منصة الرسائل والاطاريح: إصلاح عوارض الخرسانة المسلحة خفيفة الوزن العادية وعالية المقاومة المتضررة من الحريق باستخدام ملاط الخرسانة المتخللة للألياف

الخلاصة

تم إجراء التحليل العملي لسلوك نماذج الاعتاب الخرسانية T-beam في هذه الدراسة، ومن أجل الحصول على خرسانة خفيفة الوزن، تم استخدام ركام الطين المحروق (LECA) كركام خشن. تتضمن خطة العمل سلسلة من الفحوصات على أربعة عشر نموذج T-beam من الخرسانة المسلحة خفيفة الوزن ومسلط عليها لـ (Symmetric Two-Point Concentrated Loads) STPCL، حيث تكون أبعاد عينة T-beam ثابته لجميع العينات: (flange 25 x 7.5cm)، web 10 x 17.5 سم، وبطول 150 سم). العوامل الأساسية التي تم أخذها في نظر الاعتبار لمعرفة كيفية تأثير الحريق على الخصائص الميكانيكية للخرسانة هي العينات غير المحروقة (العينات المرجعية) والمحروقة من الخرسانة المسلحة خفيفة الوزن التي تم صبها من نوعين مختلفين من الخرسانة خفيفة الوزن LWRC: الخرسانة ذات مقاومة الانضغاط العادية والخرسانة عالية المقاومة (NSLWC وHSLWC). بعد ذلك يتم إصلاح وتقوية اعتاب LWRC المحروقة باستخدام طبقة (قميص خرساني على شكل حرف U ذات سمك قليل مصنوعة من خرسانة الملاط الاسمنتي المسلحة بالألياف الحديدية hook end steel fiber وتدعى اختصارا بـ (SIFCON)، يتم دراسة تأثير عدة عوامل على تصرف اعتاب T-beam، ductility, stiffness, and energy absorption، كما تم دراسة الخصائص الميكانيكية للخرسانة وتحليلها من خلال فحص العينات الأسطوانية والمكعبة لكل مزيج حيث أظهرت النتائج أنه باستخدام LECA، يمكن تحقيق خرسانة خفيفة الوزن بكثافة جافة في حدود 1610-1965 كغم / م3 وقوة انضغاط في حدود 34-67 ميكا باسكال بناءً على عينات فحص قياسية مكعبة بأبعاد 150*150 ملم. تضمن الجزء العملي لهذه الدراسة ثلاثة أجزاء رئيسية: في الجزء الأول، قمنا بدراسة خصائص عينة T-beam المرجعية العادية والعالية مقاومة. وفي الجزء الثاني قمنا بدراسة التغيرات في الاعتاب NSLWC وHSLWC التي تم حرقها وفق منحنيات مواصفة IS0-834. وفي الجزء الثالث قمنا بدراسة خصائص العينات المحترقة بعد اجراء المعالجة والتقوية باستخدام طبقة من خرسانة الملاط الاسمنتي (SIFCON) ومقارنتها مع العينات المرجعية. تم دراسة عوامل أخرى تؤثر على تصرف العتبات الخرسانية عند تعرضها الحريق. وتضمنت هذه العوامل مدة التعرض للحريق وسمك طبقة قميص SIFCON حيث تم تعريض النماذج للحريق لمدة 15 و30 دقيقة وبعد ذلك أجريت المعالجة (اصلاح العينات) بـسمك 15 و30 ملم باستخدام قميص SIFCON. تم وضع العديد من أجهزة الاستشعار الحرارية بشكل استراتيجي داخل T-beam لمراقبة توزيع درجة الحرارة عبر المقطع العرضي. في المجمل، تم اختبار أربعة عشر عينة لدراسة الأجزاء الثلاثة وتضمنت (العينات المرجعية control، والعينات المتعرضة للحرق، والعينات التي تمت معالجتها بواسطة SIFCON) للأعتاب الخرسانية على شكل حرف T. تمت المقارنة بين عينات الفحص باستخدام عدة مقاييس، بما في ذلك ultimate load capacity and deflection, ductility index, cracking load, initial stiffness, secant stiffness, and energy absorption أظهرت نتائج الفحوصات العملية للنماذج تحسناً كبيراً في T-beam المدعمة بواسطة قميص SIFCON مقارنة بالعينات التي دمرتها النيران. كذلك استعادة نماذج T-beam لأدائها بشكل أفضل للخواص التصميمية والتشغيلية مقارنة مع العينات غير المتضررة (المرجعية) من خلال ملاحظة المقاييس أعلاه المحددة لهذه الدراسة. كان أداء جميع الاعتاب الخرسانية T-beam المدعمة والمغلفة بـ SIFCON جيدًا في فحص الانثناء، أدى الحرق إلى خفض قيمة ultimate load capacity لأعتاب T-beam المحروقة حيث شهدت عينات الاعتاب NSLWC وHSLWC معدلات تدهور بلغت %24.4 و20.5% و41.5% و35.6% على التوالي لمدة 15 و30 دقيقة من التعرض للحريق على التوالي. واظهرت اعتاب T-beam المدعمة بواسطة SIFCON تحسن بشكل واضح في قيمة لـ load carrying capacity، بنسبة %159 و207% لـ NSLWC و180% و220% لـ HSLWC لسمك 15 و30 ملم من قميص SIFCON. وأخيرا، تم استخدام طريقة العناصر المحددة (FEM) لنمذجة ومحاكاة العتبات الخرسانية T-beam التي تم التحقق منها عمليا في المختبر، وتم تمثيل النماذج بشكل نظري مع محاكاة لظروف الفحص المختبري لغرض المقارنة مع النتائج العملية. تم استخدام طريقة العناصر المحددة للعينات باستخدام برنامج ABAQUS (بنسخة اصدار لعام 2021) لهذا الغرض، حيث أظهرت النتائج أن أدنى وأعلى قيم الأخطاء المطلقة ("التباين") في load carrying capacity للعينات كانت حوالي 1.97% و14.28%، على التوالي، لـ NSLWC وحوالي 0.39% و9.67%، على التوالي، لـ HSLWC. كما لوحظ ان قيمة "التباين" او نسبة الخطأ المطلق الأدنى والأعلى لقيمة الهطول، 1.59% و13.43% لـ NSLWCعلى التوالي وكذلك3.93% و13.89% لـ HSLWC وكون نتيجة الخطأ المطلق بنسبة 15% أو أقل فإنها تعد مقبولة.