University of Kerbala
اسم الباحث : علي ناصر حسين
اسم المشرف : أ.م.د. زينب محمد رضا عبد الرسول +أ.م.د. أيمن جميل كاظم
الكلمات المفتاحية :
الكلية : كلية الهندسة
الاختصاص : الهندسة المدنية
سنة نشر البحث : 2022
تحميل الملف : اضغط هنا لتحميل البحث
كانت صناعة الخرسانة موجودة منذ 120 عامًا فقط ، لكنها تركت بالفعل علامة مهمة على شكل المناظر الطبيعية. تتمثل الأهداف الرئيسية لهذه الرسالة في دراسة سلوك خواص خرسانة البوزولانية ودراسة استجابة عتبات الخرسانة المسلحة بالبوزولانه لاختبار الانحناء بأربع نقاط. تم استخدام التقوية بصفائح CFRP للاختبار ، والذي ركز على تحديد كيفية تأثير النسبة المئوية لألياف الحديد وطول صفائح ومكان تثبيتها CFRP على النتائج. المتغيرات الرئيسية للعمل التجريبي هي موقع لوح CFRP (داخلي أو خارجي) ، وطول CFRP ، ونسبة الألياف الحديد المضافة.
يتكون البرنامج التجريبي من اختبار ثلاثة عشر عتبة خرسانية مسلحة مصممة على شكل عتبات بسيطة الاسناد وباستخدام خرسانة البوزولانة ، حيث يعتبر أحد العتبات بمثابة العتبة المرجعية والتي تم اختبارها حتى الفشل من أجل مقارنة النتائج مع العتبات الأخرى. جميع العتبات لها نفس الأبعاد والتسليح. يبلغ طولها الإجمالي 1400 ملم ، وطولها الفعال 1300 ملم ، وعرضها 120 ملم ، وارتفاعها 200 ملم. تم اختبار جميع العينات تحت حمولة من نقطتين. يتم تقسيم العينات إلى ثلاث مجموعات بالإضافة إلى عينة مرجعية وفقًا لتقنيات التقوية والنسبة المئوية للألياف الفولاذية المستخدمة في كل مجموعة.
تظهر نتائج البرنامج التجريبي أن نسبة ألياف الحديد لها تأثير كبير على مقاومة الانضغاط. حيث تؤدي إضافة 0.5 و 1٪ ألياف الحديد إلى زيادة مقاومة الانضغاط بنسبة 2.4٪ و 16.3٪ على التوالي ، مقارنة بالعينة المرجعية في 7 أيام. وان إضافة 0.5 و 1٪ ألياف الحديد تزيد من مقاومة الانضغاط بنسبة 4.1٪ و 37.6٪. أدت إضافة ألياف الحديد إلى تعزيز مقاومة الانضغاط بنسبة 4.9٪ و 12.8٪ مقارنة بالعينة المرجعية في 28 يومًا. هناك نوعان من أوضاع الفشل التي حدثت على العوارض المقواة بألياف الكربون المقوى في هذه التجربة. الأول هو فشل إزالة الترابط الناجم عن الانثناء الوسيط والذي حدث في العوارض المقواة خارجيًا. والثاني هو نزع الطبقة المتوسطة الناجم عن الانثناء مع صفائح البلاستيك المقوى بألياف الكربون (CFRP) التي بدأت من منتصف الامتداد مع صدع أفقي مع فصل الغطاء الخرساني وتفكيكه. تتمتع العتبات بنفس الصلابة في المنطقة المرنة بينما بعد بدا التشقق ، فإن زيادة نسبة الألياف الفولاذية المضافة تتناسب طرديًا مع صلابة العارضه ، بمعنى آخر ، ينخفض الهطول عند نفس مستوى الحمل.. وكانت النسبة المئوية للزيادة في الحمل النهائي 3 ، و 5.6٪ للعينات ذات التقوية الخارجية الحاوية على نسبة الياف حديد تساوي 0.5 و 1% على التوالي فيما يتعلق بالعينة المرجعية ذات التقوية الخارجية والخالية من الياف الحديد ، اما فيما يتعلق بمجموعة التقوية الجزئية الخارجية وتقوية CFRP خارجيًا أفضل من التقوية الداخلية. حيث كانت النسبة المئوية للزيادة في الحمل النهائي 4.4 ، و 7.7٪ للعينات ذات التقوية الداخلية الحاوية على نسبة الياف حديد تساوي 0.5 و 1% على التوالي فيما يتعلق بالعينة المرجعية ذات التقوية الداخلية غير الحاوية على نسبة الياف حديد .
(Flexural Behavior of Reinforced Sustainable Concrete Beams Strengthened by CFRP and Steel Fibers)
The concrete industry has only been around for the past 120 years, yet it has already left a significant mark on the way the landscape looks. The main objectives of this thesis are to study the behavior of pozolime concrete properties and study the response of reinforced pozzolime concrete beams under two-point loads. The CFRP sheets approach was used for the testing, which focused on determining how the percent of steel fibers, position, and length of CFRP sheets affected the results. The main variables of the experimental work are the location of the CFRP sheet (internal or external), length of CFRP, and volume fraction of steel fiber.
The experimental program consists of testing thirteen reinforced concrete beams designed as simply supported beams constructed using pozzolime concrete. Specimens are divided into three groups plus a reference beam according to the strengthening techniques and the percent of steel fibers used in each group.
The results of the experimental program show that the percent of steel fibers has a significant effect on compressive strength. Adding 0.5 and 1% steel fibers increases compressive strength by 4.1% and 37.6% for age of 28 days. The addition of steel fibers enhanced compressive strength by 4.9% and 12.8% compared to the reference specimen at 28 days. There are two kinds of failure modes that occurred on the CFRP-strengthened beams in this experiment. The first is the intermediate flexure crack-induced debonding failure which occurred in the externally strengthened beams. The second is the intermediate flexure crack-induced debonding along with the internal CFRP sheets that began from the mid-span with a horizontal crack with concrete cover separation and delamination. For Full externally strengthening, the effect of increase steel fibers percent on ultimate load was 3.3, and 5.7% for specimen with 0.5 % of steel fiber, and specimen with 1 % of steel fiber compare with the reference specimen respectively. For Full internally strengthening the percentage of the increase in ultimate load was 4.4, and 7.7% for specimen with 0.5 % of steel fiber, and specimen with 1 % of steel fiber respectively with respect to the reference specimen, regarding the group of internally full strengthening.
