ترغب بنشر مسار تعليمي؟ اضغط هنا

الخصائص الميكانيكية للبيتون الخفيف المسلح بالألياف الفولاذية

Mechanical properties of steel fiber reinforced lightweight concrete

1460   0   29   0 ( 0 )
 تاريخ النشر 2016
والبحث باللغة العربية
 تمت اﻹضافة من قبل Shamra Editor




اسأل ChatGPT حول البحث

يتناول هذا البحث دراسة الخصائص الميكانيكية للبيتون الخفيف المسلح بالألياف الفولاذية. و قد تم الحصول على البيتون الخفيف باستخدام حصويات السكوريا المتوفرة بكميات كبيرة في الجمهورية العربية السورية. صممت ثلاث خلطات بيتونية بنسب مختلفة من الألياف الفولاذية 0.75)% , 0.5,0) (على أساس حجمي). تم إجراء مجموعة من الاختبارات على عينات اسطوانية و موشورية مأخوذة من هذه الخلطات لتعيين الخصائص الميكانيكية للبيتون الناتج و المتمثلة بالمقاومة على الضغط، معامل المرونة، الشد بالانفلاق، و الشد بالانعطاف كما تم إيجاد سلوك البيتون (العلاقة إجهاد-تشوه) تحت تأثير الضغط. بيّنت النتائج ازدياد قيم مقاومة الضغط و مقاومة الشد بالانفلاق و مقاومة الانعطاف بنسب تصل لـ16.9% و 25.6% و 53.6% عند استخدام الألياف الفولاذية على الترتيب. كما أظهرت أهمية استخدام الألياف الفولاذية لتحسين أداء البيتون و تحويل سلوكه الهش إلى سلوك مطاوع.


ملخص البحث
يتناول هذا البحث دراسة الخصائص الميكانيكية للبيتون الخفيف المسلح بالألياف الفولاذية، حيث تم استخدام حصويات السكوريا المتوفرة بكميات كبيرة في سوريا. تم تصميم ثلاث خلطات بيتونية بنسب مختلفة من الألياف الفولاذية (0%, 0.5%, 0.75%) وتم إجراء مجموعة من الاختبارات على عينات اسطوانية وموشورية لتحديد الخصائص الميكانيكية مثل مقاومة الضغط، معامل المرونة، الشد بالانفلاق، والشد بالانعطاف. أظهرت النتائج زيادة في مقاومة الضغط بنسبة تصل إلى 16.9%، وزيادة في مقاومة الشد بالانفلاق بنسبة 25.6%، وزيادة في مقاومة الانعطاف بنسبة 53.6% عند استخدام الألياف الفولاذية. كما بينت الدراسة أهمية استخدام الألياف الفولاذية لتحسين أداء البيتون وتحويل سلوكه الهش إلى سلوك مطاوع.
قراءة نقدية
دراسة نقدية: على الرغم من أن البحث يقدم نتائج مهمة حول تحسين الخصائص الميكانيكية للبيتون الخفيف باستخدام الألياف الفولاذية، إلا أنه يفتقر إلى دراسة تأثير العوامل البيئية مثل الرطوبة ودرجات الحرارة على أداء البيتون المسلح بالألياف. كما أن الدراسة تركز بشكل كبير على الخصائص الميكانيكية دون التطرق إلى الجوانب الاقتصادية والتطبيقية لاستخدام هذا النوع من البيتون في المشاريع الإنشائية. كان من الممكن أن تكون الدراسة أكثر شمولاً إذا تضمنت مقارنة بين أداء البيتون المسلح بالألياف الفولاذية وأنواع أخرى من الألياف مثل الألياف الزجاجية أو البوليمرية.
أسئلة حول البحث
  1. ما هي المواد المستخدمة في تحضير الخلطات البيتونية في هذه الدراسة؟

    تم استخدام الإسمنت البورتلاندي العادي، ماء صالح للشرب، حصويات السكوريا، رمل نهري خشن، رمل ناعم، ملدن فائق الأداء، وألياف فولاذية بطول 50 مم.

