کاربرد تکنولوژی بتن الیافی در تونل‌ها

عنوان کتاب:

کاربرد تکنولوژی بتن الیافی در تونل‌ها

نویسندگان: مهندس هومن علیزاده نجد، دکتر سینا حاجتی ضیابری، دکتر سیده مهدیه میراعلمی
ناشر: کتیبه نوین
قطع کتاب: وزیری
شابک: ۹۷۸-۶۲۲-۷۶۵۵-۴۴-۵
تعداد صفحه: ۱۲۴

توضیحات

معرفی کتاب: با توجه به افزایش بار ترافیکی در جامعۀ امروزی در شهرهای مدرن، احداث و نگهداری سازه‌های تونل زیرزمینی از اهمیت خاصی برخوردار است. لذا بررسی روش‌هایی جهت بهبود رفتار سازه‌های مذکور از نظر پارامترهای ظرفیت باربری، کنترل ترک‌خوردگی امری ضروری می‌باشد. قطعات پیش‌ساختۀ بتنی (سگمنت) مورد استفاده در ساخت سازه‌های تونل، عمدتاً برای بارهای مراحل ساخت، دپوی قطعات پیش‌ساخته، حمل و جابجایی آن، نصب قطعات پیش‌ساختۀ بتنی و بارهای بهره‌برداری طراحی می‌شوند. همچنین وجود ترک‌ها در قطعات پیش‌ساختۀ بتنی اجتناب‌ناپذیر است. ترک‌های ایجاد شده تأثیر زیادی بر پایداری و رفتار قطعات مذکور در شرایط بهره‌برداری دارد. استفاده از الیاف در ساخت بتن فاز جدیدی در رفتار آن ایجاد می‌کند. همچنین بتن الیافی در سازه‌های زیرزمینی اعم از تونل‌ها که بطور معمول در مجاورت رطوبت و خوردگی بیشتری قرار دارند، اثر بسزایی در افزایش دوام آن دارد. همچنین بتن‌های الیافی در برابر بارهای دینامیکی مانند زلزله و ضربه رفتار مناسبی دارند. ذکر این نکته حائز اهمیت است که استفاده از الیاف با توزیع تصادفی در بتن موجب افزایش مقاومت آن در برابر ترک‌خوردگی و کاهش انقباض، خزش و سایش سطحی خواهد شد. با توجه به اینکه قطعات پیش‌ساختۀ بتنی تحت اثر نیروی جک‌های دستگاه حفاری در زمان نصب قرار می‌گیرند، استفاده از بتن الیافی نقش بسزایی در کنترل و پایداری ترک‌های ایجاد شده دارد. از انواع الیاف‌های فولادی، شیشه‌ای، پلی‌پروپیلن، آزبستی و کربنی در ساخت بتن الیافی بهره‌جویی می‌شود. عملکرد الیاف‌های مذکور در ماتریس سیمانی به مشخصات فیزیکی و مکانیکی الیاف به‌کار برده شده در مخلوط بتنی بستگی دارد. این مشخصات شامل شکل و اندازۀ الیاف، نسبت ظاهری (نسبت طول به قطر الیاف)، مدول یانگ، قابلیت پیوستگی ماتریس، خصوصیات بین سطوح، بافت سطحی، ضریب پواسون، ضریب کششی، کرنش‌پذیری و نحوۀ قرار گرفتن الیاف در ماتریس می‌باشد. در کتاب حاضر بررسی آزمایشگاهی و عددی رفتار قطعات بتن الیافی مورد استفاده در تونل‌ها با استفاده از نرم‌افزار ABAQUS مورد بررسی قرار می‌گیرد.

کلید واژه‌ها: بتن الیافی، الیاف پلی‌پروپیلن، الیاف شیشه، انواع مختلف الیاف، الیاف فولادی، الیاف کربنی، مصالح مورد استفاده در طرح اختلاط بتن، طرح اختلاط، نتایج آزمون افت اسلامپ نمونه‌ها، مقاومت فشاری نمونه‌ها، نتایج آزمون مقاومت کششی نمونه‌ها، نتایج آزمون مقاومت خمشی نمونه‌ها، نتایج آزمون مدول الاستیسیته نمونه‌ها، ساخت هندسۀ مدل، تعریف مشخصات مصالح، مشخصات مصالح بتن الیافی، مشخصات مصالح خاک، مونتاژ قطعات نمونه، انجام مراحل تحلیل و معرفی اندرکنش بین سطوح، بارگذاری و شرایط مرزی نمونۀ شبیه‌سازی شده، مش‌بندی المان شبیه‌سازی شده، بررسی میزان نشست سطح زمین، بررسی کانتور تنش ون‌مایزز، بررسی آسیب‌های کششی و فشاری در لاینینگ تونل