Szczegóły publikacji

Opis bibliograficzny

Autorzy (3)

• AGHPiekarczyk Jan
• AGHMacherzyńska Beata
• AGHBłażewicz Stanisław

Słowa kluczowe

Dane bibliometryczne

ID BaDAP	25128
Data dodania do BaDAP	2005-12-21
Tekst źródłowy	URL
Rok publikacji	2005
Typ publikacji	artykuł w czasopiśmie
Otwarty dostęp
Creative Commons
Czasopismo/seria	Kompozyty

Streszczenie

Celem pracy było wytwarzanie laminatów z żywic epoksydowych i włókien wysokomodułowych oraz zastosowanie ich do wzmocnienia próbek wykonanych z betonu i zaprawy cementowej. Zastosowano cztery rodzaje włókien węglowych różniących się wartościami modułu Younga, w zakresie od 230 GPa (T-230) do 960 GPa (K-950) (tab. 1, rys. 1). Właściwości sprężyste włókien węglowych, żywic epoksydowych i laminatów były wyznaczane na podstawie badań ultradźwiękowych (rys. 2, tab. 3). Kształty próbek użytych do badań właściwości mechanicznych przedstawiają rysunki 4-6. Laminaty z włóknami węglowymi otrzymano drogą impregnacji wiązek włókien roztworem żywicy epoksydowej. Następnie, jednokierunkowe wiązki układano w formie metalowej, usuwano nadmiar żywicy pod ciśnieniem (około 30 atm.) i uformowane laminaty utwardzano w temperaturze pokojowej. Mikrofotografie przekroju poprzecznego otrzymanego kompozytu pokazano na rysunku 7. W zależności od typu włókien węglowych i ich udziału objętościowego otrzymano laminaty kompozytowe mające różne wartości modułu Younga (tab. 3). Wyniki testów mechanicznych różnych jednokierunkowych kompozytów laminatowych wykazały, że wartości modułu Younga mieściły się w zakresie od 95 do 595 GPa. Badania przyczepności laminatów do powierzchni próbek betonowych określone metodą ścinania wykazały, że wartość wytrzymałości na międzywarstwowe ścinanie wynosi 5,8 +/-0,78 MPa. Wzrost wytrzymałości na zginanie próbek wykonanych z zaprawy cementowej i próbek betonowych wyniósł od 7 do 14 razy w porównaniu do próbek bez wzmocnienia. Badania wpływu środowiska wodnego na właściwości mechaniczne próbek cementowych z przyklejonymi laminatami nie wykazały straty wytrzymałości w teście zginania w okresie dwóch miesięcy.

Abstract

The aim of this work was the manufacture of high-modulus carbon fibers - based cpoxy resin laminates and application them for strengthening of samples made of concrete and cement mortar. Four types of carbon fibres were used in this work, varying in Young modulus from 230 GPa (T-230) to 960 GPa (K-950) (Tab. 1, Fig. 1). The elastic properties of fibres, epoxy resin and laminates were calculated by using ultrasonic method (Fig. 2, Tables 2 and 3). Figures 4-6 demonstrate the shapes of samples for studying the mechanical properties. The carbon fibers - based laminates were obtained by impregnation of carbon fibres tows with cpoxy resin solution. Subsequently, unidirectional fibrę composite tapes were formed under compression (30 atm) to reduce an excess of resin followed by the curing of the lamiuates at room temperature. Figure 7 shows photomicrograph of cross section area of the composite. Composite laminates having different values of Young modulus were prepared, depending upon the type of carbon fibres reinforcement and its volume fraction (Tab. 3). Mechanical tests results from the various unidirectional composite laminates showed that the values of Young's modulus ranged from 90 to 595 GPa. Adhesion assessment of laminates to the concrete samples surfaces indicated that the interlaminar shear strength is 5.8+/-0.78 MPa. An increase of flexural strength of cement mortar and concrete samples strengthened with laminates from 7 to 14-times was obtained, as compared to the as-received cement samples. The effect of water exposure of cement samples with glued laminates on mechanical properties revealed that no loss in flexural strength occurred within the time of two months.