เส้นใยเหล็ก UHPC ปรับปรุงความต้านทานแรงกระแทกของคอนกรีตหรือไม่?

เฮ้ ในฐานะซัพพลายเออร์ของเส้นใยเหล็ก UHPC ฉันได้รับคำถามมากมายเมื่อเร็ว ๆ นี้ว่าเส้นใยเหล็ก UHPC จะช่วยเพิ่มความต้านทานต่อแรงกระแทกของคอนกรีตหรือไม่ เรามาดำดิ่งลงไปและค้นหา!

ก่อนอื่นเรามาพูดถึงเส้นใยเหล็กของ UHPC คอนกรีตประสิทธิภาพสูงพิเศษ (UHPC) เป็นคอนกรีตชนิดพิเศษที่มีความแข็งแรงและความทนทานสูงมาก และเส้นใยเหล็กเป็นเหล็กชิ้นเล็ก ๆ ที่เพิ่มเข้ากับส่วนผสมของคอนกรีต เมื่อคุณรวมสองสิ่งนี้คุณจะได้รับไฟเบอร์เหล็ก UHPC ซึ่งมีคุณสมบัติที่น่าทึ่ง

ตอนนี้คำถามใหญ่คือ: จริง ๆ แล้วมันปรับปรุงความต้านทานต่อแรงกระแทกของคอนกรีตหรือไม่? คำตอบสั้น ๆ คือใช่และนี่คือเหตุผล

เส้นใยเหล็ก UHPC ทำงานอย่างไรเพื่อปรับปรุงความต้านทานแรงกระแทก

เมื่อโครงสร้างคอนกรีตปกติถูกกระแทกเช่นเดียวกับวัตถุหนักที่ตกลงมาหรือยานพาหนะพุ่งเข้ามาคอนกรีตสามารถแตกและแตกได้ง่าย นั่นเป็นเพราะคอนกรีตปกติมีความแข็งแรงในการบีบอัด แต่อ่อนแอในความตึงเครียด เมื่อผลกระทบสร้างแรงดึงในคอนกรีตมันไม่สามารถจัดการได้ดีและรอยแตกเริ่มก่อตัวขึ้น

แต่เมื่อคุณเพิ่มเส้นใยเหล็ก UHPC ลงในส่วนผสมสิ่งต่าง ๆ จะเปลี่ยนไป เส้นใยเหล็กทำหน้าที่เหมือนกำลังเสริมเล็ก ๆ ภายในคอนกรีต พวกเขาจะถูกกระจายแบบสุ่มทั่วทั้งวัสดุและเมื่อมีผลกระทบเกิดขึ้นพวกเขาจะช่วยเก็บคอนกรีตไว้ด้วยกัน เส้นใยเชื่อมรอยแตกที่เริ่มก่อตัวป้องกันไม่ให้พวกเขาแพร่กระจายและเติบโตขึ้น ซึ่งหมายความว่าคอนกรีตสามารถทนต่อผลกระทบได้มากขึ้นก่อนที่มันจะล้มเหลว

ตัวอย่างเช่นในการทดสอบในห้องปฏิบัติการแผ่นคอนกรีตปกติอาจแตกเป็นชิ้น ๆ หลังจากผลกระทบในระดับหนึ่ง แต่แผ่นพื้น UHPC ที่มีเส้นใยเหล็กอาจพัฒนารอยแตกเล็ก ๆ บนพื้นผิวและยังคงไม่บุบสลาย สิ่งนี้แสดงให้เห็นว่าการเพิ่มเส้นใยเหล็กช่วยเพิ่มความต้านทานต่อแรงกระแทกของคอนกรีตอย่างมีนัยสำคัญ

แอปพลิเคชั่นจริง - โลก

ความต้านทานแรงกระแทกที่ดีขึ้นของคอนกรีตเส้นใยเหล็ก UHPC มีการใช้งานจริง - โลกมากมาย

หนึ่งในการใช้งานที่พบบ่อยที่สุดคือการก่อสร้างสะพาน สะพานสัมผัสกับผลกระทบจากยานพาหนะอย่างต่อเนื่องโดยเฉพาะรถบรรทุกหนัก โดยใช้เส้นใยเหล็กสำหรับสะพานสามารถทำให้ดาดฟ้าสะพานทนต่อความเสียหายจากผลกระทบเหล่านี้มากขึ้น สิ่งนี้ไม่เพียง แต่ขยายอายุการใช้งานของสะพาน แต่ยังช่วยลดความจำเป็นในการซ่อมแซมบ่อยครั้ง

