ارزیابی خواص مکانیکی پسا‌حریق بتن سازه‌ای سبک و الیافی

نویسندگان

1 استادیار، گروه مهندسی عمران، واحد شاهرود، دانشگاه آزاد اسلامی، شاهرود، ایران

2 استادیار، گروه مهندسی عمران، واحد شاهرود، دانشگاه آزاد اسلامی، شاهرود، ایران

3 دانشجوی دکتری، گروه مهندسی عمران، واحد شاهرود، دانشگاه آزاد اسلامی، شاهرود، ایران

4 دکتری مهندسی عمران، دانشکده عمران و محیط زیست (آزمایشگاه بتن و مصالح ساختمانی)، دانشگاه صنعتی امیرکبیر، تهران، ایران

doi
10.22065/jsce.2024.421952.3248
چکیده

بتن در حرارت‌های بالا به جهت تنش‌های حرارتی بالا و مقاومت کششی پایین آن دچار مشکلاتی از قبیل ترک‌خوردگی، قلوه‌کن شدن یا خرابی می‌شود. در این تحقیق، به روش آزمایشگاهی و با استفاده از الیاف فولادی و پلی‌پروپیلن نمونه‌های بتنی تقویت شده است و تحت دماهای مختلف از 25 درجه تا 800 درجه سانتی‌گراد قرار گرفته است و آزمون‌های مقاومت فشاری، کششی و خمشی برای تعیین مشخصات مکانیکی بر روی نمونه‌ها انجام شده است. همچنین جهت ارزیابی تاثیر الیاف بر رفتار بتن سبک، نمونه بدون الیاف بعنوان مرجع، آزمایش شد. جهت بررسی بهتر نتایج، یک نمونه بتن حاوی سبکدانه نیز تهیه و در کنار سایر نمونه‌ها مورد آزمایش قرار گرفت. نتایج نشان می‌دهد که با اضافه شدن الیاف فولادی و پلی‌پروپیلن، مقاومت فشاری تا دمای 200 درجه بیش‌تر از نمونه شاهد یا مشابه آن است. همچنین نتایج مقاومت کششی نشان می‌دهد که نمونه‌های حاوی الیاف فولادی در تمامی سنین بیش‌ترین میزان مقاومت کششی را داشته است. نتایج مقاومت فشاری و کششی نمونه بتنی حاوی سبکدانه نیز نشان می‌دهد که در دماهای 600 درجه به بالا، نمونه بتن سبک دارای مقاومت بالاتر و یا قابل مقایسه با نمونه شاهد است. الیاف پلی‌پروپیلن در دمای 400 درجه شروع به ذوب شدن می‌کند که این باعث افت مقاومت فشاری و کششی در نمونه‌های حاوی این نوع الیاف در دمای بالاتر از 400 درجه شده است. در مجموع در بین هر چهار نوع بتن، براساس نتایج آزمایشگاهی بدست آمده و با نگاهی به مسائل اجرایی و سازه‌ای می‌توان بتن الیافی حاوی الیاف فلزی را مناسب‌ترین گزینه جهت اجرای سازه‌هایی که خطر قرارگیری در معرض آتش و دماهای بالا در آنها وجود دارد، دانست.