سیدمهدی حسینیان

محققین تکنولوژی بتن تلاش های مستمری را در جهت تخمین عمر بهره برداری سازه های بتنی زیر بنائی مانند سد ها، عرشه پل ها و روسازی های بتنی در مناطق سرد و یخبندان صورت داده اند. در تحقیقات انجام گرفته عموما آزمونه ها فقط در مقابل سیکل های یخ زدن و آب شدن مورد ارزیابی قرار گرفته اند و در نتیجه تفاوت آشکاری بین نتایج آزمایش ها و عملکرد واقعی سازه های بتنی مشاهده گردیده است. این تفاوت ها عمدتا از این واقعیت ناشی می گردند که شرایط بارگذاری و تنش های ایجاد شده نقشی در ملاحظات روش آزمایش ها ندارند و در نتیجه نتایج قابل اطمینانی از آزمایش ها به دست نمی آیند. در پژوهش حاضر یک مدل جهت پیش بینی خرابی در اثر سیکل های یخ زدن و آب شدن ارائه گردیده است. همچنین مدل دیگری جهت آزمونه های منشوری همراه بار خارجی مورد بررسی قرار گرفت. مدل بدون بار بر مبنای اندازه گیری مدول الاستیسیته دینامیکی بتن استوار است. نتایج مدل خرابی پیشنهادی با مقادیر پیش بینی شده توسط یک مدل آماری-تصادفی در 10 طرح مخلوط بدست آمده از آزمایش های محققین مورد مقایسه قرار گرفت. مقایسه خطای جذر میانگین مربعات نشان دهنده خطای متوسط 8/2 درصد و خطای حداکثر 6 درصد مدل پیشنهادی می باشد.علاوه بر این، نتایج مدل خرابی پیشنهادی با مقادیر اندازه گیری شده در تحقیق حاضر مورد مقایسه قرار گرفت. مقایسه خطای جذر میانگین مربعات نشان دهنده خطای متوسط 6/3 درصد و خطای حداکثر 3/6 درصد مدل پیشنهادی بوده است. در مدل دوم، شبیه سازی عددی برای پیش بینی کرنش های طولی و خیز وسط دهانه مورد استفاده قرار گرفته است. با انتخاب ترکیب بار خمشی چهار نقطه ای و سیکل های یخ زدن و آب شدن و بررسی پارامترهای مکانیکی و دوامی، تاثیر بار خارجی در سطح تنش 36/0 در دو حالت طرح بتن هوادار و بدون هوا بر آزمونه های 75×100×600 میلی متر مورد ارزیابی قرار گرفت و آثار اعمال بار بر روی کرنش های طولی(در آزمونه های بدون بار) و خیز (در آزمونه های تحت بار) بررسی گردید. سپس به کمک یک نرم افزار اجزای محدود به شبیه سازی تاثیر بار و سیکل های یخ زدن و آب شدن اقدام گردید. در طرح بدون هوا، در آزمونه های تحت اثرات همزمان بار و سیکل های یخ زدن و آب شدن، شکست آزمونه ها بسیار سریع و بطور میانگین در سیکل ششم مشاهده گردید، درصورتی که آزمونه های بدون بار در سیکل بیستم به 60 درصد مدول الاستیسیته