نوقشت اطروحة الدكتوراه للباحث محمد صابر عبد الحسن في كلية الهندسة جامعة البصرة قسم الهندسة المدنية بعنوان تأثير إضافة مسحوق الهيماتيت على السلوك الالتوائي لأعضاء الخرسانة العالية المقاومة والمقواة بالألياف
‎تهدف هذه الدراسة الى التحري عن تأثير إضافة
‎مسحوق الهيماتيت على السلوك الالتوائي للآعضاء الخرسانية العالية المقاومة والمسلحة بالالياف، بالإضافة الى إيجاد نسبة مسحوق الهيماتيت التي توفر اعظم مقاومة التواء تحت حمل التواء نقي، وكما تتضمن الدراسة تحديد نسبة وشكل الالياف الفولاذية التي توفر مقاومة التواء مثلى بدون أي مشاكل في تنفيذ الخرسانة او تقليل قابلية تشغليها. تصنف العينات المستخدمة في هذه الدراسة كسجور خرسانية مع او بدون مسحوق الهيماتيت، حيث كانت ابعاد الجسور الخارجية ( ٢٠٠ x ٢٠٠ ملم ) وبطول اجمالي ١٢٠٠ ملم وطول منطقة الاختبار ٨٠٠ ملم لجميع الجسور مع اختلاف ابعاد الفجوات.
‎اعتمدت طريقة العناصر المحددة باستخدام برنامج ANSYS 18.2 كدراسة نظرية لغرض التحقق من نتائج الدراسة العملية، ولغرض تمثيل المواد المستخدمة، تم اعتماد عنصر (SOILD65) لغرض تمثل الكتلة الخرسانية وعنصر (LINK180) لتمثيل حديد التسليح الرئيسي والثانوي، اما بالنسبة لتأثير الالياف الفولاذية فقد تم تمثيلها من خلال عنصر (REINF265) وتم تمثيل تأثير مسحوق الهيماتيت من خلال خصائص الخرسانة المدخلة في البرنامج.
‎اشارت النتائج العملية الى ان إضافة الالياف الفولاذية يؤدي الى تعزيز عزم التكسير الاولي وقوة الالتواء النهائية بالإضافة الى تحسين خصائص الخرسانة كمقاومة الانضغاط والشد. بالإضافة الى الالياف، فأن إضافةمسحوق الهيماتيت يساهم في زيادة عزم التكسير الأولي وقوة الالتواء النهائية اضافةً الى مساهمته بشكل كبير في زيادة قوة الانضغاط والشد للخرسانة. حيث وجد ان أعظم زيادة تحصل عند استخدام نسبة هيماتيت لا تتجاوز ٢.٥٪ كبديل للأسمنت مع ألياف مخلوطة بنسبة ١.٥٪. وقد بينت النتائج ان تقليل حجم التجاويف مع وجود مسحوق الهيماتيت والالياف الفولاذية يؤدي الى زيادة كل من قوة التكسير الأولي وقوة الالتواء النهائية وقد بينت النتائج أيضا ان الجسور التي تحتوي على تجاويف ذات مقطع دائري تمتلك مقاومة التواء اعلى من الجسور ذات التجاويف المربعة . ان تأثير التسليح الثانوي بدون مسحوق الهيماتيت يكون مهملاً بالنسبة الى عزم التكسير الأولى لكن يظهر تأثيره على قوة الالتواء النهائية، لكن مع وجود مسحوق الهيماتيت يكون معززاً لحديد التسليح الثانوي لزيادة كل من قوة التكسير الأولى وقوة الالتواء النهائية.
تم مقارنة النتائج النظرية باستخدام العناصر المحددة مع النتائج العملية حيث اشارت الى توافق جيد مع النتائج العملية.