Kung sasabihin nating ang kongkreto ang pinakasikat at karaniwang materyales sa pagtatayo sa mundo, wala nang pagtatalo. Ang kongkreto ang pinakamadalas gamiting materyal sa mundo, pangalawa lamang sa tubig.
Ang Fiber Reinforced Concrete ay kabilang sa maraming inobasyon na binuo upang mapabuti ang mga katangian ng lakas at iba pang mga katangian ng kongkreto.
Sa artikulong ito, susuriin natin ang fiber-reinforced concrete, kung ano ang kongkretong ito, ang iba't ibang uri nito, at mga benepisyo nito, at alamin kung ang concrete mix na ito ay tama para sa iyo.
Ano ang Hibla Pinatibay na Kongkreto?
Ang fiber-reinforced concrete (FRC) ay sariwang kongkreto na pinatibay gamit ang mga materyales na fibrous. Halimbawa, mahahabang hibla ng bakal. Ang pamamaraang ito ng pagpapatibay ay nagpapabuti sa mga katangian ng normal na kongkreto.
Maraming iba't ibang fibrous na materyales ang ginagamit sa paggawa ng fiber-reinforced concrete. Ang ganitong uri ng reinforced concrete ay naging napakapopular kaya't iba't ibang bersyon ng fiber reinforced concrete ang ginagawa batay sa mga kinakailangan sa aplikasyon.
Saan Materyales ang Fiber Reinforced Concrete?
Ang mga pangunahing sangkap ng fiber-reinforced concrete ay:
Semento ng Haydroliko
Ang pangunahing bahagi ng fiber-reinforced concrete ay ang hydraulic cement, na nagiging malagkit pagkatapos makipag-ugnayan sa tubig. Karaniwang ginagamit ang Portland cement bilang hydraulic cement sa fiber-reinforced concrete.
Mga hibla
Ang pagdaragdag ng mahahabang hibla ay nagbabago sa mga katangian ng bagong kongkreto batay sa uri ng fibrous na materyal na ginamit. Mayroong apat na kategorya ng mga hibla na karaniwang ginagamit sa paggawa ng fiber-reinforced concrete. Ang mga hiblang ito sa kongkreto ay:
Mga hibla ng bakal
Mga hibla ng salamin
Mga sintetikong hibla
Mga natural na hibla
Mga Aggregate
Ang aggregate ay nagbibigay ng lakas ng pagdikit sa kongkreto habang binabawasan ang dami ng semento na kinakailangan. Ang ilan sa mga karaniwang aggregate ay buhangin, dinurog na bato, at graba.
Maikling Kasaysayan ng FRC
Matagal nang ginagamit ang FRC, ngunit ang mga hibla ng kongkreto ay napabuti na. Noong mga unang panahon, kapag ang mga gusali ay itinatayo gamit ang mga bato, ang mortar ay nagsisilbing pangdikit na nagbubuklod sa mga ito. Ang mortar ay pinapalakas gamit ang buhok ng kabayo.
Gayundin, sa kaso ng konstruksyon na gawa sa ladrilyo na gawa sa putik, ang dayami ang pangunahing materyal na pampalakas. Nang ang kongkreto ay naging isa sa mga pinakakaraniwang materyales sa pagtatayo, ang mga hibla ng asbestos ay ginamit bilang pampalakas.
Gayunpaman, habang tumatagal ang mga dekada, naging mas mulat ang mga tao sa mga panganib sa kalusugan ng asbestos at kung paano ito nagdudulot ng kanser. Noong dekada 1960, sa halip na asbestos, ang iba pang mga hibla tulad ng bakal at salamin ay naging popular.
Ano ang Epekto ng mga Fiber sa Kongkreto?
Ang pagdaragdag ng mga hibla sa kongkreto ay nagreresulta sa ilang epekto. Ang laki ng mga ito ay nag-iiba batay sa mga partikular na hibla na ginamit. Ang pagbuti sa kapasidad ng pagdadala ng karga ay nakasalalay sa iba't ibang salik, tulad ng bilang ng mga hibla ng pampalakas kaugnay ng kabuuang volume, na tinatawag na volume fraction, at ang aspect ratio, na nakuha sa pamamagitan ng paghahati ng haba ng hibla sa diyametro ng hibla na pinag-uusapan.
Ang mga hibla sa pangkalahatan ay nagsisilbing pangunahing layunin ng pagbabawas ng pagbibitak sa kongkreto sa pamamagitan ng pagpapabuti ng lakas ng pagbaluktot nito. Ang pagbibitak sa kongkreto ay nangyayari dahil sa pag-urong ng kongkreto. Ang pag-urong ng kongkreto ay maaaring mangyari sa maraming dahilan, tulad ng pag-urong dahil sa pagkatuyo at pag-urong dahil sa plastik.
