تاثیر مساحت سطح مقطع الیاف ماکرو بر میزان جذب انرژی در بتن

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 دانشجوی دکترا مهندسی تکنولوژی نساجی دانشگاه صنعتی اصفهان

2 عضو هیات علمی و رییس دانشکده مهندسی نساجی دانشگاه صنعتی اصفهان

3 دانشجوی دکترا مهندسی عمران دانشگاه کردستان

4 دانشگاه صنعتی اصفهان

5 استادیار دانشکده مهندسی نساجی دانشگاه صنعتی اصفهان

چکیده

از جمله بارز‌ترین خصوصیات بتن الیافی، میزان جذب انرژی است. در تحقیق حاضر الیاف ماکرو با مساحت سطح مقطع متفاوت، با تغییر در کشش و میزان تغذیه در مرحله ذوب ریسی تولید گردید. با توجه به متفاوت بودن سطح مخصوص الیاف تولیدی و تغییر در میزان چسبندگی به ماتریس بتنی، رفتار الیاف بر میزان جذب انرژی در بتن‌های تولیدی مورد مطالعه قرار گرفت. جهت بررسی تاثیر الیاف بر رفتار بتن تحت بار، سطح زیر نمودار بار- جابجایی، استخراج و مورد تجزیه و تحلیل قرار گرفت. نتایج نشان داد که با کاهش مساحت سطح مقطع الیاف، میزان جذب انرژی به شدت افزایش می‌یابد. مفدار افزایش در کم‌ترین حالت بیش از 6 برابر میزان جذب انرژی نمونه‌ی شاهد می‌باشد. این در حالی است که در بتن حاوی الیاف با کم‌ترین مساحت سطح مقطع، بیش از 14 برابر نسبت به نمونه‌ی شاهد، افزایش در جذب انرژی مشاهده می‌شود. علت این امر افزایش سطح تماس الیاف با دیگر مصالح بتن به دلیل بیش‌تر شدن تعداد الیاف می‌باشد. این افزایش به معنای شکل پذیری بیش‌تر بتن در زمان‌های بعد از ترک اولیه و قبل از شکست نهایی است. به عبارت دیگر نمونه‌ها قبل از فروپاشی، میزان بار بیش‌تری را در گذر زمان تحمل نموده اند.

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

The Effect of Cross-Sectional Area of Macro-Fibers on Energy Absorption Capacity of Concrete

نویسندگان [English]

  • rohallah rostami 1
  • mohammad zarrebini 2
  • khaled sanghinabadi 3
  • Davood Mostofinejad 4
  • hosein fashndi 5
1 PhD Candidate, Department of Textile Engineering, Isfahan University of Technology
2 Associate Professor, Department of Textile Engineering, Isfahan University of Technology
3 PhD Candidate, Department of Civil Engineering, kurdistan University
4 Professor, Department of Civil Engineering, Isfahan University of Technology
5 Assistant Professor,Department of Textile Engineering, Isfahan University of Technology
چکیده [English]

Energy absorption capacity is the salient property of concrete. In this work the effect of cross -sectional area of melt spun polypropylene fibers together with that of fibers diameter on behavior of fiber reinforced concrete was investigated. Variation on fiber dimensions was achieved by varying fiber spinning draw ratio and speed of melt feeding pumps. Variations in fiber diameter affect fiber specific area which in turn influences the adhesion of the fibers to the matrix in FRC. In order to evaluate the FRC behavior, the area under load versus displacement was studied. It was found that energy absorption capacity excessively increases as the cross-sectional area of the fibers decreases. The increase in the energy absorption was at least 6 times of that of reference specimen. It is while in the concrete mix containing the fibers with the least cross-sectional area, the increase in the energy absorption was 14 times the corresponding value in the reference mix. This was concluded to be due to the increase in contact area between the finer fibers and the matrix due to increase in number of fibers for a given fiber volume fraction in the concrete. Results also showed that the increase in energy absorption capacity of the FRC leads to higher workability of the concrete after appearance of the initial crack and ultimate failure of the concrete. Finally it was observed that load bearing capacity of the samples prior to disintegration was high.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Fiber reinforced concrete
  • macro fibers
  • cross-sectional area and energy absorption capacity