بخشی از مقاله
چکیده :
تغییر شکل پذیری یکی از خواص مهم بتن پلاستیک دیوار آببند است که تحت عوامل زیر ایجاد میگردد:
- تغییر شکل ناشی از نشست پی که تحت اثر وزن سد ایجاد میگردد.
- تغییر شکل افقی و قائم بدلیل اثرات ناشی از اولین آبگیری
برای اینکه دیوار آب بند توانایی تحمل و جذب تغییر شکل بدون ترک خوردگی و باز شدن درزه های بین پانل و خلاصه هر عاملی که آببندی بتن را کاهش می دهد را داشته باشد ، مصالحی مورد نیاز است که بدون ایجاد شکست از تغییر شکل تحمیل شده به خاک پیروی نماید . به این منظور مصا لحی که دارای مدول یانگ چهار تا پنج برابر بزرگتر از خاک میباشد در مناطقی که خاک همگن است و تغییرات مدول یانگ در لایه های مختلف ناچیز میباشد مناسب اینکار خواهد بود - Bulletin Icold51 - برای مشخص کردن رفتار این نوع مصالح روشهای متعددی در آزمایشگاه وجود دارد که نتایج بررسی برروی چند روش در این تحقیق آورده شده است .
کلمات اصلی: دیوار آببند-مدول یانگ- بتن پلاستیک- تنش-کرنش-تک محوری
مقدمه :
برای معرفی رفتار مصالح از لحاظ عکس العمل تغییر شکلی آنها در مقابل بارهای وارده ، از پارامتری به نام مدول یانگ بصورت عام و مدول الاستیسیته بصورت خاص استفاده می شود که در آغاز سعی شده که علت استفاده از مدول یانگ بجای مدول الاستیسیته توضیح داده شود و در ادامه مفهوم و روشهای محاسبه آن و همچنین دستگاههایی که برای اندازه گیری آن کاربرد دارند توضیح داده شود . روش ASTMC 469 ، یکی از روشهای اندازه گیری مدول الاستیسیته بتن است که برای بررسی کارآیی آن برای بتن پلاستیک؛ آزمایشاتی با این روش در مراکز مختلف انجام و نتایج آن مورد نقد قرار گرفته و عدم کارآیی آن برای بتن پلاستیک نشان داده شده است . در ادامه آزمایش تک محوری که کرنش کنترلی - - ASTMD2166 می باشد توضیح داده شده و رفتار نمونه ها تحت سرعت های مختلف بارگذاری و همچنین بارگذاری و باربرداریهای متوالی نیز مورد بررسی و نتایج آنها آورده شده و در خاتمه این روش ؛ بعنوان روش مناسب معرفی گردیده است.
تعریف مدول یانگ و روشهای محاسبه آن
به جهت آنکه اصولاﹰ تغییر شکل خاک به دلیل حرکت نسبی ذرات آن است و در میزان مختلف نتش ، رفتار خاک در برابر نیروی وارده متفاوت است ، مدول الاستیسیته یک معنای مناسب و مقدار ثابت در خاک ندارد و ترجیح دارد که از لفظ مدول تنش – تغییر شکل - Stress - Strain modulus - و یا ضریب تغییر شکل استفاده گردد. این ضریب رابطه بین تنشها و تغییر شکلهای منتجه را توصیف می کند . برای محاسبه مدول تنش – کرنش در منحنیهای غیر خطی ، دو روش عمومی وجود دارد .
الف – مدول تانژانتی که بر اساس شیب مماس در هر نقطه بر منحنی است که معمولاﹰ به مماس بخش اول منحنی ، مدول تانژانتی اولیه گفته می شود .
ب – مدول سکانتی که بر اساس شیب خط بین دو نقطه است که معمولاﹰ دو نقطه در محدوده تنش سرویس قرار دارند
دستگاه مورد استفاده در روش ASTM C469
این دستگاه دارای دو یقه - Yoke - با فاصله ١٥٠ میلیمتر می باشد که نمونه در داخل آنها جا میگیرد . یقه پایینی بوسیله سه پیج غیر هم امتداد که دارای زاویه ١٢٠ درجه نسبت به یکدیگر می باشند و یقه بالایی بوسیله دو پیچ هم امتداد بر روی نمونه بسته می شوند. این دو یقه بوسیله یک میله فاصله انداز - - Pivot rod که به یقه پایین بصورت گیر دار و به یقه بالایی بصورت مفصلی متصل است به هم مرتبط می باشند و موجب نگهداری یقه ها از یک طرف در یک فاصله معین از یکدیگر می شوند . یک ساعت اندازه گیری تغییر مکان در روبروی این میله فاصله انداز به یقه بالایی وصل است که وظیفه آن اندازه گیری مقدار تغییر مکان دو یقه نسبت به یکدیگر می باشند و دقت آن 0.002 mm است .
با توجه به اینکه یقه بالا حول دو پیچ اتصالی به نمونه قابلیت چرخش دارد ، بنابراین در هنگام بارگذاری اگر فاصله ساعت و میله فاصله اندازه از صفحه قائم عبوری ازنقاط تماس تکیه گاهی دو پیچ یقه بالا که هم امتداد هستند، برابر باشند ، تغییر طول نمونه در محدوده دو یقه ، برابر با نصف تغییر طولی که توسط ساعت قرائت می شود میباشد که در شکل زیر توضیح داده شده است .سیستم توضیح داده شده فوق ، روش دو پیچه در گزارش نام گذاری شده است . در این روش بعد از آنکه نمونه داخل یقه قرار گرفت و برای رفع اثرات خزش ، چندین بار بارگذاری و باربردای انجام شد ، بارگذاری اصلی آغاز گردیده و در حین افزایش میزان بار ، باراعمالی و کرنش طولی در دو حالت زیر قرائت میگردد :
الف – موقع کرنش به مقدار ٥٠ میلیونیم برسد - ٠٠٠٠٥٠/٠ - Є 1=
ب- موقعی که بار به ٤٠ درصد بار نهایی برسد - Є 2 -
یاد آور میگردد که تنش از نسبت بار نهایی به سطح مقطع و کرنش از نسبت مقدار تغییر شکل بر طول مؤثر ازمایش بدست میآید . برای بررسی صحت روش و نتایج بدست آمده از آزمایش تعیین مدول ، دستگاه شرح داده شده در فوق بصورت زیر تغییر یافت . ابتدا یقه بالای دستگاه از دو پیچ به سه پیچ غیر هم امتداد تبدیل شد ومیله فاصله انداز از٢ حالت مفصلی بصورت آزاد در آمد و بنابراین تغییر مکان طول موثر نمونه در هنگام بارگذاری ، برابر با همان مقدار نشان داده شده توسط ساعت اندازه گیری تغییر مکان گردید که این روش در گزارش حاضر ، روش سه پیچه نامیده می شود و آزمایشاتی بر اساس آن صورت گرفت و نتایج بدست آمده با نتایج دو پیچه مقایسه گردیده است .
