تست Pull Off برای FRP

5/5 - (10 امتیاز)

برای بررسی چسبندگی FRP به سطح بتن از آزمون Pull-off (تست پول آف) استفاده می‌شود. این تست میزان بزرگترین نیروی عمودی وارد بر سطح بتن، FRP و چسب اپوکسی را مشخص می‌نماید. سطحی که در آن گسیختگی اتفاق می‌افتد، نمایان‌گر ضعیف‌ترین صفحه از بین بتن، FRP و چسب اپوکسی است. در این آزمون که مطابق استاندارد ASTM D 4541 انجام می‌شود، تنش کششی بیشترین مقدار را نسبت به تنش برشی دارد. یکی از نقاط قابل ملاحظه در انجام این تست این است که نتیجه آن به مصالح بتنی و ابزارهای استفاده شده بستگی دارد. انجام این تست دو نتیجه مهم را در اختیار می‌دهد. اولین نتیجه‌ای که تست Pull-off می‌دهد، مقدار حداکثر نیرویی است که مصالح در آن گسیخته می‌شوند. این مقدار در واقع حداکثر نیرویی است که FRP می‌تواند تحمل کند. نتیجه دومی که انجام تست پول‌آف (Pull-off) می‌دهد، نحوه گسیختگی و شکست مصالح است. با توجه به این نوع گسیختگی می‌توان اظهار نظر نمود که ضعیف‌ترین قسمت اجرا شده FRP، کدام قسمت است.

نکته قابل توجه در این تست این است که نتایج این آزمون در شرایطی که ابزارهای مورد استفاده در آزمون متفاوت باشد و یا سختی سطح زیرکار متفاوت باشد، قابل مقایسه نیست و برای مقایسه نتایج باید همه شرایط یکسان باشد.

تجهیزات مورد نیاز آزمایش Pull-Off

دالی (Dully) و چسب مخصوص

قطعه دالی همان قطعه‌ای است که بر روی سطح FRP چسبانده می‌شود. شکل خاص این قطعه به انجام تست کمک فراوانی می‌کند. یکی از پیچیدگی‌های انجام تست Pull-Off FRP شکل خاص همین قطعه دالی است.

دالی و چسب مخصوص-تجهیزات آزمایش Pull-Off

جک مخصوص

جک مخصوص انجام تست Pull-Off FRP به گونه‌ای است که یک Actuator به دالی متصل می‌گردد و با کمک آن بار کششی را بر روی سطح FRP اعمال می‌کند. همچنین این جک دارای یک دیتا لاگر است و می‌تواند مقدار حداکثر نیروی کششی را در خود ذخیره نماید.

تجهیزات آزمایش Pull-Off-بررسی چسبندگی FRP به سطح بتن — جک مخصوص انجام تست pull off

استوانه کاتر

استوانه‌ای تو خالی است که لبه‌های برّنده دارد و به عنوان کاتر (Cutter) استفاده میگردد.

مراحل انجام آزمایش Pull-Off

مراحل انجام تست Pull-Off به شرح زیر است.

آماده سازی سطح

اولین مرحله در انجام تست پول آف، تمیز نمودن سطح زیر کار است. زیرا در صورتی که سطح زیرکار دارای آلودگی و گرد غبار باشد، عمل چسبیده شدن دالی به FRP به خوبی انجام نمی‌پذیرد و بنابراین در هنگام اعمال نیروی کششی به دالی، دالی از سطح جدا می‌شود.

آماده سازی دالی

سطح دالی را نیز باید مانند سطح FRP کاملا از هرگونه گرد و غباری تمیز نمود. زیرا آلودگی این سطح نیز می‌تواند مانند آلودگی FRP، گسیختگی آن را دچار مشکل کند.

اختلاط چسب

چسب اپوکسی استفاده شده در این آزمون، باید به صورت 1 به 1 مخلوط شود. حداکثر زمان دوام چسب بعد از اختلاط 90 دقیقه است. اما توصیه می‌شود چسب با مقادیر کم مخلوط شود تا سریعا چسب آماده شده مصرف گردد.

عملیات چسباندن دالی

در این مرحله می‌توان چسب را به سطح تمیز شده FRP چسباند. این کار باید به گونه‌ای باشد که ضخامت چسب، به حدود 1 میلی متر برسد. سپس باید دالی را روی قسمت چسب کاری شده، چسباند. این کار را باید با احتیاط انجام داد. سپس باید دالی را باید کمی با دست فشار داد تا اتصال خوبی با سطح برقرار نماید. برای اطمینان بهتر است یک قطعه سنگین‌تر از دالی روی آن قرار داد. باید دقت نمود که چسب اپوکسی اضافی از اطراف دالی پاک شود.

انجام تست Pull-Off

بعد از چسباندن دالی روی سطح، باید به مدت 1 هفته الی 10 روز صبر نمود تا عملیات گیرش چسب اپوکسی به صورت کامل انجام پذیرد. بعد مدت لازم، ابتدا باید با کمک استوانه کاتر، FRP اطراف دالی و بتونه و لایه‌های زیرین FRP را قطع نمود تا به سطح بتن رسید. سپس باید Actuator را به دالی متصل نمود و شروع به کشیدن آن با کمک جک کرد. عملیات کشیدن باید تا جایی ادامه یابد که دالی کاملا از سطح جدا شود. سپس می‌توان با توجه به مکانیسم گسیختگی، در مورد نحوه عملکرد FRP اظهار نظر نمود.

تحلیل نتایج

همانطور که ذکر گردید، از آزمون پول آف دو نتیجه مهم به دست می‌آید. اولین نتیجه مقدار نیروی کششی است که FRP می‌تواند تحمل کند. ممکن است در طراحی سیستم FRP نیروی حداکثر FRP مقدار متفاوتی با آنچه در واقعیت اتفاق افتد، در نظر گرفته شده باشد. به همین دلیل انجام این تست، در همه سازه‌هایی که با FRP تقویت می‌شوند، اکیدا توصیه می‌گردد. زیرا یکی از اساسی‌ترین فرضیات طراحی را (همان نیروی چسبندگی قابل تحمل FRP) چک می‌کند.

نتیجه دومی که انجام این تست می‌دهد، مکانیسم گسیختگی FRP است. همانطور که در شکل زیر مشاهده می‌گردد، در صورتی که چسب از زیر دالی جدا شود، یعنی مابین دالی و FRP گرد و غبار و آلودگی وجود داشته است و یا چسب به خوبی بین دالی و FRP چسبیده نشده است. چنانچه FRP از سطح بتونه جدا شود، یعنی عملیات اجرای FRP مناسب نبوده است و اجرای FRP دارای نقص بوده است. در صورتی هم که بتونه از سطح بتن جدا شود نیز، نتیجه همان است و اجرای FRP مناسب نبوده است. چنانچه سطح بتن گسیخته شود، بهترین نتیجه ممکن رقم خورده است. زیرا نشان می‌دهد ضعفی در اجرای FRP وجود نداشته است و بتن ضعیف‌ترین ناحیه در اطراف FRP، خود بتن است.

آئین نامه تست Pull-Off

آئین نامه‌های زیادی برای انجام تست Pull-Off وجود دارد. مهم‌ترین آیین نامه انجام تست Pull-Off، آئین نامه ASTM D 4541 است. دیگر آئین نامه‌هایی که می‌توان برای انجام این آزمایش استفاده نمود، به شرح زیر است: