مکانیک شکست بتن الیاف مسلح: مطالعه‌ی آزمایشگاهی اثر جنس، هندسه و ترکیب الیاف مختلف

پذیرفته شده برای ارائه شفاهی
کد مقاله : 4420-IRAST
نویسندگان
1دانشگاه صنعتی اصفهان. واحد نواوری و تجاری سازی. واحد سازه های الیافی
2دانشکده عمران
3استادیار دانشگاه کردستان
4استاد دانشکده عمران دانشگاه صنعتی اصفهان
5دانشیار دانشکده نساجی دانشگاه صنعتی اصفهان
چکیده
در سال‌های اخیر استفاده از الیاف پلیمری گسترش قابل توجه‌ی در مسلح سازی بتن داشته‌اند. نقش عمده‌ی الیاف در رفتار پس از ترک خوردگی تیر‌های بتنی الیاف مسلح نمود می‌یابد. بررسی دقیق رفتار ترک خوردگی مستلزم به کارگیری مفاهیم مکانیک شکست در فرآیند شکست و گسترش ترک تیرهای بتنی می‌باشد. به این منظور در این تحقیق 14 نمونه‌ی بتنی به ابعاد 400×100×100میلی متر که در وجه کششی خود دارای سوراخی به عمق 35 میلی متر می‌باشند؛ تحت آزمایش خمش چهار نقطه‌ای قرار گرفتند. در این نمونه‌ها جنس، هندسه و درصد ترکیب الیاف مختلف با هم، متغییر بود. نتایج نشان داد که الیاف ماکرو پلی پروپیلن با وجود افزایش مقاومت خمشی، تاثیر قابل توجه-ی بر افزایش شکل ‌پذیری بتن ندارد. الیاف میکرو پلی استر و پلی پروپیلن عملکرد مناسب‌تری در حین ترک خوردگی بتن داشته و برای نمونه‌های حاوی این الیاف در هنگام آغاز ترک خوردگی افت ناگهانی قابل توجه‌ی در باربری صورت نگرفت. هم چنین نتایج نمونه‌های مرکب حاوی الیاف ماکرو پلی پروپیلن و میکرو پلی استر نشان داد که گرچه با افزایش درصد الیاف ماکرو مقاومت خمشی ترک خوردگی افزایش می‌یابد؛ اما شاخص‌های شکل پذیری با کاهش رو به رو می‌شود. نتایج نشان داد که با در نظر گرفتن مجموع ویژگی ها، نمونه‌ای با نسبت الیاف ماکرو پلی پروپیلن به الیاف میکرو پلی استر 3 به 2 بهترین عملکرد را دارد.
کلیدواژه ها
موضوعات
 
Title
Fracture Mechanics of Fiber Reinforced Concrete: Experimental Study on Composition, Geometry and Hybridization of Various Fibers
Authors
rohallah Isfahan, khaled sanginabadi, NABARD HABIBI, DAVOOD MOSTOFINEJAD, MOHAMMAD ZARREBINI
Abstract
In recent years, the use of polymer fibers has had a significant expansion in concrete reinforcement. The main role of the fiber in the behavior after the cracking of reinforced concrete beams is shown. A careful study of cracking behavior requires the use of the concepts of fracture mechanics in the fracture process and the extension of the cracking of concrete beams. In this study, 14 concrete specimens of 100 × 100 × 400 mm with a hole at a depth of 35 mm were subjected to a four-point bending test. In these samples, composition, geometry and percentage of different fiber combinations were varied. The results showed that macro polypropylene fibers, despite the increase in flexural strength, have no significant effect on the increase of concrete ductility. Micro polyester and polypropylene fibers have a better function during concrete cracking, and there was no significant drop in the load for samples containing these fibers when cracking began. Also, the results of composite samples containing macro polypropylene and micro polyester fibers showed that although increasing the percentage of macro fiber, bending strength increased cracking, but the ductility indexes were reduced by decreasing. The results showed that, taking into account the sum of the characteristics, the sample with the ratio of macro polypropylene fibers to the micro polyester fibers of 3 to 2 has the best performance.
Keywords
FRACTURE MECHANICS, Concrete beam, Polypropylene, POLYETHYLENE TEREPHTHALATE (PET), Ductility