مطالعه آزمایشگاهی رشد ترک در تیرهای بتنیecc مسلح و غیرمسلح

کامپوزیت‌‌های سیمانی با الیاف پلی‌وینیل الکل(ecc-pva)‌، دسته‌ای از کامپوزیت‌های سیمانی‌ست که علاوه بر مقاومت کششی و شکل‌پذیری بالا، عرض ترک تحت کنترل است. رفتار کرنش- سخت‌شونده کامپوزیت‌ها، تحت اثر بارهای کششی و خمشی و بروز ترک‌خوردگی متعدد به جای ترک‌های عمیق و متمرکز، از مزایای مهم آن‌ها محسوب می‌شود، که منجر به استفاده روزافزون از آن شده است. در این مقاله، هشت نمونه تیر بتنیecc (چهار نمونه با الیاف 2% و چهار نمونه با 1.5% الیاف pva) مورد آزمایش‌قرار گرفته است و نمودارهای بار- جابه‌جایی، بار- بازشدگی دهانه و بازشدگی دهانه ترک-جابه‌جایی ترک بدست آورده شده است. برای تعیین میزان بازشدگی دهانه ترک از 4 عدد جابه‌جایی‌سنج (lvdt) در اطراف ترک اولیه‌ای که در تیر ایجاد شده بود، استفاده شد. با افزایش جابه‌جایی اعمال شده توسط دستگاه استاندارد با ظرفیت500kn میزان بازشدگی ترک اولیه افزایش پیدا می‌کرد که این میزان توسط جابه‌جایی‌سنج‌ها به ثبت ‌رسید. سپس در انتها با میانگین‌گیری از میزان بازشدگی ثبت شده توسط جابه‌جایی‌سنج‌ها میزان بازشدگی نهایی دهانه ترک به دست آمد. نتایج نشان می‌دهد، نمونه‌هایecc با الیاف 2% دارای ظرفیت باربری کمتر و جابه‌جایی بیشتر است و دهانه بازشدگی و شکل‌پذیری بیشتری نسبت به نمونه‌ ecc با الیاف 1.5% دارند. همچنین افزایش درصد میزان الیاف pva باعث افزایش ظرفیت خمشی تیرها به میزان 10 درصد شد.

experimental study of crack propagation in plain and reinforced ecc beams containing pva fibers

engineered cementitious composites with polyvinyl alcohol fibers (ecc-pva) are a group of cementitious composites, which not only provide high ductility and tensile strength but also control the crack width. the strain-hardening behavior under tensile and flexural loads and the formation of multiple shallow cracks instead of deep and concentrated cracks are among the main advantages of these composites, leading to their widespread application. in this paper, eight ecc concrete beam specimens, including four specimens containing 2% and the other four containing 1.5% pva fibers, were tested and their load-displacement and load-crack mouse opening displacement curves were obtained. to determine the crack mouth opening displacement, four lvdts were mounted around initial crack formed in the beam. as the displacement applied using the standard testing machine with a 500kn capacity increased, which were recorded using the lvdts. afterward, by averaging the recorded opening displacement recorded using lvdts, the final crack mouth opening displacement was obtained. the results indicated that the ecc specimens with 2% pva fibers had lower load-carrying capacity, and greater displacement, crack mouth opening displacement, and ductility values compared with the ecc specimens with 1.5% pva fibers. moreover, increasing the pva fiber percentage elevated the flexural capacity of the beams by 10%.