الیاف فلزی

عموماً مصالح غيرفلزي به كار رفته در ساز هها از مواد نيم هترد م يباشند. اين مواد معمولا مقاومت فشاري خيلي بيشتري
نسبت به مقاومت كششي دارند. پديده شكست در اين گونه مواد ، پديد هاي غير خطي و پيچيده است. دو پارامتر مهم درتعيين محل و نحوه گسترش ترك در مواد نيمه ترد، مقاومت كششي و انرژي شكست مي باشند. در اين مقاله جهت بررسي اثر الياف برپارامترهاي شكست بتن به خصوص انرژي شكست ، آزمايشهاي فشاري و كششي روي نمونه هاي استوان هاي و آزمايش خمش بر روي نمونه هاي تير ساخته شده از بتن ساده و بتن اليافي داراي شكاف به عمقهاي مختلف در وسط دهانه انجام شد. 8 نمونه تير بتني ساده ، 8 نمونه تير بتني 1 حجمي الياف فولادي مورد آزمايش قرار گرفت. در تعيين انرژي شكست ،از / با % 1 حجمي الياف فولادي و 8 نمونه تير بتني با % 5 استفاده شد. دراين روش از سطح زير منحني نيرو- جابجايي هر نمونه، براي تعيين انرژي شكست استفاده RILEM روش پيشنهادي 1 درصد، انرژي شكست نسبت به بتن ساده تا حدود 28 / ميشود . براساس نتايج حاصله در نمونه هاي بتني، با افزايش درصد الياف تا 5 برابر و شكل پذيري سازه (مقدار جابجايي قابل تحمل سازه) تا حدود 24 برابر افزايش م ييابد. حضور الياف، تغييرات اندكي در مقاومت كششي را پديدار ميسازد.

حضور الياف فولادي در بتن، باعث بهبود بسياري از خواص مكانيكي آن نظير افزايش قابليت باربري و
شكل پذيري آن به خصوص پس از ايجاد ترك مي شود البته از آنجايي كه مقاومت كششي ماده در درصدهاي
پايين الياف به تنش قابل تحمل ماده زمينه بستگي دارد، در بتن با درصد الياف كم (كمتر از 2% حجمي) مقاومت
كششي ماده تغيير چشمگيري نمي يابد.

دو پارامتر مهم در تعيين نحوه ايجاد و گسترش ترك در مواد نيمه ترد، نظير بتن ساده و بتن اليافي، مقاومت
انرژي لازم براي گسيختن و ايجاد سطح واحد شكست) مي باشند. پارامتر اول تعيين ) GF كششي و انرژي شكست
كننده محل شروع ترك و پارامتر دوم بيانگر ميزان قدرت جذب انرژي وشكل پذيري پس از ايجاد ترك م يباشد.
روش مناسب در تعيين پارامتر اول، كه مقدار آن را مستقل از ابعاد نمونه بيان مي كند، روش تست استوانه برزيلي
روش تست كشش مستقيم مي باشد. اگرچه برخي محققين ، GF ، است. روش مستقيم براي تعيين پارامتر دوم
استفاده كرده اند، اما انجام چنين آزمايشي براي بتن مشكلات زيادي به همراه GF نيز از اين روش براي تعيين
دارد

خلاصه و نتيجه گيري
در مجموع براساس نتايج آزمايشها مي توان گفت:

1. اگرچه دربرخي موارد، مقدار متوسط مقاومت كششي و فشاري در نمونه هاي بتن اليافي نسبت به بتن
   ساده افزايش داشت، اما در برخي نمونه ها، مقادير مقاومتها در بتن اليافي كمتر از بتن ساده است. به عبارت ديگر،
   ميتوان گفت درصدهاي پايين الياف (زير 2% حجمي) تاثير اندكي روي مقاومت كششي و فشاري بتن داشته و
   گاهي اين اثركاهنده است.
2. در درصدهاي پايين الياف، افزايش اندك درصد الياف باعث افزايش چشمگير انرژي شكست بتن
   1 حجمي تا حدود 28 / مي شود. انرژي شكست،با حضور 1% حجمي الياف در بتن تا حدود 15 برابر و در حالت % 5
   برابر نسبت به بتن ساده افزايش يافت.
3. درصدهاي پايين الياف، باعث افزايش چشمگير جابجايي قابل تحمل (نظير شكست) تير بتني مي
   1 حجمي الياف نسبت به بتن ساده حدود 24 برابر / شود. به طوري كه اين جابجايي به طور متوسط در بتن با % 5
   افزايش يافت.
4. در درصدهاي پايين الياف (زير 2% )، بار بيشينه قابل تحمل سازه تابعي از ابعاد تير و شكاف اوليه است
   و در تستهاي انجام شده وابستگي مشخصي به درصد الياف از خود نشان نداد.
   حساب شده براي هر نوع بتن تغييرات مشخصي برحسب عمق شكاف اوليه ندارد و مستقل از GF -5 مقدار
   آن به نظر ميرسدواز اين جهت به عنوان يك خصوصيت ماده مي تواند در نظر گرفته شود.
   از آزمايش خمش سه نقطه اي، ايجاد شكاف اوليه براي هدايت مسير ترك بصورت تقريبا GF -6 در تعيين
   مستقيم، به منظور محاسبه دقيق تر انرژي شكست، لازم به نظر مي رسد.