تعيين پارامترهاي شكست كامپوزيت‌هاي سيماني اليافي داراي نانو سيليس با استفاده از پردازش تصوير

استفاده از كامپوزيت‌هاي سيماني اليافي ايده‌اي نو در صنعت ساختمان محسوب مي‌شود. به دليل انعطاف‌پذيري بالاي كامپوزيت‌هاي سيماني اليافي نسبت به بتن معمولي، استفاده از اين نوع مصالح در المان‌هاي سازه‌اي از جذابيت زيادي به‌ ويژه در مناطق زلزله‌خيز برخوردار است. بنابراين بررسي رفتار و خواص شكست آن ها به ‌منظور تسهيل در روند طراحي و استفاده در صنعت ساختمان امري ضروري به نظر مي‌رسد. در اين پژوهش نوع جديدي از كامپوزيت‌هاي سيماني داراي الياف پلي‌پروپيلن با رفتار سخت‌شوندگي كرنشي مورد بررسي قرار گرفت. در اين نوع كامپوزيت به ‌منظور كاهش اثرهاي منفي زيست‌محيطي استفاده از سيمان، از سرباره ي آهن‌گدازي استفاده شد. استفاده از اين نوع پوزولان عليرغم اثرات مثبت آن باعث ديرگيري و مقاومت فشاري و خمشي كم در سنين پايين مي‌گردد كه با افزودن نانو سيليس به خمير سيمان، اين مشكل رفع گرديد. در اين پژوهش تأثير استفاده از نانو سيليس در رفتار شكست كامپوزيت‌هاي سيماني اليافي مورد بررسي قرار گرفت. در همين راستا ۵ طرح اختلاط شامل طرح بدون نانو سيليس و طرح‌هاي حاوي ۱ - ۴ درصد نانو سيليس ساخته شد. آزمايش‌هاي مقاومت فشاري و خمشي جهت تعيين ويژگي‌هاي مكانيكي و شكست انجام شد. رفتار شكست و گسترش ترك در اين كامپوزيت سيماني اليافي با استفاده از روش ضريب شدت تنش دوتايي تحليل شد و تأثير نانو سيليس بر طاقت شكست در زمان شروع ترك‌خوردگي و همچنين نحوه‌ي گسترش ترك (در حالت ناپايدار) بررسي شد. به دليل محدوديت تجهيزات متداول اندازه‌گيري جابه‌جايي و كرنش، براي محاسبه ي بازشدگي دهانه ي ترك و بار نظير ترك‌خوردگي اوليه از روش پردازش تصوير استفاده شد. نتايج نشان داد كه افزودن ۳ درصد نانو سيليس باعث بهبود رفتار مكانيكي (شامل مقاومت فشاري و مقاومت خمشي) شده و همچنين افزايش طاقت پل زدن الياف و كاهش تردي كامپوزيت سيماني اليافي را در پي دارد.