담금질

탈색증은 물질이 층으로 부서지는 실패의 한 방식이다. 라미네이트 합성물과^[1] 콘크리트를 포함한 다양한 재료들이 박리되어 실패할 수 있다. 가공은 3D 프린팅으로^[4][5] 성형된^[2][3] 강철과 플라스틱과 금속과 같은 재료에서 층 분리가 실패할 수 있는 층을 만들 수 있다. 또한 페인트나 필름과 같은 표면 코팅은 코팅된 기질에서 탈색될 수 있다.

적층 합성물의 경우 층간 접착이 먼저 실패하여 층이 분리되는 경우가 많다.^[6] 예를 들어 섬유보강 플라스틱에서 고강도 보강재 시트(예: 탄소섬유, 섬유유리)는 훨씬 약한 폴리머 매트릭스(예: 에폭시)에 의해 결합된다. 특히 고강도 층에 수직으로 가해지는 하중과 전단 하중은 폴리머 매트릭스가 파손되거나 섬유 보강재가 폴리머로부터 이탈하는 원인이 될 수 있다.

철근콘크리트에서도 표면 근처의 금속 보강재가 부식될 때 담석이 발생한다.^[7] 산화 금속은 콘크리트에 의해 구속될 때 응력을 유발하는 부피가 크다. 응력이 콘크리트 균열의 강도를 초과할 경우 철근 부식으로 인한 인접 균열과 결합하여 표면에 평행하게 이어지는 파단면을 형성할 수 있다. 일단 파단면이 발달하면 표면의 콘크리트는 기질에서 분리될 수 있다.

가공은 물질에 층을 만들 수 있고, 그것은 탈색에 의해 실패할 수 있다. 콘크리트에서는 표면이 부적절한 마감으로 인해 떨어져 나갈 수 있다. 만약 기초 콘크리트가 물과 공기를 흘리는 동안 표면이 마감되고 troweling에 의해 밀도가 높아지면, 밀도가 높은 상단 층은 물과 공기로부터 분리될 수 있다.^[8] 강철에서, 구르는 것은 미세한 알갱이들이 층으로 부서질 수 있는 평평한 시트로 향할 때 미세 구조를 만들 수 있다.^[2] 또한 특정 3D 프린팅 방법(예: Fused Deposition)은 인쇄 또는 사용 중에 탈색할 수 있는 층으로 부품을 제작한다. 융접 증착이 있는 열가소성 수지를 인쇄할 때 냉간 기판층에 도포된 열가소성 플라스틱을 냉각하면 차열 수축과 층 분리로 인해 휘어지는 현상이 발생할 수 있다.^[4]

검사방법

육안 검사, 탭 검사(즉, 소리), 초음파, 방사선 촬영, 적외선 영상 촬영 등 구조물에서 담석을 검출하기 위한 여러 가지 비파괴 검사 방법이 있다.

육안 검사는 재료의 표면과 가장자리의 오염을 검출하는 데 유용하다. 단, 육안 검사로는 자재를 절개하지 않고서는 재질 내 담석을 검출하지 못할 수 있다.

탭 테스트 또는 소음은 망치나 단단한 물체로 자재를 가볍게 쳐서 소리를 기반으로 담금질을 찾아내는 것을 포함한다. 라미네이트 합성물에서 맑은 링잉 소리는 잘 접합된 재질을 나타내는 반면, 둔탁한 소리는 충격을 완화시키는 결함으로 인한 담금화의 존재를 나타낸다.^[9] 탭 테스트는 벌집형 코어가 있는 평판 패널 복합 재료에서 큰 결점을 찾는데 적합하지만 얇은 라미네이트는 소리로 식별할 수 없는 작은 결점을 가질 수 있다.^[10] 소리를 사용하는 것 또한 주관적이며, 심사관의 청력뿐만 아니라 판단의 질에 달려 있다. 부품의 의도적인 변형은 또한 생산된 소리의 피치를 변화시켜 검사에 영향을 미칠 수 있다. 이러한 변화들 중에는 플라이 중복, 플라이 카운트 변경 고어, 코어 밀도 변경(사용되는 경우), 기하학 등이 있다.

