Kako betonska vlakna zmanjšajo razpoke v montažnih betonskih ploščah

Razpoke so ena najpogostejših težav s kakovostjo montažnih betonskih plošč. Tudi majhne površinske razpoke lahko vplivajo na videz, vzdržljivost in dolgoročno-delovanje. Zakaj nekatere montažne plošče pod enakimi pogoji počijo, druge pa ostanejo stabilne?

Betonska vlakna ponujajo praktično rešitev. Vlakna, ki delujejo kot mikro-ojačitvena mreža, pomagajo nadzirati krčenje, razpršijo notranje napetosti in omejujejo nastanek zgodnjih razpok. V primerjavi s tradicionalno jekleno ojačitvijo se učinek vlaken razširi po celotni betonski matrici, namesto da bi bil omejen na fiksno lokacijo. Vlaknena armatura je postala nepogrešljiv del sodobne proizvodnje montažnih plošč.

Cracking in Precast Concrete Panels

Razpoke v montažnih betonskih ploščah redko povzroči en sam dejavnik. Pogosteje izhaja iz kombiniranih učinkov krčenja materiala, temperaturnih sprememb, pogojev zadrževanja in obremenitev rokovanja v zgodnji-dobi, ki delujejo na različnih stopnjah proizvodnje. Te napetosti se kopičijo in sčasoma sprostijo na strukturno šibkih mestih.

Svež beton lahko hitro izgubi površinsko vlago, zlasti v vročem, suhem ali vetrovnem okolju.

Ko se površinska plast začne krčiti, medtem ko notranjost ostane v plastičnem stanju, se razvije natezna napetost, ki vodi do finih, nepravilnih razpok "map" ali "plastičnega krčenja".

Pogosti dejavniki, ki prispevajo k temu, vključujejo:

Hitra izguba površinske vlage zaradi visoke temperature, nizke vlažnosti, močnega vetra ali neposredne sončne svetlobe

Prekomerno upadanje ali nezadostno krvavitev, kar povzroči pomanjkanje zaščitnega sloja površinske vode

Neuspeh pri nanosu pravočasne površinske obloge ali strjevanja z meglo

Po strjevanju beton še naprej izgublja vlago in se volumsko krči. Problem pogosto ni krčenje samo, ampak omejitev tega krčenja.

Ojačitev, vgrajeni deli, konektorji, trenje opažev in neenakomerno notranje-zunanje sušenje lahko prispevajo k akumulirani natezni napetosti. Ko ta napetost preseže natezno trdnost betona, lahko nastanejo skoznje-razpoke ali delne-globinske razpoke.

To vrsto razpok običajno opazimo pri:

Dolge, vitke stenske plošče ali tanke plošče, kjer je deformacija zaradi krčenja bolj izrazita

Območja z nizkim razmerjem ojačitve ali nenadnimi spremembami togosti

Plošče se soočajo z velikimi gradienti vlage ali temperature med jedrom in površino

Med hidratacijo cementa nastane toplota, zaradi česar se notranja temperatura plošče dvigne nad temperaturo površine. V kombinaciji z dnevno-nočnimi temperaturnimi nihanji ali spremembami pogojev sušenja s paro lahko to ustvari temperaturne gradiente.

Ko se jedro in površina širita ali krčita z različnimi stopnjami, se razvije toplotna napetost. To je še posebej kritično pri debelih ploščah, elementih velikega-formata ali kadar cikli sušenja s paro niso dobro nadzorovani.

Tipični znaki vključujejo:

Zgodnje-pokanje, zlasti pri velikih temperaturnih razlikah

Širjenje razpok vzdolž šibkih linij, okoli odprtin ali blizu robov plošč

Za izboljšanje proizvodne učinkovitosti se montažne plošče pogosto odstranijo iz kalupa, nagnejo in dvignejo že v zgodnjem otroštvu, medtem ko se trdnost betona še razvija.

Lokalizirane napetosti ali udarne obremenitve se lahko pojavijo okoli dvižnih točk, robov, vogalov in območij upogiba sredi-razpona, kar vodi do lasnih razpok, razpok v kotih ali lomljenja robov.

Pogosti dejavniki tveganja vključujejo:

Prezgodnje odstranjevanje iz kalupa ali nezadostno utrjevanje

Nepravilna postavitev dvižne točke ali nepravilni dvižni koti

Vibracije in sekundarni udarci med prevozom, zlasti na dolge razdalje

Odprtine, ostri vogali, vdelane plošče, rokavi in dvižna sidra spreminjajo poti obremenitve in porazdelitev togosti, kar ustvarja lokalizirana območja koncentracije napetosti.

