تست Pull off سیستم های CFRP

راهنمای مطالعه

برای بررسی چسبندگی FRP به سطح بتن از تست Pull off استفاده می‌شود. انواع مختلف FRP با استحکام‌های کششی، استحکام‌های پیوند و مدول الاستیسیته مختلف موجود است. به علاوه پایداری FRP در شرایط محیطی مختلف مثل رطوبت، درجه حرارت زیاد و کم و محیط های قلیایی باید مورد توجه قرار گیرد. به علت تفاوت زیاد رفتار فیزیکی و مکانیکی مواد FRP در مقایسه با فولاد، روش‌های آزمایش جداگانه ای برای ورقه‌های FRP نیاز است.

یکی از روش‌های ASTM برای آزمایش صفحات FRP مثل کامپوزیت های CFRP، تست pull off یا همان آزمایش کشش مستقیم است.که این دستورالعمل ASTM تنها شامل روش‌های آزمایش است و نه استاندارد مواد. روش‌های آزمایش در این دستورالعمل خواص حداقلی که مواد باید داشته باشند تا برای کاربرد پذیرفته شود معین نمی کند. راهنمای تصمیم گیری در مورد اینکه آیا یک ماده براساس نتایج آزمایش قابل قبول است یا خیر در متن دستورالعمل آورده شده است.

تست pull off

در این آزمایش روش آماده سازی و انجام آزمایش مقاومت کششی اتصال بین یک صفحه FRP چسبیده شده به سطح یک عضو بتنی یا بنایی مشخص شده است. برای آزمایش کشش باید یک سطح مسطح دایره ای یا مربعی به ابعاد 25 تا 40 میلی متر با استفاده از یک ماده چسباننده به سطح FRP یا بتن چسباننده شود. پس از اینکه ماده چسباننده عمل آوری شد، وسیله آزمایش به دستگاه اعمال نیرو متصل شده و نیروی کششی به طور عمودی به بتن اعمال می‌شود. تا زمانی که دستگاه اعمال نیرو از سطح جدا شود، به نمونه نیرو وارد می‌شود مقاومت کششی براساس ماکزیمم نیروی نشان داده شده، مشخصات کالیبراسیون دستگاه و سطحی که نیرو به آن اعمال شده محاسبه می‌شود.

جدا شدن صفحه چسب زده شده از FRP نشان دهنده آماده سازی نادرست سطح یا مقاومت کم چسب است. این شیوه شکست مورد پذیرش نیست.این روش آزمایش هم در کارگاه و هم در آژمایشگاه قابل استفاده است. با توجه به افزایش استفاده از صفحات FRP برای مقاوم سازی بیرونی ساختمان‌های بتنی و آجری موجود، استفاده از این روش و ارزیابی رفتار کشش مستقیم یک نیاز ضروری است. خواص مواد که از این آزمایش به دست می‌آید می‌تواند به عنوان تقویت کننده خارجی ساختمان‌های موجود به کار رود.

تجهیزات تست pull off

تجهیزات آزمایش چسبندگی با قابلیت جابجایی باید مطابق استاندارد ASTM 4541 باشد. به این منظور لازم است موارد زیر رعایت شود:

یک سطح به ابعاد 25 تا 40 میلی متر مربعی یا دایره ای
استفاده از یک وسیله ی مکانیکی یا دستی برای اعمال یک سرعت یکنواخت
داشتن روشی برای ثبت ماکزیمم نیرو
اطمینان از اعمال نیرو به صورت عمودی به نمونه و اعمال نیروی کششی بدون گشتاور (پیچش)

آماده سازی نمونه

FRP باید مطابق با دستورالعمل سازنده روی سطح بتن یا بنایی استفاده شود. نگهداری و آزمایش باید در شرایط استاندارد آزمایشگاه درجه سانتی گراد و رطوبت نسبی باشد مگر اینکه محیط متفاوتی (از نظر درجه حرارت یا محلول قلیایی) برای بخشی از آزمایش‌ها نیاز باشد.

روش آزمایش

یک ناحیه مسطح و صاف برا آزمایش انتخاب کنید.
سطح FRP را برای چسباندن آماده کنید. سطح FRP باید با حلال تمیز شده و با یک کاغذ سمباده با اندازه سنگ متوسط ساییده شود سپس با حلال آبکشی شده و اجازه داده شود تا خشک شود.
صفحه FRP را به صورت مربعی و یا دایره ای بر حسب اندازه و شکل دستگاه آزمون، به وسیله carbide tipped، تیغه الماسی (diamond core bit) و یا چرخ برشی (cutting wheel) ببرید. برش تا درون بتن به عمق 6 تا 12 میلی متر باید ادامه یابد.
نشانگر نیرو را روی صفر تنظیم کنید.
نیروی دستی ای مکانیزه را با یک سرعت ثابت و پیوسته با سرعت کمتر از یک مگا پاسکال بر ثانیه اعمال کرده تا پارگی اتفاق افتد. نیروی ماکزیمم باید در کمتر از 100 ثانیه به دست آید. اندازه نیروی کشش ثبت شود.

تفسیر نتایج

چسبندگی FRP به سطح بتنی یا بنایی برای انتقال نیرو از عضو بتنی یا بنایی به صفحه لازم است. پیوند فصل مشترک و استحکام (کیفیت) بتن یا آجر نیز بحرانی است. شیوه های ممکن شکست در آزمایش کشش به صورت زیر است: