چکیده
هدف این مقاله طراحی مخلوط بتن تقویت شده با فیبر با کارایی عالی (UHPFRC) و پاسخ آن به اثر ضربه ی پرتابه تغییرشکل پذیر و تغییر شکل ناپذیر را تشریح می کند. UHPFRC یک دسته از کامپوزیت سیمانی را نشان می دهد که در آن پاسخ تنش-کرنش در کشش متحمل رفتار کرنش سختی می شود که همراه با ترک های چندگانه است که منجر به یک میزان کرنش بالا قبل از شکست می شود. استحکام فشاری مخلوط حاصل UHPFRC به بالاتر از 130 MPa می رسد و استحکام کششی مستقیم در محدوده ی 10 MPa بود. مخلوط های متعدد UHPFRC با محتوای مختلف فیبر در معرض اثر پرتابه ی تغییرشکل پذیر قرار گرفتند. مشاهده شد که نمونه ی دارای 2 درصد حجمی فیبر دارای مقاومت بهینه در مقابل ضربه ی پرتابه ی تغییر شکل پذیر داشت.ورقه هایی با 2 درصد فیبر در معرض ضربه ی یک پرتابه ی تغییرشکل ناپذیر قرار گرفتند. بعلاوه، پاسخ ورق های ساخته شده از بتن های تقویت شده با فیبرهای سنتی (FRC) نیز بحث شد. بزرگی خسارت بر اساس عمق نفوذ، قطر دهانه و جرم از دست رفته ارزیابی شد.
1.مقدمه
افزایش نیاز به دوام، سلامت و ایمنی ساختارهای بتنی منجر به توسعه و پیشرفت بیشتر آن شده است. ساختمان های بلندمرتبه و دیگر سازه های دارای اهمیت استراتژیک مانند ساختمان های دولتی و برج های تلویزیون، نمادی از شهرهای توسعه یافته ی دنیا شده اند. با این حال، چنین سازه هایی توسط حوادث پرقدرت احتمالی مانند زلزله، انفجارهای گاز، برخورد ماشین و هواپیما و در سال های اخیر با حمله های تروریستی تهدید می شوند. مواد با تکنولوژی سطح بالا مانند UHPFRC برای کاربردهای که استحکام کششی و فشاری بالا، ضخامت کم و ظرفیت کم جذب انرژی لازم است ایده آل هستند. مثلا، استفاده از بتن استحکام بالا در سازه های بسیاری از آسمان خراش های دنیا جایز است. علاوه بر این، UHPFRC به طور چشم گیری مقاومت در مقابل انفجار را در پانل های روکش و دیوارها بهبود می بخشد در حالیکه ظاهر و ضخامت استاندارد خود را حفظ می کند.
UHPFRC می تواند یک کامپوزیت با حجم بالایی از فیبرهای فولادی، نسبت آب بندی کم، محتوای بالای میکروسیلیکا و عدم وجود دانه بندی درشت ( یعنی بزرگتر از 4 میلی متر) در نظر گرفته شود. این کامپوزیت دارای ویژگی های برجسته ماود مانند شکل پذیری خود-تحکیم، خواص مکانیکی خیلی بالا و نفوذپذیری کم که ناشی از مقاومت محیطی عالی است. استحکام های معمول در فشار 150-200MPa و در کشش تک محوره 7-15MPa است. هرچند، این مواد تحت کشش کرنش سختی و ظرفیت بالای جذب انرژی را از خود نشان می دهند. علاوه بر این، آنها رفتار سازه ای بهبودیافته تری در مقایسه با بتن معمولی را نشان می دهند، همچنین سرشکنی و گرشدگی کمتر تحت بار ضربه از خود به نمایش می گدذارند. مقاومت به ضربه ی بهبودیافته به منظور نفوذ عمق و قطر دهانه می تواند از نسبت آب-به-سیمان کاهش یافته و استحکام فشاری افزایش یافته بدست آید. افزودن فیبرهای فولادی به مخلوط به دلیل کاهش قطر دهانه است در حالیکه اثر چشم گیری روی عمق نفوذ ندارد.
-این مقاله در نشریه الزویر منتشر شده و ترجمه آن با عنوان طراحی مخلوط UHPFRC در سایت ای ترجمه به صورت رایگان قابل دانلود می باشد. جهت دانلود رایگان مقاله فارسی و انگلیسی روی عنوان فارسی (آبی رنگ) کلیک نمایید.
منبع:
