Переваги фібри в бетоні

Бетон популярний у будівельній галузі, тому що його можна виготовляти з місцевих матеріалів, він відносно дешевий і з нього можна відливати будівельні елементи різної форми. Він не тільки відображає красу будівельної конструкції, але й має відносно високий опір стиску.

Проблеми з бетонними будівлями

Бетон виготовлений з крихких матеріалів, таких як цемент. Характеристики матеріалу, використовуваного для заливки, обумовлюють його низьку міцність на розрив. Таким чином, коли деякі компресійні компоненти використовуються в реальних проектах, їх низька міцність на стиск може призвести до появи тріщин під час їх стиснення, що призведе до руйнування компонентів і погіршить загальну стійкість будівлі. У процесі будівництва механічні властивості бетону знижуються, в першу чергу через різні фактори в бетонній сировині, процесах заливки, обслуговування та транспортування.

Бетон має велику власну-вагу, і чим вища міцність бетону, тим очевидніша його крихкість. Таким чином, бетон не може відповідати вимогам стабільності велико-конструкцій. По-друге, бетон має низьку міцність. Бетон в природному середовищі не завжди підтримує постійну температуру і вологість. Надто висока температура пошкодить бетон, розширить і знищить внутрішню структуру, а надто низька призведе до усадки бетону та утворення багатьох тріщин.

Майбутнє бетону

З безперервним розвитком будівельних технологій почалися дослідження в напрямку високо-ефективного,-стійкого-стиску,-тріщин і довговічного бетону. Завдяки безперервним дослідженням і дослідженню промисловості будівельних матеріалів було виявлено, що додавання волокон до бетону може покращити характеристики бетону відповідно до вищевказаних стандартів.

Переваги фібробетону

Суттєвим недоліком бетону є те, що його матеріали не можуть покращити. Волокна покращують характеристики бетону завдяки своїм унікальним властивостям, таким як високий модуль пружності та висока міцність на розтяг, але вони не змінюють хімічних властивостей матеріалів бетону, а отже, не руйнують внутрішньої структури бетону.

Інгібувати тріщини

Волокна мають високі фізико-механічні властивості, такі як модуль пружності та міцність на розрив. Додавання їх до бетону може ефективно гальмувати та запобігати появі тріщин. У порівнянні з іншими волокнами, модуль пружності вуглецевого волокна в 1-5 разів вище, ніж у інших волокон, а міцність на розрив в 1-10 разів вище, ніж у інших волокон. Вуглецеве волокно також стійке до високих температур і корозії.

Під час заливання та твердіння бетону, особливо в елементах, що згинаються, не-стандартні умови температури та вологості спричинять початкові тріщини в бетоні. Під тиском концентрація напруги утвориться на вершині початкової тріщини в бетоні. У бетоні є тріщини. Коли розподіл напруги в усьому зразку є нерівномірним, тріщини продовжуватимуть розширюватися, зрештою спричиняючи пошкодження бетону, що стало загрозою безпеці в реальному житті. Після додавання в бетон вуглецевого волокна, коли бетон стискається, вуглецеве волокно може поглинати частину концентрації напруги на вершині тріщини та передавати напругу на всю частину бетону через волокно, тим самим перешкоджаючи утворенню та розширенню тріщин.

Покращені механічні властивості

Під час змішування та заливання бетону можуть виникати різні дефекти, наприклад, невелика кількість бульбашок, що утворюються під час змішування, залишаються всередині бетону. Коли бульбашки зникають, в бетоні утворюються оригінальні дефекти, що знижує міцність бетону на стиск. Коли вуглецеве волокно додається до бетону, легке та дрібне вуглецеве волокно випадковим чином розподіляється в бетоні, а сила зв’язку та тертя між собою та бетонною матрицею щільно з’єднують заповнювачі. А оскільки вуглецеве волокно малого розміру, воно може заповнювати пори, що утворюються під час змішування бетону, роблячи заповнювачі щільнішими, тим самим покращуючи міцність бетону на стиск.

Зміцнюючий ефект

Чим вище міцність бетону, тим очевидніша його крихкість. Додавання вуглецевого волокна може покращити крихку структуру бетону та збільшити його міцність. Коли бетон піддається зовнішнім навантаженням, його внутрішні первинні дефекти повільно розширюються в тріщини. Коли тріщини великі, вуглецеве волокно створює міст між тріщинами та може поглинати частину напруги. Оскільки вуглецеве волокно має хороші фізико-механічні властивості, зразок продовжує розширювати тріщини під дією тиску, спочатку долаючи силу зв’язку та тертя між вуглецевим волокном і бетонною матрицею. У цьому процесі вуглецеве волокно поглинає багато енергії, подовжує час розширення тріщин, перешкоджає розширенню тріщин і покращує міцність бетону.

Виконання фібробетону