Šķiedru priekšrocības betonā

Betons ir populārs būvniecības nozarē, jo to var izgatavot no vietējiem materiāliem, tas ir salīdzinoši lēts, un to var ieliet dažādu formu būvdetaļās. Tas ne tikai atspoguļo ēkas konstrukcijas skaistumu, bet arī ir salīdzinoši augsta spiedes pretestība.

Problēmas ar betona ēkām

Betons ir izgatavots no trausliem materiāliem, piemēram, cementa. Liešanai izmantotā materiāla īpašības nosaka tā zemo stiepes izturību. Tāpēc, ja dažas spiedes sastāvdaļas tiek izmantotas faktiskajos projektos, to zemā spiedes izturība var izraisīt plaisu rašanos, kad tās tiek saspiestas, izraisot komponentu lūzumu un apdraudot ēkas vispārējo stabilitāti. Būvniecības procesā betona mehāniskās īpašības samazinās, galvenokārt dažādu faktoru ietekmē betona izejmateriālos, liešanas, apkopes un transportēšanas procesos.

Betonam ir liels pašsvars{0}}, un jo lielāka ir betona stiprība, jo skaidrāks ir tā trauslums. Tāpēc betons nevar atbilst lielu -laiduma konstrukciju stabilitātes prasībām. Otrkārt, betonam ir zema izturība. Betonu dabiskajā vidē ne vienmēr var uzturēt nemainīgā temperatūras un mitruma stāvoklī. Pārāk augsta temperatūra sabojās betonu un paplašinās un iznīcinās iekšējo struktūru, savukārt pārāk zema temperatūra izraisīs betona saraušanos un daudzu plaisu veidošanos.

Betona nākotne

Nepārtraukti attīstoties būvniecības tehnoloģijām, ir uzsākti pētījumi par augstas veiktspējas-, spiedes-, plaisu-izturīgu un izturīgu betonu. Nepārtraukti pētot un pētot būvmateriālu nozari, ir konstatēts, ka šķiedru pievienošana betonam var uzlabot betona veiktspēju atbilstoši iepriekš minētajiem standartiem.

Šķiedru dzelzsbetona priekšrocības

Būtisks betona trūkums ir tas, ka tā materiāli nevar to uzlabot. Šķiedras uzlabo betona veiktspēju ar savām unikālajām īpašībām, piemēram, augstu elastības moduli un augstu stiepes izturību, taču tās nemaina betona materiālu ķīmiskās īpašības un līdz ar to neiznīcina betona iekšējo struktūru.

Novērš plaisas

Šķiedrām ir augstas fizikālās un mehāniskās īpašības, piemēram, elastības modulis un stiepes izturība. To pievienošana betonam var efektīvi kavēt un novērst plaisu rašanos. Salīdzinot ar citām šķiedrām, oglekļa šķiedras elastības modulis ir 1-5 reizes lielāks nekā citām šķiedrām, un stiepes izturība ir 1-10 reizes lielāka nekā citām šķiedrām. Oglekļa šķiedra ir arī izturīga pret augstām temperatūrām un koroziju.

Betona liešanas un cietēšanas laikā, īpaši lieces elementos, nestandarta temperatūras un mitruma apstākļi betonā radīs sākotnējās plaisas. Zem spiediena sprieguma koncentrācija veidosies betona sākotnējās plaisas galā. Betonā ir plaisas. Ja visa parauga sprieguma sadalījums ir nevienmērīgs, plaisas turpinās paplašināties, galu galā izraisot betona bojājumus, kas reālajā dzīvē ir kļuvis par drošības apdraudējumu. Pēc oglekļa šķiedras pievienošanas betonam, kad betons ir saspiests, oglekļa šķiedra var absorbēt daļu no sprieguma koncentrācijas plaisas galā un pārnest spriegumu uz visu betona daļu caur šķiedru, tādējādi kavējot plaisu veidošanos un izplešanos.

Uzlabotas mehāniskās īpašības

Betona maisīšanas un liešanas laikā radīsies dažādi defekti, piemēram, neliels daudzums burbuļu, kas rodas maisīšanas laikā, paliek betonā. Kad burbuļi pazūd, betonā veidosies oriģināli defekti, kas samazina betona spiedes stiprību. Kad betonam pievieno oglekļa šķiedru, vieglā un smalkā oglekļa šķiedra tiek nejauši sadalīta betonā, un savienojuma spēks un berze starp to un betona matricu cieši savieno pildvielas. Tā kā oglekļa šķiedra ir maza izmēra, tā var aizpildīt poras, kas rodas betona sajaukšanas rezultātā, padarot pildvielas blīvākas, tādējādi uzlabojot betona spiedes izturību.

Nostiprinošs efekts

Jo lielāka ir betona stiprība, jo acīmredzamāks ir tā trauslums. Oglekļa šķiedras pievienošana var uzlabot betona trauslo struktūru un palielināt tā stingrību. Kad betons tiek pakļauts ārējām slodzēm, tā iekšējie sākotnējie defekti lēnām izplešas plaisās. Ja plaisas ir lielas, oglekļa šķiedra veido tiltu starp plaisām un var absorbēt daļu no sprieguma. Tā kā oglekļa šķiedrai ir labas fizikālās un mehāniskās īpašības, paraugs turpina paplašināt plaisas spiediena ietekmē, vispirms pārvarot savienojuma spēku un berzi starp oglekļa šķiedru un betona matricu. Šajā procesā oglekļa šķiedra absorbē daudz enerģijas, pagarina plaisu izplešanās laiku, kavē plaisu izplešanos un uzlabo betona stingrību.

Šķiedrbetona veiktspēja