دست يابي به بتن ECC با استفاده از مصالح داخلي و تقويت خمشي تيرهاي بتن آرمه با استفاده از پانل ECC مسلح شده به روش گروه شيار

اصفهان : دانشگاه صنعتي اصفهان

مهندسي عمران

كارشناسي ارشد

امروزه بهبود خواص مقاومتي و افزايش شكل پذيري بتن، به عنوان يكي از پر مصرف‌ترين مصالح در صنعت ساخت و ساز، مورد توجه بسياري از پژوهش‌گران قرار گرفته است. با پيشرفت علم تكنولوژي بتن نسل جديدي از بتن‌هاي اليافي با نام كامپوزيت سيماني مهندسي شده، براي اولين بار در سال 1993 توسط پروفسور لي در دانشگاه ميشيگان معرفي شد. يكي از اهداف اين تحقيق طراحي و ساخت كامپوزيت سيماني مهندسي شده با استفاده از مصالح داخلي و استفاده از آن در تقويت خمشي تيرهاي بتن آرمه مي‌باشد. به همين منظور طرح اختلاط‌هاي مختلفي ساخته شد و تحت آزمون و خطا قرار گرفت. سپس 7 مورد از بهترين طرح اختلاط‌ها انتخاب شد و پس از انجام آزمايش رواني، آزمايش مقاومت فشاري، آزمايش مقاومت خمشي و آزمايش كشش مستقيم، 2 مورد از آن‌ها جهت ساخت پانل‌هاي تقويتي برگزيده شد. از آن‌جا كه الياف اصلي مصرف شده در پژوهش حاضر الياف پلي پروپيلن بوده است و با توجه به اين كه كامپوزيت سيماني مهندسي شده‌ي ساخته شده با الياف پلي پروپيلن داراي شكل پذيري و مقاومت كم‌تري نسبت به كامپوزيت سيماني مهندسي شده‌ي ساخته شده با الياف پلي وينيل الكل مي‌باشد، به منظور بهبود خواص مقاومتي و افزايش شكل پذيري، 2 طرح اختلاط انتخاب شده در مرحله‌ي قبل، توسط بافته‌ي الياف شيشه و شبكه‌ي سيم‌هاي فولادي مسلح شده و پس از انجام آزمايش‌هاي مختلف در ساخت پانل‌هاي تقويتي مورد استفاده قرار گرفته است. تيرهاي بتن آرمه‌ي مورد مطالعه در تحقيق حاضر ابعادي معادل 1000×140×120 ميلي متر داشته و به منظور مسلح سازي آن‌ها از دو آرماتور طولي با قطر 10 ميلي متر در وجه كششي و 19 عدد خاموت با قطر 8 ميلي متر به فواصل 50 ميلي متر استفاده شده است. پس از ساخت پانل‌ها به منظور اتصال آن‌ها به تيرهاي بتن آرمه از رزين مناسب و روش شيار زني استفاده شده است. در اين پژوهش از روش شيار زني به صورت گروه شيار مربعي با بعد 5 ميلي متر و به فواصل 15 ميلي متر(mm 15@ 5×5) استفاده شده است. با توجه به نتايج آزمايش خمش چهار نقطه‌اي انجام شده بر روي نمونه‌ي شاهد و نمونه‌هاي تقويت شده، مي‌توان گفت تقويت تير بتن آرمه با استفاده از بتن ECC باعث افزايش باربري نمونه خواهد شد. اين افزايش به ترتيب براي نمونه‌هاي تقويت شده با استفاده از پانل ECC ساخته شده از الياف پلي پروپيلن و مسلح شده با بافته‌ي شيشه يا شبكه‌ي سيم فولادي به ترتيب برابر با 18/8 و 21/8 درصد و براي نمونه‌هاي تقويت شده با استفاده از پانل ECC ساخته شده از الياف پلي وينيل الكل و مسلح شده با بافته‌ي شيشه يا شبكه‌ي سيم فولادي به ترتيب برابر با 24/7 و 28/6 درصد بوده است. هم‌چنين با توجه به نتايج آزمايش خمش چهار نقطه‌اي انجام شده بر روي نمونه‌ي شاهد و نمونه‌هاي تقويت شده، مي‌توان گفت تقويت تير بتن آرمه با استفاده از بتن ECC باعث افزايش شكل پذيري نمونه خواهد شد. بر اساس نتايج، شاخص شكل پذيري تغيير مكان در تير بتن آرمه، پس از تقويت با استفاده از پانل ECC ساخته شده از الياف پلي پروپيلن و مسلح شده با بافته‌ي شيشه يا شبكه‌ي سيم فولادي به ترتيب 71/6 درصد و 84/8 درصد افزايش يافته و در صورت استفاده از الياف پلي وينيل الكل در ساخت پانل تقويتي اين مقادير برابر با 73/4 و 87/6 درصد مي‌باشد.

220363

سازه

مهندسي برق و كامپيوتر

دانشگاه صنعتي اصفهان