V primerjavi z ravnimi, enakomernimi območji je večja verjetnost, da bodo te lokacije postale točke začetka razpok. Brez dodatnih strukturnih podrobnosti ali ukrepov za-nadzor razpok se tveganje za razpoke močno poveča.

Območja z-visokim tveganjem običajno vključujejo:

Vogali vratnih in okenskih odprtin (klasične točke koncentracije napetosti)

Območja okoli vdelanih komponent ali postavitve gostih vstavkov

Območja v bližini dvižnih sider in tankih robov

info-1200-1200

Vlakna niso namenjena nadomestitvi jeklene armature. Namesto tega delujejo kot tri{1}}dimenzionalna varnostna mreža, razpeta po celotnem montažnem elementu, delujejo, preden se pojavijo razpoke, in delujejo tudi, ko se razpoke začnejo. Vlakna, enakomerno razpršena v betonu, tvorijo mikro-ojačitveno mrežo, ki razširi podporo preko fiksnih lokacij armaturnih palic na celotno matriko. Ko se mikrorazpoke razvijejo zaradi krčenja, temperaturnih sprememb ali omejitve, vlakna premostijo te razpoke kot šivi, upočasnijo njihovo rast in omejijo širino razpoke. Hkrati pomagajo pri prerazporeditvi lokaliziranih nateznih napetosti, zmanjšajo koncentracije napetosti, ki jih povzročajo omejitve opažev, vgrajeni sestavni deli ali neenakomerno sušenje, in zmanjšajo tveganje za razpoke na vogalih in robovih. Pri proizvajalcih montažnih izdelkov izbira prave vrste vlaken in uporaba ustreznega odmerka pogosto povzročita manj predelav, čistejšo površinsko obdelavo in doslednejšo splošno kakovost plošč.

Izbira pravegabetonska vlaknamanj gre za "najboljše na splošno" in bolj za ujemanje vlaken z razpoko, ki jo poskušate ustaviti. Pri proizvodnji montažnih izdelkov večina vlaken spada v nekaj praktičnih kategorij.

concrete fiber reinforcement

Izdelana iz 100-odstotnih poliestrskih sintetičnih materialov in obdelana z edinstvenim postopkom, imajo povezana monofilamentna sintetična vlakna prednosti, kot so visoka trdnost, odpornost proti koroziji, odpornost na visoke temperature, močna kemična stabilnost in močan oprijem na asfalt. Ko jih dodamo asfaltnemu betonu in mešamo, lahko tvorijo ogromno tri{2}}dimenzionalnih naključnih porazdelitev vlaknatih monofilamentov, ki lahko igrajo vlogo pri ojačitvi in premostitvi, s čimer učinkovito izboljšajo mehanske lastnosti asfaltnih mešanic in preprečijo razpoke asfaltnega betona.

Beton, armiran z jeklenimi vlakni, je nov večfazni kompozitni material, ki nastane z vključitvijo naključno razporejenih kratkih strižnih valovitih jeklenih vlaken v navaden beton. Ta naključno porazdeljena strižna valovita jeklena vlakna lahko učinkovito zavirajo širjenje mikrorazpok in nastajanje makrorazpok v betonu, s čimer bistveno izboljšajo natezne, upogibne in odpornost proti udarcem lastnosti betona ter izkazujejo dobro duktilnost.

Izdelan iz polipropilena s posebnim vzporednim vlečenjem in zvijanjem vlivanjem ter površinsko obdelavo, se ponaša z visoko natezno trdnostjo, dobro disperzibilnostjo v betonu in močnim oprijemom, zaradi česar je primeren za ojačitev razpok v cementnem betonu.

Poliakrilonitrilna vlakna so nova vrsta ojačitvenih vlaken, ki se uporabljajo v asfaltnem ali cementnem betonu za povečanje in preprečevanje razpok. Je sintetično vlakno, izdelano iz poliakrilonitrilne smole po posebnem postopku.

Vlakna pomagajo premostiti mikrorazpoke in upočasnijo širjenje razpok, vendar ne morejo zaustaviti nateznih napetosti, ki jih povzroči zgodnja izguba vlage. Ko so montažne plošče izpostavljene visokim temperaturam, močnemu vetru ali nizki vlažnosti, lahko še vedno nastanejo plastične razpoke zaradi krčenja-zlasti na velikih, izpostavljenih površinah.

Vlakna pomagajo pri nadzoru mikrorazpok, vendar sama ne preprečujejo hitrega izhlapevanja. Brez ustreznega strjevanja se lahko še vedno razvijejo plastične razpoke zaradi krčenja. Pravilno utrjevanje ostaja prva obrambna linija, medtem ko vlakna delujejo kot podporni ukrep.

