مهدی نعمت زاده افروزی

با گذشت زمان و پیشرفت علم، تقاضا برای ساخت بتن هایی با خواص بهبود یافته مانند بتن مقاومت بالا رو به افزایش است. از آن جا که بتن مقاومت بالا دارای معایبی از جمله رفتار شکننده، مقاومت کششی کم و ظرفیت کرنش اندک می باشد و همچنین در مقابل بازشدگی و انتشار ترک ضعف دارد، استفاده از روش هایی برای بهبود این معایب ضرورت دارد. یکی از این روش ها، تقویت بتن با الیاف می باشد. استفاده از الیاف در بتن، باعث بهبود خواص مکانیکی بتن می شود. همچنین با توجه به این که استفاده از پوزولان ها در تولید بتن های با مقاومت بالا بسیار موثر می باشد و پیوند بین خمیر سیمان و سنگدانه را بهبود می بخشد، بررسی اثر آن بر روی رفتار بتن الیافی ضرورت دارد. این تحقیق یک مطالعه آزمایشگاهی از اثر میکروسیلیس و نانو سیلیس بر روی خواص مکانیکی بتن مقاومت بالا حاوی الیاف فورتا فرو و الیاف فولادی را ارائه می دهد. در مرحله اول برای بررسی اثر الیاف، از 5 نوع درصد حجمی مختلف برای هر نوع الیاف شامل 0/5 %، 0/75 %، 1 %، 1/25 % و 1/5 % برای الیاف فولادی و 0/2%، 0/35 %، 0/5 %، %0/65 و 0/8% برای الیاف فورتافرو استفاده می شود و در این مرحله هیچ پوزولانی در مخلوط بتنِ الیافی به کار گرفته نمی شود. در مرحله دوم برای بررسی اثر پوزولان ها در بتن مقاومت بالای مسلح شده با الیاف، از سه نوع درصد مختلف جایگزین وزنی سیمان برای هر یک از پوزولان ها شامل 8%، 10% و 12% برای میکروسیلیس و 1%، 2% و 3% برای نانوسیلیس همراه با یک نوع درصد حجمی ثابت برای هر نوع الیاف استفاده می شود. در نتیجه به طور کلی 230 نمونه ی استوانه ای در 23 طرح اختلاط مختلف برای بررسی خواص مکانیکی و رفتار بتن تحت آزمایش های مقاومت فشاری، مدول الاستیسیته، مقاومت کششی، جذب آب قرار گرفته و با استفاده از نتایج رسم منحنی تنش-کرنش فشاری، پارامترهای مختلفی همچون کرنش در تنش حداکثر، کرنش نهایی و شاخص چقرمگی مورد بررسی قرار می گیرد. همچنین، دو مدل مختلف برای پیش بینی رفتار تنش -کرنش بتن الیافی ارائه می شود که در آنها از روابط تجربی بدست آمده برای پارامترهای موثر تنش-کرنش فشاری استفاده می شود و سپس نتایج مدل ها با نتایج آزمایشگاهی مقایسه می شوند. نتایج آزمایشگاهی نشان می دهد که افزودن الیاف فولادی و الیاف فورتا فرو منجر به افزایش مقاومت فشاری، مدول الاستیسیته، کرنش در تنش حداکثر