This research investigates the self-healing behavior of Engineered Cementitious Composites (ECC) in the natural environment. ECC specimens were damaged to 0.5% tensile strain and allowed to heal outdoors, under random and sometimes extreme environmental conditions. Resonant frequency measurements and uniaxial tensile tests were used to quantify the rate and robustness of self-healing, while photo documentation was used to obtain visual evidence of self- healing products. It was found that there was a significant recovery of resonant frequency and stiffness in the damaged specimens after they were exposed to the natural environment. Specimens were able to recover up to 90% of their original, pre-damaged, resonant frequency values and up to 31% and 68% of their initial stiffness after one and three months of exposure. Photo documentation also showed self-healing in cracks up to 20 μm in width. This suggests that ECC is not only capable of self-healing in controlled laboratory conditions, but also in the natural environment

چکیده

این تحقیق به بررسی رفتار خود ترمیم شوندگی ترکیبات کامپوزیت سیمانی مهندسی (ECC) در محیط طبیعی می پردازد. نمونه هایECC به میزان %0.5 کرنش کششی دچار تخریب شده و موجب ترمیم سطوح خارجی تحت شرایط محیطی شدید و تصادفی می گردد. از اندازه گیری های فرکانس تشدید و تست های کشش تک محوری به منظور تعیین کمی نرخ و کارایی اثر خود ترمیم شوندگی استفاده شده است، در حالی که از تصاویر به منظور به دست آوردن شواهد بصری محصولات خود ترمیم شوندگی استفاده شده است. همچنین مشاهده شده است که در نمونه های تخریب شده، بازیابی قابل توجه در فرکانس تشدید و سختی پس از قرار گیری در معرض محیط طبیعی رخ داده است. نمونه ها پس از یک و سه ماه از قرار گیری در معرض محیط، قادر به بازیابی بیش از %90 حالت اصلی خود، پیش از خرابی مقادیر فرکانس تشدید و بیش از %31 و %68 سختی اولیه خود بوده اند. همچنین مشاهده تصاویر نشان دهنده خود ترمیم شوندگی ترک ها به میزان عرض بیش از 20 μm شده است. این موضوع نشان می دهد که ECC نه تنها قادر به خود ترمیم شوندگی در شرایط آزمایشگاهی کنترل شده بلکه در محیط طبیعی می باشد.

1-مقدمه

وقوع ترک در طی دوره عمر یک سازه بتنی غیر قابل اجتناب می باشد. سازه های قرار گرفته در محیط در معرض ترک خوردگی نه تنها تحت عواملی همچون بارگذاری اضافی و جمع شدگی محدود بلکه ناشی از شرایط محیطی نا مطلوب دچار ترک خوردگی می گردند. ترک خوردگی موجب کاهش دوام سازه های بتنی با ایجاد مسیر هایی برای نفوذ مواد مضر به سازه و همچنین حمله به فولاد تقویتی یا بتن اطراف می شود...