FRP Testleri

İnşaat süreci, FRP tarafından sağlanan mukavemet artışlarının elde edilmesi için kritik öneme sahiptir. Kalite kontrolü önemlidir çünkü en zayıf konum kullanılabilir güç kazancını kontrol eder. Sonuç olarak, FRP malzemeleri üretildiği için, malzemenin özelliklerini değerlendirmek ve izlemek için bir kalite kontrol programı uygulanmalıdır. Kompozit malzemelerin özelliklerini belirlemek için birçok test yöntemi bulunmaktadır. Ancak, metallerle olduğu gibi tamamen sömürülmez ve standardize olmazlar. İki test medyasının özelliklerinde görülen farklılıklar aşağıdaki Tablo 6’da sunulmuştur. Test verilerindeki değişikliklerin diğer nedenleri: seçilen test yöntemi, örnek tasarımı, kompozit üretim yöntemi ve boşluk içeriğidir.

Düz Kupon Testi – ASTM D3039 / D3039M

Düzlem gerilme özelliklerinin belirlenmesini sağlayan polimer matriks kompozitlerinin test edilmesine yönelik standart test metodu. Dikdörtgen kuponlar, bir mekanik test makinesinin (örneğin, Instron 4505) sapına yerleştirilir ve monotonik olarak yüklenir. Örnek başarısızlığından önceki maksimum güç, nihai güç hesaplamasına olanak tanır. Gerinim ölçerlerini kullanırken, gerilim gerinim tepkisi kaydedilebilir ve bu, nihai stres suşunu, elastikiyetin çekme modülünü, Poisson oranını ve bir bilineer tepki gösteren numuneler için geçiş suşunu türetmeye izin verir. Çekme tek yönlü numune geometrisi önerileri 25 mm uzunluğunda, 15 mm genişliğinde ve 1,5 mm kalınlığındadır. Standart yöntem ayrıca, kavrama hasarını ve erken bozulmayı önlemek için tek yönlü numuneleri test ederken tırnakların kullanımını vurgulamaktadır. Ancak, ayrıntılı kılavuzluk için adım adım örnekleme ve test işlemlerini gerçekleştiren tam ASTM D3039 standardına bakın. ASTM D3039’da tarif edilen standart yöntem ayrıca, Bölüm 4.5’te özetlenen üç gerinim ölçer için gerilme verilerinin analiz edilmesi için kılavuzluk sağlar. Nihai sonuçlara önemli bir etkisi olabileceğinden, gerilime yanıtı etkileyen faktörlere ve raporların rapor edilmesi gereken etkenlere çok dikkat edilmesi gerektiği unutulmamalıdır. Bunlar aşağıdakileri içerir, ancak bunlarla sınırlı değildir:

  •  malzemenin kendisi;
  • materyal hazırlama ve düzenleme;
  • numuneler sertleşir;
  • örnek hazırlama ve test etme ortamı;
  • Örnekler hizalama ve kavrama;
    test oranı;
  • geçersiz içerik

FRP parametrelerini belirlemede önemli faktörlerden birinin başarısızlığı olduğunu bilmek önemlidir. Bu nedenle, FRP arızasının yapısına ilişkin genel bir genel görünümü, ASTM D3039 standardına göre FRP kompozit çekme testi ile ilgili hata modlarına yol açan bir tartışma ile aşağıda farklı seviyelerde anlatılmıştır. FRP Kuponları Çekme Testine sahip olmak, FRP Kuponlarının çekme testi ile ilişkili tipik arıza modlarını tanıtmak için gereklidir. ASTM, aşağıda sunulan dokuz tipik başarısızlık modunu ayırt eder.

Bu modlar arıza tipine, arıza alanına ve arıza yerine göre sınıflandırılır. Bu üç özellik belirlendiğinde, numuneye, her harfin belirli bir hata karakterine (aşağıdaki tablo) karşılık geldiği üç harfli bir kod atanır.

Amerikan Test ve Malzeme Topluluğu (ASTM) Standartları

  • Polimer matriks ve metal matriks kompozitler için test standartları – ASTM Vol. 15.03 Uzay Simülasyonu; Havacılık ve uçak; Kompozit Malzemeler
  • Seramik matriks kompozitler için test standartları – ASTM Vol. 15.01 – Refrakterler; Aktif karbon; İleri Seramikler

Fiber uzunlamasına özelliklerinin doğrudan ölçümü Ef1 ve Sf1 (+)

Lif örneklerini destek şeridine monte etmenin farklı yolları. (ASTM'den Standart C 1557-03R08)

Lif örneklerini destek şeridine monte etmenin farklı yolları. (ASTM'den Standart C 1557-03R08)

Fiber enine modülül Ef2 dolaylı ölçümü

Fiber enine Young’ın modülünün ölçümü için fiberin çapsal sıkıştırılması. (Kawabata, S. 1989’dan. Vinson, J.R. ed., 4. Japonya-ABD Kongresi Kompozit Malzemeler Konferansı, s. 253– CRC Press, Boca Raton, FL. İzni ile.)

Temiz reçine özelliklerinin gerilme ölçümü Em ve Sm1 (+)

ASTM D638-10 Tip I, II, III, IV ve V temiz reçine gerilme örnek geometrileri. (ASTM Standard D638-10'dan).

Temiz reçine numunesi için sıkıştırma testi fikstürü

Kurucu Hacim Fraksiyonu Ölçümü
ASTM Standardı D3171-09’a göre, asitli veya diğer kimyasallarla (karbon fiber kompozitlerle) kimyasal sindirim veya bir fırındaki (cam elyaflı kompozitler) reçine yanma yoluyla reçine matrisinin kompozit numuneden ayrılması

Cilalı kompozit örneklerin fiber alan fraksiyonlarını belirlemek için dijital fotomikrografların bilgisayar destekli görüntü analizi.

Son koşulların eksen dışı gerilme örneğinin deformasyonuna etkisi.

Bitiş koşullarının eksen dışı gerilme örneğinin deformasyonuna etkisi Makas kuplajı. (Pagano, N.J. ve Halpin, J.C 1968'den. Kompozit Malzemeler Dergisi, 2, 18–۳۱٫ İzinle.)

Sekmeli sıkıştırma testi örneği için geometri

(ASTM Standard D3410 / D3410M-03’den. Telif Hakkı ASTM Uluslararası. İzinle basılmıştır.)

ASTM D3410 / D3410M-03 için sıkıştırma testi fikstürün kesit görünümü

ASTM D3410 / D3410M-03 (Reapproved 2008) sıkıştırma testi fikstürünün kesit görünüşü. (ASTM Standardı D3410 / D3410M-03'den (Reapproved 2008)

Kompozitlerde kesme testi yöntemlerinin karşılaştırılması.

(Adams, D.F., 2005 Yüksek Performanslı Kompozitler, 13 (5), s. 9–۱۰)