ما هو تأثير ألياف الصلب FRC على محتوى الهواء من الخرسانة؟

في عالم مواد البناء ، تعتبر الخرسانة حجر الزاوية ، وإضافة الألياف الفولاذية لتشكيل الخرسانة المسلحة (FRC) قد أحدثت ثورة في أدائها. كمورد رائد للألياف الصلب FRC للخرسانة ، شاهدت مباشرة الآثار المختلفة التي تحدثها هذه الألياف على الخصائص الخرسانية. واحدة من هذه الممتلكات الحاسمة هي المحتوى الجوي للخرسانة ، مما يؤثر بشكل كبير على قابلية العمل والمتانة والقوة.

فهم محتوى الهواء بالخرسانة

قبل الخوض في تأثير ألياف الصلب FRC على محتوى الهواء ، من الضروري فهم دور الهواء في الخرسانة. يشير محتوى الهواء في الخرسانة إلى حجم فقاعات الهواء الصغيرة المحصورة داخل المصفوفة الخرسانية. يمكن إما أن تكون فقاعات الهواء هذه إما عن قصد (باستخدام عوامل التقيد بالهواء) أو عن غير قصد أثناء عملية الخلط.

إن إدخال الهواء المناسب أمر حيوي للخرسانة المعرضة للتجميد - دورات ذوبان الجليد. تعمل فقاعات الهواء كخزانات ، مما يسمح للمياه بالتوسع عندما يتجمد دون التسبب في ضغط داخلي قد يؤدي إلى التكسير. بالإضافة إلى ذلك ، يمكن للهواء أن يحسن من قابلية عمل الخرسانة الطازجة ، مما يجعل من السهل وضع ودمج وإنهاء.

كيف تتفاعل ألياف الصلب FRC مع الهواء في الخرسانة

عندما تتم إضافة ألياف الصلب FRC إلى الخرسانة ، فإنها تتفاعل مع نظام Air - Void بعدة طرق.

النزوح المادي

تشغل الألياف الفولاذية مساحة داخل المصفوفة الخرسانية. عند إضافتها ، فإنهم يحلون جسديًا بعض فقاعات الهواء الموجودة في الخرسانة الطازجة. تعتمد درجة النزوح على نسبة حجم الحجم والطول والتعويش للألياف الفولاذية. على سبيل المثال،SFRC الصلب الأليافمع نسبة العرض إلى الارتفاع العالية قد تحل محل المزيد من الهواء بسبب مساحة سطحها الأكبر والطريقة التي تتداخل بها داخل الخرسانة.

التأثير على الاختلاط والانخراط

يمكن أن تؤثر إضافة الألياف الفولاذية أيضًا على عملية الخلط. أثناء الخلط ، يمكن للألياف أن تعطل تشكيل فقاعات الهواء. إذا لم يتم تحسين الخلط ، فإن وجود الألياف قد يمنع الانحراف السليم للهواء. من ناحية أخرى ، إذا كان الخلط يتم التحكم فيه جيدًا ، يمكن أن تساعد الألياف في توزيع فقاعات الهواء بالتساوي في جميع أنحاء الخرسانة.

التأثير على الهواء - ثبات باطل

يمكن أن تؤثر الألياف الفولاذية على استقرار الفراغات الهوائية في الخرسانة. في بعض الحالات ، يمكن للألياف أن تعمل كهيكل دعم لفقاعات الهواء ، مما يمنعها من الفحم وارتفاع السطح. يمكن أن يؤدي ذلك إلى نظام أكثر ثباتًا للهواء - الفراغ ، وهو مفيد للمتانة الطويل المدى للخرسانة. ومع ذلك ، إذا كان تشتت الألياف ضعيفًا ، فقد تتسبب الألياف في تفكك فقاعات الهواء ، مما يقلل من محتوى الهواء ويحتمل أن يضعف في التجمد - مقاومة ذوبان الخرسانة.

العوامل التي تؤثر على تأثير ألياف الصلب FRC على محتوى الهواء

تحدد عدة عوامل كيف تؤثر ألياف الصلب FRC على محتوى الهواء من الخرسانة.

خصائص الألياف

تلعب خصائص الألياف الفولاذية ، مثل الطول ، القطر ، نسبة العرض إلى الارتفاع ، وملمس السطح ، دورًا مهمًا. ألياف أطول ، مثلألياف فولاذية عالية الطول، قد يكون لها تأثير أكبر على محتوى الهواء مقارنة بالألياف الأقصر. قد تتفاعل الألياف ذات الملمس السطحي الخشن أيضًا مع فقاعات الهواء ، إما عن طريق تعزيز أو إعاقة تكوينها.

جزء حجم الألياف

تعد كمية الألياف الفولاذية المضافة إلى الخرسانة ، التي يتم التعبير عنها كجزء من حجم الحجم ، عاملًا مهمًا آخر. مع زيادة جزء حجم الألياف ، تزداد أيضًا إمكانية إزاحة الهواء وتعطيل نظام الفراغ. ومع ذلك ، هناك نطاق مثالي لكل نوع من أنواع الخرسانة والتطبيق حيث يمكن تحقيق فوائد تعزيز الألياف دون المساومة بشكل كبير على محتوى الهواء.

