Бетон ојачан влакнима односи се на материјале на бази цемента са влакнима или тканином као материјалом за ојачање. Традиционални челични армирани бетон (СРЦ) има високу чврстоћу на притисак, али има неке проблеме као што су ниска затезна чврстоћа, слаба отпорност на удар, лако пуцање и слаба издржљивост. Текстилни материјали су лагани, мекани, одлични у отпорности на корозију, каљење и отпорност на пуцање. Користе се у многим великим, сложеним структурама или специјалним заштитним зградама и представљају фокус истраживања савремених грађевинских материјала.

Тренутно, влакна која се обично користе за ојачавање бетона су метална влакна (челична влакна), неорганска влакна, синтетичка влакна и биљна влакна.

Са зрелошћу производне технологије, синтетичка влакна су постала најчешће коришћени материјал од влакана за ојачање зграда због својих одличних физичких и хемијских својстава. Обично коришћена синтетичка влакна су поливинил алкохолна (ПВА) влакна, полипропиленска (ПП) влакна, полиакрилонитрилна (ПАН) влакна и тако даље. Следеће се фокусира на истраживање бетонских материјала ојачаних синтетичким влакнима.

ПВА влакна

У поређењу са другим синтетичким влакнима као што су ПП влакна и ПАН влакна, затезна чврстоћа високе чврстоће и високог модула ПВА влакана може да достигне 1 500 МПа, што је еквивалентно затезној чврстоћи нискоугљичних челичних влакана (1 000 ~ 2 000 МПа) . Поред тога, модификовано ПВА влакно има добру отпорност на корозију и високу чврстоћу када се комбинује са цементном матрицом. Може побољшати дуктилност и жилавост бетона и смањити пукотине. Његова примена у архитектури је заснована на КУРАЛОН-у? К- ⅱ (ново ПВА влакно) влакно је репрезентативно. У пракси грађевинског инжењеринга у Кини, било је случајева додавања одговарајуће количине ПВА влакана високе чврстоће и високог модула у бетон. У сваком кубном метру бетона помешаног са 1 кг ПВА влакана високе чврстоће и високог модула, 20 дана непрекидног изливања да би се завршила површина радионице од 33 000 м2, ефикасно решава проблем пукотина због скупљања изазваног раним скупљањем бетона.

Кредит за слику: Курараи

ПП влакна

ПП влакно је лагано и јефтино, високе затезне чврстоће, одличне отпорности на ударце и отпорности на корозију, па се често користи у мостовима и конструкцијама отпорним на ветар како би се спречило стварање пукотина и инхибирао развој пукотина, побољшала отпорност на смрзавање и непропусност зграда. Истраживање показује да ПП влакна могу побољшати механичка својства и издржљивост бетона, имају добру примену, а домаћа ПП влакна одличне перформансе, ниску цену, тако да се могу популаризовати у практичној инжењерској примени. Тренутно се ПП влакна користе у аутопуту Цханг-Јиу, аутопуту Пекинг-Фу-Санминг, аутопуту Хебеи Кинг-Јин и инжењерингу подрума у ​​области Гуангџоу, показујући добру пропусност и отпорност на пукотине.

ПАН влакна

ПАН влакна, модул еластичности, висока хемијска стабилност, отпорност на климу у синтетичким влакнима, који се користе у бетону могу побољшати његову отпорност на пуцање, отпорност на мраз и отпорност на корозију, тако да ПАН влакно постаје нова врста грађевинског инжењеринга са ојачаним влакнима, која може бити нашироко коришћен у путевима и мостовима и другим површинским структурама, пројекту заштите воде и инжењерским путевима у хладном региону.

ПОМ влакна

ПОМ влакно је врста синтетичког влакна високих перформанси са одличним свеобухватним својствима. ПОМ смола се врти и растеже да би се добила ПОМ влакна. ПОМ влакно има одличну отпорност на ударце, отпорност на абразију и отпорност на огреботине. Постоји много етарских веза у његовој молекуларној структури, која има добру компатибилност са материјалима на бази цемента и високу чврстоћу везивања, и има велики потенцијал у побољшању перформанси бетонских материјала. Међутим, њен производни процес је тренутно монополизован од стране страних земаља. Кина би требало да ојача истраживања о процесу производње и припреме ПОМ влакана како би задовољила потражњу тржишта бетона.

Друга влакна

Челична влакна су прво влакно које се користи за јачање бетона и такође је најчешће коришћено влакно у бетону ултра високих перформанси. Затезна чврстоћа челичних влакана може да достигне 2 500 МПа, што може значајно побољшати затезну чврстоћу и отпорност на пукотине бетона. Међутим, степен комбинације челичних влакана и цементне матрице је лош, додавањем превише челичних влакана лако је изазвати проблем неуједначене дисперзије влакана, смањити флуидност бетона, тако да је количина уградње челичних влакана око 2%.

Угљенична влакна су неорганско влакно високих перформанси, садржај угљеника у више од 90%, изванредне механичке особине, затезна својства су 1 ~ 2 пута већа од челичних влакана, затезна чврстоћа до 3 000 ~ 4 000 МПа, од челичних влакана су отпорнија на висока температура, отпорност на корозију, је развој ваздухопловства, националне одбране неопходни материјали. Угљична влакна такође могу побољшати чврстоћу на притисак и отпорност бетона на удар и одличан су сеизмички материјал. Међутим, висока цена карбонских влакана ограничава његову примену у цивилним зградама. Тренутно се карбонска влакна углавном користе за поправку и ојачавање старих зграда и пројекте заштите вода. У пројекту рестаурације аквадукта Института за хидрауличко истраживање Сечуан у провинцији Сечуан, стари аквадукт је поправљен и ојачан на лицу места коришћењем карбонских влакана, што је побољшало својства аквадукта против пуцања, ударца и хабања и продужило његову услугу. живот.