بررسی انواع آسیب های وارده به سگمنت های بتنی در مرحله تولید و حمل

امروزه قطعات پیش ساخته بتنی به عنوان پوشش نگهداری تونل هایی که با استفاده از ماشین های تمام مقطع حفاری می شوند مورد استفاده قرار می گیرند سگمنت های بتنی طی فرایند تولید تا نصب در تونل دچار آسیب دیدگی های متعددی شده که تاثیر منفی بر کیفیت سگمنت های تولید شده در کارخانه سگمنت داشته و طول عمر مفید پوشش تونل را نیز کاهش می دهند. در این مقاله طبقه بندی جدیدی در رابطه به انواع آسیب های وارده به سگمنت های بتنی در حین تولید و انتقال جهت نصب در تونل ارائه می شود. این طبقه بندی بر اساس آسیب های وارده ناشی از خطای اپراتوری و نامناسب بودن بتن می باشد. آسیب های وارده ناشی از خطاهای اپراتوری را براحتی می توان با بالا بردن دقت در تولید و اموزش اپراتورها کاهش داد. از سویی دیگر آسیب هایی که ناشی از نامناسب بودن بتن می باشند در زمان تولید براحتی قابل تشخیص و پیشگیری نمی باشند. ترک خوردگی سگمنت های بتنی یکی از متداول ترین آسیب های وارده به این قطعات می باشد که بیشترین تاثیر را در طول عمر مفید پوشش تونل دارد. نیروهای مکانیکی و کرنش ناشی از جمع شدگی را می توان به عنوان دو عامل اصلی ترک خوردگی قطعات پیش ساخته بتنی معرفی نمود. جهت بررسی علت ترک خوردگی سگمنت های بتنی مدل اجزا محدود با در نظر گرفتن پلاستسیته آسیب بتن به عنوان رفتار ماده مورد استفاده قرار گرفته است. پلاستسیته آسیب بتن قابلیت در نظر گرفتن رفتار بتن تحت تاثیر تنش ها ی فشاری و کششی را دارا بوده و یکی از معتبرترین رفتارهای ماده جهت مدل سازی سازه های بتنی می باشد. نتایج حاصل از مدل سازی های عددی نشان می دهد که دلیل اصلی آسیب دیدگی سگمنت های بتنی کرنش ناشی از جمع شدگی بتن بوده و نیروهای مکانیکی وارده به آنها تاثیر اندکی در ایجاد این نوع آسیب دارد. در واقع جمع شدگی با کاهش مقاومت کششی بتن خاصیت ترک پذیری آن را افزایش می دهد. بنابراین طرح اختلاط بتن باید به گونه ای انتخاب شود که کمترین میزان کرنش جمع شدگی را ایجاد نماید.