Gayundin, binabawasan ng mga hibla ang pagkamatagusin ng kongkreto, na nag-aalis ng posibilidad ng pagtagas ng tubig sa mga istrukturang kongkreto.
Ano ang Iba't Ibang Uri ng Fiber Reinforced Concrete?
Mayroong iba't ibang uri ng fiber-reinforced concrete composites sa mga sikat na aplikasyon. Ilan sa mga ito ay ang:
Konkretong Pinatibay ng Hibla ng Bakal
Ang steel fiber reinforced concrete ay isa sa mga pinakakaraniwang uri ng FRC. Ang pagdaragdag ng mga reinforcing steel fiber sa kongkreto, kahit sa maliit na dami, ay humahantong sa mga makabuluhang pagpapabuti sa mga katangian ng kongkreto.
Ang steel fiber reinforced concrete ay ginagamit sa mga aplikasyon na may mga pangangailangan sa heavy-duty concrete tulad ng mga tulay, sahig, tunnel, pagmimina, precast, atbp.
Maraming iba't ibang uri ng mga hibla ng bakal na ginagamit upang palakasin ang kongkreto, tulad ng cold-drawn wire (Uri 1), cut sheet steel fibers (Uri 2), melt extracted (Uri 3), mill cut (Uri 4), at modified cold drawn wire (Uri 5).
Konkretong Pinatibay ng Polypropylene Fiber (PFRC)
Gumagamit ang PFRC ng mga sintetikong hibla na tinatawag na Polypropylene fibers, isang uri ng thermoplastic. Maraming iba't ibang benepisyo ng pagdaragdag ng polypropylene sa kongkreto, na tatalakayin natin sa susunod na seksyon.
Ang polypropylene ay may maraming katangiang katulad ng polythene, na may pinahusay na mga katangian ng pagpapatigas, lakas ng pagbaluktot, at mas mataas na resistensya sa init.
Bukod pa rito, ang hiblang ito ay may mataas na resistensya laban sa mga kemikal tulad ng mga asido at mga organikong solvent, at nagbibigay ito ng mga katulad na katangian sa kongkreto.
Konkretong Pinatibay ng Hibla ng Salamin (GFRC)
Ang isang pinaghalong kongkretong pinatibay ng glass fiber ay may kasamang maraming maliliit na partikulo ng salamin. Paano nito napapalakas ang kongkreto?
Bagama't maselan ang isang malaking salamin, ang glass fiber ay may napakataas na lakas ng istruktura. Bukod sa lakas na ito, ang mga hibla ay isang mababang halaga ng additive, na ginagawang mas mura ang pangwakas na halo ng kongkreto kaysa sa mga alternatibo tulad ng steel fiber reinforced concrete.
Ang parehong mga hibla na idinagdag sa plastik ay nagreresulta sa isang materyal na composite na fiberglass na may mahusay na mga katangian ng lakas ng tensile.
Polyester Fiber Reinforced Concrete
Ang mga hibla ng polyester para sa kongkretong pinatibay ng hibla ay makukuha bilang mga microfiber at macrofiber. Ang mga hibla ng polyester ay nakakatulong sa pinahusay na resistensya sa pagbibitak ng ganitong uri ng kongkretong pinatibay ng hibla.
Ang polyester fiber-reinforced concrete ay may mas matibay at mas mataas na integridad sa istruktura. Ang pinahusay na tibay nito ay ginagawang mainam ang ganitong uri ng kongkreto para sa industrial flooring, bodega, precast structures, overlays, at mga katulad na komersyal na aplikasyon.
Konkretong Pinatibay ng Carbon Fiber
Nakarinig ka na ba ng carbon fiber steel? Ang konsepto ay katulad ng para sa carbon fiber reinforced concrete.
Bagama't ang pagdaragdag ng carbon fiber sa kongkreto ay isang mas kumplikadong proseso kaysa sa pagdaragdag ng semento o salamin, ang nagreresultang kongkreto ay may mataas na tigas at lakas. Gayunpaman, sa mataas na tigas, ang kongkreto ay nagiging mas malutong (tulad ng carbon steel).
Makro Sintetikong Hibla Pinatibay na Kongkreto
Ang paggamit ng macro synthetic fibers sa kongkreto ay naging alternatibo sa steel reinforcement. Tutal, ang steel reinforcement ay maaaring maging isang magastos na karagdagan sa kongkreto.
Dahil sa lumalaking paggamit, ang mga macrosynthetic fibers ay naging higit pa sa isang alternatibo lamang. Ang mga hiblang ito ay may maraming sariling gamit, lalo na sa mga istrukturang sinusuportahan ng lupa.
Ang mga bakal na pampalakas ay maaaring kalawangin sa mga lugar na may mataas na halumigmig, tulad ng mga kapaligirang dagat, at ang mga hibla ng salamin ay may panganib na mapunit. Ang mga macro synthetic fibers ay nag-aalok ng mataas na resistensya sa mga salik na ito, kaya ang mga ito ay isang mahalagang karagdagan sa kongkreto sa mga kapaligirang ito.