ในพื้นอุตสาหกรรมที่มีเครื่องจักรกลหนักจำนวนมากเคลื่อนที่ไปมาและสินค้าที่ถูกทิ้งคอนกรีตเส้นใยเหล็ก UHPC ก็เป็นทางเลือกที่ยอดเยี่ยม พื้นจำเป็นต้องสามารถทนต่อผลกระทบคงที่โดยไม่ต้องแตกหรือบิ่น ด้วยการใช้คอนกรีตกับเส้นใยเหล็กพื้นสามารถรักษาความสมบูรณ์ของพวกเขาเป็นเวลานานประหยัดเงินในการทดแทนและการบำรุงรักษา

แอปพลิเคชั่นอีกประการหนึ่งอยู่ในโครงสร้างป้องกันเช่นผนังที่ทนต่อการระเบิด ในพื้นที่ที่มีความเสี่ยงต่อการระเบิดความต้านทานแรงกระแทกสูงของคอนกรีตใยเหล็ก UHPC สามารถช่วยปกป้องผู้คนและทรัพย์สินได้ คอนกรีตสามารถดูดซับและกระจายพลังงานออกจากการระเบิดลดความเสียหายที่เกิดจากการระเบิด

เส้นใยเหล็กประเภทต่าง ๆ

มีเส้นใยเหล็กประเภทต่าง ๆ ที่สามารถใช้ใน UHPC ประเภทหนึ่งยอดนิยมคือเส้นใยเหล็กดึงเย็น- เส้นใยเหล็กดึงเย็นทำโดยการวาดเหล็กผ่านตายเพื่อลดขนาดเส้นผ่าศูนย์กลาง กระบวนการนี้ช่วยให้พื้นผิวเรียบและมีความต้านทานแรงดึงสูง พวกเขามีประสิทธิภาพมากในการปรับปรุงความต้านทานต่อแรงกระแทกของคอนกรีตเพราะพวกเขาสามารถผูกพันกับเมทริกซ์คอนกรีตและต่อต้านการถูกดึงออกมาเมื่อเกิดการกระแทก

เส้นใยเหล็กคาร์บอนสูงเป็นอีกทางเลือกหนึ่ง เส้นใยเหล็กคาร์บอนสูงมีปริมาณคาร์บอนที่สูงขึ้น พวกเขายังสามารถให้การเสริมแรงที่ยอดเยี่ยมสำหรับคอนกรีตโดยเฉพาะอย่างยิ่งในการใช้งานที่มีการเสียดสีและผลกระทบมากมาย

ปัจจัยที่มีผลต่อการปรับปรุงความต้านทานแรงกระแทก

ปริมาณการปรับปรุงในการต้านทานแรงกระแทกขึ้นอยู่กับปัจจัยหลายประการ

ปัจจัยแรกคือเนื้อหาของเส้นใย โดยทั่วไปยิ่งเส้นใยเหล็กที่คุณเพิ่มเข้ามาในคอนกรีตมากเท่าไหร่ความต้านทานต่อแรงกระแทกก็จะดีขึ้นเท่านั้น อย่างไรก็ตามมีขีด จำกัด การเพิ่มเส้นใยมากเกินไปสามารถทำให้คอนกรีตผสมและวางได้ยากและอาจเพิ่มค่าใช้จ่าย ดังนั้นจึงเป็นเรื่องสำคัญที่จะต้องหาสมดุลที่เหมาะสม

อัตราส่วนภาพของเส้นใยก็มีความสำคัญเช่นกัน อัตราส่วนภาพคืออัตราส่วนของความยาวของเส้นใยต่อเส้นผ่านศูนย์กลาง เส้นใยที่มีอัตราส่วนที่สูงกว่านั้นมีประสิทธิภาพมากขึ้นในการเชื่อมรอยแตกและปรับปรุงความต้านทานต่อแรงกระแทก

การวางแนวของเส้นใยในคอนกรีตอาจมีผลกระทบ ตามหลักการแล้วเส้นใยควรถูกสุ่มเลือกตลอดคอนกรีตเพื่อให้การเสริมแรงแบบสม่ำเสมอ อย่างไรก็ตามในบางกรณีเส้นใยอาจจัดตำแหน่งในทิศทางที่แน่นอนในระหว่างการผสมหรือวางกระบวนการซึ่งอาจส่งผลกระทบต่อประสิทธิภาพของพวกเขา

