دانلود رایگان ترجمه مقاله تقویت پل های بتنی تقویت شده با ترکیب های سیمان پلی اورتان (سال 2016) (ترجمه رایگان – برنزی ⭐️)

تقویت پل های بتنی تقویت شده با استفاده از ترکیب های سیمان پلی اورتان (PUC)

Strengthening of a Reinforced Concrete Bridge with Polyurethanecement Composite (PUC)

چکیده
1- مقدمه
2- طراحی و تحلیل
2-1 توصیف پل
2-2 مشخصه مواد
2-3 تحلیل مقاومت
3- روند تقویت

چکیده
این مقاله یک ماده ی جدید، یعنی ترکیب های سیمان پلی اورتان ( PUC) را برای تقویت کردن یک پل تقویت شده ی 29 ساله با تیر های T شکر در هاربین چین را توصیف میکند.ترکیب های سیمان های پلی اورتان (PUC) با مواد خام پلی اورتان و سیمان ترکیب میشود. این تکنیک با ریختن ترکیب های سیمان پلی اروتان (PUC) در قالب، به دست می آید. ظرفیت تحمل نهایی این پل بعد از تقویت کردن، بر اساس نظریه ی ساختار بتن مورد بررسی قرار میگیرد. توانایی انعطافی این پل با تیر های T بتنی که با استفاده از ترکیب های سیمان پلی اورتان تقویت شده است (PUC) با استفاده از مقاومت انعطافی طراحی ترکیب های سیمان پلی اورتان ( PUC) کنتر میشود. مهم ترین روند ساختاری در این روش معرفی میشود که شامل فرآوری های سیمان سطحی، نصب کردن قاب جدید و ریختن سیمان ها میباشد. برای ارزیابی انعطاف روش های مقاومت، تست های بار قبل و بعد از تقویت انجام میشود. نتایج کرنش های بتنی و انحراف، نشان میدهد که ظرفیت پل تعمیر شده ، شامل مقاومت خمشی و میزان سفتی آن، بهبود پیدا کرده است. اندازه گیری های مرتبط با ترک ها ، نشان میدهد که این روش میتواند موجب افزایش تحمل پل شود. ازین رو، این تکنیک تقویت شده با استفاده از ترکیب های سیمان پلی اورتان (PUC) قابل اجرا میباشد و احتمال زیاد این روش موجب میشود که محدودیت های باری پل از بین برود.
1- مقدمه
اخیرا، بسیاری از قسمت های پشتیبانی ساختار های حمل و نقل، تحت تقویت ها و یا تعمیر های شدید برای تحمل بار گرفته اند که این موضوع به دلیل بار، سایش میله های فولادی و کهنه شدن بتن ها میشود. آخرین تحقیقات در این زمینه نشان میدهد که تقویت و هزینه های تعمیر برای پل ها، به خصوص آن هایی که در معرض محیط های نا مناسب قرار دارند، به صورت تدریجی در دهه های اخیر افزایش پیدا کرده است.
برای بهبود توانایی کاری پل های بتنی، تکنیک های بسیاری در تقویت این بتن ها مورد استفاده قرار گرفته است. رایج ترین روش ها برای تقوت تیر ها، استفاده از پلیمر های تقویت شده از جنس فیبر کربن (CFRP) ، صفحه های فولادی ، تقویت های پیش تنش و دیگر روش ها میباشد که این روش ها به صورت گسترده در حال حاضر مورد استفاده قرار میگیرد. مواد CFRP دارای عملکرد ساختاری مناسبی میباشند. اما، این مواد مشکلات خودشان را هم دارد. مهم ترین مشکل این مواد، هزینه ی بالای آن ها میباشد. صفحه های فولادی اتصالی نیز ضعف هایی دارند که به دلیل اتصال های ضعیف در اثر سایش فولاد، افزایش بار وزن مرده و مشکلات تطبیق با مشخصات سطحی بتن، ایجاد میشود. تمرکز تنش ممکن است در قسمت انتهایی تیر ها برای روش تقویت پیش تنش خارجی ایجاد شود که به صورت نامطلوب بر روی تیر ها تاثیر دارد.
معرفی مواد ساخت و ساز جدید مانند سیمان های پلی اورتان (PUC) در مهندسی عمران میتواند راه حمل پتانسیل برای این مشکلات باشد. PUC یک نوع از ترکیب مواد متشکل از مواد خام پلی اورتان است که با سیمان ترکیب میشود. پلی اورتان یک پلیمر با عملکرد بالای الاستیک است که در اصل مبتنی بر ترکیب های شیمیایی پلی ایزوسیانات و پلیول پلی استر میباشد. گستره ی سفتی PU از 10 تا 100 (IRHD) متغیر است و عملکرد جذب سایش، مقاومت نسبت به سایش، سفتی و چسبندگی خوبی دارد. PUC دارای فوایدی از جمله کیفیت سبک، مقاومت محسوس در فشردگی و خمش میباشد. PUC دارای ویژگی های اتصالی و چسبندگی بسیار خوبی با مواد بتنی میباشد و نیازی به ماده ی چسبنده ی اضافه برای تقویت تیر ها ندارد.
PUC به صورت موفق در تقویت شبکه های تیر های T شکل مورد استفاده قرار گرفته است و این موضوع در آزمایش های جامع نیز تایید شده است . Haleem گزارش داده است که 10 تیر را استفاده از PUC تحت شرایط باری مختلف تقویت شده است و نتایج نشان میدهد که ظرفیت تحمل این تیر ها به صورت محسوس افزایش پیدا کرده است .Nguyen گزارش داده است که شش ستون کوتاه تقویت شده با استفاده از پودر پلی اورتان ( PUFA) با ضخامت های مختلف تحت آزمایش قرار گرفته است و نتایج نشان داد که این ماده میتواند به صورت محسوس موجب بهبود ظرفیت تحمل بار و انعطاف ستون ها شود. در هر صورت، این پروژه های تحقیقاتی با مقیاس آزمایشی انجام شده و تحلیل ها نیز در همین سطح معتبر میباشد. اعمال کردن و به دست آوردن نتایج کاربردی در مهندسی امری ضروری میباشد.
این مطالعه مواد PUC استفاده شده برای تقویت یک پل با تیر های T شکل 29 ساله ، شامل طراحی، کاربرد های میدانی، تست و تحلیل میدانی را نشان میدهد.
.

Abstract

This paper describes a new material, polyurethane-cement composite (PUC), used to strengthen a 29-year-old reinforced T-beam bridge in Harbin, China. Polyurethane-cement composite (PUC) is mixed with polyurethane raw material and cement. This technique is completed by pouring Polyurethane-cement composite (PUC) into the template. Ultimate bearing capacity of the bridge after reinforcement was discussed based on the concrete structure theory. The flexural strength of reinforced concrete T-beam bridges strengthened with Polyurethane-cement composite (PUC) was controlled by the design flexural strength of Polyurethane-cement composite (PUC). The main construction process was introduced which included concrete surface treatment, installing template and pouring. To investigate the feasibility of the strengthening method, load tests were conducted before and after strengthening. The results of concrete strain and deflection show that the capacity of the repaired bridge, including the bending strength and stiffness, is enhanced. The crack width measurement also indicates that this technique could increase the durability of the bridge. Thus, this strengthened technique with polyurethane-cement composite (PUC) is feasible, the bridge load posting possibly is removed through this technique..

1- Introduction

Recently, many structural members supporting transport infrastructures have undergone serious strengthening or repair because of load, steel-bar corrosion and concrete aging [1]. The latest surveys showed that reinforcement and maintenance costs for bridges, especially those exposed to unfavourable environment, had gradually increased in the past few decades [2].

To improve the working ability of concrete bridges, many techniques have been used in strengthening. The most common methods for strengthening beams have been the use of Carbon Fibre Reinforced Polymer (CFRP), steel plate bonding, external pre-stressing reinforcement and others, these methods are widely used at present [3]. CFRP materials have good structural performance, high strength and light weight. CFRP can be easily installed, as they can be attached to a curved profile. However, these materials have their own shortcomings. The major drawback of CFRP is the high cost [4]. Bonding steel plates have the disadvantages of weakened bonding caused by steel corrosion, increased dead load weight and difficulties in adapting to the concrete surface profile [5]. Stress concentration can be caused at the end zone of the beam for the external pre-stressing reinforcement method, which unfavourably influences the beam [6].

The introduction of new construction materials such as polyurethane-cement composite (PUC) to civil engineering can provide a potential solution. PUC is a kind of composite material composed of polyurethane raw materials mixed with cement [7]. Polyurethane (PU) is a high performance polymer elastic material mainly based on the chemical compounds of polyisocyanate and polyester polyol. The hardness range of PU is from 10 to 100 (IRHD), with good abrasion resistance performance, corrosion resistance, toughness and cohesiveness. PUC has the advantages of light quality, significant strength in compressive and blending [7, 8]. PUC has excellent bonding and adhesive properties with concrete materials, and it does not need additional adhesiveness for beam reinforcing [8].

PUC has been successfully used in strengthening T-beam girders, as proven through comprehensive laboratory tests. Haleem reported 10 beams strengthened with PUC under different load conditions, and the results showed that the bearing capacity of beams was greatly improved [9]. Nguyen reported six short columns strengthened with Polyurethane Fly Ash (PUFA) of different thicknesses, and the results showed that PUFA could significantly improve the bearing capacity and ductility of the columns [10]. Nevertheless, these research projects were performed with laboratory-scale tests and corresponding analyses. Applying and obtaining the application results in engineering are essential.

This study describes PUC as a material used to strengthen a 29-year-old reinforced T-beam bridge, including design, field application, field test and analysis..

تقویت پل های بتنی تقویت شده با استفاده از ترکیب های سیمان پلی اورتان (PUC)

Strengthening of a Reinforced Concrete Bridge with Polyurethanecement Composite (PUC)