بررسی عوامل تاثیرگذار در خصوصیات شکست بتن خود تراکم

بتن خودتراکم قادر است تا تحت اثر وزن خود جریان یافته و متراکم شود. استفاده از بتن خودتراکم با سرعت قابل ملاحظه¬ای در سراسر دنیا گسترده شده و در نتیجه انگیزه تحقیق در ارتباط با جنبه های مختلف آن افزایش یافته است. . بتن خودتراکم به عنوان مصالحی نیمه¬ترد در سازه¬ نیازمند تمرکز بیشتر محققین به منظور بهره برداری بهتر آن در ساخت می باشد. در چند سال گذشته خصوصیات مکانیکی بتن خودتراکم از نقطه نظرهای مختلفی مطالعه شده است. در میان خصوصیات بتن سخت شده رفتار شکست مفهومی اساسی در طراحی سازه¬ها می باشد. . از آنجاییکه بتن خودتراکم و معمولی دارای طرح اختلاط های متفاوتی می باشند، این انتظار می¬رود که این تفاوت پارامتر¬های شکست بتن خودتراکم را تحت تاثیر قرار دهد. در حقیقت محققین پذیرفته¬اند که استفاده از مواد پودری قابل ملاحظه و کاهش سنگدانه¬های درشت در بتن خودتراکم به دانسیته تراکمی بهتر و کاهش آب انداختگی منجر می¬شود. علاوه بر این به دلیل غیاب تراکم مکانیکی، کاهش آب در اطراف سنگدانه و در نتیجه یک ساختار تخلخل متفاوت در ناحیه انتقال سطح مشترک در بتن خودتراکم متراکم¬تر است. این تفاوت می تواند موجب تغییر در رفتار ترک¬خوردگی و جذب انرژی بتن خودتراکم گردد. . بنابراین بکارگیری تمام فرضیات و روابطی که برای بتن معمولی معتبر است ممکن است برای بتن خودتراکم مورد تردید باشد. لذا هدف این پژوهش بررسی پارامترهای تاثیرگذار بر روی رفتار شکست بتن خود تراکم نظیر اندازه و حجم سنگدانه درشت، نسبت آب به سیمان، مقدار پودر سنگ و سن بتن که اهمیت آنها در رفتار شکست بتن معمولی قبلا ثابت شده است می¬باشد. برای این منظور از آزمایش خمش بر روی تیرهای شکافدار تحت شرایط کنترل تغییرمکان استفاده گردید. پارامترهای شکست بتن خودتراکم در این تحقیق بر اساس مدل¬های ترک چسبنده و ترک الاستیک موثر با استفاده از دو روش کار شکست و روش اثر اندازه مطابق استاندارد های rilem تعیین گردیدند. برای تمام مخلوط¬های بتنی انرژی شکست به عنوان یک پارامتر اصلی شکست از طریق هر دو روش تعیین گردید تا از این طریق رابطه¬ای مناسب میان انرژی¬های شکست روش¬های مختلف بدست آوریم که در کالیبره نمودن مدل¬های عددی شکست بکار می¬روند. در این پژوهش نتایج نشان می¬دهند که با کاهش نسبت آب به سیمان از 7/0 تا 35/0 چقرمگی شکست بطور خطی افزایش می¬یابد، عدد تردی دو برابر می¬شود، طول موثر شکست در روش اثر اندازه و طول مشخصه در روش کار شکست کاهش می¬یابند وسطح شکست تخت می¬گردد. نتایج همچنین نشان می¬دهند که با افزایش اندازه و مقدار سنگدانه درشت، انرژی شکست افزایش می¬یابد، رفتار تیرهای ساخته شده از بتن خودتراکم به معیار مقاومت نزدیک می¬گردد، طول مشخصه بطور خطی افزایش می¬یابد. همچنین با افزایش پودر سنگ از 25% تا 100% مقدار سیمان، انرژی شکست بطور ناچیزی افزایش می-یابد و رفتار نمونه های بتن خود تراکم به معیار مکانیک شکست خطی نزدیک می¬شود. همچنین با افزایش سن بتن از 3 روز تا 90 روز، انرژی شکست افزایش می¬یابد و عدد تردی تقریبا دو برابر می¬¬گردد.