Kui me ütleksime, et betoon on kõige populaarsem ja levinum ehitusmaterjal maailmas, poleks vaidlemist. Betoon on maailmas enimkasutatav materjal, vee järel teisel kohal.
Kiudraudbetoon on üks paljudest uuendustest, mis on välja töötatud betooni tugevusomaduste ja muude omaduste parandamiseks.
Selles artiklis uurime kiudbetooni, mis see betoon on, selle erinevaid tüüpe ja eeliseid ning selgitame välja, kas see betoonisegu sobib teile.
Mis onFiberRaudbetoonist?
Kiudbetoon (FRC) on värske kiudmaterjalidega tugevdatud betoon. Näiteks pikad teraskiud. See tugevdusmeetod parandab tavalise betooni omadusi.
Kiudbetooni valmistamiseks kasutatakse palju erinevaid kiudmaterjale. Selline raudbetoon on muutunud nii populaarseks, et kiudraudbetoonist toodetakse erinevaid versioone vastavalt kasutusnõuetele.
Millest on valmistatud kiudbetoon?
Kiudbetooni peamised koostisosad on:
Hüdrauliline tsement
Kiudbetooni põhikomponendiks on hüdrauliline tsement, mis muutub pärast veega reageerimist kleepuvaks. Tavaliselt kasutatakse portlandtsementi kiudbetoonis hüdraulilise tsemendina.
Kiudained
Pikkade kiudude lisamine muudab värske betooni omadusi kasutatud kiudmaterjali tüübi põhjal. Kiudbetooni tootmisel kasutatakse üldiselt nelja kiudude kategooriat. Need betoonkiud on:
Teraskiud
Klaaskiud
Sünteetilised kiud
Looduslikud kiud
Täitematerjalid
Täitematerjal tagab betooni sidumistugevuse, vähendades samal ajal vajaliku tsemendi mahtu. Mõned tavalised täitematerjalid on liiv, killustik ja kruus.
FRC lühiajalugu
FRC on olnud juba pikka aega, kuid betooni kiude on täiustatud. Varasematel aegadel, kui hooneid ehitati kividest, toimis mört neid koos hoidva sideainena. Mörti tugevdati hobusejõhviga.
Samamoodi oli mudatellistest ehituse puhul esmaseks tugevdusmaterjaliks põhk. Kui betoonist sai üks levinumaid ehitusmaterjale, kasutati sarrusena asbestkiude.
Aastakümnete edenedes said inimesed aga teadlikumaks asbesti terviseriskidest ja sellest, kuidas see vähki põhjustab. 1960. aastatel kogusid asbesti asemel populaarsust muud kiud, nagu teras ja klaas.
Milline on kiudude mõju betoonile?
Kiudude lisamine betoonile annab mitmeid efekte. Nende suurus varieerub sõltuvalt kasutatud kiududest. Kandevõime paranemine sõltub erinevatest teguritest, näiteks armeerimiskiudude arvust üldmahu suhtes, mida nimetatakse mahufraktsiooniks, ja kuvasuhtest, mis saadakse kiu pikkuse jagamisel kõnealuse kiu läbimõõduga.
Kiudude peamine eesmärk on vähendada betooni pragunemist, parandades selle paindetugevust. Betooni pragunemine tekib betooni kokkutõmbumise tõttu. Betooni kokkutõmbumine võib toimuda mitmel põhjusel, näiteks kuivamise kokkutõmbumine ja plastiline kokkutõmbumine.
Samuti vähendavad kiud betooni läbilaskvust, välistades võimaluse vee lekkimiseks läbi betoonkonstruktsioonide.
Millised on erinevat tüüpi kiudraudbetoonid?
Populaarsetes rakendustes on erinevat tüüpi kiudbetoonkomposiite. Mõned neist hõlmavad järgmist:
Teraskiust raudbetoon
Teraskiudraudbetoon on üks levinumaid FRC tüüpe. Armatuurterasest kiudude lisamine betoonile, isegi väikestes kogustes, toob kaasa betooni omaduste olulise paranemise.
Teraskiudraudbetooni kasutatakse rakendustes, kus on raske betooni nõuded, nagu sillad, põrandad, tunnelid, kaevandamine, monteeritavad materjalid jne.
Betooni tugevdamiseks kasutatakse palju erinevaid teraskiude, näiteks külmtõmmatud traat (tüüp 1), lõigatud lehtteraskiud (tüüp 2), sulamalt ekstraheeritud (tüüp 3), freesitud (tüüp 4) ja modifitseeritud külmkiud. tõmmatud traat (tüüp 5).
Polüpropüleenkiust tugevdatud betoon (PFRC)
PFRC kasutab sünteetilisi kiude, mida nimetatakse polüpropüleenkiududeks, mis on teatud tüüpi termoplast. Polüpropüleeni lisamisel betoonile on palju erinevaid eeliseid, mida käsitleme järgmises jaotises.
Polüpropüleenil on polüetüleeniga palju ühiseid omadusi, paremad karastusomadused, paindetugevus ja suurem kuumakindlus.
Lisaks on sellel kiul kõrge vastupidavus sellistele kemikaalidele nagu happed ja orgaanilised lahustid ning see annab betoonile sarnased omadused.
Klaaskiust tugevdatud betoon (GFRC)
Klaaskiuga armeeritud betoonisegu sisaldab palju väikeseid klaasiosakesi. Kuidas need betooni tugevamaks muudavad?
Kuigi suur klaaspaneel on õrn, on klaaskiul väga kõrge struktuurne tugevus. Lisaks sellele tugevusele on kiud odav lisaaine, mis muudab lõpliku betoonisegu odavamaks kui alternatiivid, nagu teraskiudraudbetoon.
