مطالعۀ آزمايشگاهي عملكرد لرزه‌اي ستون‌هاي مربعي كامپوزيتي سيماني

در سال هاي اخير، نسل جديدي از كامپوزيت هاي سيماني مسلح اليافي مقاومت بالا، تحت عنوان «كامپوزيت هاي سيماني مهندسي» (ECC) در صنعت ساختمان معرفي شده است. اين كامپوزيت ها با الياف هاي پلي وينيل الكل (PVA) مسلح شده و داراي خصوصياتي چون مقاومت كششي بالا، ترك خوردگي چندگانه و عرض كم ترك است. با توجه به اهميت ستون هاي بتن آرمه به عنوان حساس ترين و بحراني ترين اعضاي باربر، در اين مطالعه، 12 ستون مربعيشكل از كامپوزيت هاي پايه سيماني مهندسي در مقياس واقعي، تحت بارگذاري چرخه اي به طور آزمايشگاهي مورد بررسي قرار گرفته است. در اين تحقيق، نمونه ها با نسبت ابعادي و درصد الياف PVA متفاوت، تحت بارگذاري جانبي قرار گرفته اند. در تحقيقات پيشين، حداكثر ميزان استفاده از الياف PVA در ساخت ECC، حداكثر دو درصد بوده؛ اما در اين تحقيق آزمايشگاهي، ميزان الياف به كار رفته در نمونه هاي ساخته شده، بين 0 تا 1/5 درصد است. تأثير پارامترهاي مورد بررسي بر روي تغييرمكان، نحوۀ جذب و استهلاك انرژي، مدهاي شكست، توزيع ترك، ظرفيت باربري، شكل پذيري و طول ناحيۀ تسليم بررسي و ارزيابي شد. نتايج نشان داد كه استفاده از ECC در مقايسه با بتن معمولي، موجب تغيير مدهاي شكست و مشخصات تغييرشكلي و همچنين افزايش ظرفيت باربري، شكلپذيري و طول تسليم شده و با افزايش نسبت ابعادي و درصد الياف ناحيۀ پلاستيك، اين ويژگي ها افزايش يافته است. به نحوي كه اين ميزان در مقطع كامپوزيتي، دو برابر نمونۀ معمولي مشابه (بدون الياف) است. ضريب شكل پذيري جابجايي و ضريب شكل پذيري دوراني در ستون ECC نيز به ترتيب 100 % و 40 % نسبت به ستون معمولي افزايش يافت.