پایان نامه بررسی مقاومت برشی سطوح بتنی با پیوستگی چسبی

فهرست:

فصل اول: کلیات

1-1- مقدمه ..................................................................................................................................................................... 2

1-2- عوامل چسبنده ...................................................................................................................................................... 2

1-2-1- اپوکسی ........................................................................................................................................................ 2

1-2-1-1- انواع اپوکسی ...................................................................................................................................... 3

1-2-1-2- درجه .................................................................................................................................................. 4

1-2-1-3- کلاس‌های اپوکسی ........................................................................................................................... 4

1-2-2- لاتکس ......................................................................................................................................................... 5

1-2-2-1- انواع لاتکس ....................................................................................................................................... 6

1-3- تعمیر سازه های بتنی .......................................................................................................................................... 6

1-3-1- انواع تعمیر بتنی .......................................................................................................................................... 6

1-3-1-1- تعمیر ترک ........................................................................................................................................ 6

1-3-1-2- تعمیرات اساسی بتن ........................................................................................................................ 7

1-3-2- اهمیت اتصال در تعمیر بتن........................................................................................................................ 8

1-3-3- توصیف مقاومت اتصال ................................................................................................................................  8

1-3-4- فاکتورهای مهم تاثیر گذار در اتصال .......................................................................................................... 8

1-3-5- فاکتورهای ثانویه تاثیر گذار در اتصال ........................................................................................................ 13

1-3-6- فاکتورهای دیگری که در مقاومت اتصال موثرند ....................................................................................... 12

1-4- شیوه‌های آزمایش برای ارزیابی مقاومت اتصال ................................................................................................... 11

1-4-1- آزمایش برش مایل ...................................................................................................................................... 14

1-4-2- مشکلات شیوه‌ی برش مایل ....................................................................................................................... 14

1-5- اهداف پژوهش ....................................................................................................................................................... 17

1-6- ساختار پایان‌نامه ................................................................................................................................................... 18

فصل دوم: مروری بر پژوهش های پیشین

2-1- تحقیقات گذشته ................................................................................................................................................... 20

2-2- آزمایشات و نتایج آنها ........................................................................................................................................... 22

2-2-1- آزمایش انجام شده توسط silva،  brano و Julio و نتایج بدست آمده ............................................... 22

2-2-2- تاثیر زبری سطح بتن در اتصال ملات اصلاح شده‌ی پلیمری, bachrian lubis .................................. 25

2-2-3- آیشا،  رامسوندار و هارون ............................................................................................................................ 27

2-2-4- آزمایش به فر نیا،  جان نثاری و مشرف ..................................................................................................... 28

فصل سوم: مصالح مصرفی، نحوه‌ی آماده‌سازی و روش انجام آزمایش

3-1- مقدمه ..................................................................................................................................................................... 30

3-2- مصالح مصرفی ....................................................................................................................................................... 30

3-3- آزمایش‌های انجام شده ......................................................................................................................................... 29

3-3-1- آزمایش طرح اختلاط بتن .......................................................................................................................... 29

3-3-1-1- مدول نرمی ماسه ............................................................................................................................... 31

3-3-1-2- آزمایش چگالی انبوهی شن ............................................................................................................. 32

3-3-2- آزمایش برش مایل ...................................................................................................................................... 33

3-3-2-1- نکات انجام آزمایش برش مایل در ASTM .................................................................................... 33

3-3-2-1-1- لاتکس ...................................................................................................................................... 35

3-3-2-1-2- اپوکسی ..................................................................................................................................... 37

3-3-2-2- نکات کارگاهی ACI ......................................................................................................................... 39

3-3-2-2-1- ACI 5031-92 ...................................................................................................................... 39

3-3-2-2-2- ACI 5032-92 ...................................................................................................................... 41

3-3-2-2-3- ACI 5032R-92 ................................................................................................................... 42

3-3-2-2-3-1- شرایط اعمال چسب ......................................................................................................... 42

3-3-2-2-3-2- ضوابط انتخاب چسب ....................................................................................................... 43

3-3-2-3- چگونگی انجام آزمایش ..................................................................................................................... 43

3-3-2-3-1- تعداد نمونه‌های مورد نیاز ........................................................................................................ 43

3-3-2-3-2- مراحل ساخت مقطع دست‌ساز ............................................................................................... 45

3-3-2-3-3- مراحل ساخت نمونه‌های آزمایش ........................................................................................... 47

3-3-2-3-4- روش آماده سازی سطح ........................................................................................................... 50

3-3-2-3-4-1- سوراخ شده با مته ............................................................................................................. 50

3-3-2-3-4-2- خش دار با برس فلزی ...................................................................................................... 51

3-3-2-3-4-3-صاف .................................................................................................................................... 52

3-3-2-3-4-4- سند پلاست ...................................................................................................................... 53

3-3-2-3-5- ساخت قالب تست برش مایل ................................................................................................ 53

3-3-2-3-6- اعمال چسب ............................................................................................................................ 54

3-3-2-3-7- عمل‌آوری .................................................................................................................................. 57

