kurang pocapan antarane 25-100 siklus beku-thaw30.Nanging, ditemokake ing kene yen pH terus mundhak sawise 25-100 siklus beku-thaw.Iki bisa diterangake kanthi nyatane yen natrium sulfat bereaksi sacara kimia karo interior beton, ngganti pH larutan.Analisis komposisi kimia nuduhake yen beton bereaksi karo natrium sulfat kanthi cara ing ngisor iki.
Rumus (3) lan (4) nuduhake yen natrium sulfat lan kalsium hidroksida ing semen mbentuk gipsum (kalsium sulfat), lan kalsium sulfat luwih bereaksi karo kalsium metaaluminate ing semen kanggo mbentuk kristal alum.Reaksi (4) diiringi pembentukan OH- dhasar, sing nyebabake kenaikan pH.Uga, amarga reaksi iki bisa dibalèkaké, pH mundhak ing wektu tartamtu lan owah-owahan alon.
Ing anjir.7a nuduhake mundhut bobot saka beton GRP lengkap, semi-tertutup, lan interlocked GRP sak siklus beku-thaw ing solusi sulfat.Owah-owahan sing paling jelas ing mundhut massa yaiku beton sing ora diwatesi.Beton tanpa wates ilang kira-kira 3,2% saka massa sawise 50 serangan beku-thaw lan kira-kira 3,85% sawise 100 serangan beku-thaw.Asil kasebut nuduhake yen efek erosi konjugasi marang kualitas beton aliran bebas mudhun amarga jumlah siklus beku-thaw mundhak.Nanging, nalika ngamati permukaan sampel, ditemokake yen mundhut mortir sawise 100 siklus beku-thaw luwih gedhe tinimbang sawise 50 siklus beku-thaw.Digabungake karo pasinaon ing bagean sadurunge, bisa hipotesis yen penetrasi sulfat menyang beton ndadékaké kalem ing mundhut massa.Sauntara kuwi, alum lan gypsum sing digawe sacara internal uga nyebabake bobote luwih alon, kaya sing diprediksi dening persamaan kimia (3) lan (4).
Owah-owahan bobot: (a) hubungan antarane owah-owahan bobot lan jumlah siklus beku-thaw;(b) hubungan antarane owah-owahan massa lan nilai pH.
Owah-owahan ing bobot mundhut saka FRP semi-hermetic konkrit pisanan sudo lan banjur mundhak.Sawise 50 siklus beku-thaw, mundhut massa beton fiberglass semi-hermetik kira-kira 1,3%.Mundhut bobot sawise 100 siklus yaiku 0,8%.Mulane, bisa disimpulake yen natrium sulfat nembus menyang beton sing mili bebas.Kajaba iku, pengamatan permukaan potongan uji uga nuduhake manawa serat serat bisa nolak kulit mortir ing papan sing mbukak, saengga bisa nyuda bobote.
Owah-owahan ing mundhut massa saka beton FRP kanthi terlampir beda saka loro pisanan.Massa ora ilang, nanging nambah.Sawise 50 erosi frost-thaw, massa mundhak kira-kira 0,08%.Sawise ping 100, massa mundhak kira-kira 0,428%.Wiwit beton wis rampung diwutahake, mortir ing permukaan beton ora bakal mati lan ora bakal nyebabake kualitase ilang.Saliyane, penetrasi banyu lan sulfat saka permukaan isi dhuwur menyang interior beton isi kurang uga nambah kualitas beton.
Saperangan pasinaon sadurunge wis conducted ing hubungan antarane pH lan mundhut massa ing FRP-diwatesi beton ing kahanan erosive.Umume riset utamane mbahas hubungan antarane mundhut massa, modulus elastis lan mundhut kekuatan.Ing anjir.7b nuduhake hubungan antarane pH beton lan mundhut massa ing telung alangan.A model prediktif ngajokaken kanggo prédhiksi mundhut massa konkrit nggunakake telung cara penylametan ing nilai pH beda.Kaya sing bisa dideleng ing Figure 7b, koefisien Pearson dhuwur, nuduhake yen ana hubungane antarane pH lan mundhut massa.Nilai r-kuadrat kanggo beton sing ora diwatesi, semi-diwatesi, lan sing diwatesi kanthi lengkap yaiku 0,86, 0,75, lan 0,96.Iki nuduhake yen owah-owahan pH lan mundhut bobot saka beton terisolasi kanthi relatif linear ing kondisi sulfat lan beku-thaw.Ing beton tanpa wates lan beton FRP semi-hermetik, pH mboko sithik mundhak nalika semen bereaksi karo larutan banyu.Akibaté, lumahing konkrit mboko sithik numpes, kang ndadékaké kanggo bobot.Ing sisih liya, pH saka beton sing ditutup kanthi lengkap ora owah amarga lapisan FRP nyuda reaksi kimia semen karo larutan banyu.Mangkono, kanggo beton sing ditutup kanthi lengkap, ora ana erosi permukaan sing katon, nanging bakal entuk bobot amarga jenuh amarga panyerepan larutan sulfat.
