ارزیابی اثر الیاف بر شرایط رشد ترک در بتن غلتکی با استفاده از مدل اصلاح شده دو-پارامتری شکست

بتن غلتکی یک مخلوط بتنی با اسلامپ صفر است که بوسیله غلتک برای رسیدن به چگالی لازم متراکم می‌گردد. در مقایسه با بتن معمولی، این بتن با میزان سیمان کمتری به مقاومت یکسان می‌رسد. با این حال، یکی از موانع اصلی در جهت توسعه استفاده از این نوع بتن در روسازی راه، مقاومت اصطکاکی پایین جهت استفاده در راه‌های با سرعت طرح بالا است. با توجه به اینکه در این نوع بتن امکان استفاده از داول در محل درزهای روسازی وجود ندارد استفاده از الیاف جهت مسلح کردن آن و افزایش توانایی انتقال بار می‌تواند گزینه مناسبی باشد. در این تحقیق از دو نوع الیاف ماکروسنتتیک و فلزی جهت مسلح نمودن این نوع بتن استفاده گردید. رفتار ترک خوردگی در مود کششی با استفاده از تیر خمش سه نقطه‌ای و به روش دو-پارامتری شکست مورد ارزیابی قرار گرفت. نوآوری مدل دو-پارامتری اصلاح شده درنظرگیری احتمال تغییر مسیر ترک در حین رشد آن است. نتایج حاصل شده از انجام آزمایش و تحلیل آماری صورت پذیرفته، بیانگر عدم اثرگذاری معنادار الیاف در الگوی رشد ترک مخلوط بتنی است. همچنین با بررسی نتایج پردازش تصویر مشخص گردید که استفاده از روش اصلاح شده دو-پارامتری شکست باعث کاهش خطای محاسبه طاقت شکست در اثر لولا شدن مسیر رشد ترک می‌گردد. حضور الیاف ماکروسنتتیک و فلزی به ترتیب باعث افزایش مدول الاستیسیته به میزان 0.5 و 1 درصد می‌گردد که حاکی از تاثیر گذاری کم الیاف در ناحیه پیش از ترک‌خوردگی بتن است. همچنین در بحث طاقت شکست، الیاف ماکروسنتتیک عملکرد بهتری از خود نشان داد. این در حالی است که الیاف فلزی در ناحیه پس از بار بیشینه، بدلیل مدول و سختی بالا باعث احتمال وقوع ناحیه سخت‌شدگی در نمودار باربازشدگی دهانه ترک می‌گردد.

Evaluating the effect of fibre on the crack growth of fibre reinforced roller compacted concrete using twoparameter fracture model

Roller compacted concrete pavement (RCCP) is a zeroslump and stiffdry mixture which is usually placed with an asphalt paver and compacted by conventional vibratory roller compactors to achieve the required density. RCCP consistently has a slightly lower cement content than conventional concretes of similar strength. Nowadays, RCCP is used for any type of industrial or heavyduty pavement and has advantages including cost saving as a result of the construction method and the increased placement speed of the pavement. Therefore, the use of RCCP pavement has become more and more popular in recent years. There are numerous studies on the mechanical properties of fibre reinforced focused on cement paste and normal concrete. However, our understanding of what exactly happens when hybrid fibres used to reinforce RCCP mixes with respect to fracture toughness is quite limited. Accordingly, in this study, three point bending test was carried out on mono and hybrid fibrereinforced RCCP based on modified twoparameter model to determine the value of Mode I planestrain fracture toughness of fibrereinforced RCCP by considering possibility of crack deflection during its propagation through modified twoparameter fracture model. Finally, it can be observed that, for great amount of fracture angle, the application of Twoparameter fracture model instead of modified Twoparameter fracture model cause to an overestimation of the fracture toughness values.