تحقیق رایگان درباره الياف، فولادي، افزايش، بررسي

دانلود پایان نامه ارشد

کاران [43] بر روي بتن اليافدار سبک حاوي ليکا و تفتان انجام دادهاند، تأثير دو نوع الياف فولادي و پروپيلن را مورد بررسي قرار دادهاند و براي بتن حاوي سبکدانه ليکا، و مقايسه آن با نمونه شاهد، نمونههاي حاوي 5/0% حجمي الياف فولادي، بيشترين و نمونههاي 1% الياف، کمترين مقاومت فشاري را داشتهاند که علت آن افزايش حفرات و نفوذ و محبوس ماندن هوا و ايجاد فضاي خالي به علت بالا بودن درصد الياف ميباشد. همچنين مشاهده شد که با افزايش الياف فولادي، مقاومت کششي به طور محسوسي افزايش يافت. براي مقاومت خمشي نيز مشاهده شد که براي الياف فولادي، بيشترين مقاومت براي بتن حاوي 5/0% الياف فولادي صورت گرفته است. هرچند افزودن الياف با هر درصدي، نتيجهاي مطلوبتر از بتن شاهد ميدهد. نتيجه کلي حاصل شده در اين تحقيق از مقايسه الياف فولادي و پروپيلن، حاکي از کارايي و تأثير بيشتر الياف فولادي در مقايسه با الياف پروپيلن ميباشد.
Fanella و همکاران [44] در تحقيق خود ضمن اشاره به اين مطلب که بيشترين پتانسيل بتن مسلح به الياف فولادي، در کابردهاي سازهاي و زلزلهاي ميباشد، با تحت آزمايش قرار دادن نمونههاي استوانهاي مسلح به الياف فولادي، شاهد افزايش قابل توجهي در نقطه پيک منحني تنش- کرنش اين نمونهها بودهاند.
Traina و همکاران [45] در سال 1991، به بررسي رفتار بتن مسلح به الياف فولادي تحت بارگذاري تکمحوره و دومحوره پرداختند و مشاهده کردند که بتن مسلح تحت فشار تک محوره، نسبت به بتن ساده مقاومت نهايي قابل چشمگيري داشتند. آنها مشاهده کردند که ماکزيمم افزايش مقاومت فشاري، براي 5/1 درصد حجمي الياف ميباشد که باعث 22% افزايش مقاومت، و در قسمت دو محوري، سبب افزايش 85% در مقاومت فشاري ميشود.
منصفي و همکاران [46] در تحقيقي به بررسي اثر بهينه الياف و بعد سنگدانه بر مقاومت فشاري بتن پرداخته و مشاهده کردهاند که براي بهينهسازي براي مقاومت هدف MPa 30، استفاده از الياف اقتصادي نميباشد، اما براي مقاومت هدف MPa 40، مقدارkg 66/84 الياف، بهينه ارزيابي شده است. همچنين نتايج نشان دادهاند که درصد افزايش مقاومت بر اساس افزايش الياف، وابسته به بعد سنگدانه ميباشد.
منصوري و همکاران [47] در تحقيقي به بررسي خصوصيات بتن تازه و سخت شده سبک خودمتراکم حاوي الياف پروپيلن و فولادي پرداخته و مقايسهاي بين نتايج حاصل از افزودن اين دو نوع الياف به بتن با يکديگر انجام دادهاند. طبق نتايج آنان تأثير منفي که الياف بر خصوصيات بتن تازه، از جمله رواني و خاصيت خودتراکمي، ميگذارند، براي الياف فولادي بسيار کمتر از الياف پروپيلن مي باشد. همچنين الياف فولادي نسبت به الياف پروپيلن تأثير بيشتري در افزايش مقامت هاي خمشي، کششي و فشاري بتن سبک خود متراکم حاوي الياف دارند.
جلالي و همکاران [48] در تحقيقي به استفاده الياف فولادي و پروپيلن به صورت جدا و باهم پرداختهاند و به بررسي نقش آنها بر مقاومت خمشي پرداختهاند و مشاهده کردهاند که استفاده همزمان از اين الياف موجب افزايش پيوستگي بين الياف فولادي و بتن و استفاده حداکثر از ظرفيت کششي الياف فولادي شده است و در نتيجه موجب افزايش مقاومت خمشي نسبت به مقاومت در حالت استفاده تنها از الياف فولادي ميشود.
عبدالهزاده و همکاران [49] در تحقيق خود، با توجه به اين موضوع که کاهش جرم حجمي بتن، خواص مکانيکي بتن نظير مقاومت فشاري، کششي و مدول گسيختگي آن را در مقايسه با بتن معمولي کاهش ميدهد، افزودن الياف فولادي را يکي از راهکارهاي بهبود اين ضعف ميدانند. آنها در اين تحقيق به بررسي تأثير الياف فولادي صنعتي و بازيافتي بر خواص بتن نيمه سبک پرداختهاند. همچنين Yazici و همکاران [50] نيز تحقيقاتي در اين زمينه تحقيقاتي انجام دادهاند که نقطه مشترک آنها، تأکيد بر تأثير مثبت الياف بر خواص مکانيکي بتن ميباشد. عبداله زاده و همکارانش، الياف فولادي صنعتي و بازيافتي با درصدهاي 5/0% و 1% حجمي بتن را، به بتن حاوي 25% و 50% ليکاي جايگزيني با شن ترکيب کردهاند. آنها با افزودن اين الياف به بتن، سعي بر جبران کاهش مقاومت ناشي از کاهش جرم حجمي بتن، به علت جايگزيني ليکا با شن، کردهاند و مشاهده کردهاند که افزودن الياف بازيافتي از لاستيک، تا 36% باعث افزايش مقاومت کششي و تا 64%، سبب افزايش مدول گسيختگي شده است. همچنين نتايج آزمايشها نشان داد که افزودن الياف فولادي صنعتي، مقاومت کششي را 48% و مدول گسيختگي را 80% افزايش داده است.
در مورد تأتير الياف بر انرژي شکست بتن، شکرچي و همکاران [51] در تحقيقي به بررسي اثر الياف فولادي و پروپيلن بر انرژي شکست بتن، و اثر آنها بر مقاومت کششي و خمشي آن، پرداختهاند که نتيجه آن حاکي از تأثير بيشتر الياف فولادي در مقايسه با الياف پروپيلن ميباشد. آنها همچنين مشاهده کردهاند که مقاومت فشاري نمونههاي حاوي الياف فولادي، نسبت به نمونه شاهد افزايش داشته، در حالي که نمونههاي حاوي الياف پروپيلن، نسبت به نمونه شاهد، کاهش مقاومت داشتهاند که اين امر حاکي از جلوگيري الياف پروپيلن از تراکم کافي و جلوگيري از برهم کنش مناسب بين ملات و سنگدانه است. نتايج اين آزمايشها نشان ميدهد که اين الياف، شکلپذيري بتن را بسيار افزايش داده و سبب کاهش شيب نمودار افت مقاومت، پس از ايجاد ترک شده است. يعني پس از ايجاد ترک، مقاومت بتن با شيب کمتري کاهش يافته است. در نمونههاي شاهد (فاقد الياف)، بلافاصله پس از بار بيشينه و ايجاد ترک، شکست رخ داده و هيچ تغيير شکلي قابل ثبت نبوده است. در اين پژوهش، با افزودن 5/0% و 1% الياف فولادي به بتن، انرژي شکست آن به ترتيب77 و 132 برابر افزايش يافته است و مکانيسم شکست، از حالت ترد به حالت شکلپذير تغيير يافته است.
يکي ديگر از کاربردهاي الياف، استفاده از آنها در بتن پيشتنيده ميباشد که نمونه عملي آن، استفاده از الياف فولادي در توليد قطعات بتني پيش ساخته پروژه تونل قمرود ميباشد [52]. در اين تونل، km 18 انتهايي تونل توسط دستگاه حفاري تونل، حفاري صورت گرفته و براي نگهداري جداره تونل، از قطعات پيش ساخته بتني استفاده شده است که براي مسلح کردن اين سگمنتها، آزمايشهايي براي جايگزيني الياف به جاي آرماتور، صورت گرفته است. نتايج اين آزمايشها نشان ميدهد که استفاده از الياف فولادي در سگمنتها به جاي آرماتور، مزاياي زير را به دنبال دارد [52].
– از بين رفتن لبپريدگي سگمنتها، به سبب پخش يکنواخت الياف فولادي و ايجاد شرايط همگني بتن
– کاهش نيروي انساني و فضاي مورد نياز براي احداث کارخانه به سبب حذف شبکه آرماتور
– کاهش چشمگير مصرف نيروي برق مورد نياز براي کارخانه
– افزايش مقاومت سگمنت در برابر آتشسوزي و عدم پوسته شدن آنهادر برابر شوکهاي حرارتي
– صرفهجويي در زمان و هزينههاي توليد سگمنت
به علاوه اين آزمايشها نشان دادهاند که سگمنتهاي توليدي با الياف فولادي، از لحاظ فني توانستهاند بارهاي وارد در سنين اوليه بتن، که بيشترين بارهاي وارد شده به سگمنتها ميباشد را به خوبي تحمل کنند.
استفاده از الياف فولادي در بتن پاششي (يا شاتکريت) استفاده گستردهتري نسبت به بتن معمولي داشته و در اين زمينه فعاليتهاي بسياري توسط بسياري از محققان، چه در قالب مقاله و چه در قالب عمل، صورت گرفته است. بتن پرتابي يا بتن پاشي با الياف فولادي، روشي است که در اين روش، خمير بتن و الياف فولادي توسط پمپ، با سرعت و فشار زيادبه سطوح مورد نظر پاشيده ميشود. روش کاربرد معمولاً بدين نحو است که خمير بتن از يک مجرا و الياف فولادي با درصد مشخصي از مجراي ديگر، با سرعت زيادي خارج و بطور همزمان و لايه به لايه بر روي سطح مورد نظر پاشيده شده و در نتيجه در سطح کار، بتن مسلح به الياف فولادي ميشود. البته گاهاً خمير بتن همراه با الياف فولادي نيز ميتواند از يک مجرا پاشيده شود. وجود الياف فولادي در عمليات بتن پرتابي، بطور قابل توجهي مقاومت خمشي، کششي، ضربه ها و خاصيت جذب انرژي در مقابل گسيختگي بتن پاشيده شده را افزايش ميدهد.
با استفاده از الياف فولادي در روش بتن پرتابي، ميتوان از آرماتورگذاري شبکهاي در محلهاي مشکل (نظير شيبهاي تند، ديواره هاي سنگريزه اي، ديواره هاي تونلها و …) خودداري کرد، چرا که آرماتورگذاري در چنين مناطقي نه تنها خطرناك است، بلکه بعلت ناهموار بودن سطوح اينگونه محلها و سختي کار، آرماتوربندي کار پرهزينه و گراني ميباشد [41].
بطور کلي « روش بتن پرتابي با الياف فولادي » را ميتوان در عمليات زير بکار گرفت:
– تثبيت و پايدار سازي شيبهاي سنگي خطرناك و غير دسترس
– تثبيت ديواره هاي تونلهاي معادن، کانالهاي آبياري و ديوارة تونلهاي سنگي
– تعميرقسمتهاي آسيب ديده سازه هاي موجود (سدها، پلها و …)
– کاربرد در مناطق زلزله خيز و گسلي
– پوشش لوله هاي فولادي، رويه جداره هاي نسوز، سقفهاي پوسته اي و …
از ديگر استفادههاي الياف و بتن اليافي، کاربرد آنها در سازههاي ضد انفجار ميباشد. سازههاي ضد انفجار ساخته شده از بتن بايد قادر به مستهلک کردن موج فشاري ناشي از انفجار باشند. انفجار، تنشهاي پيچيدة فشار، کششي و برشي را در سازه بوجود ميآورد که بتن اليافي به همراه بتن آرمه معمولي مقاومت لازم را براي اينگونه سازهها تأمين ميکند.
دو خاصيت منحصر بفرد بتن اليافي که ضرورت کاربرد اين نوع بتن، در سازه هاي ضد انفجار را دارد عبارتند از:
– تسطيح ايزوتوپ جسم بتن با الياف فولادي
– ضربه پذيري و قدرت انعطاف در مقابل نيروهاي انفجاري و توان باربري بعد از ايجاد ترك.
بطور يقين ميتوان اذعان داشت که بتن اليافي بهترين فنداسيون ماشين آلاتي است که داراي بارهاي ضربهاي و ارتعاشي هستند. در ادامه نمونههايي از تحقيقات صورت گرفته در زمينه استفاده الياف در شاتکريت آورده شده است.
Sheng و همکاران [53] طي تحقيقي به بررسي اثر الياف فولادي بر بتن و کاربرد آن در صنعت تونل پرداخته اند. وي نمونههاي بتني را با درصدهاي مختلف اين الياف ترکيب کرده و با توجه به مقاومت فشاري و ابعاد اقتصادي و توجه به اين موضوع که شيب افزايش مقاومت در بازه5/0% تا 1% بيشتر از بازه 0تا 5/0% و بازه 1% تا 5/1% بوده است، به اين نتيجه رسيده است که افزودن 1% الياف بهترين حالت و بهينهترين حالت افزايش الياف ميباشد.طبق آزمايشها، نيروي شکست بتن براي بازه 5/0%0تا 1% بين 20% تا 70% افزايش داشته است.
Fushu و همکاران [54] به بررسي عملکرد چسبندگي الياف فولادي بر شاتکريت پرداختهاند. بررسي نتايج آزمايش خمش سه نقطهاي آن نشان داده است که افزايش حجم الياف فولادي،حجم سيمان و سيليکا موجب افزايش قابل ملاحظهاي در چسبندگي شاتکريت شده است.
Cengiz و همکاران [55] در تحقيقي به بررسي و مقايسه الياف فولادي، پروپيلن و مشبندي فولادي بر چسبندگي، نرمي خمشي و قابليت جذب انرژي شاتکريت پرداختهاند. نتايج نشان داده که استفاده از الياف پروپيلن موجب افزايش چسبندگي، نرمي خمشي، جذب انرژي شاتکريت و کاهش برگشت مصالح شاتکريت شده است. علاوه بر اين نتايج نشان دادهاند که اختلاط دو الياف فولادي و پروپيلن، ضمن ارائه نتيجه بهتر نسبت به حالت استفاده تکي از الياف، به خوبي توانسته جايگزين مشبندي فولادي گردد.
Khaliq و همکاران [56] در تحقيقي به بررسي خصوصيات مکانيکي و حرارتي بتن مسلح به الياف، از قبيل هدايت حرارتي، انبساط حرارتي و مقاومت فشاري،کششي و مدول الاستيسيته، در بازه دمايي بين C○ 20 تا C○ 800 پرداختهاند. نتايج آزمايشها نشان دادهاند که وجود الياف فولادي موجب افزايش مقاومت کششي و مدول الاستيسيته در بتن شده است. همچنين نتايج نشان داده که انبساط حرارتي بتن مسلح به الياف، بيش از بتن معمولي است. طبق نتايج اين تحقيق، افزودن الياف فولادي و پروپيلن، تاثير چنداني بر مقاومت فشاري ندارد. همچنين الياف فولادي موجب بهبود مقاومت کششي در دماي بالايC ○ 400 و الياف پروپيلن، سبب کاهش اين مقاومت گشته است.
Bernard و همکاران [57] به بررسي مقاومت باري شاتکريت کم سن مسلح به الياف پرداخته و نشان دادهاند که حضور الياف مقاومت برش پانچينگ شاتکريت را افزايش داده،

پایان نامه
Previous Entries تحقیق رایگان درباره الياف، فولادي، افزايش، ميشود. Next Entries تحقیق رایگان درباره آزمايش، قابليت، ميشود.، جداشدگي