بررسي آزمايشگاهي رفتار دال هاي بتن آرمه دوطرفه تقويت شده با روكش هاي پيش ساخته كامپوزيت سيماني اليافي توانمند (HPFRCC)

Experimental Study of the Performance of Two-way RC Slabs Retrofitted with High Performance Fibre Reinforced Cement Composite (HPFRCC) prefabricated laminates

سازه‌هاي بتن آرمه به دلايل مختلفي از جمله خطاهاي حين طراحي و يا ساخت، نياز به تقويت و بهسازي داشته و تقويت اعضاي سازه‌اي در اغلب موارد بسيار اقتصادي تر از ساخت مجدد سازه مي‌باشد. استفاده از كامپوزيت‌هاي سيماني مسلح شده با الياف داراي عملكرد بالا(HPFRCC) كه داراي رفتار سخت شدگي كششي هستند در مقاو‌م‌سازي ساز‌ه‌هاي بتني طي چند سال اخير توسعه بسياري يافته‌است. در اين مقاله امكان استفاده از HPFRCC براي تقويت دال‌هاي بتن آرمه دوطرفه بررسي شده‌است. در مجموع پنج دال دوطرفه ساخته شده و تا رسيدن به مرحله گسيختگي آزمايش شده‌است كه يكي از دال‌هاي تقويت نشده به عنوان دال كنترل و بقيه دال‌ها به شكل‌هاي مختلفي تقويت شدند. تقويت‌ها در دو روش، يكبار نصب روكش در ناحيه كششي و يكبار نصب روكش هم در ناحيه كششي و هم در ناحيه فشاري، هر دفعه هم با درصدهاي مختلف الياف صورت گرفته‌است. رفتار خمشي و حالات ترك‌خوردگي، تسليم و گسيختگي مربوطه نمونه دال‌هاي آزمايشگاهي مورد ارزيابي قرار گرفتند. نتايج نشان داد كه نصب روكش‌هاي پيش‌ساخته HPFRCC بطور قابل ملاحظه‌اي باعث بهبود عملكرد خمشي دال‌هاي تقويت شده گرديده‌است، به طوري-كه شكل‌پذيري، ميزان جذب انرژي، مقاومت در برابر ترك‌خوردگي و سختي اوليه دال‌ها افزايش و عرض ترك كاهش يافته‌است. بنابراين از آنها مي‌توان براي تقويت دال‌هاي ضعيف استفاده كرد.

Reinforced concrete structures need to be strengthened and retrofitted for various reasons, including errors during design and/or construction, and in most cases reinforcement of structural elements is much more economical than rebuilding the structure. Using HPFRCC with tensile stiffening behaviour has been developed to reinforce the concrete structures over the recent few years. In this paper, the usage possibility of HPFRCC for reinforcing two-way reinforced concrete slabs has been studied. .A total of five two-way slabs were constructed and tested to reach the rupture stage , that one of not reinforced slabs as control slab, and the rest of the slabs were reinforced in various forms. The reinforcements were carried out in two ways, once by installing veneer in the tensile area and once by installing veneer in both tensile area and compression area each time with different percentages of the fibres. The behaviour of bending and cracking, yielding and rupture of the laboratory samples were evaluated. The results revealed that the installation of pre-fabricated laminates of HPFRCC significantly improved the bending performance of reinforced slabs, so that the deformability, energy absorbance value, resistance to cracking and initial hardness of the slabs was increased and the crack width decreased. Therefore, they can be used to reinforce the weak slabs.