보강된 콘크리트의 경우 온전한 영역은 견고하게 들리는 반면 탈색된 영역은 공허하게 들릴 것이다.^[11] 대형 콘크리트 구조물의 탭 테스트는 해머 또는 교량 데크와 같은 수평 표면의 체인 드래그 장치로 수행된다. 제빙 소금과 화학물질을 사용하는 한랭 기후 국가의 교량 데크는 일반적으로 담수화의 대상이 되며, 따라서 일반적으로 체인 드래깅과 이후 표면의 패치 수리에 의한 연례 검사 일정이 잡혀 있다.^[12]

담수화 저항성 시험 방법

코팅 박리 시험

ASTM은 도료 및 기판으로부터의 박리 저항성에 대한 질적 측정을 제공하는 페인트 접착 시험 표준을 제공한다. 시험에는 교차 절단 시험, 긁힘 접착,^[13] 당김 시험 등이 포함된다.^[14]

라미나르간 골절 강도 시험

파단 강도는 파단 및 탈색에 대한 저항성을 설명하는 물질적 특성이다. 임계응력계수 $K{\displaystyle {}_{}}$ ${\displaystyle c_{}}$ ${\$ 또는$$ 임계 스트레인 에너지 방출률 ${\displaystyle G_{}}$ $c{\displaystyle {}_{}}$ ${\$로 표시된다$.$^[15] 단방향 섬유 강화 폴리머 라미네이트 복합재료의 경우 ASTM은 모드 I $파단강도{\displaystyle {}_{}}$ ${\displaystyle G_{}}$ ${\displaystyle I_{}}$ C$${\$displaystyle G_{{}$를 결정하는 표준을 제공한다.$IC}$ 및$$ 모드 II 파단 강인성 $G{\displaystyle {}_{}}$ ${\displaystyle I_{}}$ ${\displaystyle I_{}}$ ${\displaystyle C_{}}$ ${\$인터라미나 매트릭스의$$ $IIC}.$^[16][17] 시험 중에 부하 $P{\displaystyle }$ ${\displaystyle P}$ 및$$ 변위 $\Delta {\displaystyle }$ ${\displaystyle \delta }$을(를) 기록하여$$ 준수 방법에서 변형 에너지 방출 속도를 결정한다. ${\displaystyle }$규정 준수 ${\displaystyle \mathrm{측면}}$에서 G$${\$displaystyle G}$은(는)

${\displaystyle G={\frac {P^{2}}:{2}B}{\frac {dC}{da}}}$ (1)

여기서 $d{\displaystyle }$ ${\displaystyle C}$ ${\displaystyle dC}$은(는) 준수 $C{\displaystyle }$ {\$displaystyle$ C$}($$\Delta {\displaystyle /P}$ ${\displaystyle \delta/P}$의 비율),$$ B ${\displaystyle B}$은 시료의 두께, ${\displaystyle d}$ ${\displaystyle da}$은 균열 길이의 변경이다.

모드 1 라미나르 간 골절 강도

ASTM D5528은 모드 I 인터라미나 파괴 강도를 결정하기 위해 이중 캔틸레버 빔(DCB) 검체 기하학 사용을 명시한다.^[17] 이중 캔틸레버 빔 시료는 폴리머 매트릭스를 경화하기 전에 빔의 중앙에 있는 보강 층 사이에 들러붙지 않는 필름을 배치하여 길이 ${\$의 초기 균열을 만들어 낸다$.$ 시험하는 동안 시료는 빔의 초기 균열측 끝에서 장력으로 적재된다. 균열. 컴플라이언스 방법을 사용하여 다음과 같이 임계 변형률 에너지 방출 속도를 제공한다.

