مطالعه پارامترهای موثر بر نتایج آزمون انتقال اصطکاک در بتن

امروزه توجه شایانی به تعیین مقاومت بتن در محل سرویس دهی می شود، چرا که می تواند به طور واقع گرایانه تری تخمین مقاومت بتن موجود را ممکن سازد. آزمون انتقال اصطکاک به عنوان یکی از آزمایش های نیمه مخرب برای تعیین مقاومت فشاری بتن در محل سرویس پیشنهاد شده است. در این آزمون، مغزه جزیی به قطر50 و عمق 25میلی متر توسط مته الماسه در سطح بتن ایجاد می شود. با اعمال لنگر پیچشی توسط یک گشتاور سنج به قالب فولادی دستگاه انتقال اصطکاک، مغزه جزیی از بتن جدا می شود. این آزمون بر مبنای مقدار لنگر پیچشی برای گسیختگی نهایی مغزه جزیی از بتن، استوار است و با استفاده از نمودار کالیبره، مقاومت فشاری بتن تعیین می گردد. در این پایان نامه آزمون انتقال اصطکاک به روش المان محدود با استفاده از نرم افزار ansys برای بتن معمولی مدلسازی شده و مورد مطالعه قرار گرفته است. مدلسازی بتن با استفاده از المان های سه بعدی ایزوپارامتریک انجام شده و در تحلیل، رفتار غیرخطی مصالح شامل ترک خوردگی، خردشدگی، انتقال تنش های برشی و کششی در سطح ترک، در نظر گرفته شده است. بارگذاری به صورت تدریجی افزایش یافته تا گسیختگی نهایی مغزه جزیی رخ دهد. سپس مکانیزم ترک خوردگی، شکستگی مغزه و نیز درصد لنگر پیچشی ترک خوردگی به گسیختگی نهایی مطالعه و تأثیر قطر و عمق مغزه جزیی با استفاده از آنالیز توزیع تنش، بررسی شده است. بررسی نتایج حاصل از تحلیل المان محدود برای تعیین لنگر پیچشی در گسیختگی نهایی مغزه جزیی به وضوح نشان می دهد که نتایج تحلیلی بسیار نزدیک به نتایج آزمایشگاهی است. مکانیزم شکست بتن معمولی با مقاومت فشاری 30 مگاپاسکال نشان می دهد که شروع ترک خوردگی و اولین خردشدگی به ترتیب به ازای 67% و 85% از بار نهایی در تراز پایه مغزه جزیی رخ داده است. همچنین مشاهده شد که با افزایش قطر مغزه با توجه به مقادیر نسبت تنش، آسیب در ناحیه مشخصی محدود نشده است. از طرفی با افزایش عمق مغزه، محدوده آسیب بیشتر از عمق 25 میلی متر است، لذا به نظر می رسد با توجه به مقادیر نسبت تنش، در مواردی که نیاز به بررسی در قطر و عمق بیشتر ضرورت یابد، آسیب این آزمون به نمونه بتنی برای مغزه جزیی با قطر و عمق بیش از 50 و 25 میلی متر باید مورد توجه قرار گیرد.