مطالعه های آزمایشگاهی و عددی گسترش ترک در بتن خودتراکم سبک

به منظور تعیین پارامترهای شکست بتن خودتراکم سبک دو روش مختلف اثر اندازه و کار شکست مورد استفاده قرار گرفت. برای لحاظ نمودن رفتار بتن در مقاومت های متفاوت، دو طرح اختلاط با نسبت های آب به سیمان 0. 42 و0. 47 در نظر گرفته شد. در ابتدا خصوصیات روانی بتن مورد بررسی قرار گرفت و بعد از اطمینان از خودتراکم بودن آن ها خصوصیات مکانیکی بتن سخت شده تعیین گردید. سپس با بهر گیری از دو روش فوق و با انجام آزمایش خمش سه محوری بر روی 30 تیر با ابعاد مختلف، پارامترهای شکست بتن و بازشدگی نوک ترک محاسبه شدند. نتایج نشان می دهند که با افزایش نسبت آب به سیمان از 0. 42 به 0. 47، انرژی های شکست اولیه، کل و چغرمگی شکست بتن خودتراکم سبک به ترتیب 39. 4%، 33. 4% و 25. 3% کاهش می یابند. به این ترتیب ضمن مشخص شدن تاثیر مثبت کاهش نسبت آب به سیمان بر پارامترهای شکست این نوع بتن، دلایل تغییر رفتار بتن هم بررسی شد. همچنین چند رابطه تجربی ارائه گردید که با استفاده از آن ها می توان تنها با محاسبه مقاومت فشاری بتن انرژی شکست اولیه، انرژی کل، نسبت انرژی ها به یکدیگر و چغرمگی شکست بتن را تعیین نمود. سپس با بهره گیری از پارامترهای شکست، خصوصیات مکانیکی بتن و به کمک روش المان محدود توسعه یافته به مدل سازی معکوس پرداخته شد. نتایج بیانگر دقت بالای روش المان محدود توسعه یافته در حل عددی مسائل شکست و نیز کارآئی پارامترهای محاسبه شده برای تعیین رفتار بتن های خودتراکم سبک در هنگام گسترش ترک می باشد.