مطالعه‌ی آزمایشگاهی رفتار خمشی تیرهای بتنی پیش‌تنیده تحت تأثیر خوردگی و نقش مسلح کردن بتن به الیاف در ظرفیت باربری

مطالعه‌ی آزمایشگاهی رفتار خمشی تیرهای بتنی پیش‌تنیده تحت تأثیر خوردگی و نقش مسلح کردن بتن به الیاف در ظرفیت باربری


مطالعه‌ی آزمایشگاهی رفتار خمشی تیرهای بتنی پیش‌تنیده تحت تأثیر خوردگی و نقش مسلح کردن بتن به الیاف در ظرفیت باربری

نوع: Type: رساله

مقطع: Segment: دکتری

عنوان: Title: مطالعه‌ی آزمایشگاهی رفتار خمشی تیرهای بتنی پیش‌تنیده تحت تأثیر خوردگی و نقش مسلح کردن بتن به الیاف در ظرفیت باربری

ارائه دهنده: Provider: پویا حسنوند - رشته عمران

اساتید راهنما: Supervisors: دکتر فریدون رضایی

اساتید مشاور: Advisory Professors:

اساتید ممتحن یا داور: Examining professors or referees: دکتر مرتضی مدح خوان، دکتر مجتبی حسینی، دکتر محمد شوشتری

زمان و تاریخ ارائه: Time and date of presentation: 1402/01/21 ساعت 13.00

مکان ارائه: Place of presentation: آمفی تئاتر مهندسی

چکیده: Abstract: یکی از عوامل خرابی زودرس سازه‌های بتن‌آرمه، خوردگی فولادهای مدفون در آن است و این مسئله از مهم‌ترین مشکلاتی است که صنعت ساخت‌وساز، در رابطه با دوام، با آن مواجه است. معمولاً خوردگی آرماتورها، ناشی از بین رفتن لایه‌ی محافظ روی آرماتورها به دلیل نفوذ یون کلراید و یا کربناتاسیون و تشکیل میکروپیل‌های خوردگی است. این موضوع به‌ویژه در سازه‌های با حساسیت بالاتر همچون سازه‌های پیش‌تنیده که عناصر فولادی مانند کابل‌های پیش‌تنیده، نقش به‌مراتب مهم‌تری را در باربری سازه ایفا می‌کنند، اهمیت بیشتری پیدا می‌کند. یکی از روش‌های بهبود خواص مکانیکی در برابر آسیب‌های سازه‌ای استفاده از الیاف‌ها به‌خصوص در افزایش مقاومت خمشی و هم‌چنین کنترل عرض ترک در سازه‌های بتنی است. در این پژوهش به‌منظور ارزیابی آزمایشگاهی رفتار خمشی تیرهای بتنی پیش‌تنیده تحت تأثیر خوردگی و نقش مسلح کردن بتن به الیاف در ظرفیت باربری آن، 20 نمونه تیر بتنی به‌صورت پیش‌تنیده پیش‌کشیده با مقطع عرضی مستطیلی به عرض 150 میلی‌متر و ارتفاع 300 میلی‌متر و طول ٢ متر ساخته شد. دو نوع الیاف پلیمری ماکرو و فولادی با بدنه موج‌دار و دو انتها قلاب‌ با درصدهای حجمی مختلف 5/0 و 1 درصد در تیرهای بتنی پیش‌تنیده‌ی موردمطالعه استفاده شد. روش ایجاد خوردگی در تیرهای بتنی پیش‌تنیده به‌صورت تسریع‌شده با استفاده از اعمال جریان الکتریکی ثابت به کابل‌های پیش‌تنیدگی و در یک استخر حاوی محلول الکترولیت ۵ درصد آب‌نمک بود. پنج تیر بتنی پیش‌تنیده بدون خوردگی و به‌عنوان نمونه‌های شاهد در نظر گرفته شدند و پانزده تیر موردمطالعه دیگر در سه گروه دسته‌بندی و تحت اثر خوردگی در سه سطح ۵، ١٠ و ١۵ درصد قرار گرفتند. نمونه‌ها جهت بررسی رفتار سازه‌ای تحت آزمایش بارگذاری خمشی به روش چهار نقطه‌ای قرار گرفتند. پارامترهای بررسی رفتار سازه‌ای تیرها شامل ظرفیت باربری، جابجایی وسط دهانه، میزان جذب انرژی، سختی موثر و شکل‌پذیری می‌باشد. نتایج نشان داد که خوردگی باعث کاهش ظرفیت باربری و سایر مشخصات رفتاری نمونه‌های مورد‌مطالعه از‌جمله میزان جذب انرژی، سختی موثر و خیز وسط دهانه می‌شود و با افزایش سطح خوردگی، روند کاهشی پارامتر‌های مورد بررسی افزایش می‌یابد. استفاده از الیاف در طرح مخلوط بتن بر بازیابی ظرفیت ازدست‌رفته ناشی از خوردگی در نمونه‌های مورد‌مطالعه تاثیر مثبت داشت. تاثیر مثبت الیاف پلیمری ماکرو در بازیابی میزان کاهش پارامترهای جابجایی وسط دهانه، شکل‌پذیری و میزان جذب انرژی تیر ناشی از خوردگی به‌مراتب بیشتر از الیاف فولادی بود. هم‌چنین تاثیر مثبت الیاف فولادی در بازیابی میزان کاهش پارامترهای ظرفیت باربری و سختی موثر به‌مراتب بیشتر از الیاف پلیمری ماکرو بود. هم‌چنین بررسی‌ها نشان داد، توزیع خوردگی ایجاد شده به روش تسریع‌شده در طول کابل‌های پیش‌تنیدگی غیر یکنواخت است و بین میزان خوردگی ایجاد شده عملی و محاسباتی بر مبنای قانون فارادی تفاوت وجود دارد.

فایل: ّFile: