هیچ آزمون استانداردی برای ارزیابی ترک خوردگی ناشی از جمع شدگی مهار شده وجود ندارد. برای ارزیابی کارایی انواع و مقادیر مختلف الیاف ، یک روش آزمون مناسب لازم است. ASTM C 157 استفاده از یک نمونه منشوری بلند و طولانی برای اندازه گیری جمع شدگی آزاد را توصیه می کند. اگر فرض شود که طول نمونه بسیار بزرگتر از ابعاد سطح مقطع است ، پس مشاهده تغییر طول با زمان می تواند اندازه گیری انقباض یک بعدی را فراهم کند. اگر این نمونه منشور طولانی از کوچک شدن جلوگیری شود ، در این صورت تنش های کششی تک محوری تولید می شوند. اگر آزمایش جمع شدگی محدود شده به گونه ای انجام شود که اساساً تنش های کششی یک طرفه ایجاد شود ، پس چنین آزمایشی تا حدی شبیه آزمایش کشش تک محوره است.
دوام
1- انجماد و ذوب :تمام روشهای شناخته شده برای ساخت بتن بادوام در بتن تقویت شده با الیاف فولاد (SFRC) اعمال می شود. برای مقاومت در برابر انجماد و ذوب ، باید از همان معیارهای محتوای هوا استفاده شود که در ACI 201 توصیه شده است. آزمایشات نوردهی به طور کلی نشان داده اند که برای مقاومت در برابر انجماد و ذوب ، SFRC باید از هوا خارج شود . مشخصات خلأ هوا SFRC و بتن غیر الیافی از نظر ماهیت مشابه هستند و از فرضیه فوق حمایت می کنند .
2-خوردگی الیاف بتن بدون ترک : تجربه تاکنون نشان داده است که اگر بتن دارای مقاومت فشاری 28 روزه بیش از psi 3000 (21 مگاپاسکال) باشد ، به خوبی فشرده شده و مطابق با توصیه های ACI 318 در مورد نسبت آب به سیمان است ، و خوردگی الیاف به پوست سطح بتن محدود می شود. به محض خوردگی الیاف سطح ، به نظر نمی رسد انتشار خوردگی بیش از 0.10 اینچ (2.5 میلی متر) زیر سطح وجود داشته باشد. به نظر می رسد این خوردگی سطح محدود حتی در شرایطی که بتن از یون های کلرید بسیار اشباع شده باشد وجود دارد [2.90]. از آنجا که الیاف کوتاه ، ناپیوسته هستند و بندرت یکدیگر را لمس می کنند ، هیچ مسیر رسانایی مداومی برای جریان های ولگرد یا القایی حاصل از پتانسیل الکتروموتور بین مناطق مختلف بتن وجود ندارد.
تجربه محدودی در مورد خوردگی الیاف در برنامه های تحت چرخش حرارتی در دسترس است. الیاف با طول کوتاه تحت چرخه حرارتی از بین نمی روند ، اگرچه چنین پیوندی می تواند با تقویت کننده های میله ای یا مش معمولی رخ دهد. از آنجایی که مکانیزم خوردگی در مناطق تخریب شده رخ می دهد ، SFRC دوام نسبت به بتن مسلح معمولی را برای این کاربرد بهبود داده است.
3- خوردگی الیاف بتن ترک خورده :آزمایش آزمایشگاهی و میدانی ترک خورده SFRC در محیطی حاوی کلرید نشان داده است که ترک های بتن می تواند منجر به خوردگی الیاف عبوری از بین ترک شود .با این حال ، عرض ترک کمتر از 0.1 میلی متر (0.004 اینچ) اجازه خوردگی الیاف فولادی را که از طریق ترک عبور می کنند نمی دهد . اگر عمق ترکهای بیشتر از 0.1 میلی متر (0.004 اینچ) محدود باشد ، پیامدهای این خوردگی موضعی ممکن است همیشه از نظر سازه قابل توجه نباشد. با این حال ، اگر ترک خوردگی خمشی یا کششی SFRC می تواند منجر به یک وضعیت ساختاری فاجعه بار شود ، باید به احتمال خوردگی در ترک ها توجه کامل داشت.
