بررسی تأثیر درصد حجمی، طول و شکل هندسی الیاف پلی الفین بر مشخصات مکانیکی و ویژگی های شکست بتن های پرمقاومت

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 دانشجوی کارشناسی ارشد، دانشکده مهندسی عمران، دانشگاه آزاد اسلامی واحد قزوین، قزوین، ایران

2 دانشکده مهندسی عمران، دانشگاه آزاد اسلامی واحد قزوین، قزوین، ایران

چکیده

با توجه به پیشرفت مهندسی عمران در دهه های اخیر استفاده از بتن های پرمقاومت در ساخت سازه های خاص به امری رایج تبدیل شده است. یکی از ضعف های عمده بتن کم بودن مقاومت کششی و متعاقب آن ترک خوردگی و شکست بتن می باشد. امروزه با هدف بهره برداری بیشتر و رفع این نقطه ضعف علاوه بر تسلیح بتن با فولاد انواع گسترده ای از الیاف شامل الیاف پلیمری، فلزی و حتی معدنی و طبیعی ارایه مورد استفاده قرار گرفته اند. در این تحقیق اثر طول، شکل هندسی و درصد حجمی الیاف پلی الفین بر مشخصات مکانیکی و ویژگی های شکست بتن پرمقاومت مورد بررسی قرار گرفته است. الیاف به کار گرفته شده به صورت ساده و شبکه ای با سه طول 19، 30 و 50 میلیمتر بوده که در سه درصد حجمی مختلف 5/0، 1 و 5/1 درصد برای بررسی ویژگی های مکانیکی نمونه های فشاری، کششی، مدول الاستیسیته، تیر خمشی و همچنین ویژگی های شکست نمونه های تیر بدون شیار و تیر شیاردار به بتن اضافه گردیده اند. نتایج نشان می دهد که افزایش طول الیاف تاثیر مثبت بر ویژگی های مکانیکی و شکست بتن دارد، همچنین افزایش حجم باعث افزایش مدت زمان مقاومت نمونه در برابر بارگذاری خمشی می شود و نمونه های الیاف ساده مقاومت خمشی بیشتری نسبت به نمونه های الیاف شبکه ای دارد ولی انرژی شکست نمونه های الیاف شبکه ای به مراتب بیشتر از نمونه های الیاف ساده می باشد.

کلیدواژه‌ها

عنوان مقاله [English]

Investigation on the Effect of Volume, Length and Shape of Polyolefin Fibers on Mechanical Characteristics and Fracture Properties of High-Strength Concrete

نویسندگان [English]

  • Sina Fallah Hosseini 1
  • Pouria Hajikarimi 2
1 M.Sc of Structural Engineering, Department of Civil Engineering, Qazvin Branch, Islamic Azad University, Qazvin, Iran
2 Department of Civil Engineering, Qazvin Branch, Islamic Azad University, Qazvin, Iran
چکیده [English]

Regarding to advancement of civil engineering in recent decades, using high-strength concrete is so prevalent for constructing special projects. One of the main shortcomings of concrete is its tensile strength which causes cracking and brittle behavior. Today, to enhance concrete’s performance and overcome this lack, a wide range of fibers including polymeric, steel, mineral and natural are used as well as classical solution for improving tensile strength of concrete: using steel bars. In this study, the effect of volume, length and shape of polyolefin fibers on mechanical characteristics and fracture properties of high-strength concrete is investigated. Three different fiber’s length of 19, 30 and 50 mm are used at three different volume percentages of 0.5, 1 and 1.5 with two simple and reticular shapes. Conventional experimental tests of compressive strength, tensile strength, bending strength and modulus of elasticity are implemented to determine mechanical characteristics as well as U-notched prismatic beam to evaluate fracture properties. The results have shown that increasing the length of fiber enhances mechanical and fracture properties of concrete. Also, increasing the fibers’ volume causes an increasing the resistance time of concrete specimens against bending load. The simple-shape fiber shows higher bending strength in comparison with reticular fibers but fracture energy of reticular fibers is so greater than simple-shape fibers.

کلیدواژه‌ها [English]

  • high-strength concrete
  • polyolefin fiber
  • fiber length
  • fracture
  • notched beam

فایل ها

هم رسانی

ارجاع به این مقاله

آمار