Natural na Pinatibay na Konkreto na may Hibla
Ang mga natural na hibla ay nagmumula sa mga halaman, hayop, at natural na mineral. Gaya ng nabanggit namin sa seksyon tungkol sa kasaysayan ng FRC, ang mga natural na hibla ay ginamit na sa proseso ng paggawa mula pa noong sinaunang panahon.
Saanman gamitin ang kongkreto, magkakaroon pa rin ng saganang natural na hibla. Nakakatulong din ang mga hiblang ito sa pagpapababa ng gastos sa paggawa ng FRC.
Ang ilan sa mga natural na hibla ay kinabibilangan ng bulak, dayami, kahoy, at mga butil.
Ano ang mga Benepisyo ng Paggamit ng Fiber Reinforced Concrete
Ang pagdaragdag ng iba't ibang hibla sa kongkreto ay nagreresulta sa iba't ibang benepisyo. Ang fiber-reinforced concrete ay inuuri batay sa hiblang idinagdag. Ang mga partikular na benepisyo ng FRC ay depende sa uri ng FRC na ginamit.
Sa pangkalahatan, narito ang mga benepisyong kaugnay ng ilang karaniwang uri ng fiber-reinforced concrete:
Pampalakas ng Fiber na Salamin
Ang pampalakas na gawa sa glass fiber ay nagpapataas ng lakas ng istruktura ng kongkreto nang hindi lubos na pinapataas ang mga gastos. Ang salamin ay isa sa mga pinakamurang materyales na gawa sa fiber.
Ang ganitong uri ng pampalakas ay ginagamit upang mapahusay ang estetikong kaakit-akit ng istrukturang kongkreto. Ang maiikling magkakahiwalay na hibla ay makikita sa istrukturang kongkreto pagkatapos itong matuyo.
Ang pamamaraang ito ng pagpapatibay ay nagdaragdag ng lakas ng tensile sa lahat ng bahagi, hindi tulad ng tradisyonal na pagpapatibay gamit ang mga steel bar, kung saan ang lakas ng tensile ay limitado sa direksyon ng mga bar.
Pagpapatibay ng Hibla ng Bakal
Ang bakal ang nagbibigay ng pinakamataas na lakas ng istruktura sa fiber reinforced concrete.
Sa pagdaragdag ng mga hibla ng bakal, ang kongkreto ay nangangailangan ng mas kaunting pampalakas na bakal na bar.
Ang mga hibla ay nakakagawa ng mas mataas na resistensya sa impact laban sa mga impact at gasgas.
Pinahusay na resistensya sa pagkatunaw at iba pang katangian ng temperatura ng gusali.
Binabawasan ang panganib ng pagbitak sa pamamagitan ng pagbabawas ng lapad ng mga bitak.
Mga hibla ng polypropylene at pampalakas ng kongkreto ng nylon
Nagbibigay ng kakayahang magbomba ng kongkreto sa mahabang distansya sa pamamagitan ng pagpapataas ng mga katangian ng cohesion.
Nagpapabuti ng mga katangian ng temperatura (hal., resistensya sa pagkatunaw).
Pinahuhusay ang ductility ng kongkreto at binabawasan ang malutong nitong katangian.
Kung sakaling magkaroon ng sunog, ang mga istrukturang kongkreto na may mga hibla ng polypropylene at mga hibla ng nylon ay lumalaban sa pagsabog.
Nagreresulta ito sa mataas na resistensya sa impact at abrasion.
Ano ang mga Aplikasyon ng Fiber Reinforced Concrete?
Ang uri ng FRC na ginagamit ay maaaring mag-iba batay sa partikular na proyekto ng konstruksyon. Sa pangkalahatan, karamihan sa mga proyekto sa civil engineering ay gumagamit ng FRC. Halimbawa::
Mga pader
Sahig
Mga dam
Mga runway
Mga Kalsada
Mga tubo ng kongkreto
Mga Tulay
Mga sahig ng bodega
Mga butas ng manhole
Mga Tunel
Mga Pavement
Paano Kumuha ng Fiber Reinforced Concrete?
Gaya ng alam mo na ngayon, ang fiber-reinforced concrete ay hindi lamang iisang produkto. Mayroong iba't ibang mga kongkreto na may iba't ibang mga pamamaraan ng pagpapatibay na nagreresulta sa mga partikular na pinahusay na katangian.
May mga hibla ng bakal na may mataas na lakas na nagpapalakas sa integridad ng istruktura ng manifold ng kongkreto. Gayundin, ang salamin at mga sintetikong fibrous na materyales ay nag-aalok ng katamtamang lakas ngunit sa mas murang halaga.
Ni Daniel Arkin
Oras ng pag-post: Abr-07-2023