بررسی مشخصات مکانیکی و سازه ای بتن فوق توانمند با مقادیر مختلف الیاف فولادی
پذیرفته شده برای پوستر
کد مقاله : 1068-2019ICI (R1)
نویسندگان
1گروه مهندسی عمران، دانشگاه EPFL، سوئیس
2گروه مهندسی عمران، دانشکده فنی، دانشگاه تهران، تهران، ایران
3عضو هیات علمی دانشگاه تهران/سرپرست انستیتو مصالح ساختمانی دانشگاه تهران
چکیده
امروزه بتن فوق توانمند الیافی در جایگاه یکی از جدیدترین نوآوری ها در زمینه تکنولوژی بتن مورد توجه ویژه قرار گرفته است، از این رو باید اطلاعات مناسب و کافی از خواص مکانیکی و اطلاعات مورد نیاز طراحی سازه ای در دسترس باشد. در این تحقیق دستیابی به طرح اختلاط بتن فوق توانمند و ارزیابی خواص مکانیکی و اطلاعات مورد نیاز طراحی سازه ای این ماده مورد بررسی قرار گرفت. به این منظور ابتدا 14 طرح اختلاط با نسبتهای مختلف پارامتر های تاثیرگذار از جمله نوع سنگدانه، نسبت آب به سیمان، مقدار سیمان، نسبت میکروسیلیس به سیمان و مقدار فوق روان کننده ساخته شده است و از بین آن ها طرح اختلاط بهینه با توجه به مقاومت فشاری میانگین حدود 175 مگاپاسکال و روانی 19/75 میلیمتر انتخاب گردید. سپس مشخصات مکانیکی بتن فوق توانمند با یک و دو درصد حجمی الیاف فولادی بوسیله آزمایش های مقاومت فشاری، مقاومت خمشی، مقاومت کششی برزیلی و مدول الاستیسیته مشخص شده است. بوسیله آزمایش تک محوری، سه محوری و کشش مستقیم، اطلاعات مورد نیاز طراحی سازه ای بتن فوق توانمند از جمله مدول برشی، ضریب پواسون و منحنی کامل تنش-کرنش فشاری و کششی بدست آمد.
بر اساس نتایج این تحقیق، افزودن الیاف به بهبود 10% مقاومت فشاری و 15% مقاومت خمشی کمک کرده است ولی تاثیری در افزایش مقاومت کششی ندارد. با افزایش میزان الیاف از یک به دو درصد حجمی، مدول الاستیسیته بتن فوق توانمند افزایش پیدا کرده و منحنی تنش-کرنش کامل نشان می دهد که جذب انرژی بیشتری دارد. مطابق با آزمایش سه محوری، به جز در فشار جانبی 5 مگاپاسکال، باعث افزایش در ظرفیت تنش نهایی بتن تا 252/5 مگاپاسکال می شود. میانگین مقاومت کششی با استفاده از آزمایش کشش مستقیم بر نمونه های استخوانی شکل، از 4/95 به 6/36 مگاپاسکال افزایش پیدا کرد. منحنی کامل تنش-کرنش کششی در مقادیر مختلف الیاف بدست آمد و مساحت زیر منحنی نشان دهنده طاقت و جذب انرژی زیاد بتن الیافی فوق توانمند در بارگذاری کشش مستقیم می‌باشد.
بر اساس نتایج این تحقیق، افزودن الیاف به بهبود 10% مقاومت فشاری و 15% مقاومت خمشی کمک کرده است ولی تاثیری در افزایش مقاومت کششی ندارد. با افزایش میزان الیاف از یک به دو درصد حجمی، مدول الاستیسیته بتن فوق توانمند افزایش پیدا کرده و منحنی تنش-کرنش کامل نشان می دهد که جذب انرژی بیشتری دارد. مطابق با آزمایش سه محوری، به جز در فشار جانبی 5 مگاپاسکال، باعث افزایش در ظرفیت تنش نهایی بتن تا 252/5 مگاپاسکال می شود. میانگین مقاومت کششی با استفاده از آزمایش کشش مستقیم بر نمونه های استخوانی شکل، از 4/95 به 6/36 مگاپاسکال افزایش پیدا کرد. منحنی کامل تنش-کرنش کششی در مقادیر مختلف الیاف بدست آمد و مساحت زیر منحنی نشان دهنده طاقت و جذب انرژی زیاد بتن الیافی فوق توانمند در بارگذاری کشش مستقیم می‌باشد.
کلیدواژه ها