EXPERIMENTAL AND FEM INVESTIGATION OF THE PERFORMANCE OF CONCRETE MASONRY WALLS RETROFITTED USING STEEL FIBER REINFORCED MORTAR ADMIXED WITH MICROSILICA

Abstract

على الرغم من أنَّ معظم المنشآت في الوقت الحاضر مبنية باستخدام الخرسانة المسلحة والحديد، فإنه لا يزال استخدام مباني الطوب الخرسانية هو شائع جداً. ونظراً لسهولة تركيب جدران الطوب الخرسانية وانخفاض التكلفة وتوفرها في أنواع مختلفة، ما زال الناس يستخدمونها في البناء، بحيث أنها تمثل غالبية المباني السكنية في الدول النامية. تعتبر جدران البناء غير المدعمَّة عنصر فعَّال في مقاومة إجهاد الضغط لكن أداءها يكون ضعيفاً عند تعرضها لأي أحمال جانبية مثل الرياح والزلازل. ومن الملاحظ أن أغلب المباني القائمة قد شُيدت بدون أخذ مخاطر الزلازل في الإعتبار عند التصميم، ولذلك ظهرت الحاجة لتقوية جدران هذه المباني لتحسين قدرتها في مقاومة الدمار المحتمل للزلازل. يهدف هذا العمل إلى تقوية جدران الطوب الخرسانية غير المدعمة باستخدام طبقات الملاط(SFRM) المُقَوَّى بألياف حديدية ومخلوط بمادة الميكروسيليكا. ونظراً للتطوَّر الواضح في استخدام المعادن بحجم الميكرو كإضافة للإسمنت، فقد تم اإضافة مادة الميكروسيليكا لملاط (SFRM)، حيث تعمل الميكروسيليكا على تحسين قوة الملاط وزيادة كثافته وتقلليل المسامات والنفاذية، لكنها لا تحسن مقاومة الملاط لإجهاد الشد. لذلك، تم استخدام الياف الحديد في الملاط (SFRM) لزيادة مقاومته لإجهاد الشد وتطوير درجة قابليته للسحب. تم اعداد جدران غير مدعمة باستخدام الطوب الخرساني المجوف بمقاييس كبيرة وصغيرة وتم طلائها بملاط (SFRM) من جهة وجهتين، كما تم استخدام الملاط كغراء بين الطوب لدراسة أدائها في مقاومة الاجهاد الافقي والرأسي. كما تم أيضا تصميم نماذج(FEM) باستخدام (CDP) المتوفرة في برنامج .(ABAQUS) وقد أجريت الاختبارات المعملية للخواص الميكانيكية لمكونات الجدار من أجل استخدامها كبيانات لنموذج (FEM) ومعايرته الفعلية مع نتائج التجارب المعملية. أثبتت نتائج الاختبارات المعملية لهذا العمل أن هناك زيادة ملحوظة في مقاومة قوة القص لجدران الطوب غير المدعمة والمعدلة باستخدام (SFRM). وأظهرت مخرجات المحاكاة (FEM) اتفاق جيد مع النتائج التجريبية للجدران المدروسة من حيث نمط الفشل والصلابة وقوة التحمل.