الأداء الهيكلي للخرسانة: استكشاف حدود تعزيز الألياف الفولاذية

تعد الخرسانة واحدة من أكثر مواد البناء استخدامًا في الوقت الحالي. تنبع شعبيتها من توافرها السهل، وسهولة تشكيلها في أشكال متنوعة، وفعاليتها من حيث التكلفة، وقوتها العالية في الضغط. على الرغم من هذه المزايا، تُعرف الخرسانة بقوتها المنخفضة في الشد وأدائها السيئ في الظروف القاسية، وهو عيب كبير لأي مادة بناء. للتخفيف من هذه النقاط الضعف، يتم عادةً دمج الخرسانة مع التعزيز الفولاذي. تُضاف الألياف الفولاذية إلى الخرسانة لتحسين الخصائص الهيكلية، خصوصًا قوة الشد والانثناء. وُجد أن الألياف المستقيمة والدائرية تُطور رابطًا ضعيفًا جدًا ومن ثم قوة انثناء منخفضة. في هذه الدراسة، تم استخدام أسلاك الربط الفولاذية كألياف فولاذية والتي تتوفر محليًا بتكلفة زهيدة جدًا. أُضيفت الألياف الفولاذية بنسب مختلفة مثل 0%، 0.5%، 1%، 1.5%، 2%، 2.5% و3%. كان التركيز الرئيسي للدراسة هو حساب قوى الضغط والشد لعينة مختلفة وتحديد الحد الأقصى من الألياف الفولاذية التي يمكن أن توفر أقصى قوة. لتحقيق ذلك، تم صب الاختبارات في شكل مكعبات وأسطوانات واختبارها باستخدام آلة الاختبار العالمية لقوى الضغط والشد. أظهرت النتائج زيادة طفيفة في قوة الضغط، بينما أدت إضافة الألياف الفولاذية إلى زيادة أكبر في قوة الشد.