اسم الباحث : مصطفى عماد سالم
اسم المشرف : أ.د. علي حميد ناصر ;أ.د فاطمة حميد ناصر
الكلمات المفتاحية : HYBRID , CONCRETE , CFRP, SEEL
الكلية : كلية الهندسة
الاختصاص : الهندسة المدنية هندسة البنى التحتية
سنة نشر البحث : 2025
تحميل الملف : اضغط هنا لتحميل البحث
الخلاصة
يتضمن البحث الحالي تحليلًا تجريبيًا لدراسة سلوك الانحناء للألواح ذات التسليح الهجين أحادية الاتجاه تحت تأثير هجوم الكبريتات، بالإضافة إلى دراسة الخصائص الميكانيكية والفيزيائية (قوة الضغط، الانقسام، الانحناء، الامتصاص، نسبة الفراغ، والكثافة) في بيئتين مختلفتين لمدة ثلاثة أشهر. تُعد مقاومة هجوم الكبريتات من أهم الخصائص التي تسهم في الحفاظ على ديمومة الخرسانة.
شمل التجربة 13 نموذجًا من الألواح أحادية الاتجاه مدعمة ببساطة. تم تعريض ثلاث ألواح لبيئة تحتوي على كبريتات مركزة، في حين تم الاحتفاظ بالبقية في ظروف هواء مختبرية طبيعية لمدة ثلاثة أشهر. كانت أبعاد معظم الألواح (530×1700×50 مم)، باستثناء لوحين بعمق 75 مم و100 مم، اللذان تم اختباره تحت حملين خطيين. بعد 28 يومًا من العلاج بالماء، تم تسليح الألواح باستخدام تركيبات مختلفة من القضبان الفولاذية وCFRP: 100% فولاذ، 100% CFRP، 75% فولاذ + 25% CFRP، و50% فولاذ + 50% CFRP. تم غمر ثلاث ألواح بالكامل في محلول H2SO4 بنسبة 5%، بينما تم الاحتفاظ بالعشرة المتبقية في ظروف هواء مختبرية عادية. كان نوع الخرسانة المستخدم في هذه الدراسة هو الخرسانة العادية (M1=30، M2=28، M3=26، M4=31، M5=17). تم دراسة أربعة عوامل رئيسية: استخدام المطاط المجروش كبديل للركام الناعم، تأثير نسبة قضبان CFRP، تأثير عمق اللوح، وتأثير قوة ضغط الخرسانة.
أما نتائج العوامل في كلا الحالتين، فقد أظهرت ما يلي:
• العامل الأول أظهر أنه في ظروف المختبر العادية، انخفض الحمل الأقصى للألواح كلما زادت نسبة المطاط المجروش (CR) ومع ذلك، في ظروف البيئة الحاوية على الكبريتات، زاد الحمل الأقصى مع زيادة نسبة CR
• العامل الثاني تناول تأثيرات أنواع التسليح المختلفة: 100% فولاذ، 100% CFRP، و75% فولاذ + 25% CFRP. أظهرت الألواح التي تم تسليحها بالكامل بـ CFRP أعلى قدرة حمل (أعلى بنسبة 54.91% مقارنة بالفولاذ)، كما أن اللوح ذو التسليح المختلط كان أداؤه أفضل من اللوح ذو التسليح بالفولاذ فقط (أعلى بنسبة 23.64%).
• العامل الثالث ركز على عمق اللوح. أظهر زيادة في العمق من 50 مم إلى 100 مم رفعًا كبيرًا في الحمل الأقصى، مما يبرز أهمية العمق في تحسين الأداء.
• العامل الرابع تناول قوة الضغط. اللوح ذو الخرسانة ذات القوة الأعلى حمل حمولة أكبر (أعلى بنسبة 27.33%)، مما يؤكد أن الخرسانة الأقوى تعزز من الأداء العام.
Flexural behavior of hybrid reinforced one way slabs under the effect of sulfate attack
Abstract
The current research includes an experimental analysis to examine the flexural behavior of hybrid reinforced one way slab under the effect of sulfate attack, as well as the mechanical and physical properties (compressive strength, splitting, flexure, absorption, void ratio, and density) under two types of environments for three months. Resistance to sulfate attack is one of the most important properties for maintaining the longevity of concrete.
The experiment included 13 simply supported one-way slab models. Three slabs were exposed to a concentrated sulfate environment, while the rest were kept in normal lab air conditions for 3 months. Most slabs measured (530×1700×50 mm), except two with depths of 75 mm and 100 mm, which were tested under two-line loads. After 28 days of water curing, the slabs were reinforced using different combinations of steel and CFRP bars: 100% steel, 100% CFRP, 75% steel + 25% CFRP, and 50% steel + 50% CFRP. Three slabs were fully submerged with a 5% H2SO4 solution, while the remaining ten stayed in normal lab air conditions. The concrete type used in the present work was normal concrete (M1=30, M2=28, M3=26, M4=31, M5=17). Four key factors were examined: crumb rubber used to substitute fine aggregate, the impact of the ratio of CFRP bars, the impact of slab depth, and the impact of concrete compressive strength.
The parameters for both conditions, obtained the following results:
The first parameter showed that, in normal lab conditions, the ultimate load of slabs decreased as crumb rubber (CR) content increased. However, in sewage conditions, the ultimate load increased with more CR. The second parameter examined different reinforcement types: 100% steel, 100% CFRP, and a mix of 75% steel + 25% CFRP. The slab with full CFRP had the highest load (54.91% more than steel), and the mixed slab also performed better than the steel-only one (23.64% higher). The third parameter studied slab depth. Increasing the depth from 50 mm to 100 mm significantly raised the ultimate load, showing depth plays a major role. The fourth parameter looked at compressive strength. The slab with higher strength concrete carried a higher load (27.33% more), confirming that stronger concrete improves performance.


