As ons sou sê dat beton die gewildste en mees algemene boumateriaal ter wêreld is, sou daar geen argument wees nie. Beton is die mees gebruikte materiaal ter wêreld, tweede net na water.
Veselversterkte beton is een van die vele innovasies wat ontwikkel is om die sterkte-eienskappe en ander eienskappe van beton te verbeter.
In hierdie artikel sal ons veselversterkte beton ondersoek, wat hierdie beton is, die verskillende tipes en voordele daarvan, en uitvind of hierdie betonmengsel die regte een vir jou is.
Wat is Vesel Gewapende Beton?
Veselversterkte beton (VVB) is vars beton wat versterk is met veselagtige materiale. Byvoorbeeld, lang staalvesels. Hierdie metode van versterking verbeter die eienskappe van normale beton.
Baie verskillende veselagtige materiale word gebruik om veselversterkte beton te maak. Hierdie soort versterkte beton het so gewild geword dat verskeie weergawes van veselversterkte beton vervaardig word gebaseer op toepassingsvereistes.
Waarvan word veselversterkte beton gemaak?
Die hoofbestanddele van veselversterkte beton is:
Hidrouliese Sement
Die hoofkomponent van veselversterkte beton is hidrouliese sement, wat kleefmiddel word nadat dit met water reageer. Portlandsement word algemeen as die hidrouliese sement in veselversterkte beton gebruik.
Vesels
Die byvoeging van lang vesels verander die eienskappe van die vars beton gebaseer op die tipe veselagtige materiaal wat gebruik word. Daar is vier kategorieë vesels wat oor die algemeen gebruik word in die vervaardiging van veselversterkte beton. Hierdie betonvesels is:
Staalvesels
Glasvesels
Sintetiese vesels
Natuurlike vesels
Aggregate
'n Aggregaat verskaf die bindingssterkte in beton terwyl dit die hoeveelheid sement wat benodig word, verminder. Algemene aggregate is sand, gebreekte klip en gruis.
Kort Geskiedenis van FRC
VVK bestaan al lank, maar die betonvesels is verbeter. In vroeër tye, toe geboue met klippe gebou is, het mortel as die bindmiddel opgetree wat hulle bymekaar gehou het. Die mortel is met perdehaar versterk.
Net so, in die geval van modderbaksteenkonstruksie, was strooi die primêre versterkingsmateriaal. Toe beton een van die mees algemene boumateriale geword het, is asbesvesels as versterking gebruik.
Soos die dekades egter gevorder het, het mense meer bewus geword van die gesondheidsrisiko's van asbes en hoe dit kanker veroorsaak. Gedurende die 1960's het ander vesels soos staal en glas in plaas van asbes gewild geword.
Wat is die effek van vesels op beton?
Die byvoeging van vesels tot beton het verskeie effekte. Die omvang hiervan wissel na gelang van die spesifieke vesels wat gebruik word. Die verbetering in dravermoë hang af van verskeie faktore, soos die aantal versterkingsvesels in verhouding tot die totale volume, wat die volumefraksie genoem word, en die aspekverhouding, wat verkry word deur die vesellengte te deel deur die deursnee van die betrokke vesel.
Vesels dien oor die algemeen die primêre doel om krake in beton te verminder deur die buigsterkte daarvan te verbeter. Krake in beton vind plaas as gevolg van betonkrimping. Betonkrimping kan om verskeie redes gebeur, soos droogkrimping en plastiese krimping.
Vesels verlaag ook die deurlaatbaarheid van beton, wat die moontlikheid van waterlekkasie deur betonstrukture uitskakel.
Wat is die verskillende tipes veselversterkte beton?
Daar is verskeie tipes veselversterkte beton-komposiete in gewilde toepassings. Sommige hiervan sluit in:
Staalveselversterkte Beton
Staalveselversterkte beton is een van die mees wydverspreide tipes FRC. Die byvoeging van versterkende staalvesels tot die beton, selfs in klein hoeveelhede, lei tot beduidende verbeterings in die eienskappe van die beton.
Staalveselversterkte beton word gebruik in toepassings met swaar betonvereistes soos brûe, vloere, tonnels, mynbou, voorafvervaardigde beton, ens.
Daar is baie verskillende soorte staalvesels wat gebruik word om beton te versterk, soos koudgetrekte draad (Tipe 1), gesnyde plaatstaalvesels (Tipe 2), smelt-ekstraheerde draad (Tipe 3), freesgesnyde draad (Tipe 4) en gemodifiseerde koudgetrekte draad (Tipe 5).
Polipropileenveselversterkte beton (PFRC)
PFRC gebruik sintetiese vesels genaamd polipropileenvesels, 'n tipe termoplastiek. Daar is baie verskillende voordele daaraan verbonde om polipropileen by beton te voeg, wat ons in die volgende afdeling sal bespreek.
Polipropileen deel baie eienskappe met politeen, met verbeterde verharde eienskappe, buigsterkte en hoër hittebestandheid.
Daarbenewens het hierdie vesel 'n hoë weerstand teen chemikalieë soos sure en organiese oplosmiddels, en dit verleen soortgelyke eienskappe aan die beton.
Glasveselversterkte Beton (GFRC)
'n Glasveselversterkte betonmengsel bevat baie klein glasdeeltjies. Hoe maak dit die beton sterker?
