Nasze serwisy używają informacji zapisanych w plikach cookies. Korzystając z serwisu wyrażasz zgodę na używanie plików cookies zgodnie z aktualnymi ustawieniami przeglądarki, które możesz zmienić w dowolnej chwili. Więcej informacji odnośnie plików cookies.

Obowiązek informacyjny wynikający z Ustawy z dnia 16 listopada 2012 r. o zmianie ustawy – Prawo telekomunikacyjne oraz niektórych innych ustaw.

Wyłącz komunikat

 
 

Logowanie

Logowanie za pomocą Centralnej Usługi Uwierzytelniania PRz. Po zakończeniu pracy nie zapomnij zamknąć przeglądarki.

Budownictwo i Inżynieria Środowiska

Budownictwo i Inżynieria Środowiska
2016.17, DOI: 10.7862/rb.2016.17

WPŁYW SUBSTYTUCJI WŁÓKIEN BAZALTOWYCH PRZEZ WŁÓKNA WĘGLOWE NA WŁAŚCIWOŚCI MECHANICZNE PRĘTÓW B/CFRP (HFRP)

Kostiantyn PROTCHENKO, Joanna DOBOSZ, Marek URBAŃSKI, Andrzej GARBACZ

DOI: 10.7862/rb.2016.17

Streszczenie

W niniejszym artykule przedstawiono analityczne i numeryczne obliczenia mechanicznych właściwości obecnie opracowywanych prętów hybrydowych HFRP (Hybrid Fibre Reinforced Polymer) powstałych poprzez zastąpienie (substytucję) części włókien bazaltowych BFRP (Basalt Fibre Reinforced Polymer) włóknami węglowymi CFRP (Carbon Fibre Reinforced Polymer). W tym aspekcie termin ,,substytucja” rozumiany będzie jako modyfikacja prętów BFRP polegająca na zastąpieniu pewnej części włókien bazaltowych przez włókna węglowe. Celem analizy jest określenie optymalnego modelu prętów hybrydowych HFRP, które stanowiłyby realną alternatywę dla prętów stalowych stosowanych do zbrojenia konstrukcji betonowych. Zamiana włókien bazaltowych, włóknami węglowymi prowadzi do uzyskania lepszych właściwości mechanicznych prętów. Względy ekonomiczne skłaniają do ograniczenia procentowego udziału włókien węglowych w prętach HFRP do rozsądnej wielkości, oraz zastosowaniu włókien węglowych o stosunkowo niedużej wytrzymałości (Low Strength Carbon Fibres) jak na włókna CFRP. W pracy przedstawiony został opis struktury pręta hybrydowego, oszacowanie właściwości mechanicznych wzdłuż i w poprzek włókien, a także wpływ układu włókien w przekroju poprzecznym pręta na jego zachowanie mechaniczne. Analizę przeprowadzono dla różnych proporcji udziału włókien węglowych do włókien bazaltowych (1:9; 1:4; 1:3; 1:2; 1:1) w prętach HFRP. Rozpatrzono dwa przypadki rozmieszczenia włókien w przekroju poprzecznym pręta (Bar Architecture). Pierwszy z włóknami węglowymi zlokalizowanymi w rdzeniu, natomiast drugi z włóknami węglowymi usytuowanymi w powierzchniowej warstwie pręta.

Pełny tekst (pdf)

Literatura

[1] Abdel Gfahaar M., Mazen A.A., El-Mahallawy N.A.: Application of the rule of mixtures and Halpin-Tsai equations to woven fabric reinforced epoxy composites, Journal of Engineering Sciences, vol. 34, 2006, pp. 227-236.

[2] Bakis C. E., Nanni A., Terosky J. A., Koehler S. W.: Self-Monitoring, Pseudo-Ductile, Hybrid FRP Reinforcement Rods for Concrete Applications, Composites Science and Technology, 2001, pp.815-823.

[3] Chikhradze N.M., Japaridze L.A., Abashidze G.S.: Properties of Basalt Plastics and of Composites Reinforced by Hybrid Fibers in Operating Conditions, Composites and Their Applications, 2012, pp. 221-246, http://www.intechopen.com.

[4] Dorigato A., Pegoretti A.: Flexural and impact behaviour of carbon/basalt fibers hybrid laminates, Journal of Composite Materials, vol. 48, 2014, pp. 1121-1130.

[5] Garbacz A., Urbański M., Łapko A.: BFRP bars as an alternative reinforcement of concrete structures - Compatibility and adhesion issues, Advanced Material Research, Vol 1129, 2015, pp.233-241.

[6] Kormanikova E., Kotrasova K.: Elastic mechanical properties of fiber reinforced composite materials, Chem. Listy 105, LMV 2010 Regular Papers, 2011, pp. 758-762.

[7] Mufti A., Erki MA., Jaeger L.: Advanced composites materials with application to bridges, Canadian Society of Civil Engineers, 1991, Montreal, Canada.

[8] Parnas R., Shaw M., Liu Q.: Basalt Fiber Reinforced Polymer Composites, Technical Report, Storrs, the USA, 2007.

[9] Piekarski R.: Porównanie wybranych teorii sztywności kompozytów FRP, Wydawnictwo Politechniki Częstochowskiej, Kompozyty, r. 6, nr 1, s. 26-31.

[10] Urbański M., Łapko A.: Przyczynek do oceny stanu zarysowania belek z betonu zbrojonego prętami BFRP, Budownictwo i Architektura 13(3), 2014, s. 201-208.

[11] Wang X., Wu G., and Wu Z.: Tensile property of prestressing basalt FRP and hybrid FRP tendons under salt solution, Proc., 6th Int. Conf. on FRP Composites in Civil Engineering, 2012, pp. 1-8.

[12] Wu Z., Wang X., Wu G.: Basalt FRP composite as a reinforcement in infrastructure (keynote paper), the seventeenth annual international conference on composites/nano engineering (ICCE-17), 2009, Hawaii, USA.

Podsumowanie

TYTUŁ:
WPŁYW SUBSTYTUCJI WŁÓKIEN BAZALTOWYCH PRZEZ WŁÓKNA WĘGLOWE NA WŁAŚCIWOŚCI MECHANICZNE PRĘTÓW B/CFRP (HFRP)

AUTORZY:
Kostiantyn PROTCHENKO (1)
Joanna DOBOSZ (2)
Marek URBAŃSKI (3)
Andrzej GARBACZ (4)

AFILIACJE AUTORÓW:
(1) Politechnika Warszawska
(2) Politechnika Warszawska
(3) Politechnika Warszawska
(4) Politechnika Warszawska

WYDAWNICTWO:
Budownictwo i Inżynieria Środowiska
2016.17

SŁOWA KLUCZOWE:
Hybrydowy pręt C/BFRP, HFRP, BFRP, CFRP, układ włókien

PEŁNY TEKST:
http://doi.prz.edu.pl/pl/pdf/biis/454

DOI:
10.7862/rb.2016.17

URL:
http://dx.doi.org/10.7862/rb.2016.17

DATA WPŁYNIĘCIA DO REDAKCJI:
2016-07-06

PRAWA AUTORSKIE:
Oficyna Wydawnicza Politechniki Rzeszowskiej, al. Powstańców Warszawy 12, 35-959 Rzeszów

POLITECHNIKA RZESZOWSKA im. Ignacego Łukasiewicza; al. Powstańców Warszawy 12, 35-959 Rzeszów
tel.: +48 17 865 11 00, fax.: +48 17 854 12 60
Administrator serwisu: