بررسی آزمایشگاهی پارامترهای شکست، خواص مکانیکی و جمع شدگی بتن سبکدانه

نویسندگان

1 دانشجوی کارشناسی ارشد، گروه مهندسی عمران، دانشکده مهندسی، دانشگاه فردوسی مشهد، مشهد، ایران

2 گروه مهندسی عمران ،دانشکده مهندسی، دانشگاه فردوسی مشهد ،مشهد

doi
10.22124/jcr.2021.18261.1471
چکیده

استفاده از سبکدانه‌ها بدلیل کاهش وزن بتن روز به روز افزایش یافته است. از طرفی سبکدانه‌ها منجر به تغییر در رفتار شکست بتن در مقایسه با سنگدانه معمولی می‌شوند. با توجه به ضعف روش‌های مقاومتی در طراحی اعضای بتنی، پژوهشگران و آیین‌نامه‌های طراحی، تحلیل سازه‌های بتنی و تعیین خواص و مشخصه‌های بتن به روش مکانیک شکست را ضروری می‌دانند. در این پژوهش آزمایشگاهی و تحلیلی، رفتار شکست اعضای بتنی ساخته شده از بتن سبک با استفاده از روش کار شکست و روش اثر اندازه بر روی تیرهای شکاف‌دار بررسی می شوند. همچنین، خواص مکانیکی و جمعشدگی بتن سبک مورد مطالعه قرار می‌گیرند. در مجموع 30 عدد نمونه منشوری خمشی و 42 عدد نمونه جهت تعیین پارامترهای شکست، خواص مکانیکی و جمع شدگی از بتن سبک ساخته و آزمایش شدند. نتایج آزمایش‌ها و تحلیل‌ها نشان می‌دهند که نظریه اثر اندازه بازانت رفتار شکست اعضای بتنی سبک را بخوبی ارزیابی می‌کند. در نمونه‌های آزمایش شده، انرژی شکست کل G_F در بتن سبک نسبت به بتن معمولی بدلیل کمتر بودن ظرفیت نهایی آن، به میزان 1/68% کمتر شده است. این در حالی است که انرژی شکست اولیه G_f حاصل از روش اثر اندازه در بتن سبک در مقایسه با بتن معمولی قدری بیشتر است. مطابق نمودارهای روش اثر اندازه، بتن سبک در مقایسه با بتن معمولی شکل‌پذیری بیشتری داشته است. همچنین، روش اثر اندازه دارای دقت مناسب‌تری نسبت به روش کار شکست جهت مطالعه رفتار شکست بتن سبک است. استفاده از سبکدانه بجای سنگدانه معمولی در بتن باعث کاهش جمع‌شدگی بتن میشود.