ارزيابي آزمايشگاهي عملكرد سازه اي تيرهاي بتن اليافي با الياف فلزي قلابدار و الياف پليمري ماكرو در سطوح مختلف خوردگي آرماتور

Experimental Evaluation of Structural Performance of FRC Beams with Hooked Metal and Macro Polymer Fibers at Different Levels of Reinforcement Corrosion

خوردگي آرماتور در سازه‌هاي بتن مسلح منجر به كاهش ظرفيت باربري و شكل‌پذيري اعضاي بتن مسلح مي‌گردد. اﺳﺘﻔﺎده از اﻟﻴﺎف در بتن ﺑﺮاي ﺑﻬﺒﻮد ﺧﻮاص مكانيكي ﺑﺘﻦ ﻣﺪتﻫﺎﺳﺖ ﻛﻪ ﻣﻮرد ﺗﻮﺟﻪ ﻣﻬﻨﺪﺳﺎن ﻗﺮار ﮔﺮﻓﺘﻪ اﺳﺖ. در اين تحقيق به منظور بررسي تاثير الياف پليمري و الياف فلزي بر عملكرد خمشي تيرهاي بتن مسلح داراي خوردگي و بدون خوردگي يك مطالعه آزمايشگاهي انجام گرفت. دو نوع الياف پليمري ماكرو و الياف فلزي قلابدار با درصدهاي حجمي 0% و 0.5% در سه سطح خوردگي تقريبي 0% و 7% و 9% مورد آزمايش قرار گرفتند. براي انجام آزمايش خوردگي تسريع شده از يك استخر با 3% نمك، استفاده شد. در نهايت تيرهاي بتن مسلح تحت آزمايش بارگذاري خمشي قرار گرفتند. رفتار سازه‌اي تيرهاي بتن مسلح در تيرهاي داراي خوردگي و تيرهاي بدون خوردگي و با الياف و بدون الياف مورد بررسي و مقايسه قرار گرفتند. بر‌اساس نتايج آزمايشگاهي، خوردگي آرماتور باعث كاهش شكل‌پذيري نمونه‌ها گرديد و استفاده از الياف فلزي و پليمري در نمونه‌هاي بدون خوردگي و با خوردگي سطح يك و دو باعث افزايش دو برابري شكل‌پذيري مي‌گردد. الياف پليمري ماكرو در مقايسه با الياف فلزي قلابدار در نمونه‌هاي داراي خوردگي تاثير بيشتري در افزايش شكل‌پذيري نمونه ها دارند. افزايش درصد خوردگي در نمونه‌هاي بدون الياف باعث كاهش حداكثر مقاومت نمونه‌ها گرديد اما در نمونه‌هاي با الياف با افزايش درصد خوردگي تغيير محسوسي در ظرفيت باربري نمونه‌ها مشاهده نگرديد.

Corrosion in reinforced concrete structures reduces the strength capacity and ductility of members and concrete elements. The use of fibers to improve mechanical properties of concrete has long been considered by engineers. In this study, an experimental study was conducted to investigate the effect of macro-polymeric fibers and hooked metal fibers on corrosion-free, non-corrosive reinforced concrete beams. Two types of macro-polymeric fibers and hooked metal fibers with 0% and 0.5% volume percentages were tested at three levels of corrosion of 0%, 7% and 9%. An accelerated corrosion test was used from a 3% salt pool. Finally, the reinforced concrete beams were subjected to bending loading tests. Structural behavior of reinforced concrete beams in corrosion beams and non-corrosion beams and with fibers and non-fibers were evaluated and compared. Based on experimental results, corrosion reduces the ductility of the specimens and the use of metallic and polymeric fibers in non-corrosion and corrosion specimens of the first and second surfaces causes a two-fold increase in ductility. Macro polymer fibers are more effective in increasing the shape of the samples compared to the hook metal fibers in corrosion samples. Increasing the percentage of corrosion in non-fibrous specimens decreased the maximum resistance of the specimens, but in specimens with fibers, no significant change was observed in the bearing capacity of the samples with increasing corrosion percentage.