Plastile lisatud samad kiud annavad tulemuseks suurepäraste tõmbetugevusomadustega klaaskiudkomposiitmaterjali.
Polüesterkiuga tugevdatud betoon
Kiudbetooni polüesterkiud on saadaval mikrokiudude ja makrokiududena. Polüesterkiud aitavad seda tüüpi kiudbetoonil parandada pragunemiskindlust.
Polüesterkiuga armeeritud betoonil on suurem sitkus ja suurem struktuurne terviklikkus. Selle suurem vastupidavus muudab seda tüüpi betooni ideaalseks tööstuslike põrandakatete, laopõrandate, monteeritavate konstruktsioonide, kattekihtide ja sarnaste kaubanduslike rakenduste jaoks.
Süsinikkiust raudbetoon
Kas olete kunagi kuulnud süsinikkiust terasest? Kontseptsioon on sarnane süsinikkiust raudbetooni puhul.
Kuigi süsinikkiu lisamine betoonile on keerulisem protsess kui tsemendi või klaasi lisamine, on saadud betoonil kõrge jäikus ja tugevus. Suure jäikuse korral muutub betoon aga rabedamaks (nagu süsinikteras).
Makro sünteetiline kiudRaudbetoonist
Makrosünteetiliste kiudude kasutamine betoonis tekkis alternatiivina terasarmatuurile. Lõppude lõpuks võib terasarmatuur olla kulukas lisand betoonile.
Kasvava kasutamisega muutusid makrosünteetilised kiud enamaks kui lihtsalt alternatiiviks. Nendel kiududel on palju rakendusi, eriti maapealsetes konstruktsioonides.
Terasest tugevdus võib korrodeeruda kõrge õhuniiskusega piirkondades, näiteks merekeskkonnas, ja klaaskiud võivad puruneda. Makro sünteetilised kiud pakuvad neile teguritele suurt vastupidavust, seega on need nendes keskkondades betooni väärtuslikuks lisandiks.
Loodusliku kiuga raudbetoon
Looduslikud kiud pärinevad taimedest, loomadest ja looduslikest mineraalidest. Nagu FRC ajalugu käsitlevas osas mainisime, on looduslikke kiude ehitusprotsessis kasutatud juba iidsetest aegadest.
Olenemata sellest, kus betooni kasutatakse, on seal rohkesti looduslikke kiude. Need kiud aitavad ka FRC tootmiskulusid vähendada.
Mõned looduslikud kiud hõlmavad puuvilla, õlgi, puitu ja teri.
Millised on kiudbetooni kasutamise eelised?
Erinevate kiudude lisamine betoonile annab erinevaid eeliseid. Kiudbetooni klassifitseeritakse lisatud kiu järgi. FRC konkreetsed eelised sõltuvad kasutatava FRC tüübist.
Üldiselt on siin mõnede levinumate kiudbetooni tüüpidega seotud eelised:
Klaaskiust tugevdamine
Klaaskiust tugevdamine suurendab betooni konstruktsiooni tugevust ilma kulusid oluliselt suurendamata. Klaas on üks odavamaid kiudmaterjale.
Seda tüüpi tugevdust kasutatakse betoonkonstruktsiooni esteetilise atraktiivsuse suurendamiseks. Lühikesed diskreetsed kiud on betooni struktuuris näha pärast selle kuivamist.
See tugevdusmeetod lisab tõmbetugevust kõikidele aladele, erinevalt traditsioonilisest terasvarraste kasutamisest, kus tõmbetugevus on piiratud varraste suunaga.
Teraskiu tugevdamine
Teras annab kiudraudbetoonis suurima konstruktsioonitugevuse.
Teraskiudude lisamisega vajab betoon vähem terasvarraste tugevdusi.
Kiud tagavad suurema löögikindluse löökide ja hõõrdumise vastu.
Parem sulamiskindlus ja muud hoone temperatuuriomadused.
Leevendab pragude tekkimise ohtu, vähendades pragude laiust.
Polüpropüleenkiud ja nailonbetooni tugevdus
Annab võimaluse pumbata betooni pika vahemaa tagant, suurendades kohesiooniomadusi.
Parandab temperatuuriomadusi (nt sulamiskindlus).
Suurendab betooni elastsust ja vähendab selle haprust.
Tulekahju korral on polüpropüleenkiudude ja nailonkiududega betoonkonstruktsioonid vastupidavad plahvatusohtlikule lõhenemisele.
Tulemuseks on kõrge löögikindlus ja kulumiskindlus.
Millised on kiudbetooni kasutusalad?
Kasutatav FRC tüüp võib olenevalt konkreetsest ehitusprojektist erineda. Üldiselt kasutavad enamik tsiviilehitusprojekte FRC-d. Näiteks::
Seinad
Põrandakate
Tammid
Lennurajad
Teed
Betoontorud
Sillad
Lao põrandad
Luugid
Tunnelid
Kõnniteed
Kuidas hankida kiudbetooni?
Nagu te praeguseks teate, ei ole kiudbetoon ainult üks toode. Erinevate tugevdamismeetoditega betoonid on erinevad, mille tulemuseks on spetsiifilised täiustatud omadused.
Seal on ülitugevad teraskiud, mis võimendavad betooni kollektori konstruktsioonilist terviklikkust. Samuti pakuvad klaas ja sünteetilised kiudmaterjalid mõõdukat tugevust, kuid odavama hinnaga.
Daniel Arkin
Postitusaeg: aprill-07-2023