تعداد نشریات | 44 |
تعداد شمارهها | 1,303 |
تعداد مقالات | 16,022 |
تعداد مشاهده مقاله | 52,493,501 |
تعداد دریافت فایل اصل مقاله | 15,219,781 |
بررسی عددی رفتار بتن تحت اثر حریق | ||
نشریه مهندسی عمران و محیط زیست دانشگاه تبریز | ||
مقاله 5، دوره 50.4، شماره 101، اسفند 1399، صفحه 45-60 اصل مقاله (1.86 M) | ||
نوع مقاله: مقاله کامل پژوهشی | ||
شناسه دیجیتال (DOI): 10.22034/jcee.2020.26438.1639 | ||
نویسندگان | ||
احسان دهقانی* ؛ وحیدرضا افخمی | ||
دانشکده فنی و مهندسی، دانشگاه قم | ||
چکیده | ||
هنگامیکه یک قطعه بتنی تحت اثر افزایش دما و یا حریق قرار میگیرد، چندین پدیده در بتن رخ میدهد که شامل انتقال حرارت، تبخیر آب موجود در حفرات، انتقال آب و بخار آب، دیهیدراته شدن سیمان و در نهایت انبساط حجمی ساختار جامد بتن میشود. همه این فرایندها منجر به شکلگیری فشارحفرهای و ایجاد تنشهای حرارتی در قطعه بتنی شده که اگر این تنشها و یا فشارحفرهای به اندازه کافی بزرگ باشد منجر به شکست در بتن و کاهش سطح مقطع بتن از لایههای در معرض حرارت میشود که این موضوع به عنوان تورق در بتن شناخته میشود. در تحقیق پیشرو یک بررسی عددی در مورد توزیع دما، فشارحفرهای در بتن و تنشهای حرارتی که منجر به پدیده تورق در بتن میشود، صورت میگیرد. در این مقاله سه نوع از بتن مورد بررسی قرار گرفته است: بتن با سنگدانههای کوارتزی، بتن با سنگدانههای آهکی و بتن با سنگدانههای بازالتی. همه انواع این سنگدانهها در کشور ما فراوان بوده و در ساختار بتن از آن استفاده میشود. نتایج گویای این حقیقت است که احتمال تورق در قطعه بتنی با سنگدانههای کوارتزی بیشتر از انواع دیگر بوده و این نوع بتن در معرض خطرات کاهش مقاومت بیشتری در برابر حریق میباشد که البته با افزایش ضخامت قطعه بتنی و یا افزودن حداقل 75/1 کیلوگرم فیبر پلیپروپیلن در هر مترمکعب مخلوط بتنی، میتوان منجر به کاهش این خطر شد. علاوه بر این، بررسی صورت گرفته مؤید افزایش سرعت تورق در قطعات بتنی تحت حریق هیدروکربنی نسبت به دیگر انواع حریق بوده است. | ||
کلیدواژهها | ||
قطعه بتنی؛ انتقال حرارت؛ فشار حفرهای؛ تورق؛ فیبر پلیپروپیلن | ||
مراجع | ||
Abaeian R, Pesaran Behbahani H, Jalali Moslem S, “Effects of high temperatures on mechanical behavior of high strength concrete reinforced with high performance synthetic macro polypropylene (HPP) fibres”, Construction and Building Materials, 2018, 165 (1), 631-638. Ali MH, Dinkha YZ, Haido JH, “Mechanical properties and spalling at elevated temperature of high performance concrete made with reactive and waste inert powders”, Engineering Science and Technology, an International Journal, 2016, 20 (2), 536-541. Anon, “Civiel technisch Centrum Uitvoering Research en Regelgeving (CUR)”, Proceedings of the first International Symposium, Safe and Reliable Tunnels, Innovative European Achievement, Prague, Czech, 4-6 February, 2004. Anon, “BS 1881: Methods of Testing Concrete, Part 5; Methods of Testing Hardened Concrete for Other than Strength”, British Standards Institution, London, UK, 1970. Anon, “ASTM E119: standard methods of fire test of building construction and materials”, American Society for Testing and Materials, West Conshohocken, US, 2001. Breugel K, Van,Veen C, Van, Walraven JC, Braam CR, “Betonconstructies onder temperatuur- en krimpvervormingen (in Dutch)”, Stichting BetonPrisma, Netherlands, 1998. Chung JH, Consolazio GR, “Numerical modeling of transport phenomena in reinforced concrete exposed to elevated temperatures”, Cement and Concrete Research, 2005, 35 (3), 597-608. Gales J, Bisby LA, MacDougall CC, NMacLean KJ, “Transient High Temperature Stress, Relaxation of prestressing tendons in unbonded construction”, Fire Safety Journal, 2009, 44 (4), 570-579. Groner N, “A decision model for recommending which building occupants should move where during fire emergencies”, Fire Safety Journal, 2016, 80, 20-29. Harmathy T, “Concrete Design and Construction Series”, Fire Safety Design and Concrete, Ottawa, Canada, 1993. Ichikawa Y, England GL, “Prediction of moisture migration and pore pressure build-up in concrete at high temperatures”, Nuclear Engineering and Design, 2004, 228 (1-3), 245-259. Kalifa P, Che´ne´ G, Galle´ C, “High-temperature behaviour of HPC with polypropylene fibres From spalling to microstructure”, Cement and Concrete Research, 2001, 31 (10), 1487-1499. Khaliq W, Taimur, “Mechanical and physical response of recycled aggregates high-strength concrete at elevated temperatures”, Fire Safety Journal, 2018, 96, 203-214. Khoury GA, “Effect of fire on concrete and concrete structures”, Progress in Structural Engineering and Materials, 2001, 2 (4), 429-447. Lukkunaprasit P, “Unbonded post-tensioned concrete flat plates under 5-hours of fire”, The 11th FIP Congress, Hamburg, Germany, 5-7 June, 1990. Mindeguia JC, Pimienta P, Noumowé A, Kanema M, “Temperature, pore pressure and mass variation of concrete subjected to high temperature- Experimental and numerical discussion on spalling risk”, Cement and Concrete Research, 2010, 40 (3), 477-487. Mohd Ali AZ, Sanjayan J, Guerrieri M, “Performance of geopolymer high strength concrete wall panels and cylinders when exposed to a hydrocarbon fire”, Construction and Building Materials, 2017, 137, 195-207. Post N, Korman R, “Implosion spares foundations”, Engineering News Record, 2000, 12, 12-13. Qian C, Wang H, Sun W, Guo Z, Stroeven P, “Numerical calculations of vapour pressure in concrete exposed to fire”, magazine of Concrete Research, 2005, 57 (3), 179-184. Torrent R, Frenzer G, “Management und Beratung Materialtechnische Abteilung Studie über Methoden zur Messung und Beurteilung der Kennwerte des Ueberdeckungsbetons auf der Baustelle (in German)”, Bundesamt für Strassenbau, 1995, 106. Wagner W, Kruse A, “Properties of water and steam: The industrial standard IAPWS-IF97 for the thermodynamic properties and supplementary equations for other properties”, Springer, Germany, 1998. Yi Na-H, Choi SJ, Lee SW, Kim, JHJ, “Failure behavior of unbonded bi-directional prestressed concrete panels under RABT fire loading”, Fire Safety Journal, 2015, 71, 123-133. Zeiml M, Leithner D, Lackner R, Manh HA, “How do polypropylene fibers improve the spalling behavior of in-sit uconcrete”, Cement and Concrete Research, 2006, 36 (5), 929-942. | ||
آمار تعداد مشاهده مقاله: 487 تعداد دریافت فایل اصل مقاله: 492 |