Terwyl 'n groot glasruit delikaat is, het glasvesel baie hoë strukturele sterkte. Benewens hierdie sterkte, is die vesels 'n laekoste-toevoeging, wat die finale betonmengsel goedkoper maak as alternatiewe soos staalveselversterkte beton.
Dieselfde vesels wat by plastiek gevoeg word, lei tot 'n veselglas-saamgestelde materiaal met uitstekende treksterkte-eienskappe.
Polyesterveselversterkte Beton
Poliëstervesels vir veselversterkte beton is beskikbaar as mikrovesels en makrovesels. Poliëstervesels dra by tot die verbeterde kraakweerstand van hierdie tipe veselversterkte beton.
Poliësterveselversterkte beton het groter taaiheid en hoër strukturele integriteit. Die verbeterde duursaamheid maak hierdie tipe beton ideaal vir industriële vloere, pakhuisvloere, voorafvervaardigde strukture, oorlegsels en soortgelyke kommersiële toepassings.
Koolstofveselversterkte Beton
Het jy al ooit van koolstofveselstaal gehoor? Die konsep is soortgelyk vir koolstofveselversterkte beton.
Alhoewel die byvoeging van koolstofvesel tot beton 'n meer komplekse proses is as die byvoeging van sement of glas, het die gevolglike beton hoë styfheid en sterkte. Met hoë styfheid word die beton egter meer bros (soos koolstofstaal).
Makro Sintetiese Vesel Gewapende Beton
Die gebruik van makro-sintetiese vesels in beton het ontstaan as 'n alternatief vir staalversterking. Staalversterking kan immers 'n duur toevoeging tot beton wees.
Met toenemende gebruik het makrosintetiese vesels meer as net 'n alternatief geword. Hierdie vesels het baie eie toepassings, veral in grondondersteunde strukture.
Staalwapening kan korrodeer in gebiede met hoë humiditeit, soos mariene omgewings, en glasvesels ly aan die risiko van afskilfering. Makrosintetiese vesels bied hoë weerstand teen hierdie faktore, dus is hulle 'n waardevolle toevoeging tot beton in hierdie omgewings.
Natuurlike Veselversterkte Beton
Natuurlike vesels kom van plante, diere en natuurlike minerale. Soos ons in die afdeling oor die geskiedenis van FRC genoem het, word natuurlike vesels al sedert antieke tye in die konstruksieproses gebruik.
Ongeag waar die beton gebruik word, sal daar 'n oorvloed natuurlike vesels teenwoordig wees. Hierdie vesels help ook om die koste van die vervaardiging van FRC te verlaag.
Sommige natuurlike vesels sluit in katoen, strooi, hout en graan.
Wat is die voordele van die gebruik van veselversterkte beton
Die byvoeging van verskillende vesels tot beton lei tot verskeie voordele. Veselversterkte beton word geklassifiseer op grond van die bygevoegde vesel. Die spesifieke voordele van FRC sal afhang van die tipe FRC wat gebruik word.
Oor die algemeen is hier die voordele wat verband hou met 'n paar algemene tipes veselversterkte beton:
Glasveselversterking
Glasveselversterking verhoog die strukturele sterkte van die beton sonder om koste noemenswaardig te verhoog. Glas is een van die goedkoopste veselmateriale.
Hierdie tipe versterking word gebruik om die estetiese aantrekkingskrag van die betonstruktuur te verbeter. Die kort, afsonderlike vesels kan in die betonstruktuur gesien word nadat dit droog is.
Hierdie versterkingsmetode voeg treksterkte by al die areas, anders as tradisionele versterking met staalstawe, waar die treksterkte beperk is tot die rigting van die stawe.
Staalveselversterking
Staal bied die hoogste strukturele sterkte in veselversterkte beton.
Met die byvoeging van staalvesels benodig die beton minder staalstaafversterkings.
Vesels produseer groter impakweerstand teen impakte en skuur.
Verbeterde ontdooiingsweerstand en ander temperatuurkenmerke van die gebou.
Verminder die risiko van krake deur die breedte van die krake te verminder.
Polipropileenvesels en Nylon Betonversterking
Verskaf die vermoë om beton oor 'n lang afstand te pomp deur kohesie-eienskappe te verhoog.
Verbeter temperatuurkenmerke (bv. ontdooibestandheid).
Verbeter die rekbaarheid van beton en verminder die brosheid daarvan.
In die geval van 'n brand is betonstrukture met polipropileenvesels en nylonvesels bestand teen plofbare afspatten.
Lei tot hoë impakweerstand en skuurweerstand.
Wat is die toepassings van veselversterkte beton?
Die tipe FRC wat gebruik word, kan wissel na gelang van die spesifieke konstruksieprojek. Oor die algemeen gebruik die meeste siviele ingenieursprojekte FRC. Byvoorbeeld:
Mure
Vloerbedekking
Damme
Aanloopbane
Paaie
Betonpype
Brugge
Pakhuisvloere
Mangate
Tonnels
Sypaadjies
Hoe om veselversterkte beton te bekom?
Soos u nou al weet, is veselversterkte beton nie net een produk nie. Daar is verskillende betonsoorte met verskillende versterkingstegnieke wat lei tot spesifieke verbeterde eienskappe.
Daar is hoësterkte staalvesels wat die strukturele integriteit van die betonverdeler versterk. Ook bied glas en sintetiese veselagtige materiale matige sterkte, maar teen 'n goedkoper koste.
DEUR Daniel Arkin
Plasingstyd: 7 Apr 2023