اشترك بالحزمة الذهبية واحصل على وصول غير محدود شمرا أكاديميا
تسجيل مستخدم جديدمساهمة في دراسة تأثير الألياف الفولاذية على سلوك البيتون عالي المقاومة
Contribution to study the influence of steel fiber on the high strength concrete
1716
0 51
0
(
0
)
نشر من قبل
جامعة تشرين ورقة بحثية
تاريخ النشر
2016
مجال البحث
الهندسة الإنشائية
والبحث باللغة
العربية
تمت اﻹضافة من قبل
Shamra Editor
اسأل ChatGPT حول البحث
يتضمن البحث دراسة تجريبية لتأثير الألياف الفولاذية على المتغيرات الأساسية لمخطط الإجهاد- تشوه للبيتون عالي المقاومة على الضغط البسيط، أي على: شكل مخطط الإجهاد- تشوه، معامل مطاوعة البيتون، قدرة المادة على امتصاص الطاقة. لهذه الغاية تم تحضير مجموعة من العينات البيتونية الاسطوانية بمقاومة على الضغط (70 MPa). تمت إضافة الألياف الفولاذية ذات نسبة الشكل 70=L/D بأربع نسب حجمية مختلفة للخلطة البيتونية و هي: (0-1-1.5-2)%. اختبرت الاسطوانات تحت تأثير التحميل المستمر على الضغط و تم الحصول من خلال نتائج الاختبارات على المنحني الكامل لمخطط الإجهاد- تشوه. أظهرت النتائج التجريبية للبحث وجود تاثير إيجابي ملحوظ للألياف الفولاذية على سلوك البيتون عالي المقاومة و يزداد هذا التأثير كلما زادت كمية الألياف الفولاذية في الخلطة. يظهر ذلك في مخطط الإجهاد- تشوه، حيث أن الجزء الصاعد يتغير بشكل طفيف، بينما الجزء الهابط يتغير بشكل كلي و يقل انحداره بزيادة كمية الألياف الفولاذية، و بالتالي تحسين مطاوعة البيتون عالي المقاومة و قدرته على امتصاص الطاقة، و بذلك يبتعد سلوك البيتون عالي المقاومة عن السلوك الهش.
This research presents an experimental study about the effect of steel fibers on the main variables of stress- strain curve for high strength concrete on simple compression, which are: shape of stress- strain curve, ductility factor, energy absorption capacity. For this purpose, series of cylinders concrete specimens were prepared in compressive strength (70 MPa). the steel fiber with aspect ratio of L/D =70 were added at the volume fractions of (0-1-1.5-2)%. The cylinders were tested under a monotonic loading at compression, and as a result of the tests, the total curve of stress- strain was obtained. The experimental results of research showed a positive effect of steel fibers on the behavior of high strength concrete, this effect increased with increasing volume fraction of steel fibers. It can be seen from stress-strain curve, whereas the slope of the ascending branch is not much affected. The descending branch of the stress- strain curve decreases by the increase in the fiber volume fraction. This means the ductility and toughness improve with the addition of steel fibers and as a result the behavior of high strength concrete has gone far away from being brittle as it is used to be.
مراجعة الذكاء الصنعي:
ملخص البحث
يتناول البحث دراسة تجريبية لتأثير الألياف الفولاذية على سلوك البيتون عالي المقاومة تحت الضغط البسيط. تم تحضير عينات بيتونية أسطوانية بمقاومة ضغط تصل إلى 70 ميغاباسكال، وأضيفت الألياف الفولاذية بنسب حجمية مختلفة (0%، 1%، 1.5%، 2%). أظهرت النتائج التجريبية تأثيراً إيجابياً ملحوظاً للألياف الفولاذية على سلوك البيتون، حيث زادت المطاوعة وقدرة امتصاص الطاقة مع زيادة نسبة الألياف. يتضح من مخطط الإجهاد-تشوه أن الجزء الصاعد يتغير بشكل طفيف بينما الجزء الهابط يتغير بشكل كبير، مما يقلل من انحداره ويبتعد البيتون عن السلوك الهش. توصلت الدراسة إلى أن إضافة الألياف الفولاذية تحسن من خصائص البيتون عالي المقاومة، مما يجعله أكثر ملاءمة للاستخدام في المنشآت الهندسية.
قراءة نقدية
دراسة نقدية: تعتبر الدراسة مساهمة قيمة في تحسين فهم تأثير الألياف الفولاذية على سلوك البيتون عالي المقاومة. ومع ذلك، كان من الممكن تعزيز البحث من خلال تضمين أنواع أخرى من الألياف مثل الألياف الزجاجية أو الكربونية للمقارنة. كما أن الدراسة تركز بشكل كبير على الألياف الفولاذية دون النظر في تأثيرات طويلة الأمد مثل التآكل أو التغيرات البيئية. بالإضافة إلى ذلك، كان من الممكن تقديم نماذج رياضية أكثر دقة للتنبؤ بسلوك البيتون المسلح بالألياف الفولاذية. على الرغم من هذه النقاط، فإن البحث يقدم نتائج مهمة يمكن أن تكون مفيدة في التطبيقات الهندسية المختلفة.