${\displaystyle G_{Iic}={\frac {3P_{C}\delta _{C}}{C}}{2Ba}}}}$ (2)

여기서 P ${\displaystyle C_{}}$ ${\$와 ${\displaystyle {\Delta }_{}}$ C ${\$는 준수도가 5% 증가된 원점에서 도출한 선으로 하중 편향 곡선이 비선형화된 시기를 결정함으로써 각각 최대 하중과 변위를 나타낸다$$. 전형적으로 방정식 2는 DCB 시료의 두 칸틸레버 빔이 균열에서 유한 회전을 하기 때문에 파괴 강도를 과대평가한다. 유한 회전은 $길이$가 +${\displaystyle \mathrm{\Delta }}$ ${\displaystyle$ a$+\Delta }$인 균열이 약간$$ 긴 $G{\displaystyle }$ ${\displaystyle$ G}을$($를) 계산하여 교정할 수 있다.

${\displaystyle G_{Iic}={\frac {3P_{C}\delta_{C}\delta _{C}}{2B(a+\Delta )}}}}$ (3)

균열 길이 보정 $\Delta {\displaystyle \mathrm{}}$ ${\displaystyle \Delta}$은(는) 준수 ${\displaystyle {C\mathrm{}}^{}}$ 1 / ${\$ C$^{1/3}$ 대 균열 $길이{\displaystyle }$ a ${\displaystyle a}$의 큐브 루트에 대한 최소 제곱 적합도를 플로팅하여 실험적으로 계산할$$ 수 있다$.$ 보정 $\Delta {\displaystyle \mathrm{}}$ ${\displaystyle \Delta }$은(는) x 절편의 절대값이다. 파괴 강도는 또한 ${\displaystyle {GI}_{}}$ ${\displaystyle c_{}}$ ${\$이(가) 주어지는 준수 교정 방법으로도 교정할 수 있다.

${\displaystyle G_{Iic}={\frac {nP_{C}\delta _{C}}{2Ba}}}}$ (4)

여기서 $n{\displaystyle }$ ${\displaystyle n}$은(는) ${\displaystyle \mathrm{로그}}$ ${\displaystyle }$( ${\displaystyle C}$) ${\displaystyle \log($${\displaystyle C}$$)}$ 대$$ ${\displaystyle \mathrm{로그}}$ ${\displaystyle }$(${\displaystyle }$) ${\displaystyle \log(a)}$의 최소 제곱 적합 기울기입니다$.$

모드 II 라미나간 골절 강도

모드 II 라미나르 간 파괴 강도는 ASTM D7905에서 지정한 에지 노치 굴곡 시험에 의해 결정될 수 있다.^[16] 시료는 폴리머 매트릭스를 경화하기 전에$$ 길이 ${\$의 초기 균열을 도입하는 DCB 시료와 유사한 방법으로 준비한다. 초기 균열(미분해 방법)을 사용하여 테스트를 수행하는 경우 후보 골절 강도 $G{\displaystyle {}_{}}$ ${\displaystyle Q_{}}$ ${\$는 다음과$$ 같다.

${\displaystyle G_{Q}={\frac {3mP_{\max}^{2}a_{0}^{2}}:{2}B}}$

여기서$$ $B{\displaystyle }$ ${\displaystyle B}$은(는) 시료의 두께, ${\displaystyle {Pmax}_{}}$ ${\$은(는) 최대 부하, $m{\displaystyle }$ ${\displaystyle$ $m$$}$은(는$)$ 적합 매개 변수다. $m{\displaystyle }$ ${\displaystyle C}$ 대$$ 균열 길이.${\displaystyle {}^{}}$의 형태를$$한 3{\$displaystyle a^{3$}}.

${\displaystyle C}$= ${\displaystyle A}$+ ${\displaystyle m}$ ${\displaystyle {a\mathrm{}}^{}}$ 3 ${\$

후보 파단 강인도 $G{\displaystyle {}_{}}$ ${\displaystyle Q_{}}$ ${\$는 모드 II 파단 강인도 $G{\displaystyle {}_{}}$ I ${\displaystyle I_{}}$ ${\displaystyle c_{}}$ ${\$와 같다$$.$IIc}}.$ 변형 에너지 방출률이 ASTM이 지정한 다른 균열 길이에서$$ $G{\displaystyle {}_{}}$ ${\displaystyle Q_{}}$ ${\$의 일정 비율 내에 포함되는 경우$$.

참조