พฤติกรรมการยึดเหนี่ยวระหว่างแผ่นพอลิเมอร์เสริมเส้นใยคาร์บอนและคอนกรีตโดยใช้อีพอกซีเสริมท่อนาโนคาร์บอน

Abstract

งานวิจัยนี้มีวัตถุประสงค์เพื่อศึกษาพฤติกรรมการยึดเหนี่ยวระหว่างแผ่นพอลิเมอร์เสริมเส้นใยคาร์บอน (CFRP) และคอนกรีตโดยใช้อีพอกซีเสริมท่อนาโนคาร์บอน (CNTs) โดยมีตัวแปรที่ใช้ในการศึกษา คือประเภทของท่อนาโนคาร์บอน ประกอบด้วย แบบผนังชั้นเดียว (SWCNTs) และแบบผนังหลายชั้น (MWCNTs) ปริมาณของท่อนาโนคาร์บอนที่ปริมาณ 0.25, 0.50, 1.00 และ 2.00% ของปริมาณอีพอกซี และประเภทของอีพอกซี ประกอบด้วยอีพอกซีชนิดค่าความหนาแน่นเท่ากับ 1.30 และ 1.65 กิโลกรัมต่อลิตร ผลการศึกษาพบว่าพลังงานการต้านทานการแตกหักที่ผิวสัมผัสและหน่วยแรงยึดเหนี่ยวสูงสุดมีค่าเพิ่มขึ้นสูงสุด 51.11% และ 56.47% ตามลำดับ เมื่อใช้ SWCNTs ที่ 1.00% ของปริมาณอีพอกซีในอีพอกซีค่าความหนาแน่น 1.30 กิโลกรัมต่อลิตร อย่างไรก็ตามการใช้ SWCNTs และ MWCNTs เสริมอีพอกซีที่ความหนาแน่น 1.65 กิโลกรัมต่อลิตร มีแนวโน้มให้พลังงานการต้านทานการแตกหักที่ผิวสัมผัส หน่วยแรงยึดเหนี่ยวสูงสุด รวมถึงค่าการเลื่อนไถลสูงสุดที่ลดลง สำหรับรูปแบบการหลุดล่อนโดยส่วนใหญ่มีการแยกตัวที่วัสดุประสานและคอนกรีต ทั้งนี้การใช้อีพอกซีที่ความหนาแน่น 1.65 กิโลกรัมต่อลิตร โดยการใช้อีพอกซีเสริม SWCNTs ที่ปริมาณ 0.25% ของปริมาณอีพอกซี มีการหลุดล่อนจากการสูญเสียการยึดเหนี่ยวของวัสดุเชื่อมประสาน และการใช้ MWCNTs 0.25% ของปริมาณอีพอกซีมีการหลุดล่อนจากการแตกหักของคอนกรีต จากการตรวจสอบการยึดเหนี่ยวภายในชั้นของอีพอกซีและการยึดเหนี่ยวของอีพอกซีกับ CFRP ด้วยกล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอนแบบสแกน พบว่าให้ผลสอดคล้องกับผลของหน่วยแรงยึดเหนี่ยวสูงสุด โดยผลของชุดทดสอบที่มีหน่วยแรงยึดเหนี่ยวสูง มีลักษณะการยึดเกาะหรือการรวมตัวของอีพอกซีที่ดีและช่องว่างของอีพอกซีน้อย จึงแสดงให้เห็นถึงประสิทธิภาพของท่อนาโนคาร์บอนที่มีการปรับปรุงคุณสมบัติของอีพอกซี