جاده

جاده

مطالعه آزمایشگاهی بر روی رفتار نمونه‌های کامپوزیت سنگ- بتن مسلح به الیاف فولادی، تحت آزمایش مقاومت فشاری

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان
1 گروه عمران، دانشکده فنی، دانشگاه زنجان، زنجان، ایران
2 دانش آموخته کارشناسی ارشد، گروه عمران، دانشکده فنی، دانشگاه زنجان، زنجان، ایران
چکیده
بتن مسلح به الیاف فولادی به عنوان پوشش موقت یا دائمی بر روی جدار سنگی تونل‌ها و یا شیب مجاور جاده‌ها استفاده می‌شود، بنابراین بررسی رفتار اندرکنشی بتن متصل به سنگ زیرین دارای اهمیت ویژه‌ای است. در این مقاله با استفاده از آزمون مقاومت فشاری تک‌محوری رفتار مقاومتی نمونه‌های کامپوزیت ماسه‌سنگ/بتن مسلح به الیاف فولادی، مورد بررسی قرار می‌گیرد. برای ساخت نمونه‌های کامپوزیت، از درصد‌های مختلف الیاف فولادی برای بخش بتنی نمونه‌ها استفاده شد و همچنین ارتفاع بخش بتنی و سنگی نمونه‌ها نیز متغیر در نظر گرفته شد. مطابق با نتایج بدست آمده، همبستگی مثبت متوسطی بین مقاومت فشاری تک‌محوری و درصد الیاف فولادی وجود دارد، به عبارت دیگر با افزایش درصد الیاف فولادی مقاومت نمونه کامپوزیت افزایش می‌یابد. با افزایش ارتفاع بخش بتنی نمونه‌ها، مقاومت فشاری تک‌محوری کاهش می‌یابد و همبستگی منفی متوسطی بین مقاومت فشاری و ارتفاع بخش بتنی نمونه‌ها وجود دارد. در همه نمونه‌ها مقاومت فشاری تک‌محوری نمونه کامپوزیت بین مقاومت فشاری تک‌محوری نمونه بتنی و مقاومت فشاری نمونه سنگ بکر قرار دارد. فرم ترک‌خوردگی پیش از گسیختگی در بخش بتنی به صورت مورب و در بخش سنگی به صورت ترک‌های طولی می‌باشد. با کاهش ارتفاع بخش بتنی، محصور شدگی بخش بتنی بین فکه صلب بالایی از یک طرف و بخش سنگی از طرف دیگر، بیشتر می‌شود و مقاومت نمونه افزایش می‌یابد. همبستگی معنی داری در نمونه‌های کامپوزیت بین سرعت موج فشاری و درصد الیاف فولادی یا بین سرعت موج فشاری و نسبت ارتفاع بخش بتنی به ارتفاع کل نمونه، مشاهده نشد.
کلیدواژه‌ها

-Anon, (1979). Classification of rocks and soils for engineering geological mapping. Part I-Rock and Soil Materials. Bulletin of the International Association of Engineering Geology, 19, 364-371. doi.org/10.1007/BF02600503
-Aydin, A. (2014). Upgraded ISRM Suggested Method for Determining Sound Velocity by Ultrasonic Pulse Transmission Technique. Rock Mechanics and Rock Engineering, 47(1), 255-259.doi.org/10.1007/s00603-013-0454-z
-Do, N.-A., & Dias, D. (2018). Tunnel lining design in multi-layered grounds. Tunnelling and Underground Space Technology, 81, 103-111.doi.org/10.1016/j.tust.2018.07.00
-Ghasemlooytakantapeh, S., Zohdi, A., & Lakirouhani, A. (2023). Petrography and geochemistry of the Miocene Upper Red Formation sandstones in NW Iran; with an application to the origin and tectonic setting. Marine and Petroleum Geology, 153, 106275. doi.org/10.1016/j.marpetgeo.2023.106275
-GUO Dong-ming, YAN Peng-yang, ZHANG Ying-shi, et al.  (2019). Experimental research on the sprayed concrete-surrounding rock combined body subjected to cyclic impact loading. Journal of Vibration and Shock, 38(10):105−111.
-Gutiérrez-Ch, J. G., Senent, S., Melentijevic, S., & Jimenez, R. (2018). Distinct element method simulations of rock-concrete interfaces under different boundary conditions. Engineering Geology, 240, 123-139. doi.org/10.1016/j.enggeo.2018.04.017
-ISRM (1979a), Suggested methods for determining the uniaxial compressive strength and deformability of rock materials. International Journal of Rock Mechanics and Mining Sciences 16, 135–140.
 
-ISRM (1979b), Suggested method for determining Water Content, Porosity, Density, Absorption and Related Properties and Swelling and Slake-durability Index Properties. International Journal of Rock Mechanics and Mining Sciences 16(2),
141-156.
 
-Mouzannar, H., Bost, M., Leroux, M., & Virely, D. (2017). Experimental Study of the Shear Strength of Bonded Concrete–Rock Interfaces: Surface Morphology and Scale Effect. Rock Mechanics and Rock Engineering, 50(10), 2601-2625.
 
-Selçuk, L., & Aşma, D. (2019). Experimental investigation of the Rock–Concrete bi materials influence of inclined interface on strength and failure behavior. International Journal of Rock Mechanics and Mining Sciences, 123, 104119.
 
-Wang, Q., Pan, R., Jiang, B., Li, S. C., He, M. C., Sun, H. B., Luan, Y. C. (2017). Study on failure mechanism of roadway with soft rock in deep coal mine and confined concrete support system. Engineering Failure Analysis, 81, 155-177.
 -XIANG Wei, LIU Xun. (2010). Experimental study on mechanical properties of rock shotcrete composite specimens under
freeze-thaw cycles. Chinese Journal of Rock Mechanics and Engineering, 29(12): 2510−2521.
-Zhao, B., Liu, Y., Liu, D., Huang, W., Wang, X., Yu, G., & Liu, S. (2020). Research on the influence of contact surface constraint on mechanical properties of rock-concrete composite specimens under compressive loads. Frontiers of Structural and Civil Engineering, 14(2), 322-330. doi.org/10.1007/s11709-019-0594-7
-Zhao, Y., Shen, M., Bi, J., Wang, C., Yang, Y., Du, B., & Ning, L. (2022). Experimental study on physical and mechanical characteristics of rock-concrete combined body under complex stress conditions. Construction and Building Materials, 324, 126647. doi.org/10.1016/j.conbuildmat.2022.126647