Időhatás vizsgálata szintetikus makroszálakkal erősített betongerendákon
A beton napjainkban a világ egyik legelterjedtebben alkalmazott építőanyaga, ugyanakkor mechanikai tulajdonságai több szempontból korlátozottak: nagy nyomószilárdság ellenére rendkívül alacsony húzószilárdság, rideg törési viselkedés és kedvezőtlen repedésállóság jellemzi. E kedvezőtlen tulajdonságok javítására a szintetikus makroszálak alkalmazása ígéretes megoldást kínál. A hozzáadott szálak a betonmátrix és a szál közötti kölcsönhatás révén jelentősen javíthatják az anyag duktilitását és csökkenthetik a kialakuló repedések tágasságát. [1]
Jelen dolgozat célja a polipropilén makroszállal erősített beton időfüggő viselkedésének kísérleti vizsgálata, kiegészítve a témakörben korábban végzett kutatásokat. Kiemelt kutatási kérdésként vizsgáltuk, hogy a szálak teherátadó képessége az idő előrehaladtával milyen mértékben módosul, valamint, hogy a beton-szál kapcsolatot milyen irányban befolyásolja az öregedés.
A kísérlet során 2021-ben készült szálerősítésű, illetve erősítés nélküli betongerendákat hárompontos hajlítási vizsgálatnak vetettünk alá. Az erő-CMOD (Crack Mouth Opening Displacement: gerenda bemetszésénél keletkező repedésmegnyílás) görbéket összehasonlítottuk, ugyancsak 2021-ben gyártott próbatestek 28 napos korban felvett vizsgálati eredményeivel. Továbbá a törési keresztmetszetekben meghatároztuk a kihúzódott és elszakadt szálak számát és eloszlását is. Az így nyert adatokat SDA-modell [2] alkalmazásával is elemeztük, ami lehetővé tette a beton szilárdságának, valamint a beton-szál kölcsönhatás időbeli alakulásának vizsgálatát.
[1] G. Wang, Y. Zhang, X. Li, „Mechanical properties and failure mechanism of fiber-reinforced concrete”, Construction and Building Materials, 2025. doi: 10.1016/j.conbuildmat.2025.3381.
[2] Tóth, M. and A. Pluzsik, „Using SDA Model in the Designing Process of Fiber Reinforced Concrete”, J. Mater. Civ. Eng. 33 (8): 04021191, 2021. doi: https://doi.org/10.1061/(ASCE)MT.1943-5533.0003803.