بیشترین تست خوردگی SFRC در یک محیط کلرید اشباع ، به صورت آزمایشی در آزمایشگاه یا در یک منطقه جزر و مدی دریایی انجام شده است. رفتار خوردگی SFRC در محیط غیر اشباع تهاجمی یا در معرض آب شیرین محدود است. با توجه به آزمایشات انجام شده در محیط های کلرید و دانش موجود در زمینه خوردگی تقویت کننده ، خردمندانه است که در نظر بگیریم در بیشتر محیط های بالقوه تهاجمی که می توان ترک هایی در SFRC را انتظار داشت ، خوردگی الیاف فولاد کربنی که از طریق ترک عبور می کنند تا حدی ایجاد می شود.
برای کاهش پتانسیل خوردگی در ترک ها یا رنگ آمیزی سطح ، استفاده از الیاف فولاد کربن آلیاژی ، الیاف فولاد ضد زنگ یا الیاف فولاد کربن گالوانیزه گزینه های احتمالی هستند. اقدامات احتیاطی برای استفاده از فولادهای گالوانیزه در بتن باید همانطور که در ACI 549 ذکر شده است رعایت شود.
ترک خوردگی
وقتی بتن در معرض خشک شدن محیط قرار می گیرد ، جمع می شود. میزان جمع شدگی به عوامل زیادی از جمله خصوصیات مواد ، دما و رطوبت نسبی محیط ، سن قرار گرفتن بتن در محیط خشک شدن و اندازه توده بتن بستگی دارد. اگر بتن از جمع شدگی جلوگیری کند ، در این صورت تنش های کششی ایجاد می شود و ممکن است بتن ترک بخورد. ترک خوردگی ناشی از جمع شدگی یکی از علل شایع ترک خوردگی دیوارها ، اسلب ها و روسازی ها است. یکی از روشهای کاهش اثرات مضر ترک خوردگی جمع شدگی ، تقویت بتن با الیاف فولادی کوتاه و بطور تصادفی توزیع شده است.
از آنجا که بتن تقریباً همیشه مهار می شود ، تمایل به ترک خوردگی معمول است. الیاف فولادی در چنین شرایطی سه نقش دارند: انتقال استرس می تواند برای مدت طولانی اتفاق بیفتد و باعث ترمیم و مهر و موم ترک ها شود .
هیچ آزمون استانداردی برای ارزیابی ترک خوردگی ناشی از جمع شدگی مهار شده وجود ندارد. برای ارزیابی کارایی انواع و مقادیر مختلف الیاف ، یک روش آزمون مناسب لازم است. ASTM C 157 استفاده از یک نمونه منشوری بلند و طولانی برای اندازه گیری جمع شدگی آزاد را توصیه می کند. اگر فرض شود که طول نمونه بسیار بزرگتر از ابعاد سطح مقطع است ، پس مشاهده تغییر طول با زمان می تواند اندازه گیری انقباض یک بعدی را فراهم کند. اگر این نمونه منشور طولانی از کوچک شدن جلوگیری شود ، در این صورت تنش های کششی تک محوری تولید می شوند. اگر آزمایش جمع شدگی محدود شده به گونه ای انجام شود که اساساً تنش های کششی یک طرفه ایجاد شود ، پس چنین آزمایشی تا حدی شبیه آزمایش کشش تک محوره است.
جدول 2.2 - دامنه نسبت ها برای بتن مسلح با الیاف فولاد با وزن طبیعی
گرچه ممکن است افزودن الیاف فولادی مقدار کلی جمع شدگی مهار شده را کاهش ندهد ، اما می تواند تعداد ترک ها را افزایش دهد و بنابراین متوسط عرض ترک را کاهش دهد. برخی از نتایج برای نمونه های حلقه ای SFRC در شکل 2.6 نشان داده شده است. ملاحظه می شود که افزودن مقدار کمی (0.25 درصدی درصد) الیاف فولادی صاف و صاف به طول 1 اینچ و قطر 0.016 اینچ (قطر 25 میلی متر در 0.4 میلی متر) می تواند از عرض متوسط ترک به طور قابل توجهی بکاهد (1 / 5 مقدار نمونه بتن ساده).
مرجع
ACI544.1R-96, "State of The Art Report on The Fiber Reinforced Concrete
دوستانتان را به خواندن این مطلب دعوت کنید:
