بررسی قفل و بست سنگدانه ای در بتن خودمتراکم

همانطور که اشاره شد، پدیده قفل و بست سنگدانه ای در سال 1968 توسط پاولی و فنویک به جهانیان معرفی شد و پس از آن دانشمندان بسیاری روی این پدیده تحقیق و بررسی کردند و کارهای آزمایشگاهی زیادی روی این پدیده و میزان انتقال نیروها و تنش ها در مقاطع ترک خورده در بتن های مختلف در شاخه های مسلح و غیر مسلح انجام شده است. اما از آنجا که این پدیده از لحاظ گستره علمی بسیار پیچیده و گسترده است، و نیز پارامترهای بیشماری روی آن تاثیر دارد که در عملکرد این پدیده دخیل می باشند، لذا ما با یک پهنه وسیع از مجهولات مواجه هستیم که علیرغم اینکه در طی سالیان متمادی محققان نامی وبزرگی در این زمینه تلاش های شایان ذکری انجام داده اند، اما هنوز حجم وسیعی از نادانسته ها و مجهولات وجود دارند . در کارهای تحقیقاتی که در شاخه ها و و زمینه های مختلف دیگر صورت میگیرد، زمانی که احتیاج به رفتار شناسی و به اصطلاح پاسخ یک بتن خاص با یک مقاومت خاص در برابر بارهای اعمالی می شود، در اغلب موارد با کمبود اطلاعات مواجه هستیم و به ناچار در اینگونه موارد به تعمیم نتایج در دسترس موجود پرداخته و از کارهای انجام شده قبلی استفاده می کنیم،که این کار به نوبه خود خطائی را وارد تحقیقات می کند . همانطور که می دانید در شاخه بتن، مانند سایر شاخه های عمرانی المانها و مقاطع بسیار گوناگون و زیادی وجود دارد که هرکدام از این المانها تحت شرایط مختلف ،رفتارهای مختلفی را بروز می دهند. ایجاد ترک در المانهای بتنی، یک زنگ خطر و یا یک حالت هشدار دهنده است که شرایط استفاده و انتقال نیروها و تنش ها و رفتار المان بتنی را از حالت نرمال و ایده آل در آورده، و وارد یک فاز جدید می کند. سالها بر این باور بودند که، پس از ایجاد ترک در یک المان بتنی، عضو دیگر قادر به انتقال نیروها نیست و عملا شرایط عدم بهره برداری ایجاد شده است. اما با تحقیقات و کارهای آزمایشگاهی که روی مقاطع ترک خورده انجام شد، به این نتیجه رسیدند که المان ترک خورده، بسته به شرایط موجود هنوز میتواند تا حدی کارائی داشته باشد و مورد استفاده و بهره برداری قرارگیرد . حال، مساله مطروحه این است که یک المان بتنی ترک خورده با توجه به نوع بتن و البته طرح اختلاط آن و نیز شرایط و عرض ترک ایجاد شده در آن، تحت بارگذاری های مختلف که بسته به نوع کاربری متفاوت می باشد، تا چه حدی می تواند پاسخ گوی بارهای بهره برداری باشد، و اساسا با توجه به پارامترهای ذکر شده، از این عضو ترک خورده می توان انتظار عملکرد را داشت یا نه ؟ و اگر آری، تا چه حد؟ پاسخ دادن به این سوال و تعیین درصد و محدوده برای یک المان ترک خورده، با توجه به دخیل بودن تعداد زیادی از پارامترها کار ساده ای نیست، و از آنجا که هر بتن رفتار مخصوص به خود را دارد نیاز به انجام آزمایشات گسترده برای بتن های مختلف و اعمال شرایط مختلف بر آنها ضروری به نظر میرسد . رفتار برشی و یا رفتار تحت برش المانهای سازه ای یکی از رفتارهای مهم است که در بحث بهره برداری و خرابی سازه های مختلف نقش مهمی را ایفا می کند. در المانهای بتنی که بطور کلی مورد بحث این تحقیق می باشند، روی عملکرد قفل و بست سنگدانه ای تمرکز شده است، که در انتقال نیروهای برشی و رفتاری که المانهای مختلف در حالت های برشی از خود نشان می دهند، نقش مهم و موثری دارد. با دردسترس بودن این اطلاعات برای بتنهای مختلف می توان از آنها در شاخه های مختلف تحقیقاتی استفاده کرد، و با در دست داشتن محدوده و میزان تنش ها و نیروهای عبوری برای بتن های گوناگون اطلاعات دقیق را وارد مطالعات کرد و به نتیجه گیری های نزدیک تر به واقعیت دست یافت. اهمیت دیگری که می توان برای این موضوع به آن اشاره کرد این است که، در بحث تصمیم گیری در مورد بهره برداری و یا عدم بهره برداری و تخریب یک سازه ترک خورده، میتواند به مهندسان بسیار کمک کند. ترک در سازه های مختلف بر اساس دلایل مختلفی ایجاد می شود، زلزله، عوامل جوی خارجی، عدم رعایت اصول ساخت و ساز، عدم استفاده صحیح و مطابق کاربری تعریف شده سازه و هزاران دلیل دیگر، باعث ایجاد ترک در نقاط و مقاطع بحرانی سازه ها می شوند و این امر اجتناب نا پذیر است. لذا پس از ایجاد ترک با آگاهی از نوع بتن و اندازگیری و محاسبه ترک ایجاد شده در سازه، و با دردسترس بودن اطلاعات مربوط به پاسخ آن بتن در برابر نیروهای برشی و دیتاهای مربوط به میزان انتقال نیروها وتنش ها از مقطع ترک برای آن بتن، می توان با درصد بالائی از اطمینان، تصمیم به ادامه بهره برداری و یا تخریب و اصلاح آن سازه گرفت . در این تحقیق سعی شده است در قالب یک کار آزمایشگاهی روی بتن خودتراکم برای شناخت رفتار برشی این نوع بتن خاص و شناساندن رفتار و کارائی خوب این نوع بتن در شرایط مختلف نسبت به بتنهای معمولی،گام کوچکی در راستای مرتفع کردن مشکل کمبود اطلاعات در زمینه رفتار برشی بتن برداشته شود .