مطالعه تاثیر الیاف فولادی بر ظرفیت خمشی تیرهای بتن سبک تقویت شده با ورق CFRP

مصالح FRP دارای خواص منحصر به فردی نظیر نسبت مقاومت به وزن بالا می باشند که اجرای سازه را تسهیل نموده و خواص مکانیکی المان های سازه ای تقویت شده با آن را بهبود می بخشند. اما آن چه که مانع استفاده حداکثری از ظرفیت باربری ورق هایFRP می شود، مود شکست رایج و محتمل در تیرهای تقویت شده تحت بارگذاری خمشی یعنی پدیده جداشدگی ورق از سطح بتن می باشد. همان طور که می دانیم منشا تمام جداشدگی ها در وجود ناپیوستگی های بتن می باشد که با افزایش عرض ترک، این ناپیوستگی شدت یافته و در تیر بتنی تقویت شده منجر به جداشدگی ورق FRP از سطح کششی آن می شود. از این رو یکی از اقدامات موثر و مفید در کنترل ناپیوستگی های بتن، افزودن الیاف به آن می باشد. وظیفه اصلی الیاف در بتن، جلوگیری از گسترش ترک هایی است که اغلب موجب ساییدگی سطح بتن می شوند. در این مطالعه پس از افزودن الیاف فولادی به بتن سبک و تقویت تیرهای بتن مسلح با ورق CFRP، پدیده جداشدگی ورق از سطح بتن و درصد افزایش ظرفیت باربری تیرها مورد ارزیابی قرار گرفت. به منظور دستیابی به اهداف مورد نظر در طرح، 6 تیر بتن مسلح الیافی که در ساخت آنها از بتن های حاوی سنگدانه سبک لیکا و الیاف فولادی استفاده شده است، در ابعاد مقطع 160×100 میلی متر و طول1200 میلی متر ساخته شده و سطح کششی آنها با یک لایه ورق CFRP تقویت شد. نتایج به دست آمده ازمطالعات آزمایشگاهی نشان می دهد که افزودن الیاف فولادی به بتن، ضمن افزایش شکل پذیری و انعطاف پذیری تیرها، عرض ترک ها را کاهش داده و پدیده جداشدگی ورق از سطح بتن را به تاخیر انداخته است. نتایج حاصل از آزمایش ها روی تیرهای بتن سبک تقویت شده با ورق نیز حاکی از افزایش چشمگیر خیز وسط دهانه تا 21.18 میلی متر و ظرفیت باربری نهایی تا 107 کیلونیوتن می باشد.

کلیدواژه ها:

الیاف فولادی ، ورقCFRP ، بتن مسلح ، ظرفیت باربری ، پدیده جداشدگی ورق از سطح بتن