تأثير جايگزيني الياف پلي‌وينيل‌الكل با الياف كربن بر خواص خمشي كامپوزيت سيماني‌ مهندسي‌شده (ECC)

كامپوزيت سيماني مهندسي‌شده (ECC)، نوعي بتن ريزدانه با مقاومت كششي بالا و شكل‌پذيري مناسب است كه حاوي حداكثر 2% حجمي الياف كوتاه مي‌باشد. بروز رفتار سخت‌شوندگي كرنشي و ايجاد تعداد زياد ريزترك به جاي يك ترك عميق سراسري در اثر اعمال بار، از جمله خواص منحصر به فرد اين ماده به شمار مي‌آيد. بنابراين با توجه به زلزله‌خيز بودن كشورما، به نظر مي‌رسد كه ECC، آينده‌ي صنعت بتن در بحث زلزله، دوام و پدافند غيرعامل باشد. تاكنون الياف متعددي در ECC به كار رفته‌اند كه در اين ميان، الياف پلي‌وينيل‌الكل (PVA) رايج‌ترين نوع الياف مورد استفاده هستند. با توجه به اهميت استفاده از اين ماده‌ي ارزشمند و با درنظر گرفتن اين‌كه الياف PVA در كشور ما توليد نمي‌شود، در اين مقاله به امكان‌سنجي جايگزيني اين ماده با الياف كربن توليد شده در داخل كشور پرداخته شده است. براي اين منظور نمونه‌هايي به ابعاد 9100230 ميلي‌متر حاوي 2% حجمي الياف كوتاه كربن و PVA به طول‌ 8 ميلي‌متر ساخته شده است و تأثير جايگزيني 25، 50، 75 و 100% حجمي الياف PVA با الياف كربن بر خواص خمشي كامپوزيت مورد بررسي قرار گرفته است. نتايج به دست آمده از آزمون خمش چهار‌نقطه‌اي نمونه‌ها حاكي از آن است كه مقادير بالاي كربن به توليد كامپوزيت ترد و با استحكام بالا منجر مي‌شود، درحالي‌كه مقادير بالاي PVA شكل‌پذيري كامپوزيت را افزايش مي‌دهد.