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

Abstract

در سال های اخیر استفاده از الیاف پلیمری گسترش قابل توجه ی در مسلح سازی بتن داشته است. نقش اصلی الیاف در رفتار پس از ترک خوردگی بتن بروز می نماید. 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 400×100×100میلی متر که در مرکز وجه کششی خود دارای شکافی به عمق 35 میلی متر می باشند؛ تحت آزمایش خمش چهار نقطه ای قرار گرفتند. در این نمونه ها جنس، هندسه و درصد ترکیب الیاف مختلف، متغیر در نظر گرفته شد. نتایج نشان می دهد که الیاف ماکرو پلی پروپیلن با وجود افزایش مقاومت خمشی، تاثیر قابل توجه ی بر افزایش شکل پذیری بتن ندارند. الیاف میکرو پلی استر و پلی پروپیلن عملکرد مناسب تری در حین ترک خوردگی بتن داشته و برای نمونه های حاوی این الیاف در هنگام آغاز ترک خوردگی افت ناگهانی قابل توجه ی در باربری صورت نمی گیرد. 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 می شوند. با در نظر گرفتن مجموع ویژگی ها، نمونه ی با نسبت الیاف ماکرو پلی پروپیلن به الیاف میکرو پلی استر 3 به 2 بهترین عملکرد را خواهد داشت.