3-3-2-3-8- دستگاه مقاومت فشاری ........................................................................................................... 60

فصل چهارم: نتایج آزمایش‌ها و بحث در مورد آنها

4-1- مقدمه ..................................................................................................................................................................... 63

4-2- روش محاسبه‌ی مقاومت برشی از نتایج آزمایش ................................................................................................ 64

4-3- شروع آزمایش ........................................................................................................................................................ 64

4-3-1- تنظیمات دستگاه مقاومت فشاری ............................................................................................................. 64

4-3-1-1- سرعت اعمال بار ............................................................................................................................... 64

4-3-1-2- تنظیم نوع قالب ................................................................................................................................ 64

4-3-2- مقاومت فشاری 28 روزه‌ی نمونه‌های بتنی برای بتن های سخت شده (بتن قدیم ) .......................... 64

4-3-2-1- مقاومت فشاری 28 روزه برای طرح اختلاط 20 MPa .................................................................. 64

4-3-2-2- مقاومت فشاری 28 روزه برای طرح اختلاط 30 MPa .................................................................. 65

4-3-2-3- مقاومت فشاری 28 روزه برای طرح اختلاط 40 MPa .................................................................. 65

4-4- نتایج ...................................................................................................................................................................... 65

4-4-1- نتایج آزمایش چسب‌های لاتکس, اپوکسی نوع 4 و اپوکسی نوع 5 شرکت طراحان بتن پایدار .......... 65

4-4-1-1- Epoxy EA-222 عامل اتصال بتن سخت شده به بتن سخت شده .......................................... 66

4-4-1-2- اپوکسی نوع 5 عامل اتصال بتن تازه به بتن سخت شده .............................................................. 68

4-4-1-3- لاتکس ............................................................................................................................................... 68

4-4-2- نتایج آزمایش‌های چسب‌های لاتکس, اپوکسی نوع 4 و اپوکسی نوع 5 نامیکاران ............................... 72

4-4-2-1- Epoxy GE-2 عامل اتصال بتن سخت شده به بتن سخت شده ................................................ 72

4-4-2-2- Epoxy Dur 32  عامل اتصال بتن تازه به بتن سخت شده ........................................................ 75

4-4-2-3- لاتکس ............................................................................................................................................... 78

4-4-3- نتایج آزمایش‌های چسب‌های لاتکس, اپوکسی نوع 4 و اپوکسی نوع 5 شرکت آبادگران .................... 81

4-4-3-1- EM Epoxy Bond عامل اتصال بتن سخت شده به بتن سخت شده ....................................... 81

4-4-3-2- Epoxy ABADUR P1 عامل اتصال بتن تازه به بتن سخت شده ............................................ 85

4-4-3-3- Latex،  EM Bond ....................................................................................................................... 88

4-4-4- نتایج آزمایش‌های چسب لاتکس شرکت بتن شیمی خاتم ................................................................... 91

4-4-4-1- لاتکس ............................................................................................................................................... 91

4-4-5- نتایج آزمایش بتن تازه به بتن سخت شده بدون استفاده از عوامل چسبنده ......................................... 95

4-5- نمودارها ................................................................................................................................................................. 98

4-5-1- نتایج آزمایشات بدون چسب با مقاومت‌های مختلف بتن ........................................................................ 98

4-5-2- نتایج آزمایشات نمونه‌های متصل شده با لاتکس ..................................................................................... 99

4-5-3- نتایج آزمایشات نمونه‌های متصل شده با اپوکسی نوع 4 ..................................................................... 100

4-5-4- نتایج آزمایشات نمونه‌های متصل شده با اپوکسی نوع 5 ..................................................................... 101

4-5-5- بررسی تاثیر افزایش مقاومت بتن در مقاومت اتصال .............................................................................. 102

4-6- نحوه‌ی شکست ................................................................................................................................................... 103

فصل پنجم: نتیجه گیری و ارائه پیشنهادات برای پژوهش های آینده

5-1- مقدمه .................................................................................................................................................................. 110

5-2- نتایج مطالعات آزمایشگاهی .............................................................................................................................. 110

5-3- ارائه پیشنهادات برای پژوهش های آینده ......................................................................................................... 112

منابع ............................................................................................................................................................................... 113

منبع:

1. E. N. B. S. Ju´lio, F. A. B. Branco  and V. D. Silva; “Concrete-to-concrete bond strength: influenceof an epoxy-based bonding agent on a roughened substrate surface”,University of Coimbra, Portugal; Technical University of Lisbon, Portugal.

 2. E. N. B. S. Ju´lio*, F. A. B. Branco† and V. D. Silva; “ Concrete-to-concrete bond strength.influence of the roughness of the substrate surface”، Department of civil engineering,faculty of science and technology,university of Coimbra Portugal.

