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

در سال های اخیر استفاده از الیاف پلیمری گسترش قابل توجهی در مسلح سازی بتن داشته اند. نقش عمده ی 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 می باشد. به این منظور در این تحقیق 14 نمونه ی بتنی به ابعاد 400*100*100 میلی متر که در وجه کششی خود دارای سوراخی به عمق 35 میلی متر می باشد تحت آزمایش خمش چهار نقطه ای قرار گرفتند. در این نمونه ها 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 توجهی بر افزایش شکل پذیری بتن ندارد. الیاف میکرو پلی استر و پلی پروپیلن عملکرد مناسبتری در حین ترک خوردگی بتن داشته و برای نمونه های حاوی این الیاف در هنگام آغاز ترک خوردگی افت ناگهانی قابل توجهی در باربری صورت نگرفت. هم چنین نتایج نمونه های مرکب حاوی الیاف ماکرو پلی پروپیلن و میکرو پلی استر نشان داد که گرچه با افزایش درصد الیاف ماکرو مقاومت خمشی ترک خوردگی افزایش می یابد؛ اما شاخص های شکل پذیری با کاهش رو به رو میشود. نتایج نشان داد که با در نظر گرفتن مجموع ویژگی ها، نمونه ای با نسبت الیاف ماکرو پلی پروپیلن به الیاف میکرو پلی استر 3به2 بهترین عملکرد را دارد.

Keywords:

مکانیک شکست , تیر بتنی , پلی پروپیلن , پلی استر , شکل پذیری