أسئلة حول البحث
-
ما هو الهدف الرئيسي من الدراسة؟
الهدف الرئيسي هو دراسة تأثير الألياف الفولاذية على سلوك البيتون عالي المقاومة، بما في ذلك مخطط الإجهاد-تشوه، المطاوعة، وقدرة امتصاص الطاقة.
-
ما هي النسب الحجمية للألياف الفولاذية المستخدمة في الدراسة؟
النسب الحجمية للألياف الفولاذية المستخدمة هي 0%، 1%، 1.5%، و2%.
-
ما هي النتائج الرئيسية التي توصلت إليها الدراسة؟
أظهرت الدراسة أن إضافة الألياف الفولاذية تحسن من مطاوعة البيتون عالي المقاومة وقدرته على امتصاص الطاقة، مما يجعله أقل هشاشة وأكثر ملاءمة للاستخدام في المنشآت الهندسية.
-
ما هي التوصيات التي قدمتها الدراسة لمزيد من الأبحاث؟
توصي الدراسة بإجراء أبحاث على أنواع أخرى من الألياف مثل الألياف الزجاجية والكربونية، وإيجاد معادلات رياضية تعبر عن السلوك الحقيقي للبيتون المسلح بالألياف الفولاذية، ودراسة تأثير الألياف على المقاومة المكعبية والإسطوانية.
المراجع المستخدمة
FORSTER,S.W. High-Performance Concrete-Stretching the Paradigm. Concrete International, V. 16, No. 10, 1994, pp. 33-34
BREITENBŰCHER, I. R. Development and applications of high-performance concrete, Materials and Structures, V. 31, April 1998, pp. 209-215
RUSSEL, H. G. ACI Defines High-Performance concrete. Concrete International, V.21, No. 2, 1999, pp. 56-57
قيم البحث
اقرأ أيضاً
يتضمن هذا البحث دراسة تجريبية لسلوك البيتون عالي المقاومة و ذلك بهدف تقييم منحني الإجهاد – التشوه للبيتون عالي المقاومة و استنباط معاملات مخطط إجهادات الضغط المكافئ التي سنعتمدها في تصميم العناصر البيتونية المصنعة من البيتون عالي المقاومة.
لهذه الغا
ية تم تحضير عدد من العينات الاسطوانية بمقاومة 60MPa حيث اُختبرت هذه العينات على الضغط, و تم الحصول من خلال نتائج الاختبارات على منحني الإجهاد – التشوه .
أظهرت النتائج إمكانية تصنيع البيتون عالي المقاومة من المواد المحلية و بمقاومات أعلى من المقاومة التي حصلنا عليها, و تبين من المخططات الناتجة أن منحني للبيتون عالي المقاومة مرن بشكل خطيّ جوهرياً لحد الانهيار مع هبوط أكثر انحداراً للجزء الهابط من المنحني و هذا ما يتوافق مع نتائج الابحاث العالمية , كان الانهيار تقريباً فجائياً و سريعاً مع زيادة مقاومة البيتون و هذا يدل على أن البيتون عالي المقاومة أقل مطاوعة عند الانهيار من البيتون العادي. يختلف منحني للبيتون عالي المقاومة عن منحني للبيتون العادي و هذا يؤثر على خصائص الشكل المستطيل لمخطط الإجهاد المكافئ مما تطلب إدخال تعديلات على المعاملات تؤدي إلى تمثيل لمخطط الإجهادات المكافئ تمثيلاً أقرب للمنحني الحقيقي, و بتقييم منحني للعينات المختبرة وجدنا أن المخطط يأخذ شكل شبه منحرف (بمقاومة) قيمته في الأعلى و ارتفاع مخطط الضغط , و تم استنتاج قيمة المعاملين و ( هو متوسط إجهاد الضغط / المقاومة المميزة, هو نسبة من الارتفاع الفعّال الذي يحدد موقع مركز محصلة الضغط), حيث و و في حال زيادة المقاومة للبيتون عن فإن شكل المخطط يكون أقرب للشكل المثلثي منه للشكل شبه المنحرف, و في هذه الحالة نجد أن منحني يأخذ شكلاً مثلثياً قيمته في أعلى المثلث و ارتفاع مخطط الضغط و بتحويل مخطط الإجهادات المثلثي إلى مخطط الإجهادات المستطيل.
