بررسی عملکرد و مشخصات مکانیکی بتن های معمولی و عملکرد بالا در برابر شعله مستقیم آتش

‬‬‬‬‬‬‬‬‬‬‬‬‬‬‬‬‬‬‬‬‬‬‬‬‬‬‬‬‬‬ بتن یک عایق حرارتی عالی و دارای ظرفیت حرارتی بالایی است. مقاومت بتن در برابر حرارت زیاد و انتشار حرارت در داخل نمونه های بتنی به خواص حرارتی و مکانیکی مواد تشکیل دهنده آن، میزان فشردگی ریزساختار و وجود یا عدم وجود الیاف مسلح کننده بستگی دارد. با توجه به احتمال وقوع آتش سوزی در طول عمر هر سازه و از طرف دیگر کاربرد سازه ای و غیرسازه ای بتن در محیط با درجه حرارت خیلی بالا، نشانگر ضرورت بررسی انواع بتن در دما های خیلی بالا است. در تحقیق حاضر عملکرد سه نوع بتن معمولی (NSC)، بتن با مقاومت بالا (HSC) و بتن فوق توانمند (UHPC) از لحاظ مقاومت فشاری و خمشی، مدول الاستسیته و ویژگی های ظاهری بعد از ۳ ساعت قرار گیری در معرض درجه حرارت ℃۲۰ ± ۹۰۰ ناشی از شعله ها ی آتش سنجیده شده است. بر اساس نتایج افزودن kg/m^۳ ۵۰ الیاف فولادی بازیافتی به ترتیب باعث افزایش ۷ و ۱ درصدی مقاومت فشاری باقیمانده در بتن های (NSC) و (UHPC) بعد از حرارت دیدگی گردید، ولی به کارگیری الیاف در بتن (HSC) موجب بهبود مقاومت فشاری نگردید. همچنین افزودن kg/m^۳ ۵۰ الیاف فولادی بازیافتی در طرح اختلاط های HSC ,NSC و UHPC به ترتیب موجب افزایش ۹، ۴ و ۱۸درصدی مدول الاستسیته باقیمانده بعد از حرارت دیدگی گردید. بکارگیری الیاف فولادی بازیافتی در NSC و HSC باعث کاهش طول، عمق و عرض ترک و همچنین محدود کردن آثار پوسته پوسته شدگی و حفظ انسجام ساختاری نمونه ها و در بتن UHPC باعث کاهش انتشار حرارت و حفظ انسجام ساختاری نمونه ها گردید. همچنین در تمامی بتن ها، الیاف موجب بهبود رفتار خمشی بعد از حرارت دیدگی و بتن مسلح شده UHPCبهترین عملکرد خمشی را داشته و در دوحالت قبل و بعد از حرارت، به ترتیب جذب انرژی۰۷/۵۹ و ۶۳/۷ ژول حاصل شد.

کلیدواژه ها:

بتن معمولی ، بتن مقاومت بالا ، بتن فوق توانمند ، درجه حرارت بالا ، مدول الاستیسیته ، فشار منفذی ، ترک خوردگی بتن