تأثير افزودن الياف فولادي بر مقاومت بتن در برابر فرسايش ناشي از سايش در سازه‌هاي هيدروليكي

Effect of adding steel fiber on abrasion erosion of concerete in hydraulic structures

دوام بتن سازه‌اي به‌طور ويژه در سازه‌هاي هيدروليكي موضوعي با اهميت است. يكي از آسيب‌هايي كه دوام بتن سازه‌هاي هيدروليكي ازجمله سرريزها، كالورت¬ها و حوضچه آرامش را همواره تهديد مي‌كند، فرسايش است. فرسايش ناشي از سايش كه يكي از انواع فرسايش فيزيكي است، در اثر اصطكاك و ضربه جت جريان با سرعت زياد آب حاوي مواد جامد مانند شن، ماسه، يخ و غيره به سطح بتن در درازمدت ايجاد مي‌شود. ازجمله عوامل تأثيرگذار در فرايند سايش مي‌توان به سرعت جريان، زاويه برخورد جريان، مواد جامد همراه آب و كيفيت بتن اشاره نمود. با توجه به اهميت موضوع و بررسي دقيق‌تر پارامترهاي اثرگذار، در اين تحقيق دو پارامتر سرعت جت جريان و كيفيت بتن مورد بررسي و آزمايش قرار گرفته¬اند. در اين راستا جهت بهبود مقاومت بتن در برابر سايش، از الياف فولادي در ماتريس بتن استفاده شده است. همچنين سرعت جت جريان با استفاده از دستگاه پاشش جريان جت آب حاوي ماسه كه قابليت مدل كردن جت جريان با سرعت‌هاي مختلف را دارد مورد ارزيابي قرار گرفته است. بر اساس ازمايشات انجام گرفته مشاهده گرديد كه بتن حاوي يك درصد الياف فولادي بهترين عملكرد را در برابر فرسايش سايشي در دو سرعت 5 و 10 متر بر ثانيه دارد. همان‌طور كه بيشترين مقاومت فشاري نيز مربوط به نمونه بتني حاوي يك درصد الياف فولادي است، اگرچه بيشترين مقاومت كششي مربوط به بتن حاوي 5/1 درصد است.

Durability of concrete structures in hydraulic structures particularly important issue. One of the harm that the durability of concrete hydraulic structures such as weirs, culvert and stilling basin has always threatened erosion. Among the factors influencing the wear process can flow velocity, impact angle flow, solids and water used in concrete quality. Given the importance of the subject and more effective parameters, parameter Two speed jet stream and concrete quality testing have been. In this context, to improve the resistance to abrasion, the steel fibers in the concrete matrix is ​​used. The experiments showed that concrete containing steel fibers percent, the best performance against erosion wear a two speed 5 and 10 meters per second. As well as higher compressive strength of concrete samples containing a percentage of steel fibers, although the maximum tensile strength of concrete containing 5.1 percent.