حاليا يتم اسهتلاك مئات الأطنان من الإطارات سنويا مما يستدعي التخلص بكفاءة من هذه الكميات من الإطارات المستهلكة و تطوير وسائل لتحويلها الى مواد مفيدة. في سورية فقط تقدر كمية الأسلاك الناتجة من الإطارات سنويا بحوالي6000 طناً.
يتناول هذا البحث تأثير ا
ضافة الألياف الفولاذية المستخرجة من الإطارات المستهلكة للسيارات على مقاومة الضغط للخرسانة. تم تحضير عينات لثلاثة خلطات من الخرسانة بعيارات اسمنت 300-350-400 كغ/م3 و أضيفت الألياف الفولاذية بقطر 0.8 مم بنسب حجمية تساوي 0.5 - 1 - 1.5% و بأطوال 30 - 40 - 60 مم بالاضافة الى عينات مرجعية بدون الياف.
بينت النتائج تحسنا في سلوك الخرسانة على المتانه و سلوك البيتون في مرحلة مابعد التشقق بالإضافة الى زيادة في مقاومتها على الضغط مما يمكن من استعمالها في تطبيقات هندسية عديدة مثل رصف المهابط في المطارات و أرضيات المعامل و المنشآت المائية نظرا لمقاومة هذه الخرسانة للتآكل بسبب جريان الماء و غير ها من التطبيقات.
برزت أهمية البيتون عالي المقاومة في الآونة الأخيرة لدخوله في تصنيع أغلب عناصر و أجزاء المنشآت البيتونية, و كذلك في تنفيذ المنشآت المدنية الخاصة, كقواعد الجسور و الأبراج العالية و الأعمدة و المنصات التي تحمل المنشآت النفطية, في البحار و المحيطات.
يهد
ف البحث إلى تصيمم خلطات بيتونية ذات مقاومات أسطوانية (55-65-75) MPa وفق الكود الأمريكي ACI-211-4R-93 ,و ذلك باستخدام إحضارات محلية و إضافات مناسبة, مع شرح لطريقة التصميم المستخدمة.
و من ثم دراسة تغيير مخطط ) الإجهاد – التشوه ) تجريباً على الضغط البسيط للعينات السابقة, و ذلك من خلال الأجهزة المتوفرة , و تمت مقارنتها مع المخططات التي تم الحصول عليها حسابياً.
تم تقييم قانون السلوك لمخطط (الإجهاد – التشوه) و معامل المرونة المأخوذ من المخطط .
استنتجت مجموعة من النتائج و التوصيات الخاصة بالموضوع و التي تمكن من تطبيق نتائج البحث على أرض الواقع.
يقدم هذا البحث سلوك القص لجوائز البيتون الخفيف بدون تسليح عرضي و المصنع
باستخدام حصويات السكوريا الخفيفة. تم اختبار تسعة جوائز تحت تأثير حمولتين متزايدتين
حتى الانهيار، و هي ثلاثة جوائز من البيتون الخفيف بدون ألياف و ستة جوائز أخرى تم
تسليحها بالألياف الفولاذية.
يقدم هذا البحث دراسة تجريبية لسلوك الجوائز- من البيتون عالي المقاومة- تحت تأثير التحميل الستاتيكي المتكرر، مع تحديد تأثير هذا النوع من التحميل على طاقة تحمل تلك الجوائز و السهوم الحاصلة فيها و من ثمّ مقارنتها مع نظائرها في حالة التحميل المستمر.
تمّ
تصميم خلطة من البيتون عالي المقاومة وفقاً لأحكام الكود الأميركي ACI211.4R-93، و من ثمَّ تحضير ستة و ثلاثين جائزاً من تلك الخلطة، حيث تمَ اختبار تسعة جوائز تحت تأثير التحميل المستمر، في حين اختُبرت الجوائز المتبقية تحت تأثير التحميل المتكرر لعدد محدد من الدورات (5,10,15) دورة، و ذلك ضمن مجال تحميل من الصفر حتى 65% أو75% أو 85% من الحمولة الدنيا المتوقعة لانهيار الجوائز تحت تأثير التحميل المستمر.
لقد أظهرت النتائج أن للتحميل المتكرر تأثيراً إيجابياً على سلوك الجوائز البيتونية الخاضعة للانعطاف، و ذلك من حيث ازدياد في طاقة تحمل تلك الجوائز مع انخفاض في قيمة السهم المرافق لحمولة الانهيار، و خاصة عندما يكون مجال التحميل من الصفر حتى 75% من الحمولة الدنيا المتوقعة لانهيار الجوائز تحت تأثير التحميل المستمر، و عند عدد محدد من الدورات (5 أو 10 أو 15 دورة).
سجل دخول لتتمكن من نشر تعليقات
التعليقات
جاري جلب التعليقات
سجل دخول لتتمكن من متابعة معايير البحث التي قمت باختيارها
