نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

• احسان محسنیان فرد ¹
• میثم معمار ²
• داود قائدیان ³

¹ گروه مهندسی عمران، دانشکده مهندسی، مؤسسه آموزش عالی زند شیراز، شیراز، ایران

² گروه مهندسی عمران، دانشکده مهندسی، مؤسسه آموزش عالی زند شیراز، زند، ایران

³ گروه مهندسی عمران، دانشگاه آزاد اسلامی واحد اقلید، فارس، ایران

چکیده

بتن و میلگرد بایستی دارای پیوستگی مناسبی باشند تا تحت بارهای بهره‌‌برداری هیچ‌‌گونه لغزشی بین میلگرد و بتن به وجود نیاید. از طرف دیگر یکی از معایب عمده میلگردهای فولادی، آسیب‌‌پذیری آن‌ها در برابر عوامل خورنده است. پوشش دادن میلگردها نیز به عنوان یک راه‌‌حل، پرهزینه بوده و در تمام پروژه‌ها قابل اجرا نیست. لذا یکی از مناسب‌ترین روش‌های جایگزین، استفاده از میلگردهای GFRP است. همچنین از دیگر راه‌های جبران ضعف در مقاومت کششی بتن و همچنین شکل‌‌پذیری کم و تردی زیاد آن، استفاده از الیاف‌های مختلف است. بتن با الیاف پلی‌‌پروپیلن دارای شکل‌‌پذیری بسیار زیاد و تردی کم نسبت به بتن معمولی است و به طور کامل در بتن پراکنده شده و شرایط ایزوتروپتری به وجود می‌‌آورد و می‌تواند از ایجاد ترک‌ها جلوگیری نماید. لذا در این پژوهش، تأثیر میزان الیاف پلی‌‌پروپیلن بر مقاومت فشاری بتن و مقاومت پیوستگی بین بتن و میلگرد GFRP به صورت آزمایشگاهی مورد بررسی قرار گرفت. برای این منظور از این نوع الیاف به میزان 15/0، 30/0 و 45/0 درصد حجمی بتن استفاده و نمونه‌های بتنی مکعبی 15 سانتی‌متری در سه نوع عیار 350، 400 و 450 ساخته و در سنین 7 و 28 روزه عمل‌آوری صورت گرفت. در این تحقیق از میلگردهای GFRP به قطر 8 میلی‌متر و با فرورفتگی معادل 5 برابر قطر میلگرد (40 میلی‌متر) در بتن استفاده شد و نمونه‌های بتنی 28 روزه تحت آزمایش کشش میلگرد (آزمایش بیرون‌کشیدگی میلگرد از بتن) و آزمایش مقاومت فشاری قرار گرفتند. نهایتاً به بررسی مقاومت فشاری نمونه‌های ساخته شده و منحنی‌های نیرو-زمان حاصل از تست بیرون‌کشیدگی مستقیم پرداخته شد. مقادیر مقاومت فشاری میانگین، اسلامپ و نیروی ماکزیمم و سایر پارامترهای مهم برای حالات مختلف مورد بحث و بررسی قرار گرفت. نتایج نشان داد که مقاومت پیوستگی بین بتن حاوی الیاف پلی‌پروپیلن و میلگرد GFRP با افزایش میزان الیاف افزایش می‌یابد. همچنین افزودن الیاف تأثیر نسبتاً مناسبی در افزایش مقاومت فشاری بتن دارد.

کلیدواژه‌ها

• الیاف پلی‌پروپیلن
• رفتار پیوستگی
• آزمایش بیرونکشیدگی
• میلگرد GFRP

عنوان مقاله [English]

Investigation on the Bond Behavior Between GFRP Bar and Polypropylene Fiber-Reinforced Concrete with Pull-out Test

نویسندگان [English]

• Ehsan Mohsenian Fard ¹
• Meysam Memar ²
• Davood Ghaedian ³

¹ Civil Engineering Department, Faculty of Engineering, Zand Institute of Higher Education Shiraz, Shiraz, Iran

² Civil Engineering Department, Faculty of Engineering, Zand Institute of Higher Education Shiraz, Shiraz, Iran

³ Civil Engineering Department, Faculty of Engineering, Eqlid Branch, Islamic Azad University, Eqlid, Iran

چکیده [English]

Concrete and rebars should have a good bond behavior so that there is no slip between rebars and concrete under the service loads. On the other hand, one of the major disadvantages of steel bars is their vulnerability to corrosion. Covering bars as a solution is also costly and cannot be implemented in all projects. So one of the most suitable alternative methods is the use of GFRP bars. Other ways to compensate for the weakness of the concrete tensile strength as well as its low ductility are the use of different fibers. Concrete with polypropylene fibers is highly ductiled compared to conventional concrete and is completely scattered in concrete and creates isotropetic conditions and can prevent cracks. Therefore, in this study, the effect of polypropylene fibers on concrete compressive strength and bonding strength between concrete and GFRP rebar was investigated experimentally. For this purpose, the amount of this type of fiber is selected 0.15, 0.30 and 0.45 % volume of concrete, and 15cm cubic concrete samples were made in three types of 350, 400 and 450 grade and were cured at 7- and 28-day ages. In this study, the rebar diameter of GFRP was chosen 8 mm and rebars were embedded inside the concrete in a length five times the rebar diameter, and 28-day concrete samples were tested through pull-out and compressive resistance tests. Finally, the compressive strength of the samples and the force-time curves from the pull-out test were assessed. Average compressive strength values, slump values, maximum force and other important parameters were discussed. The results showed that the bond resistance between the polypropylene fiber-reinforced concrete and GFRP rebar increased with the increase in the amount of fibers. Adding fibers also has a relatively good effect on enhancement of the compressive strength of the concrete.

کلیدواژه‌ها [English]

• Pull-out test
• Bonding
• Polypropylene fiber
• GFRP rebar