منصة الرسائل والاطاريح: تأثير لهب النار على بعض الخواص الميكانيكة للخرسانة

الخلاصة

تتوفر معلومات كثيرة حول تأثير درجات الحرارة على خواص الخرسانة والحديد ، ولكن المعلومات حول تأثير لهب النار المباشر على هذه الخواص قليلة جدا. لقد تناول هذا البحث تأثير لهب النار المباشر على بعض الخواص الميكانيكية للخرسانة ، إضافة إلى تأثيرة في سلوك العتبات الخرسانية المسلحة وفي العلاقة بين الحمل وإلا نحراف بعد تعرضها إلى لهب النار المباشر.خلطتان خرسانيتان بمقاومة انضغاط (30،40) ميكاباسكال درست خواصهما الميكانيكية وهي:- الكثافة ، مقاومة الانضغاط، مقاومة الشد (الانشطار)، معايرالتصدع ومعامل المرونة . تم استخدام فحصين غير اتلافين، هما فحص الأمواج فوق الصوتية ومطرقة شميد ت المرتدة.عرضت النماذج الخرسانية للنار بدرجات حرارة تراوحت بين (25-700) درجة مئوية وبأعمار مختلفة تراوحت بين (30،60،90) يوما مع ثلاث مستويات للحرارة هي(400،500،700) درجة مئوية وبأربعة مديات للتعرض تتراوح بين (0.5،1،1,5،2) ساعة. تم تعريض العتبات الخرسانية ( 100x150x1000) ملم إلى درجتين حراريتين هما (500،700) درجة مئوية ولفترة زمنية مقدارها ساعة واحدة، وكانت النماذج بعمر(30،90) يوما. اعتمادا على نتا ئج البحث فان الخواص الميكانيكية للخرسانة تدهورت بتعرضها إلى لهب النار وان تدهورها ا ازداد بارتفاع درجات حرارة أللهب لكل الأعمار ولكل فترات التعرض.لقد تمثل هذا التدهور في انخفاض في الكثافة تراوح بين (1.9-7,7%) في درجة 400 مئوية (4-8.7%) قي درجة500 درجة مئوية و(8-11%) في درجة700 درجة مئوية . إما مقاومة الانضغاظ المتبقية فكانت فقد تراوحت بين(70-85%) في درجة 400 درجة مئوية و (59-78%) قي درجة 500 درجة مئوية و (43-62%) في درجة 700 درجة مئوية وحصل نقصان اكبر في مقاومة الانضغاظ نتيجة لتبريدها بالماء مقارنة مع النماذج الخرسانية المبردة بالهواء، وكانت النسبة في الانخفاض هي (2-8%). قورنت النتائج العملية لمقاومة الانضغاظ المعرضة إلى لهب النار في الدراسة الحالية مع بعض نتائج الدراسات الأخرى مع منحيين مقترحين من قبل المدونات الأوربية لتقييم نقصان المقاومة بتأثير درجات الحرارة فوجد أن النتائج العملية متوافقة أقرب مع توصيات المدونة الأوربية ( CEN) عن (CEB). أما بالنسبة الى مقاومة الشد( الانشطار) فكانت المقاومة المتبقية هي (67-78%) في درجة 400 درجة مئوية و (40-67%) في درجة 500 درجة مئوية و (20-45%) في درجة 700 درجة مئوية.إما النقصان الإضافي في مقاومة الشد نتيجة لتبريد النماذج بالماء فكانت نسبته تتراوح بين (2-14%) مقارنة مع النماذج المبردة بالهواء. إما معاير التصدع المتبقية فتراوحت بين (71-79%) و (42-58%) و (22-41) وكذلك معامل المرونة المتبقي تراوح بين (55-75%) و (34-51%) و(16-34%) في درجات الحرارة 400،500،700 درجة مئوية على التوالي . شهدت ذبذبات السرعة فوق الصوتية ،بعد فحص النماذج المعرضة نقصانا كبيرا في القراءة مقارنة مع النماذج قبل التعرض. تم استخدام موديلات رياضية جديدة لغرض استخراج بعض الخواص الميكانيكية للخرسانة بعد التعرض إلى لهب النار، هذه الموديلات تعتمد على معادلات غير خطية متعددة المتغيرات للحصول على قيم تخمينية مع أيجاد معامل ارتباط جيد بين هذه الخواص باستخدام بعض المعلومات عن الخواص الميكانيكية للخرسانة قبل تعرضها إلى لهب النار. أما بالنسبة إلى العلاقة بين الحمل المسلط والانحراف في العتبات الخرسانية المسلحة فان الانحراف المقاس بالنسبة للعتبات غير المعرضة إلى لهب النار تمت مقارنتها مع المدونة الأمريكية (ACI-318-95) والبريطانية (CP-110-1972). بعد تعرض العتبات الخرسانية المسلحة إلى لهب النار وبدرجات حرارة تراوحت بين (500-700) درجة مئوية ولمدة ساعة واحدة، لوحظ إن الانحراف عند الحمل المسبب لإجهاد الخضوع في الحديد والحمل المسبب للفشل في الخرسانة اكبر مقارنة بالعتبات الغير معرضة إلى النار. كما إن الخضوع والحمل الأقصى أقل من قيمتها قبل التعرض إلى لهب النار. 3