استفاده از روش تاگوچی برای دستیابی به طرح اختلاط بهینه بتن پلیمری مقاوم در برابر رشد ترک مود I

نویسندگان

1 دانشیار، مهندسی صنایع، دانشگاه علم و صنعت، تهران.

2 دانشجوی دکترا، مهندسی صنایع، دانشگاه علم و صنعت، تهران.

3 استادیار، مهندسی صنایع، دانشگاه علم و صنعت، تهران.

4 دانشجوی دکترا، مهندسی صنایع، دانشگاه علم و صنعت، تهران.

doi
10.22068/jstc.2022.552826.1781
چکیده

ساخت بتن پلیمری با عملکرد مناسب در برابر ترک خوردگی موضوع مهمی برای استفاده از این مواد کامپوزیتی در کاربردهای عملی است. چقرمگی شکست و انرژی شکست چنین سنگدانه های توزیع شده تصادفی در داخل ماتریس رزین پلیمری تحت تأثیر طراحی مخلوط و درصد مواد تشکیل دهنده بتن پلیمری قرار می‌گیرد. در این تحقیق، ترکیب بهینه مخلوط بتن پلیمری پایه اپوکسی ساخته شده از سه ماده (رزین اپوکسی، سنگدانه ریز و سنگدانه درشت سیلیسی) که بیشنرین مقاومت در برابر رشد ترک را داشته باشد، با استفاده از روش آزمایشی طرح تاگوچی L8 بدست می‌آید. بدین منظور، تعدادی تست‌ چقرمگی شکست مود I (مود کششی بارگذاری) با استفاده از نمونه تیر ترکدار خمشی بر اساس طرح آزمایشی پیشنهاد شده به روش تاگوچی، انجام می شود. محدوده اولیه برای هر یک از اجزای بتن پلیمری به صورت، 25-31٪ سنگدانه ریز، 21-23٪ رزین اپوکسی، و 46-54٪ سنگدانه درشت، انتخاب شد. با توجه به نتایج حاصله مشخص شد که مخلوط حاوی حداکثر رزین، حداکثر مقدار سنگدانه ریز، و حداقل سنگدانه درشت می‌تواند بالاترین انرژی شکست و مقادیر چقرمگی شکست را در شرایط مود کششی بارگذاری فراهم آورد.