بررسی طرح اختلاط بهینه و مقاوم سازی بتن خودمتراکم با استفاده از الیاف های شیشه و سرامیک

بتن خودمتراکم (SCC) به عنوان یکی از پیشرفته ترین انواع بتن های توانمند، به دلیل توانایی جریان یابی بالا بدون نیاز به لرزش، در سال های اخیر توجه گسترده ای در پروژه های عمرانی و سازه های پیچیده یافته است. با وجود مزایای قابل توجه، این بتن به طور ذاتی از مشکلاتی همچون مقاومت کششی پایین، حساسیت به جداشدگی و شکنندگی رنج می برد. استفاده از الیاف تقویتی یکی از راهکارهای موثر برای بهبود عملکرد مکانیکی و رئولوژیکی SCC است. پژوهش حاضر با هدف بهینه سازی طرح اختلاط بتن خودمتراکم و ارتقای مقاومت های مکانیکی آن با ترکیب الیاف شیشه و سرامیک انجام شده است.در این تحقیق، الیاف شیشه با مدول بالا و الیاف سرامیکی با پایداری حرارتی و مکانیکی ممتاز به صورت منفرد و ترکیبی در مقادیر مختلف به مخلوط SCC افزوده شد. سپس تاثیر آن ها بر ویژگی های تازه شامل روانی، عبورپذیری، مقاومت در برابر جداشدگی و زمان جریان، و همچنین ویژگی های سخت شده همچون مقاومت فشاری، کششی، خمشی، جذب آب و انرژی شکست بررسی شد. نتایج آزمایش ها نشان داد افزایش درصد الیاف، در مقادیر محدود، موجب کاهش کارایی بتن تازه شده اما با طراحی دانه بندی مناسب، استفاده از فوق روان کننده و اصلاح نسبت پودر به سنگدانه می توان جریان پذیری مطلوب را حفظ کرد.یافته ها بیانگر آن است که ترکیب الیاف شیشه و سرامیک در مقادیر بهینه، بهبود قابل توجهی در مقاومت کششی، خمشی و چقرمگی ایجاد می کند؛ به گونه ای که مخلوط های حاوی ۰/۵ تا ۱ درصد حجمی الیاف ترکیبی بهترین عملکرد را نشان دادند. الیاف شیشه با ایجاد شبکه ای مناسب در ماتریس سیمانی نقش مهمی در کنترل ریزترک ها داشته و الیاف سرامیکی با مقاومت حرارتی بالا موجب افزایش مقاومت در برابر بارگذاری های چرخه ای شد. همچنین مشاهده شد که استفاده از الیاف کاهش نسبی مقاومت فشاری را در پی دارد، اما ترکیب بهینه دو نوع الیاف توانست این کاهش را جبران کرده و حتی مقاومت فشاری را نسبت به مخلوط شاهد افزایش دهد.

کلیدواژه ها:

بهینه ، مقاوم ، فشار ، الیتف ، ترکیب ، عملکرد.