Ing anjir.8 nuduhake asil scan SEM saka conto etched karo sodium sulfat freeze-thaw.Mikroskopi elektron mriksa sampel sing diklumpukake saka blok sing dijupuk saka lapisan njaba kolom beton.Gambar 8a minangka gambar mikroskop elektron scanning saka beton unenclosed sadurunge erosi.Kacathet yen ana akeh bolongan ing permukaan sampel, sing mengaruhi kekuatan kolom beton dhewe sadurunge frost-thawing.Ing anjir.8b nuduhake gambar mikroskop elektron saka sampel beton FRP terisolasi kanthi sawise 100 siklus beku-thaw.Retak ing sampel amarga pembekuan lan thawing bisa dideteksi.Nanging, lumahing relatif Gamelan lan ora ana kristal ing.Mulane, retakan sing ora diisi luwih katon.Ing anjir.8c nuduhake sampel beton GRP semi-hermetik sawise 100 siklus erosi frost.Cetha yen retakan saya gedhe lan biji-bijian dibentuk ing antarane retakan kasebut.Sawetara partikel kasebut nempel ing retakan.Pindai SEM saka sampel kolom beton sing ora diwatesi ditampilake ing Gambar 8d, fenomena sing konsisten karo semi-watesan.Kanggo luwih njlentrehake komposisi partikel, partikel ing retakan luwih digedhekake lan dianalisis nggunakake spektroskopi EDS.Sejatine partikel teka ing telung wangun beda.Miturut analisis spektrum energi, jinis pisanan, kaya sing ditampilake ing Gambar 9a, minangka kristal blok biasa, utamane dumadi saka O, S, Ca lan unsur liyane.Kanthi nggabungake rumus sadurunge (3) lan (4), bisa ditemtokake manawa komponen utama materi kasebut yaiku gipsum (kalsium sulfat).Kapindho ditampilake ing Gambar 9b;miturut analisis spektrum energi, iku minangka obyek non-arah acicular, lan komponen utama yaiku O, Al, S lan Ca.Resep kombinasi nuduhake yen materi kasebut utamane saka alum.Blok katelu sing ditampilake ing Fig. 9c, minangka blok ora duwe aturan baku, ditemtokake dening analisis spektrum energi, utamane dumadi saka komponen O, Na lan S. Ternyata iki utamane kristal sodium sulfat.Scanning electron microscopy nuduhake manawa sebagian besar rongga diisi karo kristal natrium sulfat, kaya sing dituduhake ing Gambar 9c, bebarengan karo gipsum lan alum sing cilik.
Gambar mikroskopik elektron saka conto sadurunge lan sawise korosi: (a) beton mbukak sadurunge korosi;(b) sawise karat, fiberglass rampung disegel;(c) sawise korosi beton semi-tertutup GRP;(d) sawise karat beton mbukak.
Analisis kasebut ngidini kita nggawe kesimpulan ing ngisor iki.Gambar mikroskop elektron saka telung conto kabeh 1k × lan retak lan produk erosi ditemokake lan diamati ing gambar kasebut.Beton sing ora diwatesi nduweni retakan paling gedhe lan ngemot akeh biji.Beton semi-tekanan FRP luwih murah tinimbang beton non-tekanan ing babagan jembar retak lan jumlah partikel.Beton FRP kanthi lengkap nduweni jembar retak paling cilik lan ora ana partikel sawise erosi beku.Kabeh iki nuduhake yen beton FRP sing ditutup kanthi lengkap paling ora rentan kanggo erosi saka beku lan thaw.Proses kimia ing jero kolom konkrit FRP semi-tertutup lan mbukak nyebabake pembentukan alum lan gipsum, lan penetrasi sulfat nyebabake porositas.Nalika siklus beku-thaw minangka panyebab utama retak beton, sulfat lan produke ngisi sawetara retakan lan pori-pori ing wiwitan.Nanging, nalika jumlah lan wektu erosi mundhak, retakan terus berkembang lan volume alum sing dibentuk mundhak, nyebabake retakan ekstrusi.Wekasanipun, beku-thaw lan paparan sulfat bakal nyuda kekuatan kolom.