بررسی همبستگی شدت اسپالینگ بتن در حریق و مکانیزم ترموهیدرال، مقاومت فشاری پساحریق و سرعت موج التراسونیک (UPV) به عنوان شاخص های آسیب حرارتی

رفتار بتن در شرایط حریق تابع مجموعه ای از سازوکارهای پیچیده تخریب حرارتی است که به صورت همزمان موجب ایجاد ترک های داخلی، کاهش پیوستگی خمیر سیمان و پوسته ریزی سطحی می شود. این فرآیندها به ترتیب در سه شاخص اصلی شامل شدت اسپالینگ، سطحی افت مقاومت فشاری باقی مانده و کاهش سرعت انتشار موج التراسونیک در نمونه بتن مورد آزمایش (UPV) بروز می یابند. در این پژوهش ارتباط سه گانه میان این پارامترها در دماهای مختلف حریق بررسی شده است تا درک دقیق تری از آسیب پذیری بتن ارائه شود. نتایج نشان می دهد که با افزایش دما از ۲۰۰ تا ۱۰۰۰ درجه سانتی گراد شدت اسپالینگ از حالت ناچیز به مقادیر قابل توجه رسیده و این پدیده همراه با افزایش ترک های حرارتی سبب کاهش غیرخطی UPV می شود. همچنین افت مقاومت فشاری با شدت اسپالینگ و کاهش UPV همبستگی مستقیم دارد به طوری که در محدوده دمایی بحرانی ۶۰۰ تا ۸۰۰ درجه ترکیب تخریب داخلی و ریزش سطحی منجر به کاهش شدید مقاومت باقی مانده می گردد. تحلیل داده ها نشان داد که استفاده همزمان از شاخص اسپالینگ و UPV می تواند پیش بینی دقیق تری از مقاومت باقی مانده ارائه دهد و ارزیابی سازه های آسیب دیده پس از حریق را قابل اعتمادتر کند. این رویکرد یک چارچوب عملی و قابل استفاده برای ارزیابی غیرمخرب سازه های بتنی پس از حریق و همچنین طراحی دقیق تر سازه های بتن آرمه در زمان ساخت ارائه می دهد.

کلیدواژه ها:

بتن ، حریق ، کاهش مقاومت فشاری ، قلوه کن شدن بتن ، آزمایش التراسونیک