Laboratory Investigation of the Effect of Steel Fibers at Different Volume Fractions on the Mechanical Properties of Fiber-Reinforced Concrete

این تحقیق به بررسی مشخصات مکانیکی بتن¬های حاوی الیاف فولادی قلاب‌دار با درصدهای حجمی مختلف الیاف پرداخته است. برای این منظور، طرح¬های اختلاط بتن بدون الیاف و با درصدهای حجمی مختلف الیاف قلاب‌دار با مقادیر (6/0، 8/0، 9/0 و2/1 درصد) ساخته شده است. بررسی¬ها نشان داده است چندین متغیر برخصوصیات مکانیکی بتن با الیاف فولادی تاثیر ¬گذاشته است، این متغیر¬ها شامل : نوع و درصد الیاف مصرفی، نسبت ظاهری الیاف(قطر/طول) ، مقاومت ماتریس و اندازه سنگدانه‌ها می¬باشد. درصورت استفاده از مقادیر زیاد الیاف )بیش از 2 درصد حجمی‌ یا نسبت ظاهری الیاف بیش از100درصد) و یا اضافه کردن فوری الیاف به مخلوطی که کارایی کافی ندارد، مشکل گلوله ای شدن به وجود آمده و باعث کاهش مقاومت بتن می‌گردد. پارامترهای مقاومتی به منظور شناسایی رفتار بتن الیافی شامل: مقاومت¬های فشاری و کششی هستند. برای هر طرح، نمونه¬های مکعبی به ابعاد 15 15 15 سانتی¬متر برای مقاومت فشاری و نمونه¬های استوآن‌های به ابعاد 30 15 سانتی¬متر برای مقاومت کششی تهیه و عمل¬آوری شده است همچنین ارزیابی مقاومت فشاری و کششی نمونه¬ها در سن 28 روزه بر اساس مبنای طراحی سازه¬ها می¬باشد انجام شده است. بررسی نتایج نشان داده است، با افزایش الیاف فولادی مقاومت کششی بتن افزایش می¬یابد بنحوی که اضافه کردن الیاف فولادی به میزان 2/1درصد حجمی‌بتن ، مقاومت کششی بتن 32 درصد افزایش یافت. اما افزایش الیاف فولادی تاثیر اندکی بر افزایش مقاومت فشاری بتن دارد و با افزایش میزان الیاف فولادی مقاومت فشاری بتن کمتر می‌شود. بنحوی که ضافه کردن الیاف فولادی به میزان 2/1درصد ، مقاومت فشاری بتن 9/1 درصد کاهش یافت.