 3. Pedro M.D. Santos, Eduardo N.B.S. Julio, Vitor D.Silva; “Correlation between concrete-to-concrete bond strength and the roughness of the substrate surface”، Department of civil engineering, polytechnic institute of castelo branco, Portugal.,

 4. Saucier F. and PIGEON M.; “durability of new-to-old concrete bondings”,Proceedings of the ACI international Confrence Evaluation and Rehabilitation of concrete structures and innovations in Design,Hong Kong, 1991,VOL. 1,pp.689-707.

5. Emmons P.H.;” concret repair and maintenance”, part three:surface repair,section 6:bonding repair materials to Existing concrete. R.S. means company,MA,1994,pp154-163.

6. Austin S., Robins P. and Y.; “tensile bond testing of concrete repairs.materials and structure”، 1995 RILEM,28,No.179,249-259.

7. Garbacz A., Gorka M. and Courard L.; “on the effect of concrete surface treatment on adhesion in repair systems”,Magazine of concrete research,2005, 57،  No. 1 49-60.

8. Cleland D. J. and Long A. E.; “the pull-off test for concrete patch repairs”,proceedings of the institution of civil engineers, structurs and building, 1997،  122،  No. 6 560-566.

9. Talbot C. Pigeon M., Beaupre D. and Morgan D. R.; “influence of surface prepration on long term bonding of shotcrete”, ACI Materials journal,1994, 91, No. 6، 560-566.

10. Julio ES.; “The influence of the interface on the behavior of RC columns strengthened by jacketing”,PhD Thesis, University of Coimbra:2001.

11. Silfwerbrand J.; “improving concrete bond in repaired bridge decks”, Concrete int 1990;(September):121-126.

12. ASTM C881 - 99 ; "Standard Specification forEpoxy-Resin-Base Bonding Systems for Concrete",american society for testing and materials،  philadelphia,PA.

13. ASTM C882 – 99;" Standard Test Method forBond Strength of Epoxy-Resin Systems Used With ConcreteBy Slant Shear"،  american society for testing and materials،  philadelphia,PA.

14. ASTM C 1042 – 99;"Standard Test Method for Bond Strength of Latex Systems Use With Concrete By Slant Shear"،  american society for testing and materials،  philadelphia,PA.

 15. ASTM  C 1059 – 99;"Standard Specification for Latex Agents for Bonding Fresh To Hardened Concrete", american society for testing and materials،  philadelphia,PA.

16. ASTMC 39/C 39M – 99 ;"Standard Test Method for Compressive Strength of Cylindrical Concrete Specimens", american society for testing and materials،  philadelphia,PA.

17. ASTM  C 150 – 99;"Standard Specification for Portland Cement", american society for testing and materials،  philadelphia,PA..

18. ASTM  C 192/C 192M – 98;"Standard Practice for Making and Curing Concrete Test Specimens in the Laboratory"،  american society for testing and materials،  philadelphia,PA.

19. ASTMC 511 – 98;"Standard Specification for  Moist Cabinets, Mois Rooms, and Water Storage Tanks Used in the Testing of Hydraulic Cements and Concretes"  american society for testing and materials،  philadelphia,PA.

 20. ASTM C 617 – 98; "Standard Practice for Capping Cylindrical Concrete Specimens"

american society for testing and materials،  philadelphia,PA.

21. ACI 503R-93; use of epoxy compounds with concrete.

22. AC1 503.1-92, reapproved 1997;Standard Specification for Bonding Hardened Concrete, Steel, Wood, Brick, and Other Materials to Hardened Concrete with a Multi-Component EpoxyAdhesive.

23. ACI 503.2-92, reapproved 1997; Standard Specification for Bonding Plastic Concrete

to Hardened Concrete with a Multi-Component Epoxy Adhesive.

24. ACI 503.3-92,reapproved 1997;Standard Specification for Producing a

Skid-Resistant Surface on Concrete by the Use of a Multi-Component Epoxy System

 25. ACI 503.4-92, Reapproved 1997;Standard Specification for Repairing Concrete with Epoxy Mortars.

26. ACI 5035R-92; Guide for  the Selection of Polymer Adhesives with Concrete.

27. Aysha H.1, Ramsundar K. R. 1, Arun M. 1, Velrajkumar. G2; “An Overview of Interface Behaviour between Concrete to Concrete”.  

28. Keivan Neshvadian bakhs,KTH; “Evaluation of Bond Strength between Overlay and Substrate in Concrete Repairs”, Master Degree Thesis architector and building environment.   

29. K. Behfarnia∗, H. Jon-nesari and A. Mosharaf ; “The bond between repair materials and concrete substrate in marine environment”،  Isfahan University of  Technology, Isfahan, Iran  

Asian journal of civil engineering (building and housing) VOL. 6, NO. 4 (2005) PAGES 267-272

30. Bahrian Lubis; “The Effect Of Roughness Concrete Surface And Bonding Aids On The Bond Strength Of Polymer Modified Mortar”،  Dpartment Of Civil Engineering, University Of Sumatra Utara Medan 20155.

.31Austin, S., Robins, P., and Pan, Y. (1999); “Shear Bond Testing of Concrete Repairs. Cement and Concrete Research”, 29, 1067-1076.