بررسي رفتار تيرهاي عميق بتني حاوي سنگ دانه بازيافتي بتني و آسفالتي

اصفهان : دانشگاه صنعتي اصفهان

مهندسي عمران

دكتري

در اين تحقيق به بررسي آزمايشگاهي و تحليل عددي تيرهاي عميق حاوي سنگ دانه هاي بازيافتي پرداخته مي شود. تحقيقات انجام شده در اين پژوهش به سه بخش تقسيم بندي مي شود. در بخش اول مشخصات فيزيكي و مكانيكي بتن هاي حاوي سنگ دانه طبيعي (NCA)، سنگ دانه بازيافتي بتني (RCA) و سنگ دانه بازيافتي روسازي آسفالتي (RAP) بررسي مي شوند. در بخش دوم به ارزيابي آزمايشگاهي تيرهاي عميق بتني ساخته شده با بتن حاوي سنگ دانه طبيعي و سنگ دانه بازيافتي پرداخته مي شود. در بخش سوم نيز رفتار تيرهاي عميق بتني حاوي سنگ دانه بازيافتي به روش عددي بررسي مي گردد. از نتايج بخش اول اين تحقيق نتيجه مي شود كه با اضافه شدن درصد جايگزيني RCA و RAP مشخصات مكانيكي بتن شامل مقاومت فشاري بين 14 تا 30 درصد و مدول الاستيسيته بتن بين 43 تا 53 درصد كاهش مي‌يابد. چنانچه از طرح اختلاط اصلاح شده استفاده شود مي‌توان به مقاومت فشاري هدف رسيد اما همچنان مقدار مدول الاستيسيته كاهش مي‌يابد. هم چنين با بررسي منحني تنش-كرنش فشاري تك‌محوره مي‌توان به افزايش كرنش نظير تنش حداكثر تا 22 درصد براي بتن‌هاي حاوي RCA و تا 27 درصد براي بتن‌هاي حاوي RAP، كاهش شيب بخش صعودي نمودار تنش-كرنش، كاهش كرنش نهايي براي بتن‌هاي حاوي RCA و افزايش كرنش نهايي تا 100 درصد براي بتن‌هاي حاوي RAP اشاره كرد. در بخش دوم اين تحقيق به بررسي رفتار تيرهاي عميق بتن مسلح حاوي NCA، RCA و RAP، پرداخته شد. 10 تير عميق بتني با دو نسبت طول به عمق 6/1 (گروه G1.6) و 7/2 (گروه G2.7) ساخته شدند. در هر گروه، يك نمونه از بتن حاوي NCA، دو نمونه با 50 درصد جايگزيني RCA و RAP بدون اصلاح طرح اختلاط و دو نمونه با 100 درصد جايگزيني RCA و RAP با اصلاح طرح اختلاط به جهت رسيدن به مقاومت فشاري هدف ساخته شدند. نتايج نشان مي‌دهند كه در صورت جايگزيني 50 درصد NCA با RCA و RAP ظرفيت برشي تيرهاي عميق در گروه G1.6 به ترتيب 9 و 7/11 درصد و در گروه G2.7 به ترتيب 66/4 و 52/7 درصد كاهش مي‌يابد. با 100 درصد جايگزيني NCA با RCA و RAP و اصلاح طرح اختلاط به جهت رسيدن به مقاومت فشاري هدف، ظرفيت برشي تيرهاي عميق تقريباً يكسان شدند. ميزان انرژي جذب شده در نمونه‌هاي تير عميق حاوي RAP به نسبت نمونه هاي حاوي NCA و RCA بيشتر است. بررسي ترك‌خوردگي نمونه‌ها نشان مي‌دهد كه تعداد ترك‌هاي خمشي و قطري در نمونه‌هاي حاوي RCA كاهش و در نمونه‌هاي حاوي RAP بيشتر مي‌شوند. در بخش سوم اين تحقيق، نتايج تحليل هاي عددي نشان مي دهند كه با معرفي مناسب پارامترهاي غيرخطي مصالح بتني و فولادي براي اعضاي بتني حاوي NCA، RCA و RAP مي توان به دقت بسيار خوبي از نتايج تحليل هاي غيرخطي دست يافت. نتايج تحليل هاي عددي بر روي 63 نمونه تير عميق نشان مي دهند كه براي هر نسبت a/h و L/h ماهيت رفتاري تيرهاي عميق حاوي NCA و RCA بسيار شبيه به يكديگر است، درحالي‌كه تيرهاي عميق بتني حاوي RAP رفتاري متفاوت با دو نمونه متناظر خود دارند. تيرهاي عميق حاوي RCA و NCA با هر نسبت a/h و L/h رفتاري ترد داشتند، اما تيرهاي عميق حاوي RAP به‌مراتب شكل‌پذيرتر بودند. پديده اثر ابعاد در تيرهاي عميق حاوي NCA و RCA بسيار شبيه به يكديگر است، درحالي‌كه در تيرهاي عميق حاوي RAP شدت اين اثر كمتر نتيجه شد.

210267

سازه

مهندسي عمران

دانشگاه صنعتي اصفهان

آرمان مام عزيزي

كياچهر بهفرنيا