مدل سازی هندسی بتن بر اساس اجزای ساختاری آن

چکیده- مطالعات تحلیلی و تجربی نشان می دهد که رفتار بتن به شدت از ریز ساختار آن تاثیر می پذیرد، لذا در پیش بینی خواص و رفتار بتن باید آن را به صورت یک ماده ای سه فازه مشتمل بر سنگدانه ها ، ماتریس و ناحیه انتقالی در نظر گرفت . انتخاب نوع سنگدانه ها، اندازه و توزیع آن ها خواص بتن را تحت تاثیر قرار می دهد. با توجه به توزیع تصادفی سنگدانه ها و تنوع اندازه آن ها در بتن، مدل سازی رفتار بتن بر اساس اجزای ساختاری آن در مقیاس ریزبینی مشکل است. برای این منظور باید فرضیات ساده کننده ای را به کار بریم. در این مقاله، با داشتن طرح اختلاطی مشخص توام با منحنی دانه بندی با توزیع و تنوع اندازه سنگدانه ای معین، روش ساده ای برای جایگزینی سنگدانه های واقعی با سنگدانه کروی معادل با قطر موثر، به همراه ضرایب مربوطه بیان می شود. یعنی می توان در نمونه بتنی، به جای روش های پیچیده هندسی و مبتنی بر احتمالات یا روش های تصویربرداری با استفاده از روشی ساده، قطر موثر را تعیین وسپس با آن قطر، دو نوع چینش مرزی با حداکثر و حداقل حجم سنگدانه ها را به عنوان المان پایه قابل تکرار استخراج کرد . در نتیجه المانی ساده شده خواهیم داشت که می توان از آن در مدل سازی رفتاری نمونه های بتنی در حالت ریزمقیاس و سه فازی استفاده نمود.

کلیدواژه ها:

Aggregates ، Equale shape ، concrete ، Interfacial zone ، Grading ، Specific surface ، سنگدانه ، شکل معادل ، بتن ، ناحیه انتقالی ، دانه بندی ، قطرموثر ، سطح مخصوص