بررسی و مشابه سازی عددی رفتار خمشی تیرهای بتنی مسلح متاثر از واکنش قلیای سنگدانه ها

پدیده واکنش قلیایی سنگدانه ها واکنشی است شیمیایی که بین یون هیدروکسید که به صورت هیدروکسید سدیم و پتاسیم در پرتلند یافت می شود و بعضی از انواع سنگدانه های موجود در بتن اتفاق می افتد. آب به عنوان یک کاتالیزور عمل میکند. این واکنش سبب تورم بتن و ترکهای ریز و در نهایت ترکهای قابل رویت و با تولید ژل، که آب را جذب می کند و گسترش می یابد، با افزایش حجم، و در نتیجه ترک خوردگی و فروپاشی بتن می باشد. لذا با توجه به این تاثیرات بر تیرهای بتنی و شبیه سازی آن به روش عناصر محدود، مدل عددی توسط نرم افزار آباکوس طراحی صحت سنجی شده است. لذا با توجه فشار ژل تشکیل شده از واکنش قلیایی سنگدانه ها در مدل ارائه شده ، فشار یکنواخت در همه جهات به عنوان فشار داخلی و با ارائه فرمولی نوین با استفاده از کرنش آزاد نمونه ها به مقدار فشار داخلی رسیدیم. لازم به ذکر است برای نخستین بار خزش نیز توسط نرم افزار آباکوس مورد استفاده برای تجزیه و تحلیل ساختاری محاسبه و مدلسازی شده است. لذا با توجه به نتایج مدل کردن واکنش قلیایی بصورت فشار داخلی ژل سیلیکاتی به واقعیت نزدیکتر بوده و روش مناسبی جهت مدل کردن این پدیده دارد. همچنین می توان با استفاده از آرماتور فشاری در تیرهای که مبتلا به این پدیده کرنش ناشی از آرماتور کششی را کنترل و از افزایش آن جلوگیری نمود نیز به علت وجود آرماتور بیشتر در ناحیه کششی کرنش ناشی از واکنش قلیایی در این ناحیه کمتر از قسمت فشاری است. انبساط واکنش قلیایی را می توان با یک نیروی معادل کششی جایگزین نمود. این نیرو باعث افزایش کرنش کششی در سطح مقطع تیر می شود.

کلیدواژه ها:

واکنش قلیایی ، بتن ، المان محدود ، مدول الاستیک ، تیر بتنی مسلح