بررسی آزمایشگاهی اثر میکروسیلیس و پودر سنگ آهک بر چقرمگی شکست بتن

چقرمگی شکست یکی از مهم‌ترین خواص بتن است که شرایط گسترش ترک و درنهایت شکست بتن را کنترل می‌کند. در این تحقیق با استفاده ازآزمون روی دیسک برزیلی دارای ترک مستقیم، پیش‌بینی روند انتشار ترک و چقرمگی شکست در نمونه‌های بتن معمولی فاقد میکروسیلیس و پودرسنگ آهک و نمونه‌های بتن معمولی حاوی میکروسیلیس و پودرسنگ آهک بررسی شده است.  میکروسیلیس جایگزین 10 درصد وزنی سیمان و پودر سنگ آهک جایگزین 5 درصد وزنی سیمان شده است. فرآیند گسترش ترک از شکاف‌های از پیش موجود در نمونه‌ها و همچنین چقرمگی شکست در حالت‌های i، ii و حالت ترکیبی i ii بررسی  شد. آزمایش چقرمگی شکست روی نمونه‌های دیسک برزیلی در زوایای 0، 15، 28/83، 45، 60، 75 و 90 درجه نسبت به راستای ترک از پیش موجود انجام شده است. پس از مطالعات آزمایشگاهی مشخص گردید که شروع ترک‌های باله‌ای در زوایای کم‌تر از 60 درجه (60<α<0)، از نوک ترک از پیش موجود اتفاق می‌افتد و با ادامه‌ی بارگذاری مسیر رشد و انتشار ترک به راستای بارگذاری نزدیک می‌شود. این در حالی است که برای زوایای 60 درجه و بزرگ‌تر از آن، شروع ترک با فاصله d از نوک ترک آغاز می‌گردد. این فاصله در نمونه‌های بتن معمولی  فاقد میکروسیلیس و پودر سنگ آهک بیشتر از نمونه‌های بتن معمولی حاوی میکروسیلیس و پودر سنگ آهک است. نمونه های حاوی میکروسیلیس و پودر سنگ آهک چقرمگی شکست حالت  i، ii و ترکیبی i- ii بالاتری را نسبت به نمونه های فاقد میکروسیلیس و پودرسنگ آهک دارد.

experimental study of the effect of micro silica and limestone powder on the fracture toughness of concrete

fracture toughness is one of the most important properties of concrete that controls the conditions for crack propagation and ultimately concrete failure. this research uses the brazilian disk test to prediction of crack propagation and fracture toughness in ordinary concrete samples without micro silica and lime powder and ordinary concrete samples containing micro silica and lime powder has been investigated. micro silica replaces 10% by weight of cement and limestone powder replaces 5% by weight of cement. the crack propagation process was investigated from pre existing cracks in the specimens as well as fracture toughness in modes i, ii and hybrid mode i ii. fracture toughness tests have been performed on brazilian disk specimens at angles of 0, 15, 28.83, 45, 60, 75 and 90 degrees relative to the pre existing crack direction. after laboratory studies, it was found that the onset of fin cracks at angles less than 60 degrees (0 <α <60) occurs from the pre existing crack tip and approaches the loading direction by continuing to load and propagate the crack path. however, for angles of 60 degrees or greater, the crack starts at a distance d from the tip of the crack. this distance is more in ordinary concrete samples without micro silica and limestone powder than in ordinary concrete samples containing micro silica and limestone powder. samples containing micro silica and limestone powder have higher fracture toughness of modes i, ii and mixed state (i ii) than samples without micro silica and limestone powder.