Uporaba premajhne količine vlaken zagotavlja omejen nadzor nad razpokami, medtem ko lahko prekomerna vsebnost vlaken zmanjša obdelovalnost, ujame zrak in povzroči težave pri končni obdelavi površine. Vedno upoštevajte priporočeno območje odmerjanja dobavitelja vlaken in prilagodite glede na debelino plošče, izpostavljenost površine in pogoje rokovanja.

Mnogi proizvajalci se osredotočajo samo na strukturna vlakna z večjo-trdnostjo. Vendar pa je zgodnje-krčenje plastike in drobno površinsko razpokanje pogosto bolje nadzorovano z mikrovlakni, ki hitro ustvarijo goste premostitve-razpok. Strukturna vlakna so bolj primerna za odpornost na udarce,-žilavost po razpokah in makro{6}}nadzor razpok. Neskladje pri izbiri vlaken pogosto vodi do rezultata "vlakna so bila uporabljena, vendar se razpoke še vedno pojavljajo."

Montažne plošče niso enakomerno obremenjeni ploščati elementi. Vogali, okenske in vratne odprtine, območja okoli vgrajenih delov, dvižne točke in tanki robovi ustvarjajo koncentracije napetosti. Zadrževanje opažev, neenakomerna porazdelitev armature in diferencialno sušenje dodatno povečajo natezne napetosti. Če se vlakna dodajo samo na ravni mešanice brez optimizacije načrtovanja in proizvodnih praks v teh kritičnih območjih, bo pokanje verjetno ostalo koncentrirano na istih območjih.

V: Ali lahko vlakna popolnoma preprečijo razpoke v montažnih betonskih ploščah?

O: Ne. Vlakna pomagajo nadzorovati in zmanjšati razpoke, vendar jih ne morejo popolnoma odpraviti. Omejujejo nastanek razpok in širino razpok, medtem ko pravilno načrtovanje mešanice, sušenje in gradbene prakse ostajajo bistveni.

V: Ali lahko vlakna nadomestijo tradicionalno jekleno ojačitev?

O: Ne. Vlakna in jeklena ojačitev imajo različne namene. Jeklena ojačitev prenaša strukturne obremenitve, medtem ko vlakna izboljšajo nadzor nad razpokami, žilavost in zgodnjo -zmogljivost.

V: Katera vrsta vlaken je najboljša za montažne stenske plošče?

O: To je odvisno od tveganja razpok. PP mikrovlakna so učinkovita pri nadzoru plastičnega krčenja, PVA vlakna zagotavljajo boljši nadzor nad mikrorazpokami, jeklena vlakna pa se uporabljajo tam, kjer je potrebna večja žilavost.

V: Ali vlakna vplivajo na površino ali videz?

O: Če so vlakna pravilno izbrana in mešana, običajno izboljšajo kakovost površine z zmanjšanjem vidnih razpok. Vendar pa lahko nepravilno doziranje ali slaba disperzija vpliva na končno obdelavo površine.

V: Ali so vlakna primerna za tanke montažne plošče?

O: Da. Tanke plošče imajo velike koristi, ker vlakna pomagajo nadzorovati razpoke na območjih, kjer je pokritost s tradicionalno ojačitvijo omejena.

V: Ali vlakna spremenijo postopke mešanja betona ali vgradnje?

A: Samo malo. Vlakna je treba pravilno dodati in razpršiti, vendar standardni postopki mešanja in vlivanja montažnega betona na splošno ostanejo nespremenjeni.

V: Ali so vlakna stroškovno{0}}učinkovita za proizvodnjo montažnega betona?

O: V večini primerov da. Zmanjšana predelava, nižje stopnje zavrnitev in izboljšana konsistentnost plošče pogosto izravnajo dodatne materialne stroške.

Kontrole razpok v montažnih betonskih ploščah ni mogoče doseči z eno samo rešitvijo. Vlakna delujejo sinergistično z oblikovanjem betonske mešanice, strjevanjem in ojačitvijo ter tako izboljšajo splošno učinkovitost. Z nadzorovanjem krčenja, razpršitvijo notranjih napetosti in omejevanjem širjenja razpok vlakna pomagajo montažnim ploščam ohraniti svojo celovitost od vlivanja do namestitve. Za proizvajalce montažnih komponent, ki dajejo prednost kakovosti, videzu in-dolgoročni vzdržljivosti, je izbira ustrezne vrste vlaken in odmerka praktičen in učinkovit način za zmanjšanje napak, nižjo stopnjo predelave in izboljšanje zanesljivosti proizvodnje.