انجمن زمین شناسی مهندسی ایران زمین شناسی مهندسی ایران 2228-5245 14 4 2022 02 20 Experimental Investigating the Effect of Glass Fibre on Mode I, Mode II, and Mixed Mode (I-II) Fracture Toughness and Crack Propagation in Fibre-Reinforced Concrete بررسی آزمایشگاهی اثر الیاف شیشه بر چقرمگی شکست و انتشار ترک حالت I، حالت II و حالت ترکیبی I-II در بتن مسلح الیافی 39 58 138790 FA میترا حاتمی جربت دانشگاه بین المللی امام خمینی (ره) مهدی حسینی دانشگاه بین المللی امام خمینی (ره) مهدی مهدی خانی دانشگاه بین المللی امام خمینی (ره) Journal Article 2020 06 12 Concrete is the most widely-used material in civil engineering and often contains the cheapest and most common matter. It can therefore cause irreparable damages due to cracks and fractures. The creation of fibre-reinforced concrete in recent years has largely rectified the aforementioned shortcomings. This study uses the direct crack Brazilian disk test to evaluate fracture toughness and crack propagation in fibre-free and glass fibre concrete samples in 0.2, 0.35 and 0.5 volume percentages. Moreover, fracture toughness and crack propagation from pre-existing cracks were calculated for samples in mode I, mode II, and mixed mode (I-II). The samples were subjected to the Brazilian disk test at 0, 15, 28.83, 45, 60, 75 and 90-degree angles relative to the pre-existing crack’s trajectory. Laboratory investigations showed that the wing crack at sub 75-degree (0<α <75) angles was initiated from the pre-existing fracture’s tip and approached loading trajectory as the load on the crack growth and propagation trajectory continued. At the same time, crack initiation at 75-degree angles and above begins at a distance of d from the tip, which is greater in fibre-free samples. The results also showed that using 0.2% glass fibre in mode I, II and mixed mode (I-II) resulted in a higher fracture toughness than fibre-free samples. بتن، به‌عنوان پرکاربردترین مصالح معمولاً ارزان ترین مصالح موجود را در خود دارد. از این‌ رو به سبب بروز ترک و شکستگی می‌تواند خسارت‌های جبران‌ناپذیری را به بار آورد. به این منظور در سال‌های اخیر با ساخت بتن‌های الیافی مسلح، تا حدود زیادی ضعف‌های مذکور در آن بهبود یافته است. در این پژوهش با استفاده از روش آزمون روی دیسک برزیلی دارای ترک مستقیم ، پیش‌بینی روند انتشار ترک و چقرمگی شکست در نمونه‌های بتن بدون الیاف و نمونه‌های حاوی الیاف شیشه در درصدهای حجمی مختلف 0/2، 0/35 و 0/5بررسی شده است. علاوه بر این، فرآیند گسترش ترک از شکاف‌های از پیش موجود در نمونه‌ها و همچنین چقرمگی شکست در حالت‌های I، II و حالت ترکیبی I-II محاسبه شد. آزمایش دیسک برزیلی بر روی نمونه‌های موردمطالعه در زوایای 0، 15، 28/83، 45، 60، 75 و 90 درجه نسبت به راستای ترک از پیش موجود انجام شده است. پس از مطالعات آزمایشگاهی مشخص گردید که شروع ترک‌های باله‌ای در زوایای کم‌تر از 75 درجه از نوک ترک از پیش موجود اتفاق می‌افتد و با ادامه‌ی بارگذاری مسیر رشد و انتشار ترک به راستای بارگذاری نزدیک می‌گردد. این در حالی است که برای زوایای 75 درجه و بزرگ‌تر از آن، شروع ترک با فاصله d از نوک ترک آغاز می‌گردد. این فاصله در نمونه‌های فاقد الیاف بیشتر از نمونه‌های حاوی الیاف است. همچنین نتایج نشان می‌دهد چقرمگی شکست مود I، II و ترکیبی I-II با استفاده از مقادیر 0/2درصد الیاف شیشه بیش از چقرمگی شکست نمونه‌های فاقد الیاف می‌باشد. https://www.jiraeg.ir/article_138790_52248a1caa327ca268d1d7e99f0cc35e.pdf