بررسی عددی رفتار بتن تحت اثر حریق
نویسندگان
1 دانشکده فنی و مهندسی، دانشگاه قم
2 دانشکده فنی و مهندسی، دانشگاه قم
doi
10.22034/jcee.2020.26438.1639چکیده
هنگامیکه یک قطعه بتنی تحت اثر افزایش دما و یا حریق قرار میگیرد، چندین پدیده در بتن رخ میدهد که شامل انتقال حرارت، تبخیر آب موجود در حفرات، انتقال آب و بخار آب، دیهیدراته شدن سیمان و در نهایت انبساط حجمی ساختار جامد بتن میشود. همه این فرایندها منجر به شکلگیری فشارحفرهای و ایجاد تنشهای حرارتی در قطعه بتنی شده که اگر این تنشها و یا فشارحفرهای به اندازه کافی بزرگ باشد منجر به شکست در بتن و کاهش سطح مقطع بتن از لایههای در معرض حرارت میشود که این موضوع به عنوان تورق در بتن شناخته میشود. در تحقیق پیشرو یک بررسی عددی در مورد توزیع دما، فشارحفرهای در بتن و تنشهای حرارتی که منجر به پدیده تورق در بتن میشود، صورت میگیرد. در این مقاله سه نوع از بتن مورد بررسی قرار گرفته است: بتن با سنگدانههای کوارتزی، بتن با سنگدانههای آهکی و بتن با سنگدانههای بازالتی. همه انواع این سنگدانهها در کشور ما فراوان بوده و در ساختار بتن از آن استفاده میشود. نتایج گویای این حقیقت است که احتمال تورق در قطعه بتنی با سنگدانههای کوارتزی بیشتر از انواع دیگر بوده و این نوع بتن در معرض خطرات کاهش مقاومت بیشتری در برابر حریق میباشد که البته با افزایش ضخامت قطعه بتنی و یا افزودن حداقل 75/1 کیلوگرم فیبر پلیپروپیلن در هر مترمکعب مخلوط بتنی، میتوان منجر به کاهش این خطر شد. علاوه بر این، بررسی صورت گرفته مؤید افزایش سرعت تورق در قطعات بتنی تحت حریق هیدروکربنی نسبت به دیگر انواع حریق بوده است.
