تأثیر الیاف فولادی FRC بر میزان هوای بتن چیست؟

در قلمرو مصالح ساختمانی ، بتن یک سنگ بنای سنگ بنای است و افزودن الیاف فولادی برای تشکیل بتن تقویت شده فیبر (FRC) عملکرد آن را متحول کرده است. من به عنوان تأمین کننده پیشرو در الیاف فولادی FRC برای بتن ، من شاهد دست اول بوده ام که تأثیرات مختلفی را که این الیاف بر روی خواص بتونی دارند. یکی از این ویژگی های مهم ، محتوای هوای بتن است که به طور قابل توجهی بر عملکرد ، دوام و قدرت آن تأثیر می گذارد.

درک محتوای هوا در بتن

قبل از تأثیر الیاف فولادی FRC بر محتوای هوا ، درک نقش هوا در بتن ضروری است. محتوای هوا در بتن به حجم حباب های هوای کوچک وارد شده در ماتریس بتونی اشاره دارد. این حباب های هوا را می توان به صورت عمدی (با استفاده از مواد هوا) یا ناخواسته در طی فرآیند اختلاط وارد کرد.

ورود هوای مناسب برای بتن در معرض چرخه یخ زدگی بسیار حیاتی است. حباب های هوا به عنوان مخازن عمل می کنند و اجازه می دهند آب هنگام یخ زدن بدون ایجاد فشار داخلی که منجر به ترک خوردگی می شود ، گسترش یابد. علاوه بر این ، ورود هوا می تواند عملکرد بتن تازه را بهبود بخشد و قرار دادن ، ادغام و پایان کار را آسان تر می کند.

چگونه الیاف فولادی FRC با هوا در بتن تعامل دارند

هنگامی که الیاف فولادی FRC به بتن اضافه می شوند ، آنها از چند طریق با سیستم هوا - خالی تعامل دارند.

جابجایی جسمی

الیاف فولادی فضای موجود در ماتریس بتونی را اشغال می کنند. با افزودن ، آنها از نظر جسمی برخی از حباب های هوا موجود در بتن تازه را جابجا می کنند. میزان جابجایی بستگی به کسری ، طول و نسبت ابعاد الیاف فولادی دارد. به عنوان مثال ،فیبر فولادی SFRCبا نسبت ابعاد بالا ممکن است به دلیل مساحت بزرگتر و نحوه درهم آمیختن آن در بتن ، هوای بیشتری را جابجا کند.

تأثیر در مخلوط کردن و ورود

افزودن الیاف فولادی همچنین می تواند بر روند اختلاط تأثیر بگذارد. در حین مخلوط کردن ، الیاف می توانند تشکیل حباب های هوا را مختل کنند. اگر مخلوط کردن بهینه نشود ، وجود الیاف ممکن است از ورود مناسب هوا جلوگیری کند. از طرف دیگر ، اگر مخلوط کردن به خوبی کنترل شود ، الیاف می توانند در توزیع حباب های هوا به طور مساوی در کل بتن کمک کنند.

تأثیر بر روی هوا - ثبات باطل

الیاف فولادی می توانند بر پایداری حفره های هوا در بتن تأثیر بگذارند. در بعضی موارد ، الیاف می توانند به عنوان یک ساختار پشتیبانی برای حباب های هوا عمل کنند و از همبستگی و افزایش آنها به سطح جلوگیری می کنند. این می تواند به یک سیستم هوای پایدار - درجه اعتبار ساقط منجر شود ، که برای دوام طولانی مدت بتن مفید است. با این حال ، اگر پراکندگی فیبر ضعیف باشد ، الیاف ممکن است باعث شکسته شدن حباب های هوا شود ، میزان هوا را کاهش داده و به طور بالقوه مقاومت در برابر یخ زدگی بتن را به خطر می اندازد.

عوامل مؤثر بر تأثیر الیاف فولادی FRC بر میزان هوا

چندین عامل تعیین می کنند که چگونه الیاف فولادی FRC بر میزان هوای بتن تأثیر می گذارد.

خواص فیبر

خواص الیاف فولادی ، مانند طول ، قطر ، نسبت ابعاد و بافت سطح ، نقش مهمی دارند. الیاف طولانی تر ، مانندفیبر فولادی از نوع چسبانده طول بالا، ممکن است در مقایسه با الیاف کوتاهتر تأثیر بیشتری در محتوای هوا داشته باشد. الیاف با بافت سطح خشن نیز ممکن است با حباب های هوا ، چه با ترویج یا مانع شکل گیری آنها ، بیشتر با حباب های هوا ارتباط برقرار کنند.

کسر حجم فیبر

مقدار الیاف فولادی اضافه شده به بتن ، بیان شده به عنوان کسری از حجم ، یکی دیگر از عوامل مهم است. با افزایش کسر حجم فیبر ، پتانسیل جابجایی هوا و اختلال در سیستم خالی هوا نیز افزایش می یابد. با این حال ، یک دامنه بهینه برای هر نوع بتن و کاربردی وجود دارد که در آن می توان مزایای تقویت فیبر را بدون به خطر انداختن محتوای هوا بدست آورد.

