מחקר על תכונות ההשפעה של בטון סיבי בזלת

מבני בטון עלולים להיתקל בפגיעות מקריות במהלך השימוש, אשר עלולות לגרום נזק מקומי למבנה, או לתוצאות חמורות כגון קריסת המבנה, מה שיוביל להפסדים בלתי הפיכים. על מנת להבטיח את בטיחות הבטון במצב פגיעה, חשוב ללמוד את תכונות הפגיעה של הבטון. תכונות הפגיעה של סיבי בזלת בטון נחקר באמצעות מבחן SHPB או מבחן פגיעה בפטיש נפילה.

באמצעות מבחן ההשפעה נמצא כי ערבוב סיבי בזלת יכול לשפר את קשיחות ההשפעה של בטון, קשיחות ההשפעה עם העלייה בכמות סיבי בזלת הראה מגמה של עלייה ואז ירידה, מחקר קשור מראה כי נפח ערבוב סיבי בזלת של 0.3% ו-0.36% של ביצועי הפגיעה של בטון סיבי בזלת הוא הטוב ביותר; בהשוואה למאפייני הנזק של הדגימה, התפתחות הסדקים והנזק הסופי לצורת השבר, נמצא כי בטון סיבי בזלת לנזק פלסטי, כלומר, ערבוב של סיבי בזלת יכול לגרום לבטון לספוג ביעילות את אנרגיית הפגיעה ויש לו אפקט הקשחה על הבטון. השוואה בין מאפייני הנזק של חלקי הבדיקה, התפתחות הסדק וצורת השבר הסופית של הנזק, מצאה כי בטון סיבי בזלת לנזק פלסטי, כלומר, מעורבב עם סיבי בזלת יכול לגרום לבטון לספוג ביעילות את אנרגיית הפגיעה, ובעל אפקט הקשחה על הבטון. החוקרים חקרו את עמידות הפגיעה של בטון סיבי בזלת עם נפח סיבי הבזלת (0%, 0.4%, 0.6%, 0.8%) ואורך סיבי הבזלת (6 מ"מ ו-18 מ"מ) כמשתנים. נמצא שסיבי בזלת יכולים לשפר את קשיחות הפגיעה של הבטון, ואת קשיחות הפגיעה עם הגדלת ערבוב הסיבים והגדלתם; באותו ערבוב סיבים, אורך הסיבים של 6 מ"מ ביצועי הפגיעה טובים יותר מאורך בטון סיבי 18 מ"מ.

לסיכום, סיבי בזלת תערובת יכולה לשפר את ביצועי ההשפעה של בטון, אך תערובת הסיבים האופטימלית אינה אחידה. באמצעות ניתוח השוואתי נמצא שתופעה זו נגרמת על ידי שיטת הבדיקה, יחס ערבוב הבטון, סיבי בזלת תערובת וגורמים אחרים, יש לחזק את אחדות הגורמים הרלוונטיים במבחן עתידי. בנוסף, המחקר הקיים מתמקד בהשפעת מינון הסיבים על ביצועי הפגיעה שלהם, ויש לבצעו בעתיד כדי לחקור את השפעת קצב המעוות וגורמים אחרים על ביצועי הפגיעה.