กรณีศึกษา

ลองมาดูกรณีศึกษาของจริง - ชีวิตเพื่อดูว่าเส้นใยเหล็ก UHPC มีการปรับปรุงความต้านทานต่อแรงกระแทกอย่างไร

ในโครงการก่อสร้างของคลังสินค้าอุตสาหกรรมขนาดใหญ่แผนเดิมคือการใช้คอนกรีตปกติสำหรับพื้น แต่หลังจากการวิจัยบางอย่างวิศวกรตัดสินใจเปลี่ยนเป็นคอนกรีตใยเหล็ก UHPC ในระหว่างการก่อสร้างและการดำเนินงานของคลังสินค้ารถยกหนักและแจ็คพาเลทเคลื่อนไหวอยู่ตลอดเวลา หลังจากใช้งานหนึ่งปีพื้นที่ทำด้วยคอนกรีตเส้นใยเหล็ก UHPC แสดงให้เห็นว่าการสึกหรอของพื้นผิวเล็กน้อยและไม่มีรอยแตกที่สำคัญ ในทางตรงกันข้ามคลังสินค้าที่คล้ายกันใกล้เคียงที่ใช้พื้นคอนกรีตปกติมีการแคร็กและความเสียหายอย่างมีนัยสำคัญในบางพื้นที่

ในโครงการสะพานดาดฟ้าสะพานถูกสร้างขึ้นโดยใช้ UHPC ด้วยเส้นใยเหล็ก หลังจากบริการไม่กี่ปีแม้จะมีการจราจรหนาแน่นดาดฟ้าก็ยังอยู่ในสภาพดี มีรอยแตกพื้นผิวเล็ก ๆ เพียงไม่กี่ตัวและโครงสร้างโดยรวมยังคงมีความเสถียรมาก นี่เป็นการปรับปรุงครั้งใหญ่เมื่อเทียบกับสะพานแบบดั้งเดิมในพื้นที่ซึ่งมักจะต้องมีการซ่อมแซมครั้งใหญ่หลังจากช่วงเวลาที่ใกล้เคียงกัน

บทสรุป

ดังนั้นเพื่อสรุปมันขึ้นไปเส้นใยเหล็ก UHPC จะช่วยเพิ่มความต้านทานต่อแรงกระแทกของคอนกรีตอย่างแน่นอน ไม่ว่าจะอยู่ในสะพานพื้นอุตสาหกรรมหรือโครงสร้างป้องกันการเพิ่มเส้นใยเหล็กสามารถทำให้คอนกรีตมีความทนทานมากขึ้นและสามารถทนต่อผลกระทบได้ดีขึ้น

หากคุณมีส่วนร่วมในโครงการก่อสร้างและคุณกำลังมองหาวิธีเพิ่มประสิทธิภาพของคอนกรีตให้พิจารณาใช้เส้นใยเหล็ก UHPC ในฐานะซัพพลายเออร์ฉันสามารถเสนอเส้นใยเหล็กที่มีคุณภาพสูงซึ่งเหมาะสำหรับความต้องการเฉพาะของคุณ ไม่ว่าคุณต้องการเส้นใยเหล็กดึงเย็น-เส้นใยเหล็กสำหรับสะพาน, หรือเส้นใยเหล็กคาร์บอนสูงฉันมีคุณครอบคลุม

หากคุณสนใจที่จะเรียนรู้เพิ่มเติมหรือต้องการหารือเกี่ยวกับข้อกำหนดของโครงการของคุณอย่าลังเลที่จะเข้าถึง เราสามารถแชทเกี่ยวกับเส้นใยเหล็กประเภทที่ดีที่สุดสำหรับแอปพลิเคชันของคุณและหาข้อตกลงที่เหมาะสมกับคุณ

การอ้างอิง

• เนวิลล์, AM (2011) คุณสมบัติของคอนกรีต การศึกษาของเพียร์สัน
• คณะกรรมการ ACI 544. (1988) รัฐ - จาก - รายงานศิลปะเกี่ยวกับเส้นใย - คอนกรีตเสริมแรง สถาบันคอนกรีตอเมริกัน
• Banthia, N. , & Sappakittipakorn, M. (2007) ประสิทธิภาพของ Ultra - High - Performance Fiber - คอนกรีตเสริมแรงในการใช้งานโครงสร้าง วารสารวิศวกรรมโยธาของแคนาดา, 34 (10), 1181 - 1192