بررسی رفتار خمشی بتن مسلح شده با پارچهی اسپیسر حلقوی و شبیهسازی آن با استفاده ازروش المان محدود

استفاده از منسوجات سهبعدی جهت تولید کامپوزیتهای عمرانی نظیر منسوجات بتنی امروزه بسیارمورد توجه قرارگرفته است. پارچههای اسپیسر یکی از این پارچههای سهبعدی میباشد که بسیار در صنایععمرانی مورد استفاده قرار میگیرد. در این تحقیق اثر تقویت کنندگی پارچهی اسپیسر حلقوی در بتن بر استحکام خمشی کامپوزیت تولیدی بررسی شده است. پارچهی اسپیسر تولیدی به روش حلقوی پودی وتوسط ماشین تخت باف تولید گردید. به منظور تولید ماتریس بتنی از سیمان و ضایعات سنگبری استفاده شد که خود نیز نوآوری در زمینه بازیافت این نوع ضایعات میباشد. ملات تهیه شده به درون پارچه ریختهشده به گونهای که دیوارههای پارچه به اندازهی 2 میلیمتر درون ماتریس قرار گیرند. سپس بر روی تمامی نمونهها )تقویت شده و تقویت نشده( آزمایش خمش سهنقطهای صورت گرفت. نتایج حاصل از آزمایشخمش سهنقطهای نشان میداد حضور پارچهی اسپیسر در بتن علاوه بر افزایش استحکام خمشی، کرنش تا شکست نمونه را نیز افزایش داده است. در مرحلهی بعدی به منظور بررسی اثر تقویت کنندگی الیاف در بتن از شبیهسازی به روش المان محدود در مقیاس مزو استفاده شد. پارچهی طراحی شده با توجه به موقعیت دیوارههای پارچهی اسپیسر در سه مکان بالا و پایین تار خنثی و کنارههای ماتریس قرار گرفتند وبا استفاده از شبیه سازی به روش المان محدود اثر هر موقعیت پارچه بر استحکام خمشی بتن مورد برررسی قرار گرفت. نتایج حاصل از شبیهسازی نشان میداد قرارگیری پارچه در پایین تار خنثی بیشترتاثیر را بر تقویت استحکام خمشی بتن دارد. همچنین با افزایش تراکم بافت، طول نخ قرار گرفته در راستای تنش کششی کاهش یافته و استحکام خمشی کمتر میشود. در نتیجه با توجه به نتایج حاصل از شبیهسازی، رابطهی فاکتور تقویت کنندگی پارچه در بتن برای نمونه کامپورزیت تقویت شده با پارچهی اسپیسر حلقوی بهبود بخشیده شده و این فاکتور تقویت کنندگی برای نمونهی تولیدی محاسبه گردید.

کلیدواژه ها:

بتن ، پارچهی اسپیسر ، منسوجات بتنی ، کامپوزیت ، شبیهسازی به روش المان محدود