مطالعه رفتار خمشی تیرهای بتن مسلح ساخته شده از بتن الیافی تحت خوردگی فولادهای کششی
محورهای موضوعی : آنالیز سازه - زلزله
ایمان صدری نژاد
1
(عضو هیات علمی گروه عمران، دانشگاه آزاد اسلامی واحد رامسر ، رامسر، ایران)
کلید واژه: الیاف فولادی, تیر بتن مسلح, الیاف پلی اولفین, خوردگی تسریع شده, بارگذاری خمشی,
چکیده مقاله :
این مقاله نتایج یک مطالعه آزمایشگاهی بر روی عملکرد خمشی تیرهای بتن مسلح ساخته شده از بتن الیافی تحت خوردگی فولادهای کششی را ارائه می‌کند. پانزده تیر بتن مسلح در سه گروه آماده شدند که در دو گروه از دو نوع الیاف فولادی و پلی اولفین در ساخت تیرها استفاده شد. پس از عمل آوری، چهار تیر از هر گروه تحت فرآیند خوردگی تسریع شده قرار گرفتند تا درصدهای خوردگی 3.5، 7، 15 و 30 درصد در فولادهای کششی ایجاد شوند. سپس تیرها تحت آزمون خمش چهار نقطه ای قرار گرفتند و پارامترهای مقاومت تسلیم، مقاومت نهایی، خیز تسلیم، خیز نهایی، مود خرابی و شکل پذیری تیرها مورد بررسی قرار گرفتند. نتایج نشان داد که تا تراز خوردگی %15 با گسترش خوردگی عمومی در کنار کاهش سختی و مقاومت تیرها، خیز نهایی تیرها افزایش می یابد و در تراز خوردگی %30 با گسترش خوردگی های موضعی مقاومت و خیز نهایی تیرها به شدت کاهش می یابند. تراز خوردگی در فولاد کششی تیرهای حاوی الیاف فولادی کمتر از دیگر تیرها بود که ناشی از اثر آند قربانی شونده الیاف فولادی بود. تحت شرایط خوردگی فولاد کششی، کاهش مقاومت و سختی در تیرهای بتن الیافی در مقایسه با نمونه های نظیر از تیرهای بتن ساده کمتر بود که الیاف فولادی در این زمینه بطور قابل ملاحظه ای نسبت به الیاف پلی اولفین عملکرد بهتری داشت. همچنین الیاف مورد استفاده اثر مثبت قابل توجهی بر شکل پذیری تیرهای بتن مسلح دچار خوردگی فولاد کششی داشتند.
This paper presents the results of an experimental study on the flexural performance of reinforced concrete beams made of fibrous concrete under the corrosion of tensile steels. Fifteen reinforced concrete beams were prepared in three groups; in two groups, two types of steel and polyolefin fibers were utilized to construct the beams. Four beams from each group were subjected to accelerated corrosion to create corrosion percentages of 3.5, 7, 15 and 30% in tensile steels. Then the beams were subjected to a four-point bending test, and the parameters of yield strength, ultimate strength, yield deflection, ultimate deflection, failure mode and ductility of the beams were investigated. The results indicated that up to the corrosion level of 15%, with the development of general corrosion, along with the reduction of stiffness and resistance of the beams, the ultimate deflection of the beams increased, and at the corrosion level of 30%, with the development of local corrosion, the ultimate strength and ultimate deflection of the beams were greatly reduced. The level of corrosion in tensile steel of beams containing steel fibers was lower than that of in the other beams, which was caused by the sacrificial anode effect of steel fibers. Under the corrosion conditions of tensile steel, the reduction of strength and stiffness in fibrous concrete beams were less than those in the plain concrete beams, and the performance of steel fibers in this field was significantly better than their polyolefin counterparts. Furthermore, the fibers used for this purpose, had significantly positive effect on the ductility of reinforced concrete beams with tensile steel corrosion.
_||_