ترجمه خصوصیات تجربیِ پاسخ بتن تقویت شده با الیاف فولاد/ پلی‌پروپیلن ترکیبی در برابر ترک خوردگی

توضیحات

 عنوان فارسی: خصوصیات تجربیِ پاسخ بتن تقویت شده با الیاف فولاد/ پلی‌پروپیلن ترکیبی در برابر ترک خوردگی

عنوان انگلیسی مقاله ترجمه شده:

Experimental characterization of the post-cracking response in Hybrid Steel/Polypropylene Fiber-Reinforced Concrete

خصوصیات تجربیِ پاسخ بتن تقویت شده با الیاف فولاد/ پلی‌پروپیلن ترکیبی در برابر ترک خوردگی

 

چکیده

در این مقاله نتایج تست‌های تجربی انجام شده بر روی نمونه‌های بتنی که با الیاف‌های پلی‌پروپیلن و فولاد تقویت شده، ارائه و مورد بحث قرار گرفته است. به‌طور خاص، نمونه‌های 5 ترکیب (به‌علاوه یک بتن مرجع عادی) مشخص شده با حجم یکسانی از الیاف‌ها، اما با الیاف‌های پلی‌پروپیلن و فولاد متفاوت، تحت فشار و خمش تست شده‌اند. این بررسی به‌ روشن کردن تاثیرِ ترکیبات مختلف این الیاف‌ها بر روی رفتار شکست منتج شده از بتن تقویت شده با الیاف ترکیبی (HyFRC)[1]، کمک می‌کند. همانطور که انتظار می‌رفت، نتایج حاصل از تست‌های فشار، تاثیر ناچیز الیاف‌ها از نظر استحکام را نشان می‌دهند و بنابراین نمونه‌های FRC، پاسخ پس از اوج (Post-Peak) منطعف‌تری را نسبت به نمونه مرجع نشان می‌دهند. در مقابل، شکل کلی منحنی‌های جابجایی دهانه‌ی ترک- فشار از HyFRC تست شده در خمش، برای انواع الیاف‌ها بسیار تحت تاثیر است. از طرفی دیگر، نمونه‌های FRC ساخته شده از الیاف‌های پلی‌پروپیلن، سختی عالی‌ای را در برابر ترک خوردگی برای محدوده‌‌ی کوچک دهانه (در حد تعمیر‌پذیری)، نشان می‌دهند، در حالی‌که در پاسخ به ترک خوردگی، فروپاشی آشکاری بخصوص در دهانه‌های عریض ترک‌خوردگی، مشاهده می‌گردد. از طرفی دیگر، سخت شدگی مجددی در برابر ترک خوردگی برای نمونه‌های با درصد بالاتر الیاف‌های فولاد مشاهده می‌شود، اگرچه، نتایج، پراکندگی را در نمونه‌ها نشان می‌دهند.

کلمات کلیدی: بتن تقویت شده با الیاف، FRC ترکیبی، الیاف‌های فولاد، الیاف‌های پلی‌پروپیلن، انعطاف‌پذیری، خمش چهار نقطه‌ای

1- مقدمه

ترکیبات سیمانی تقویت شده با الیاف (FRCCs)[2]، که از ترکیب الیاف‌های کوتاه در ماتریس‌های پایه سیمانی معمول (نظیر ملات یا بتن) حاصل شده‌اند، می‌توانند بعنوان مواد ساختمانی با مقاومت کششی بالاترِ از ماتریس‌های متناظر در برابر ترک خوردگی و افزایش سختی (از نظر انرژی کرنش جذب‌شده) که ناشی از پل زدن الیاف‌ها در سطح دهانه ترک‌خوردگی است، مورد توجه قرار گرفته‌اند. در میان این مواد، بتن تقویت شده با الیاف (FRC)، معمولا برای اهداف سازه‌ای نظیر تقویت اعضای موجود و کنترل دهانه ترک در اعضای جدید، مورد استفاده قرار می‌گیرد.

مفاهیم اصلی در پسِ قوانین سازه‌ای برای طراحی ساختاری FRC، در مطالعاتی بیان شده و در مرجع ]5[ بخوبی بر روی آن تمرکز شده است. در میان خواص اجرایی بالای FRC، جذاب‌ترین آن، قابلیت سخت شدن مجدد در تنش و خمش است که در مرجع ]6[ یک طبقه‌بندی جامع بین ترکیبات سخت در برابر کرنش و نرم در برابر کرنش گزارش شده است. باید توجه کرد که رفتار پیوستگی، اهمیت کلیدی برای کنترل ویژگی‌های  خوبِ FRC دارد. الیاف‌های فولاد، شیشه، مواد ترکیبی مصنوعی و طبیعی نیز، می‌توانند بکار گرفته شوند که کارایی و طبقه‌بندی آن‌ها در مقالات علمی، مدارک فنی و دستورالعمل‌های مختلف مطرح شده است.

اگرچه الیاف‌های فولادی بیشترین استفاده را دارند، اما در سال‌های اخیر، راه‌حل‌های نوآورانه‌ای با ترکیب انواع الیاف‌های مختلف و/ یا مواد، بدست آمده که بیشتر رایج شده‌اند. این راه‌حل‌ها بطور کلی تحت عنوان FRC ترکیبی (HyFRC) مطرح شده‌اند که بطور خاص، رفتار آن‌ها به منظور درک کنشِ ممکنِ الیاف‌های مختلف به ترک خوردگی منتج شده در اعضای FRC، بررسی شده است. کاربردها در این حوزه، برپایه‌ی الیاف‌های بکار گرفته شده از همان مواد هستند: نظیر 1) بتن تقویت شده با الیاف ترکیبی پلی‌پروپیلن حاوی الیاف‌های تک رشته‌ای زبر، 2) الیاف‌های فولادی ریز و درشت با درنظر گرفتن الیاف‌های نرم، با انتهای قلاب شده و درشت بهم تابیده، 3) الیاف‌های فولادی با انتهای قلاب شده کوتاه و بلند و 4) الیاف‌های فولادی ریز و درشت.

به‌علاوه، مطالعات بسیاری بر روی HyFRC های ساخته شده از الیاف‌های با هندسه و مواد مختلف نظیر پلی‌پروپیلن و فولاد، انجام گرفته است. باید توجه کرد که ترکیبات دیگری از این الیاف‌ها مورد بررسی قرار گرفته‌اند که از میان آنها می‌توان FRC فولاد/کربن/پلی‌پروپیلن و FRC فولاد/نخل/مواد ترکیبی مصنوعی را نام برد. اخیرا، ترکیب الیاف‌های فولاد با خاکستر یا سیلیس در مخلوط‌های بتن خود متراکم (SCC)[3]‌ مورد توجه قرار گرفته است و ترکیبی از الیاف‌های فولاد و پلی‌پروپیلن با خاکستر برای SCC در معرض دمای بالا، بکارگرفته شده است.

درکنار این مطالعات در مورد رفتار مواد، اخیرا گزارشاتی در مورد پاسخ مقیاس بزرگِ اجزای سازه‌ای ساخته شده از FRCC ها، منتشر شده است. بطور خاص، علاقه زیادی به تخمین ظرفیت اجزای صفحه‌ای که از SCC تقویت شده با الیاف ساخته‌ شده‌اند، وجود دارد. به‌علاوه، رفتار برشی بلوکه‌های FRCC، موضوع جاری در جوامع علمی است.

علاوه بر این، برخی نتایج تجربی بر روی FRC های به‌اصطلاح سازگار با محیط زیست، نظیر انواع ساخته شده با الیاف‌های طبیعی (NFRC)[4] یا الیاف‌های فولادی بازیافتی (RSFs)[5] بدست آمده از ضایعات لاستیکی بازیافت شده که اغلب تحت عنوان بتن تقویت شده با الیاف فولاد بازیافتی (RSFRC)[6] مطرح می‌شوند، در نوشتارها در دسترس هستند. به‌علاوه، RSF های بکار گرفته شده در ترکیب با الیاف‌های فولادی معمول یا به‌اصطلاح صنعتی (ISFs)[7] در یک دسته از مواد، اغلب تحت عنوان بتن ترکیبی تقویت شده با الیاف فولاد بازیافتی/ صنعتی (HIRSFRC)[8] شناخته می‌شوند. برخی از مطالعات ذکر شده، بر روی اثرات توپولوژی‌های ترکیب الیاف مختلف تمرکز کرده‌اند، اما مطالعات تجربی بیشتر جهت بررسی کارایی HyFRC ها هنوز مورد نیاز است.

بنابراین، پژوهش حاضر در جهت درک رفتار FRC با فولاد (S) و پلی‌پروپیلن (P) در حجم ثابت و تناسب/جایگشت‌های مختلف از الیاف‌های S و P، انجام گرفته است. بطور خاص، SFRC با حجم الیاف 75/0% (معادل با  60 الیاف فولاد) و چهار ترکیب دیگر با جایگزینی درصد حجم بالاتر الیاف فولاد و حجم معادل الیاف پلی‌پروپیلن، فراهم شده است. بنابراین در این پژوهش، مقایسه کارایی مکانیکی و رفتار ترک خوردگی بتن معمول تقویت شده با الیاف فولاد (SFRC)[9] با بتن ترکیبی تقویت شده با الیاف فولاد/پلی‌پروپیلن (HySP-FRC) و PFRC خالص، انجام گرفته است. مطالعه آزمایشی شامل استوانه‌ی تست شده تحت فشار و بلوکه تست شده تحت خمش چهار نقطه‌ای [10](4PB)، است.

توجه:

• برای دانلود فایل word کامل ترجمه از گزینه افزودن به سبد خرید بالا استفاده فرمایید.
• لینک دانلود فایل بلافاصله پس از خرید بصورت اتوماتیک برای شما ایمیل می گردد.

سفارش ترجمه مقاله

به منظور سفارش ترجمه تخصصی مقالات خود بر روی کلید زیر کلیک نمایید.

سفارش ترجمه تخصصی