بررسی اثر واکنش قلیایی-سیلیسی بر روی رفتار سازه ای تیرهای بتنی مسلح با استفاده از روش المان محدود

واکنش قلیایی-سیلیسی یک واکنش شیمیایی است که در بین برخی از سنگدانه های سیلیکایی و محلول های قلیایی موجود در بتن رخ می دهد. این واکنش باعث انبساط بتن شده و در نهایت منجر باعث ترک خوردگی و کاهش ایمنی، عمر و مقاومت آن می شود. مدلسازی رفتار سازه ای بتن متاثر از واکنش قلیایی-سیلیسی به علت دخالت پارامترهای متعدد در این واکنش امری مشکل است. یکی از عوامل مهم در مدلسازی این واکنش پیش بینی مناسب نحوه گسترش تنش ها و کرنش ها در بتن می باشد. هدف اصلی این مقاله بررسی تاثیر مخرب واکنش قلیایی-سیلیسی بر روی رفتار سازه ای تیرهای بتنی مسلح با دو روش آزمایشگاهی و مدل سازی عددی; و بر اساس روش های تحلیل سازه ای متداول می باشد. برای این منظور، ابتدا تعدادی نمونه تیر در یک آزمایشگاه ساخته شد و پس از تحلیل سازه ای نمونه ها با روش های متداول، یک مدل عددی برای تیرها در برنامه «Ansys» با روش المان محدود ارائه شد. نتایج مدل سازی عددی همگرایی خوبی را با نتایج آزمایشگاهی نشان می دهد، اگرچه در ناحیه کششی سازگاری بهتری در مقایسه با نواحی فشاری وجود دارد و استفاده از آرماتورهای فشاری باعث افزایش سازگاری بین نتایج می شود. ضمنا قرار دادن نیروی معادل بر روی تار خنثی در مدلسازی عددی می تواند کرنش در نواحی فشاری را بهبود بدهد.