  2. ما هي النسب الحجمية للألياف الفولاذية المستخدمة في الخلطات البيتونية؟

    تم استخدام نسب حجمية للألياف الفولاذية تبلغ 0%, 0.5%, و0.75%.

  3. ما هي الزيادة في مقاومة الضغط عند استخدام الألياف الفولاذية بنسبة 0.75%؟

    ازدادت مقاومة الضغط بنسبة 16.9% عند استخدام الألياف الفولاذية بنسبة 0.75%.

  4. كيف تؤثر الألياف الفولاذية على سلوك البيتون الخفيف؟

    تعمل الألياف الفولاذية على تحسين أداء البيتون وتحويل سلوكه الهش إلى سلوك مطاوع، مما يزيد من مقاومته للتشقق ويعزز تماسكه.


المراجع المستخدمة
ACI Committee 213R-03, "Guide for Structural Lightweight Aggregate Concrete",American Concrete Institute, 2003, 38
Libre, N, A; Shekarchi, M; Mahoutian, M; Soroushian, P. "Mechanical properties of hybrid fiber reinforced lightweight aggregate concrete made with natural pumice ",Construction and Building Materials, Vol. 25, 2011, 2458–2464
Duzgun, O,A; Gul, R; Aydin, A,C. "Effect of steel fibers on the mechanical properties of natural lightweight aggregate concrete " Materials Letters, Vol. 59, 2005, 3357 – 3363
قيم البحث

