مقایسه آزمایشگاهی انواع شاتکریت الیافی از نظر پایداری در جدارههای تونل

امروزه شاتکریت به عنوان یکی از اجزا سیستم های نگهداری ، به طور گسترده در انواع سازههای سطحی و زیرزمینی مورد استفاده قرار می گیرد. از این رو، در چند سال اخیر تحقیقات گستردهای به منظور بهبود کیفیت و ارتقاء مشخصات مقاومتی و تغییرشکل پذیری شاتکریت انجام شده است . بررسی اثر افزودن الیافهای مختلف به شاتکریت جزو مهمترین تحقیقات انجام شده در زمینه توسعه شاتکریت به شمار می رود. در تحقیق حاضر، اثر افزودن الیاف فولادی ، شیشه ای و پلی پروپیلن در درصدهای حجمی متفاوت ، بر رفتار مکانیکی شاتکریت مورد بررسی قرار گرفته است . از آنجایی که در این تحقیق از شاتکریت با الیاف شیشه ای عمل آوری شده با رزین ها استفاده شده است به همین منظور نمونه هایی از هر طرح اختلاط برای انجام آزمایش های مقاومت فشاری ، مقاومت کششی و مقاومت خمشی تهیه شده است . نتایج حاصل شده از آزمایش مقاومت فشاری نشان می دهد که الیاف فولادی و شیشه ای به ترتیب باعث افزایش ۵ و ۱۰ درصدی و الیاف پلی پروپیلن باعث کاهش ۱۵ درصدی مقاومت فشاری شاتکریت نسبت به شاتکریت مسلح نشده می شوند. نتایج حاصل شده از آزمایش مقاومت کششی نیز نشان می دهد که الیاف فولادی و شیشه ای باعث افزایش و الیاف پلی پروپیلن باعث کاهش مقاومت کششی شاتکریت نسبت به شاتکریت مسلح نشده می شوند. همچنین نتایج حاصل شده از آزمایش مقاومت خمشی نیز نشان می دهد که الیاف فولادی و شیشه ای باعث افزایش و الیاف پلی پروپیلن باعث کاهش ۱۲ درصدی مقاومت خمشی شاتکریت نسبت به شاتکریت مسلح نشده می شوند. در ادامه به منظور ارزیابی رفتار وابسته به زمان پوشش شاتکریت مسلح شده با انواع الیاف، از یک مدل سازنده جدید شاتکریت استفاده شده است . این مدل در نرم افزار Plaxis ۲D ارائه شده است . نتایج حاصل شده از مدلسازی عددی نشان می دهد که الیاف فولادی و شیشه ای به ترتیب باعث کاهش ۲/۲ و ۲/۳ درصدی و الیاف پلی پروپیلن باعث افزایش ۶/ ۶ درصدی جابجایی پوشش شاتکریت نسبت به شاتکریت مسلح نشده می شوند. با توجه به نتایج به دست آمده الیاف شیشه ای بیشترین تاثیر را در بهبود خواص مکانیکی شاتکریت دارد.

کلیدواژه ها:

تونل ، سیستم نگهداری ، شاتکریت الیافی ، الیاف فولادی ، الیاف شیشه ای ، الیاف پلی پروپیلن