بررسي آزمايشگاهي رفتار خمشي و شكل‌پذيري تيرهاي دو دهانه بتن مسلح با جايگزيني كامپوزيت سيماني اليافي توانمند (HPFRCC)

Experimental Investigation on Flexural Behaviour and Ductility of Two-Span RC Beams Cast with High Performance Composites HPFRCC

ضعف بتن ترد شكني و عدم شكل پذيري مي باشد و استفاده از الياف فولادي يك راه حل مناسب براي غلبه بر اين ضعف است. رفتار سخت شوندگي كرنش تحت كشش كه با ساير كامپوزيت هاي سيماني و بتني متفاوت است، از HPFRCC يك مصالح توانمند با قابليت جذب انرژي بالا و قابليت ترك خوردگي هاي زياد قبل از شكست ساخته است. بنابراين كاربرد سازه اي اين مواد كامپوزيتي در اعضاي سازه اي مانند تيرهاي سراسري، براي كنترل ترك و ارتقاء قابليت شكل پذيري، رو به گسترش است. در اين مقاله تاثير استفاده از كامپوزيت سيماني اليافي توانمند حاوي 2% الياف فولادي در رفتار و عملكرد خمشي تيرهاي بتن مسلح دو دهانه بررسي گرديده است كه دو تير با بتن معمولي و دوتير ديگر با بتن HPFRCC بودند كه هر كدام با دو نوع متفاوت چيدمان خاموت در ناحيه تكيه گاه مياني و وسط دهانه ساخته شدند. تيرها داراي دو دهانه مساوي به طول 1800ميليمتر بوده و نيروي متمركز در وسط دهانه و به صورت متقارن و به صورت افزاينده اعمال گرديد. نتايج تحقيق نشان داد كه استفاده از كامپوزيت سيماني اليافي توانمند (HPFRCC) با 2% الياف فولادي در نمونه ها باعث افزايش شكل پذيري، جذب انرژي، و افزايش ظرفيت باربري و بهبود رفتار مناسب ناحيه مفصل پلاستيك تيرهاي بتن مسلح دو دهانه سراسري گرديد.

The particular weaknesses of concrete are brittle fracture and lack of material ductility, so using steel reinforcements and discrete fibres are an attempt to overcome this weakness. Strain hardening behaviour under tensile force has made new material HPFRCC as a high performance material with high energy absorption capability and high cracking ability before failure, Therefore the structural application of this composite material in the structural members such as continuous beams to control cracks and improve ductility has come to the believed border. In this paper, the effect of using HPFRCC containing 2% steel fibres on the flexural performance of four large two-span reinforced concrete beams has experimentally been investigated. Two beams were conventional concrete with two different arrangements of stirrups in the central support area and two other beams were companion but made with full HPFRCC composites, all beams with two equal spans of 1800 mm were loaded under concentrated force applied in the middle of the span symmetrical and incrementally. The results indicated that the use of HPFRCC with 2% steel fibre in the specimens increased the ductility, energy absorption, and bearing capacity, as well as an appropriate re-distributing moment in the plastic area of reinforced concrete continuous beam with two spans.