آزمایش تعیین مقاومت پیوستگی

مقاومت پیوستگی بین فولاد و بتن معمولا براساس یکی از سه آزمایش زیر تعیین می شود:

1- آزمایش بیرون کشیدگی:

در این آزمایش ابتدا میلگرد را در بتن قرار می دهیم. سپس با ایجاد یک تکیه گاه فولادی بر سطح بتن، میلگرد را توسط یک جک به طرف بیرون می کشیم.

2- آزمایش میلگرد درگیر در بتن:

در این آزمایش یک میلگرد درگیر در بتن از دو طرف تحت کشش قرار می گیرد.

3- آزمایش تیر:

در این آزمایش تا حدی شرایط یک تیر کنسولی ایجاد می شود. این روش واقع بینانه ترین آزمایش برای تعیین مقاومت پیوستگی نیز می باشد.

تنش پیوستگی در میلگرد ساده و آجدار:

میلگرد ساده:

بسته به میزان مقاومت اصطکاکی میلگردها، لغزش به سمت خارج اتفاق می افتد و شکست از نوع لغزش خواهد بود.

میلگرد آجدار:

علاوه بر چسبندگی شیمیایی و پایداری اصطکاکی، چفت و بست های بین بتن و آج های میلگرد سبب بالا رفتن مقاومت پیوستگی می شود.

در میان مکانیزم های پیوستگی، پیوستگی برشی بتن و میلگرد از اهمیت ویژه ای برخوردار است. زیرا بیشترین تنش پیوستگی را ایجاد می نماید. در این مکانیزم پیوستگی، انتقال نیرو از طریق درگیر شدن آج های آرماتور و کلیدهای بتنی بین آن ها انجام می شود. پس در محل تماس آج میلگرد و بتن تنش فشاری ایجاد می گردد که در اثر آن در مقطع عرضی بتن اطراف آرماتور، تنش های حلقوی کششی و در کلیدهای بتن بین آج ها تنش برشی تولید می شود. در این حالت دو نوع مد شکست رخ می دهد:

الف – بیرون آمدن میلگرد: اگر تنش برشی موجود در کلیدهای بتنی بین آج های میلگرد از حد مقاومت برشی بتن بگذرد، آرماتور از بتن بیرون کشیده می شود.

بیرون آمدن میلگرد

ب – خرد شدن بتن: اگر تنش حلقوی کششی، پیش از آن که کلید بین بتن و دو آج مجاور به صورت برشی کنده شود، از حد مقاومت کششی بتن تجاوز کند، در این حالت خردشدگی بتن اتفاق می افتد.

خرد شدن بتن

پارامترهای موثر بر مقاومت پیوستگی بتن و میلگرد:

پارامترهای موثر بر پیوستگی بتن و میلگرد بسیار زیاد می باشد. این پارامترها را در سه دسته کلی می توان قرار داد:
الف- پارامترهای مربوط به آرماتورهای مسلح کننده: قطر، فاصله میلگردها، خصوصیات مکانیکی میلگرد، سطح مقطع، طول ناحیه مهاری و …
ب- پارامترهای مربوط به بتن: خصوصیات مکانیکی بتن، مقاومت فشاری بتن، پوشش بتن روی میلگرد، جهت بتن ریزی نسبت به راستای آرماتور و …
ج- پارامترهای مربوط به آزمایش پیوستگی: سرعت بارگذاری، جهت بارگذاری و …
در زیر نمودار شماتیک تنش پیوستگی – لغزش میلگرد ساده و آجدار نشان داده شده است.

مطالب مرتبط:

معرفی میلگردهای فولادی