بررسی و ارزیابی عملکرد فشاری و خمشی بتن الیافی هیبریدی با استفاده از الیاف فولادی و شیشه

بتن به عنوان یکی از پرمصرفترین مصالح جهان و به عنوان ماده ساختمانی قرن بیست و یکم در اکثریت پروژه های ساختمانی مورد استفاده قرار میگیرد. با پیشرفت علوم مرتبط با ساخت و ارتقای کیفیت مصالح ساختمانی، افزایش سطح عملکردی رفتار بتن عادی در صنایع ساختمان سازی و لزوم دستیابی بتن با مقاومت های بالاتر و دارای شکل پذیری بیشتر منجر به اختراع نوعی بتن مسلح با ماده افزودنی به شکل الیاف خاص گردیده که اصطلاحا به آن بتن الیافی اتلاق میگردد. خرابی و انهدام بتن به شدت به تشکیل ترکها و ریز ترک ها بستگی دارد. با افزایش بارگذاری، ریز ترکها به هم متصل شده و ترکها را تشکیل میدهند. به منظور رفع این مشکل و همچنین ایجاد شرایط همگن، در چند دهه اخیر از یکسری رشتههای نازک که در تمام حجم بتن گسترده شده است، استفاده میگردد؛ که به آنها الیاف گفته می شود. از جمله ی پرکاربردترین الیاف مورد استفاده در بتن، الیاف فولادی و شیشه میباشد. بتن مسلح به الیاف فولادی، مادهای کامپوزیت شامل یک ملات از سیمان هیدرولیکی و سنگدانه ی ریز است که با الیاف فولادی تقویت میشود. استفاده از الیاف فولادی و شیشه در بتن باعث بهبود ویژگی های بتن میشود که از جمله میتوان به افزایش مقاومت کششی، افزایش مقاومت خمشی، بهبود مقاومت ضربه، افزایش میزان جذب انرژی، بهبود رفتار بتن در ناحیه ی غیرخطی و شکلپذیری بالا اشاره کرد. در این پژوهش اثر توام الیاف فولادی و شیشه در بتن هیبریدی با درصدهای مختلف الیاف مصرفی، مورد بررسی قرار گرفته است. به منظور بررسی مقاومت فشاری و خمشی بتن، نمونه های مکعبی با ابعاد 150×150×150 میلیمتر و نمونه ها منشوری با ابعاد 10×10×600 میلیمتر تهیه شده است. نمونه های فشاری و نمونه های خمشی پس از 28 روز تحت آزمایش قرار گرفتهاند. از دستگاه مقاومت فشاری بتن و دستگاه خمش چهارنقطه ای برای انجام آزمایش ها استفاده شده است. پس از اتمام آزمایشات، مشخص شد که بتن حاوی الیاف %20 دارای بهترین عملکرد در میان تمامی درصدهای مختلف الیاف است. افزایش مقاومت فشاری بتن تا حدود 80 مگاپاسکال، افزایش %60 مقاومت خمشی بتن و افزایش 9 برابری شاخصهای طاقت از جمله نتایج افزودن تنها 20 درصد فولاد (جایگزین سیمان مصرفی) به بتن بوده است.

Keywords:

بتن هیبریدی , بتن الیافی , الیاف فولاد , الیاف شیشه , عملکرد فشاری بتن , عملکرد خمشی بتن , نمونه بتن