بررسی آزمایشگاهی پارامترهای خرابی در سیستم های روسازی صلب بتنی

پارامترهای خرابی و رفتار ترک خوردگی بتن یکی از مهمترین عوامل تاثیرگذار در مکانیزم پاسخ سیستم های روسازی بتنی است. در این خصوص استفاده از سنگدانه های سبک در بتن روسازی راه میتواند رفتار ترک خوردگی و معیارهای شکست آن را تغییر داده و از طرفی به عنوان جایگزین بخشی از سنگدانه های طبیعی در ساخت بتن راه حلی موثر در راستای کاهش آسیب های زیست محیطی ناشی از استفاده منابع طبیعی میباشد. تحقیق حاضر بر تحلیل مکانیزم خرابی سیستم های روسازی بتنی صلب بصورت آزمایشگاهی بر روی تیرهای بتنی شکافدار حاوی سنگدانه های سبک متمرکز شده است. بدین منظور بخشی از مصالح ریزدانه به صورت حجمی در چهار درصد مختلف (۵، ۱۰، ۱۵ و ۲۰%) جایگزین سنگدانه های طبیعی گردید. آزمایش های اصلی در تحقیق حاضر شامل تست مقاومت فشاری، خمش سه نقطه ای، کشش برزیلی و تعیین مدول ارتجاعی بوده که به ترتیب بر روی المان های مکعبی، تیرهای شکافدار و استوانه ای انجام پذیرفت. سپس پارامترهای خرابی با استفاده از دو رویکرد مختلف روش اثر اندازه و تاثیر مرز تعیین گردید. نتایج نشان داد که درصد جایگزینی سنگدانه سبک در بتن سبز به طور قابل توجهی بر پارامترهای خرابی سیستم های روسازی بتنی صلب اثرگذار است. مطابق با نتایج حاصله، با افزایش درصد جایگزینی مصالح ریزدانه از ۰ به ۲۰ % سطح شکست، انرژی شکست اولیه، طول ناحیه پردازش شکست و چقرمگی شکست در رویکرد اثر اندازه افزایش یافت، در حالی که عدد شکنندگی روند کاهشی داشته است. همچنین، نتایج حاکی از آن است که نسبت انرژی شکست (G(F به انرژی شکست اولیه (G(F برای سیستم های روسازی ساخته شده از بتن سبز در محدوده ۲/۱۷ بوده است. علاوه بر این، انرژی شکست مستقل از اندازه از دو روش BEM و روش پیشنهادی Elice محاسبه گردید که پارامتر مزبور در این دو روش بطور معناداری به هم نزدیک می باشد.