Betooni kiudude eelised

Betoon on ehitustööstuses populaarne, kuna seda saab valmistada kohalikest materjalidest, see on suhteliselt odav ja seda saab valada erineva kujuga ehitusdetailideks. See mitte ainult ei peegelda hoone konstruktsiooni ilu, vaid sellel on ka suhteliselt kõrge survetakistus.

Probleemid betoonehitistega

Betoon on valmistatud rabedatest materjalidest, näiteks tsemendist. Valamiseks kasutatava materjali omadused määravad selle madala tõmbetugevuse. Seega, kui mõnda survekomponenti kasutatakse tegelikes projektides, võib nende madal survetugevus põhjustada kokkusurumisel pragude tekkimist, mis põhjustab komponentide purunemise ja kahjustab hoone üldist stabiilsust. Ehitusprotsessi käigus betooni mehaanilised omadused vähenevad eelkõige erinevate tegurite mõjul betooni tooraines, valamis-, hooldus- ja transpordiprotsessides.

Betoonil on suur omakaal{0}}ja mida suurem on betooni tugevus, seda ilmsem on selle rabedus. Seetõttu ei suuda betoon vastata suurte -avakonstruktsioonide stabiilsusnõuetele. Teiseks on betoonil madal vastupidavus. Looduskeskkonnas olevat betooni ei saa alati hoida püsiva temperatuuri ja niiskuse olekus. Liiga kõrge temperatuur kahjustab betooni ning paisub ja hävitab sisemise struktuuri, samas kui liiga madal temperatuur põhjustab betooni kokkutõmbumist ja tekitab palju pragusid.

Betooni tulevik

Ehitustehnoloogia pideva arenguga on alanud uuringud suure jõudlusega-, surve--, pragunemiskindla- ja vastupidava betooni suunas. Ehitusmaterjalitööstuse pideva uurimise ja uurimisega on leitud, et kiudude lisamine betoonile võib parandada betooni toimivust vastavalt ülaltoodud standarditele.

Kiudraudbetooni eelised

Betooni oluline puudus on see, et selle materjalid ei saa seda parandada. Kiud parandavad betooni toimivust tänu oma ainulaadsetele omadustele, nagu kõrge elastsusmoodul ja kõrge tõmbetugevus, kuid nad ei muuda betooni materjalide keemilisi omadusi ega hävita seetõttu betooni sisemist struktuuri.

Inhibeerida pragusid

Kiududel on kõrged füüsikalised ja mehaanilised omadused, nagu elastsusmoodul ja tõmbetugevus. Nende lisamine betoonile võib tõhusalt pärssida ja vältida pragude tekkimist. Võrreldes teiste kiududega on süsinikkiu elastsusmoodul 1-5 korda kõrgem kui teistel kiududel ja tõmbetugevus 1-10 korda suurem kui teistel kiududel. Süsinikkiud on vastupidav ka kõrgetele temperatuuridele ja korrosioonile.

Betooni valamisel ja kõvenemisel, eriti painutusdetailides, põhjustavad ebastandardsed temperatuuri- ja niiskustingimused betoonis esialgseid pragusid. Surve all tekib pinge kontsentratsioon betooni esialgse prao otsas. Betoonis on praod. Kui kogu proovikeha pingejaotus on ebaühtlane, jätkavad praod laienemist, põhjustades lõpuks betooni kahjustusi, mis on muutunud reaalses elus ohuks. Pärast süsinikkiu lisamist betoonile, kui betoon on kokku surutud, võib süsinikkiud neelata osa prao tipu pingekontsentratsioonist ja kanda pinget läbi kiu kogu betooni osale, takistades seeläbi pragude teket ja laienemist.

Täiustatud mehaanilised omadused

Betooni segamisel ja valamisel ilmnevad mitmesugused defektid, näiteks väike kogus segamisel tekkivaid mullikesi jääb betooni sisse. Kui mullid kaovad, tekivad betoonis algsed defektid, mis vähendavad betooni survetugevust. Süsinikkiudu lisamisel betoonile jaotub kerge ja peen süsinikkiud betoonis juhuslikult ning enda ja betoonmaatriksi vaheline sidumisjõud ja hõõrdumine ühendavad täitematerjalid tihedalt. Ja kuna süsinikkiud on väikese suurusega, võib see täita betooni segamisel tekkinud poorid, muutes täitematerjalid tihedamaks, parandades seeläbi betooni survetugevust.

Karastav toime

Mida suurem on betooni tugevus, seda ilmsem on selle rabedus. Süsinikkiu lisamine võib parandada betooni rabedat struktuuri ja suurendada selle sitkust. Kui betoonile avaldatakse välist koormust, laienevad selle sisemised esialgsed vead aeglaselt pragudeks. Kui praod on suured, loob süsinikkiud pragude vahele silla ja suudab osa pingest neelata. Kuna süsinikkiul on head füüsikalised ja mehaanilised omadused, jätkab proov rõhu mõjul pragude laiendamist, ületades esmalt süsinikkiu ja betoonmaatriksi vahelise sidejõu ja hõõrdumise. Selles protsessis neelab süsinikkiud palju energiat, pikendab pragude laienemise aega, pärsib pragude laienemist ja parandab betooni sitkust.

Kiudbetooni jõudlus