مزيج التصميم

يمكن أن يؤثر التصميم الكلي للمزيج للخرسانة ، بما في ذلك نسبة الأسمنت على الماء والنوع الكلي والتدرج ، واستخدام المواد المقلوبة ، على التفاعل بين الألياف الفولاذية ومحتوى الهواء. على سبيل المثال ، قد تؤدي نسبة الأسمنت المرتفعة للمياه إلى أكثر خرسانة ، والتي يمكن أن تتأثر بسهولة أكبر بإضافة الألياف الفولاذية. يمكن ضبط المزيج ، مثل عوامل التقيد بالهواء ، للتعويض عن أي تغييرات في محتوى الهواء الناجم عن الألياف.

دراسات الحالة والنتائج التجريبية

تم إجراء العديد من الدراسات للتحقيق في تأثير ألياف الصلب FRC على محتوى الهواء من الخرسانة.

في مشروع بحثي حديث ، تم إعداد مجموعتين من الخلطات الخرسانية: واحدة معألياف فولاذية صاخبةوواحد بدون. أظهرت النتائج أن المزيج مع الألياف الفولاذية يحتوي على محتوى هواء أقل قليلاً مقارنة بمزيج التحكم. ومع ذلك ، فإن مقاومة التجميد - ذوبان الذوبان من الخرسانة المسلحة لا تزال مقبولة بسبب تحسن المقاومة - المقاومة التي توفرها الألياف.

ركزت دراسة أخرى على تأثير جزء حجم الألياف على محتوى الهواء. ووجدت أنه مع زيادة جزء حجم الألياف من 0.5 ٪ إلى 1.5 ٪ ، انخفض محتوى الهواء بنحو 10 - 15 ٪. ومع ذلك ، عند استخدام وكيل ملتزم هواء مناسب ، يمكن الحفاظ على محتوى الهواء ضمن النطاق المطلوب.

الآثار المترتبة على البناء

تأثير ألياف الصلب FRC على محتوى الهواء له العديد من الآثار المترتبة على مشاريع البناء.

متانة

في المناطق ذات المناخات الباردة ، حيث تكون دورات التجميد - ذوبان الجليد شائعة ، فإن الحفاظ على محتوى هواء مناسب أمر بالغ الأهمية بالنسبة للمتانة الطويلة من الخرسانة. عند استخدام ألياف الصلب FRC ، من المهم التأكد من عدم تعرض محتوى الهواء للخطر إلى الحد الذي يؤثر فيه على مقاومة التجميد. قد يتطلب ذلك ضبط تصميم المزيج أو استخدام عوامل التقيد بالهواء.

قابلية التشغيل

يمكن أن يؤثر التغيير في محتوى الهواء بسبب إضافة الألياف الفولاذية أيضًا على قابلية عمل الخرسانة الطازجة. إذا كان محتوى الهواء منخفضًا جدًا ، فقد تصبح الخرسانة أكثر صلابة وأكثر صعوبة في وضعها والانتهاء. من ناحية أخرى ، إذا كان محتوى الهواء مرتفعًا جدًا ، فقد يكون الخرسانة قد قلل من القوة. يعد العثور على التوازن الصحيح أمرًا ضروريًا لتحقيق قابلية العمل والأداء الأمثل.

الأداء الهيكلي

يمكن أن يؤثر التفاعل بين الألياف الفولاذية ومحتوى الهواء أيضًا على الأداء الهيكلي للخرسانة. يمكن أن يؤدي وجود الألياف إلى تحسين الكراك - مقاومة وصدة الخرسانة ، ولكن إذا لم يتم التحكم في محتوى الهواء بشكل صحيح ، فقد يؤدي ذلك إلى انخفاض في قوة الضغط والانثناء.

الخلاصة ودعوة العمل

في الختام ، يكون للألياف الصلب FRC تأثير كبير على محتوى الهواء من الخرسانة. على الرغم من أنها يمكن أن تسبب بعض الإزاحة وتعطيل نظام الهواء - الفراغ ، فإن تصميم المزيج المناسب والتحسين يمكن أن يخفف من هذه الآثار. كمورد للألياف الفولاذية عالية الجودة ، فإننا نفهم أهمية موازنة تعزيز الألياف مع خصائص الخرسانة الأخرى.

إذا كنت منخرطًا في مشروع بناء وتفكر في استخدام ألياف FRC Steel ، فإننا ندعوك للوصول إلينا لمزيد من المعلومات. يمكن لفريق الخبراء لدينا تقديم إرشادات حول أفضل أنواع الألياف الفولاذية لتطبيقك المحدد ، بالإضافة إلى المشورة بشأن تصميم Mix لضمان محتوى الهواء الأمثل وأداء الخرسانة. سواء كنت تعمل في مشروع سكني صغير أو تطور تجاري كبير ، فنحن هنا لمساعدتك في تحقيق أفضل النتائج.

مراجع

• نيفيل ، AM (2011). خصائص الخرسانة. تعليم بيرسون.
• لجنة ACI 544. (2007). حالة - من - - التقرير الفني عن الألياف - الخرسانة المسلحة. المعهد الخرساني الأمريكي.
• Mehta ، PK ، & Monteiro ، PJM (2014). الخرسانة: البنية المجهرية والخصائص والمواد. McGraw - Hill Education.