ارزیابی اثر الیاف بر شرایط رشد ترک در بتن غلتکی با استفاده از مدل اصلاح شده دو-پارامتری شکست

بتن غلتکی یک مخلوط بتنی با اسلامپ صفر است که بوسیله غلتک برای رسیدن به چگالی لازم متراکم می گردد. در مقایسه با بتن معمولی، این بتن با میزان سیمان کمتری به مقاومت یکسان می رسد. با این حال، یکی از موانع اصلی در جهت توسعه استفاده از این نوع بتن در روسازی راه، مقاومت اصطکاکی پایین جهت استفاده در راه های با سرعت طرح بالا است. با توجه به اینکه در این نوع بتن امکان استفاده از داول در محل درزهای روسازی وجود ندارد استفاده از الیاف جهت مسلح کردن آن و افزایش توانایی انتقال بار می تواند گزینه مناسبی باشد. در این تحقیق از دو نوع الیاف ماکروسنتتیک و فلزی جهت مسلح نمودن این نوع بتن استفاده گردید. رفتار ترک خوردگی در مود کششی با استفاده از تیر خمش سه نقطه ای و به روش دو-پارامتری شکست مورد ارزیابی قرار گرفت. نوآوری مدل دو-پارامتری اصلاح شده درنظرگیری احتمال تغییر مسیر ترک در حین رشد آن است. نتایج حاصل شده از انجام آزمایش و تحلیل آماری صورت پذیرفته، بیانگر عدم اثرگذاری معنادار الیاف در الگوی رشد ترک مخلوط بتنی است. همچنین با بررسی نتایج پردازش تصویر مشخص گردید که استفاده از روش اصلاح شده دو-پارامتری شکست باعث کاهش خطای محاسبه طاقت شکست در اثر لولا شدن مسیر رشد ترک می گردد. حضور الیاف ماکروسنتتیک و فلزی به ترتیب باعث افزایش مدول الاستیسیته به میزان ۵/۰ و ۱ درصد می گردد که حاکی از تاثیر گذاری کم الیاف در ناحیه پیش از ترک خوردگی بتن است. همچنین در بحث طاقت شکست، الیاف ماکروسنتتیک عملکرد بهتری از خود نشان داد. این در حالی است که الیاف فلزی در ناحیه پس از بار بیشینه، بدلیل مدول و سختی بالا باعث احتمال وقوع ناحیه سخت شدگی در نمودار بار-بازشدگی دهانه ترک می گردد.

کلیدواژه ها:

روسازی بتن غلتکی ، الیاف ، مدل اصلاح شده دو-پارامتری شکست ، زاویه رشد ترک ، پردازش تصویر