بررسی رفتار استاتیکی و دینامیکی بتن سبک سازه ای حاوی نانو سیلیس و الیاف فلزی

نویسندگان

1 دانشجوی دکتری، گروه سازه و زلزله، دانشکده مهندسی عمران، دانشگاه صنعتی نوشیروانی بابل، بابل، ایران.

2 دانشیار، گروه سازه و زلزله، دانشکده مهندسی عمران، دانشگاه صنعتی نوشیروانی بابل ، بابل، ایران.

3 استادیار، گروه سازه و زلزله، دانشکده مهندسی عمران، دانشگاه صنعتی نوشیروانی بابل، بابل، ایران.

doi
10.22091/cer.2023.9673.1497
چکیده

هدف اولیه طراحی مهندسی ساختمان‌ها کاهش وزن سازه و مقاومت آن در برابر زلزله و انفجار است، زیرا وقوع این حوادث اجتناب‌ناپذیر می‌باشد. در این تحقیق از بتن سبک به دلیل مزایای منحصر به فرد آن در کاهش وزن استفاده شده و همچنین به افزایش مقاومت و رفتار این بتن در مواجهه با هر نوع حادثه و بررسی رفتار استاتیکی و دینامیکی آن توجه شده ‌است. رفتار دینامیکی بتن با استفاده از دستگاه هاپکینسون فشاری در سه نرخ کرنش 100، 200 و 300 بر ثانیه مورد مطالعه قرار گرفته ‌است. خواص استاتیکی و دینامیکی بتن شامل مقاومت فشاری، مدول الاستیسیته و مدول افزایش دینامیکی است. برای این منظور، مطالعه‌ای بر روی هشت طرح اختلاط برای نمونه‌های فاقد الیاف فلزی و نانوسیلیس و نمونه‌های حاوی درصدهای مختلف نانوسیلیس و الیاف فلزی انجام شده ‌است. نتایج نشان داد که نانوسیلیس و الیاف فلزی در بهبود مقاومت فشاری نقش دارند و بهترین نتایج با افزودن 3 درصد نانوسیلیس و 1 درصد الیاف فلزی به‌دست آمده ‌است. نانوذرات در بارهای استاتیکی مؤثرتر می‌باشند، زیرا فعل و انفعالات پوزولانی نانوسیلیس باعث بهبود ریزساختار می‌شود و در بارهای دینامیکی، نانوذرات به دلیل حساسیت نانو به بارهای زیاد کارایی کمتری دارند و همچنین الیاف فلزی از ایجاد ترک در بتن جلوگیری می‌کنند. در این مطالعه نیز یک رابطه ریاضی برای ضریب افزایش دینامیکی، استخراج و با نتایج تجربی مقایسه شده ‌است.