طرح مخلوط

طراحی کلی بتن ، از جمله نسبت آب - سیمان ، نوع کل و درجه بندی و استفاده از مواد افزودنی ، می تواند بر تعامل بین الیاف فولادی و محتوای هوا تأثیر بگذارد. به عنوان مثال ، یک نسبت آب بالا ممکن است به یک بتن سیال تر منجر شود ، که می تواند به راحتی با افزودن الیاف فولادی تحت تأثیر قرار گیرد. مواد افزودنی ، مانند مواد مخدر هوا ، می توانند برای جبران هرگونه تغییر در محتوای هوا ناشی از الیاف تنظیم شوند.

مطالعات موردی و نتایج تجربی

مطالعات بی شماری برای بررسی تأثیر الیاف فولادی FRC بر میزان هوای بتن انجام شده است.

در یک پروژه تحقیقاتی اخیر ، دو مجموعه مخلوط بتونی تهیه شده است: یکی بافیبر فولادی چسبانده شده کوچک برگشتیو یکی بدون نتایج نشان داد که مخلوط با الیاف فولادی در مقایسه با ترکیب کنترل ، مقدار هوای کمی پایین تر دارد. با این حال ، مقاومت یخ زدگی فیبر - بتن مسلح به دلیل بهبود ترک - مقاومت در برابر الیاف ، هنوز هم قابل قبول بود.

یک مطالعه دیگر بر تأثیر کسری حجم فیبر بر محتوای هوا متمرکز شده است. دریافت که با افزایش حجم فیبر از 0.5 ٪ به 1.5 ٪ ، میزان هوا تقریباً 10 - 15 ٪ کاهش یافته است. با این حال ، هنگامی که از یک ماده مناسب برای هوای مناسب استفاده شد ، می توان از میزان هوا در محدوده مورد نظر نگهداری شد.

پیامدهای ساخت و ساز

تأثیر الیاف فولادی FRC بر محتوای هوا پیامدهای مختلفی برای پروژه های ساختمانی دارد.

دوام

در مناطقی با آب و هوای سرد ، که در آن چرخه های یخ زدگی رایج است ، حفظ مقدار هوای مناسب برای دوام طولانی مدت بتن بسیار مهم است. هنگام استفاده از الیاف فولادی FRC ، مهم است که اطمینان حاصل شود که میزان هوا تا حدی که بر مقاومت یخ زدگی تأثیر بگذارد ، به خطر نمی افتد. این ممکن است نیاز به تنظیم طراحی مخلوط یا استفاده از مواد مخدر هوا داشته باشد.

قابلیت کارایی

تغییر در محتوای هوا به دلیل افزودن الیاف فولادی نیز می تواند بر عملکرد بتن تازه تأثیر بگذارد. اگر مقدار هوا خیلی کم باشد ، بتن ممکن است سخت تر و قرار دادن و پایان دادن به آن دشوارتر شود. از طرف دیگر ، اگر مقدار هوا خیلی زیاد باشد ، بتن ممکن است استحکام را کاهش دهد. یافتن تعادل مناسب برای دستیابی به عملکرد و عملکرد بهینه ضروری است.

عملکرد ساختاری

تعامل بین الیاف فولادی و محتوای هوا همچنین می تواند بر عملکرد ساختاری بتن تأثیر بگذارد. وجود الیاف می تواند باعث بهبود مقاومت و سختی بتن شود ، اما اگر میزان هوا به درستی کنترل نشود ، ممکن است منجر به کاهش قدرت فشاری و خمشی شود.

نتیجه گیری و فراخوانی به عمل

در نتیجه ، الیاف فولادی FRC تأثیر قابل توجهی در محتوای هوای بتن دارند. در حالی که آنها می توانند باعث جابجایی و اختلال در سیستم خالی هوا شوند ، طراحی مناسب و بهینه سازی می تواند این اثرات را کاهش دهد. ما به عنوان تأمین کننده الیاف فولادی FRC با کیفیت بالا ، اهمیت تعادل تقویت فیبر با سایر خصوصیات بتونی را درک می کنیم.

اگر درگیر یک پروژه ساختمانی هستید و در نظر دارید از الیاف فولادی FRC استفاده کنید ، ما از شما دعوت می کنیم تا برای اطلاعات بیشتر به ما دسترسی پیدا کنید. تیم متخصصان ما می توانند در مورد بهترین نوع الیاف فولادی برای کاربرد خاص شما و همچنین مشاوره در مورد طراحی مخلوط برای اطمینان از محتوای بهینه هوا و عملکرد بتن شما راهنمایی کنند. این که آیا شما در حال کار بر روی یک پروژه مسکونی کوچک یا یک توسعه تجاری بزرگ هستید ، ما در اینجا هستیم تا به شما در دستیابی به بهترین نتیجه کمک کنیم.

منابع

• نویل ، AM (2011). خواص بتن. آموزش پیرسون.
• کمیته ACI 544. (2007). گزارش - از - گزارش هنری در مورد فیبر - بتن مسلح. موسسه بتن آمریکایی.
• Mehta ، PK ، & Monteiro ، PJM (2014). بتن: ریزساختار ، خواص و مواد. مک گرا - آموزش هیل.