بررسی آزمایشگاهی پارامترهای شکست، خواص مکانیکی و جمع شدگی بتن سبکدانه

استفاده از سبکدانه ها بدلیل کاهش وزن بتن روز به روز افزایش یافته است. از طرفی سبکدانه ها منجر به تغییر در رفتار شکست بتن در مقایسه با سنگدانه معمولی می شوند. با توجه به ضعف روش های مقاومتی در طراحی اعضای بتنی، پژوهشگران و آیین نامه های طراحی، تحلیل سازه های بتنی و تعیین خواص و مشخصه های بتن به روش مکانیک شکست را ضروری می دانند. در این پژوهش آزمایشگاهی و تحلیلی، رفتار شکست اعضای بتنی ساخته شده از بتن سبک با استفاده از روش کار شکست و روش اثر اندازه بر روی تیرهای شکاف دار بررسی می شوند. همچنین، خواص مکانیکی و جمعشدگی بتن سبک مورد مطالعه قرار می گیرند. در مجموع ۳۰ عدد نمونه منشوری خمشی و ۴۲ عدد نمونه جهت تعیین پارامترهای شکست، خواص مکانیکی و جمع شدگی از بتن سبک ساخته و آزمایش شدند. نتایج آزمایش ها و تحلیل ها نشان می دهند که نظریه اثر اندازه بازانت رفتار شکست اعضای بتنی سبک را بخوبی ارزیابی می کند. در نمونه های آزمایش شده، انرژی شکست کل G_F در بتن سبک نسبت به بتن معمولی بدلیل کمتر بودن ظرفیت نهایی آن، به میزان ۱/۶۸% کمتر شده است. این در حالی است که انرژی شکست اولیه G_f حاصل از روش اثر اندازه در بتن سبک در مقایسه با بتن معمولی قدری بیشتر است. مطابق نمودارهای روش اثر اندازه، بتن سبک در مقایسه با بتن معمولی شکل پذیری بیشتری داشته است. همچنین، روش اثر اندازه دارای دقت مناسب تری نسبت به روش کار شکست جهت مطالعه رفتار شکست بتن سبک است. استفاده از سبکدانه بجای سنگدانه معمولی در بتن باعث کاهش جمع شدگی بتن میشود.

Keywords:

Lightweight aggregate concrete , Fracture energy , Size-Effect , shrinkage , Toughness