مقایسه رفتار دال بتن‌آرمه، ترمیم و تقویت‌‌‌ شده ‌‌با ملات‌های ‌‌سیمانی حاوی نانوذرات و ورق‌های CFRP تحت بارگذاری تدریجی و خستگی

نویسندگان

1 دانشیار دانشکده فنی و مهندسی دانشگاه آزاد اسلامی واحد تهران جنوب، تهران، ایران.

2 استادیار، دانشکده فنی و مهندسی، دانشگاه آزاد اسلامی واحد چالوس، چالوس، ایران.

3 استادیار، دانشکده فنی و مهندسی، دانشگاه آزاد واحد تهران جنوب،, تهران، ایران.

4 استاد، دانشکده فنی و مهندسی، دانشگاه گیلان-رشت، ایران

5 استادیار، دانشکده مهندسی عمران، دانشگاه آزاد اسلامی واحد تهران جنوب، تهران، ایران

doi
10.22065/jsce.2024.436367.3331
چکیده

در این تحقیق که براساس مطالعات آزمایشگاهی استوار بوده، دال‌های بتن الیافی دایروی شکل بر اساس استاندارد 1550ASTM C که تاکنون ترمیم این دال‌ها کار نشده، با طرح ‌اختلاط بتن براساس مقاومت فشاری هدف 45 مگاپاسگال متشکل از الیاف مصنوعی (ماکروسینتتیک فورتا) برابر 5/0درصد حجم بتن، ساخته شده و بعد از عمل‌آوری رطوبتی به مدت 28 روز تحت بارگذاری تدریجی (مونوتونیک) قرارگرفته شده‌اند، سپس دال‌های بتن الیافی ترک‌‌ خورده با ملات‌های ترمیمی، ورق‌های الیاف کربن ((CFRP بصورت جداگانه ترمیم شده و مجددا تحت بارگذاری‌های تدریجی (مونوتونیک) قرار گرفته‌اند. همچنین دال‌های ترمیم شده با ملات‌های ترمیمی تحت بارگذاری خستگی با تعداد 10000 سیکل و بارگذاری تدریجی ‌پس‌ از‌ خستگی نیز قرارگرفته شده‌اند. ملات‌های ترمیمی شامل دو نوع ملات‌ پایه سیمانی با ترکیبات نانوسیلیس 2درصد+میکروسیلیس 8درصد (8SF2NS) و الیاف پلی ‌ونیل‌‌ الکل 75/0درصد+میکروسیلیس10درصد (10SF75/0PVA) بوده‌اند. ورق‌های الیاف کربن (CFRP) هم در دو طرح شامل مشبک و کامل استفاده گردیده است. رفتار دال‌ها شامل تغییرمکان قائم مرکز دال، ظرفیت خمشی دال، نوع و نحوه انتشارترک و میزان جذب انرژی دال‌ها مورد بررسی قرار گرفته ‌است. نتایج نشان داده است که بازیابی ظرفیت خمشی دال‌های‌ ترمیم شده با ورق‌های الیاف کربن با طرح‌های ۱CFRP، 2CFRP و دال ترمیم شده با ملات‌های ترمیمی 10SF75/0PVA و 8SF2NS به ترتیب برابر 118، 96 ، 65 و 52 درصد نسبت به نمونه شاهد بوده است. دال بتن ‌الیافی ترمیم ‌شده با ملات ترمیمی10SF75/0PVA، تحت اثر بارگذاری تدریجی، دارای بیشترین تغییرمکان قائم برابر 3/25 میلیمتر نسبت به دیگر دال‌های ترمیم شده بوده و دارای الگوی رفتاری بهتر در محدوده بعد از مقاومت نهایی (Post-Peak)، نسبت به دیگر دال‌ها از خود نشان داده است. بارگذاری خستگی در دال‌های ترمیم ‌شده با ملات‌های ترمیمی 10SF75/0PVA و 8SF2NS باعث کاهش میزان انرژی جذب شده به ترتیب برابر 79 درصد و 52 درصد نسبت به نمونه شاهد گردیده است.