بررسی تأثیر حرارت‌های بالا بر خصوصیات مکانیکی بتن‌های حاوی الیاف مختلف

نویسندگان

1 استادیار، گروه مهندسی عمران،دانشکده فنی مهندسی، واحد کرمانشاه، دانشگاه آزاد اسلامی ، کرمانشاه ، ایران

2 استادیار، گروه مهندسی عمران،دانشکده فنی مهندسی، واحد کرمانشاه، دانشگاه آزاد اسلامی ، کرمانشاه ، ایران

3 دانشجوی دکتری مهندسی سازه، گروه مهندسی عمران، دانشکده فنی مهندسی، واحد کرمانشاه، دانشگاه آزاد اسلامی، کرمانشاه، ایران

4 استادیار، گروه مهندسی عمران، دانشکده فنی مهندسی، واحد کرمانشاه، دانشگاه آزاد اسلامی، کرمانشاه، ایران

doi
10.22065/jsce.2024.441324.3354
چکیده

زوال بتن به تشکیل ترک‌ها و ریزترک‌ها در اثر بارگذاری و یا تأثیرات محیطی وابسته بوده و تغییرات دمایی و رطوبتی در خمیر سیمان باعث ایجاد ریزترک‌ها می‌شوند. با اعمال بار، ریزترک‌ها به هم متصل شده و ترک‌ها را تشکیل می‌دهند و در نهایت این ترک‌ها در جسم بتن منتشر می‌شوند. استفاده از الیاف مختلف در بتن و ساخت بتن الیافی به عنوان یک گام مؤثر در جلوگیری از انتشار ریزترک‌ها و ترک‌ها محسوب می‌شود. از طرفی آتش‌سوزی یکی از مواردی است که همواره سازه‌‌‌های مهندسی را تهدید می‌کند. با توجه به لرزه خیز بودن ایران، این تهدید جای تامل بیشتری دارد؛ زیرا همواره آتش‌سوزی یکی از خطرات بعد از زلزله است. دماهای بالا باعث تغییرات شیمیایی و فیزیکی آشکار می‌شود که این امر منجر به تخریب بتن می‌گردد. در این تحقیق سعی بر آن است که با استفاده از الیاف مختلف، میزان کاربرد متفاوت الیاف در بتن‌های با عیار مختلف، میزانی بهینه از کاربرد الیاف با جنس‌های مختلف در بتن تحت حرارت‌های بالا ارائه گردد. آزمایش‌هایی مانند اسلامپ، مقاومت فشاری 7 و 28 روزه و مقاومت کششی بر روی نمونه‌های بتن تازه و سخت‌شده صورت گرفت. با تغییر میزان الیاف، نوع الیاف، سن نمونه‌ها، میزان حرارت اعمالی و میزان سیمان موجود در طرح اختلاط سعی شد تاثیر این عوامل بر رفتار بتن الیافی تحت اثر آتش سوزی ارزیابی شود. نتایج نشان داد که افزودن الیاف موجب کاهش روانی مخلوط بتنی می‌شود. بعلاوه، تاثیر اضافه کردن الیاف در ممانعت از کاهش مقاومت فشاری و کششی قابل توجه بود. همچنین، الیاف پلی‌پروپیلن نسبت به الیاف فولادی عملکرد بهتری داشته و مقاومت فشاری برای عیارهای 350، 400 و 450 به ترتیب، 8، 22 و 5/8% نسبت به الیاف فولادی افزایش از خود نشان داد. بهبود عملکرد الیاف ‌‌پلی‌پروپیلن نسبت به الیاف فولادی برای مقاومت کششی به ترتیب 22، 16 و 110% بود.