اقرأ أيضاً

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.
شهد مجال صناعة البيتون تقدمًا و تطورًا كبيرًا حيث تم استحداث أنواع عديدة منها البيتون الرغوي، الذي يعرّف بأنّه بيتون ناتج عن خلط الاسمنت و الرمل مع مادة راغية تجعله أخف وزناً من البيتون العادي. تهدف هذه الدراسة لإنتاج هذا النوع من البيتون و دراسة بعض خصائصه الفيزيائية و الميكانيكية. تم تصميم الخلطة البيتونية من أجل أربع كثافات تصميمية مطلوبة (1000, 1300, 1600, 1900 kg/m3) و عيار اسمنت (350kg/m3) و نسبة الماء إلى الاسمنت (w/c=0.5). تم اجراء اختبارات مختلفة لتحديد بعض خصائص البيتون الناتج كالكثافة و المقاومة على الضغط و المقاومة على الشد بالانفلاق. بينت النتائج امكانية إنتاج بيتون رغوي بمجال واسع للكثافة و المقاومة. تراوحت قيم الكثافة الجافة للبيتون الرغوي ما بين (870-1773 kg/m3) ، و قيم المقاومة على الضغط ما بين (2.95-16.2 Mpa)، في حين سجلت المقاومة على الانفلاق قيماً تراوحت ما بين (0.32-1.76 Mpa) .
يـهدف هذا البحـث إلى دراسـة تأثير إضـافة المـواد المالئة (سـيليــكات الألمـــنيوم الصــوديوم و التـالك) على البولي استر غـــير الـمشـــبع (Unsaturated Polyester Resin) (UPR) أولاً، و عـلى البولي استر غير المشبع المقوى بالألـياف الزجـاجية بنـسبة 20%) ثانياً، حـيث أجريت مجـموعة من الاختبارات الميكانيكية شملت (اختبار الشد و الانحناء)، في المرحلة الأولى من البحث تمّ دراسة تأثير إضافة المواد المالئة، سيلــيكات الألمـنيوم الصـوديوم (SAS) و الـتالك و مزيـج سيليـكات الألمـنيوم الصـوديوم و الـتالك، على البولي استر غير المشبع الغير المقوى بالألياف الزجاجية، و قد أظهرت النتـائج أن أفضـل القيـم تمّ الـحصول عليها, عند إضافة مزيـج سيليكات الألمـنيوم الصـوديـوم و الـتـالك وفق النسبة (5% Talc, 10% SAS)، حـيث ارتـفعت قيمـة مـتانة الـشد من(31.2 MPa) إلى (33 MPa، و ارتفعت قيمة معامـل المـرونة أيضاً من (330 MPa) إلى (2750.5 MPa) و كـذلك ارتـفعت قيمة متانة الانحناء من (0.057 GPa) إلى (0.0729 GPa). في المرحلة الثانية تمّ دراسة تأثير إضافة المواد المالئة ) سيليكات الألمـنيوم الـصوديوم و التالك، و مزيـج سيلـيكات الألـمنيوم الصـوديوم و الـتالك)، على البولي استر غير المشبع المقوى بالألياف الزجاجية بنسبة (20%)، و قد أظهرت النتـائج أن أفضـل القيـم تمّ الـحصول عليها عند إضافة مزيج سيلــيكات الألمـنيوم الصـوديوم و الـتالك وفق النسبة (5% Talc, 5% SAS)، حيث ارتفعت قيـمة متـانة الـشد من 101.7 MPa)) إلى ((108.8 MPa، و ارتفعت قيمة معامل الـمرونة أيضاً من (5616 MPa) إلى (6367.9 MPa) ، و كذلك ارتفعت قيـمة مـتانة الانحناء من (0.1203 GPa) إلى ((0.1597 GPa.
أدت الزيادة الكبيرة في حجم نفايات الهدم البيتونية و تأثيرها على البيئة إلى إعادة النظر في استخدام ركام الهدم البيتوني كبديل جزئي أو كلي عن الحصويات الطبيعية، و العمل على إنتاج بيتون جديد يحقق الخواص المطلوبة لاستخدامه في المنشآت الهندسية. مع التنويه إلى إمكانية تحسين بعض الخصائص الميكانيكية لهذا البيتون من خلال معالجة هذه الحصويات قبل استخدامها، أو تدعيم هذا البيتون بالألياف لتحسين سلوكه الإنشائي. يعالج هذا البحث دراسة استبدال الحصويات الطبيعية المستخدمة في البيتون بحصويات بيتونية معاد تدويرها ناتجة عن ركام الهدم و ذلك وفق نسب استبدال مختلفة تتراوح بين 0%، 25%، 50%، 75%، 100%، و تأثير ذلك على سلوك البيتون مقارنة مع البيتون ذي الحصويات الطبيعية، مع تحديد نسبة الاستبدال المثلى. أظهرت النتائج انخفاض نسبي في مقاومة البيتون على الضغط البسيط، و انخفاض محدود للكتلة الحجمية أيضاً، و تعديل طفيف على سلوك البيتون تحت تأثير التحميل و ذلك بزيادة نسبة استبدال الحصويات الطبيعية بحصويات بيتونية معاد تدويرها.
تم في هذا البحث دراسة تأثير التقسية باستخدام التيارات عالية التردد على الخصائص الميكانيكية لنوعي الفولاذ الكربوني (0.59%C , 0.35%C) الأكثر استخداماً في عمليات التصنيع المحلي، حيث تم أخذ عينات من نوعي الفولاذ بعد تقسيتها بالتيارات عالية التردد عند قيم مختلفة للاستطاعة و لسرعة تحرك ملف التحريض و إجراء اختبارات القساوة و الشد و الصدم عليها. و بعد إجراء التجارب و الاختبارات أظهرت النتائج التحسن الواضح في الخصائص الميكانيكية مع تأثير محدود على متانة الصدم لنوعي الفولاذ الكربوني عند معالجته بالتيارات عالية التردد، كما أظهرت إمكانية التحكم بهذه الخصائص من خلال تغيير بارامترات طريقة التقسية.
التعليقات (0)
no comments...
سجل دخول لتتمكن من متابعة معايير البحث التي قمت باختيارها
mircosoft-partner

هل ترغب بارسال اشعارات عن اخر التحديثات في شمرا-اكاديميا