دراسة تأثير ألياف الزجاج وألياف البولي بروبلين على الخواص الميكانيكية للخرسانة

الملخص

يشهد قطاع البناء تطورًا سريعًا ومتزايدًا كل عام. وقد أدى هذا النمو المتسارع للخرسانة إلى إضافة مواد كيميائية تعمل على تحسين أداء الخرسانة وتقليل استهلاك المواد الطبيعية. يتطلب التطور الحالي التوجه لزيادة قوة ومتانة الخرسانة لتلبية متطلبات البناء الحديث. تعد الألياف الصناعية والطبيعية خيارًا جيدًا لتحسين خواص الخرسانة مثل زيادة قوة الضغط والإنحناء والشد. استُخدمت هذه الألياف منذ القدم بنسب مختلفة وأثبتت فعاليتها لتعزيز قوة الضغط والإنحناء وقوة الشد ومقاومة الشد الانشطاري للإسمنت بشكل كبير. تهتم هذه الدراسة بتحديد النسبة المثلى من كمية الألياف، وكذلك دراسة تأثير النسب العالية من هذه الألياف على خواص الخرسانة. استُخدمت ألياف الزجاج (GF) وألياف البولي بروبلين (PPF) بنسب: 0.5%، 1%، 1.5%، 2%، 2.5%، و3% من وزن الأسمنت. وتمت دراسة قوة الضغط والانحناء والشد للخرسانة قبل وبعد إضافة الألياف عند نسبة ثابتة من الماء إلى المادة الرابطة قدرها W/C = 0.5..

تم قياس قابلية التشغيل وقوة الضغط والانحناء والشد عند 7 و28 يوم. ومن خلال النتائج، وُجد أن قابلية التشغيل تنخفض بزيادة محتوى الألياف. أما قوة الضغط، فقد لوحظ أنها قلت عند جميع النسب المدروسة، وأن أفضل قيمة لمحتوى الألياف لتحسين قوة الضغط تكون عند نسب ألياف أقل من 0.5% لكلا النوعين من الألياف تناقصت قوة الضغط مع زيادة محتوى الألياف لتصل إلى أقل قيمة لها عند نسبة 3%، والتي كانت 56.5% و72% لألياف الزجاج وألياف البولي بروبلين على التوالي. تزامن هذا التناقص مع تناقص في قوة الشد الانشطاري.

في المقابل، زادت قوة الانحناء للخلطات التي تحتوي على ألياف الزجاج وألياف البولي بروبلين مع زيادة محتوى الألياف. ووصلت إلى أعلى قيمة لقوة الانحناء عند نسبة ألياف 1.5% و0.5% بنسبة زيادة وصلت 13.6% و1.6% لألياف الزجاج وألياف البولي بروبلين على التوالي16. بشكل عام، أظهرت ألياف الزجاج أفضل النتائج لتحسين خواص الخرسانة.