Uvod
Mnogi ljudje zmotno verjamejo, da dodajanje vlaken v beton lahko odpravi razpoke. Vendar pa se pri resničnih gradbenih projektih lahko še vedno pojavijo razpoke celo v betonu,-armiranem z vlakni. V tem priročniku bomo razložili najpogostejše vzroke za razpoke v betonu, armiranem z vlakni-in pokazali, kako lahko pravilna izbira materiala, načrtovanje mešanice in gradbene prakse učinkovito zmanjšajo tveganje za razpoke.
Ključni zaključki
Beton lahko še vedno poka tudi po dodajanju vlaken, saj razpoke pogosto povzroči več dejavnikov, kot so zasnova mešanice, postopki gradnje in sušenja, zunanje obremenitve in omejitve učinkovitosti samih vlaken. Glavna vloga vlaken je izboljšati žilavost betona in zmanjšati zgodnje mikro{1}}razpoke, vendar ne morejo odpraviti strukturnih razpok ali razpok,-povezanih s preobremenitvijo. V praktičnih aplikacijah so izbira ustrezne vrste vlaken, optimizacija betonske mešanice in upoštevanje ustreznih postopkov gradnje in utrjevanja bistvenega pomena za učinkovito zmanjšanje tveganja razpok in izboljšanje dolgoročne -trajnosti in strukturne stabilnosti.
Vzroki za nastanek razpok v betonu:
Omejitve delovanja vlaken
Čeprav lahko vlakna izboljšajo žilavost betona in pomagajo zmanjšati zgodnje mikro{0}}razpoke, ima njihova učinkovitost še vedno omejitve. Polipropilenska vlakna imajo veliko nižji modul elastičnosti kot beton, zato pod natezno ali toplotno obremenitvijo deformacija vlaken in betonske matrice ne more ostati popolnoma sinhronizirana. Posledično lahko še vedno nastanejo mikro-razpoke. Jeklena vlakna nudijo večjo trdnost, vendar se lahko kljub temu zlomijo pod ekstremnimi obremenitvami.
Poleg tega so prednosti vlaken pri-nadzoru razpok učinkovite predvsem v plastični fazi betona. Vlakna se dobro obnesejo pri zmanjševanju razpok zaradi plastičnega krčenja, vendar imajo omejeno učinkovitost proti temperaturnim razpokam v kasnejši-fazi, razpokam pri usedanju ali strukturnim razpokam,-povezanim s preobremenitvijo. Vlakna ne morejo nadomestiti jeklene ojačitve pri prenašanju primarnih strukturnih obremenitev.
Nerazumna izbira surovin in oblikovanje mešanice
Prekomerna količina cementnega materiala lahko poveča napetost pri krčenju betona. Da bi izpolnili zahteve glede črpanja in obdelavnosti, nekatere betonske mešanice uporabljajo višjo vsebnost cementa in razmerja peska. Vendar pa lahko preveč cementnega materiala okrepi deformacijo zaradi krčenja med strjevanjem, s čimer se preseže sposobnost vlaken za-nadzor razpok in povzroči razpoke.
Nepravilna izbira agregatov in dodatkov lahko vpliva tudi na odpornost proti razpokam. Visoka vsebnost blata, slaba razvrstitev agregata ali nepravilna uporaba dodatkov lahko zmanjšajo gostoto betona, ustvarijo koncentracijske točke notranjih napetosti in povečajo tveganje za nastanek razpok.
Poleg tega mora vrsta vlaken ustrezati okolju projekta. Različna vlakna so primerna za različne pogoje, kot so težke-obremenjene strukture, nizko-temperaturna okolja ali vlažna in korozivna območja. Če izberete napačno vlakno, njegove učinkovitosti ni mogoče doseči v celoti, beton pa lahko še vedno poči.
Neprimerne gradbene prakse
Neenakomerna razpršenost vlaken je pogost vzrok za pokanje. Če je vrstni red hranjenja napačen ali je čas mešanja prekratek, se lahko vlakna zlepijo, zaradi česar so nekatera področja slabo ojačana in bolj verjetno bodo počila.
Nepravilno vlivanje in vibracije tudi zmanjšajo odpornost proti razpokam. Prevelika višina padca lahko povzroči segregacijo, prekomerne-vibracije lahko prinesejo vlakna na površino, nezadostne vibracije pa lahko zmanjšajo gostoto betona. Dodajanje dodatne vode na mestu dodatno oslabi mešanico in zmanjša vezavo vlaken.
Slaba končna obdelava lahko povzroči površinske napake. Prezgodnja končna obdelava poškoduje beton, medtem ko prepozna končna obdelava oteži zapiranje zgodnjih mikro-razpok. Brez ustreznega utrjevanja lahko hitra izguba vlage povzroči razpoke zaradi sušenja zaradi krčenja.
Utrjevanje in zunanji okoljski dejavniki
Nezadostno strjevanje je glavni vzrok za razpoke v betonu, armiranem z vlakni{0}}. Če površine po zalivanju ne pokrijemo ali zalijemo pravočasno, zlasti v vročih ali vetrovnih razmerah, lahko površinska vlaga hitro izhlapi. To ustvarja razliko v vlagi med površino in notranjostjo, kar vodi do razpok zaradi sušenja. Kratko obdobje sušenja lahko vpliva tudi na hidratacijo cementa in oslabi vez med vlakni in betonsko matrico.
Spremembe temperature in vlažnosti lahko povečajo tudi tveganje za razpoke. V masivnem betonu lahko hidratacijska toplota ustvari veliko temperaturno razliko med notranjostjo in površino, kar povzroči toplotno obremenitev. Cikli zmrzovanja-odmrzovanja pozimi, visoke temperature poleti in ponavljajoči se cikli mokre-suhosti lahko tudi zmanjšajo dolgoročno-uporabnost betona in vlaken.
Zunanje obremenitve so še en dejavnik. Neenakomerno posedanje temeljev, težka tovorna vozila in udarci vibracij lahko povzročijo strukturno deformacijo. Vlakna lahko izboljšajo žilavost, vendar se ne morejo popolnoma upreti strukturnim razpokam, ki nastanejo zaradi posedanja ali preobremenitve.
Kako zmanjšati razpoke v betonu, armiranem z vlakni
Izberite pravo vrsto vlaken
Polipropilensko vlaknoje primeren za nadzor razpok zaradi krčenja plastike in se običajno uporablja v tleh, površinskih slojih in splošnih aplikacijah za nadzor-razpok.Jeklena vlaknaali pa so makro sintetična vlakna primernejša za velike-obremenitve, odporne-na udarce in visoko-žilavost. V posebnih okoljih je treba upoštevati tudi odpornost proti koroziji in-dolgotrajno stabilnost.
Vrste ojačitve betona z vlakni
Polipropilenska vlakna (PP vlakna)
Poliakrilonitrilna vlakna (PAN vlakna)
Polivinil alkoholna vlakna (PVA vlakna)
Poliestrska vlakna (PET vlakna)
Celulozna vlakna
Bazaltna vlakna
Jeklena vlakna za beton
Imitacija jeklenih vlaken
Polipropilensko zvito vlakno
Nadzorujte pravilno odmerjanje vlaken
Če je odmerek prenizek, ni mogoče oblikovati učinkovite-mreže za nadzor razpok. Če je odmerek previsok, se lahko obdelovalnost zmanjša, kar povzroči strjevanje vlaken in povečane praznine. Odmerjanje je treba določiti na podlagi zasnove betonske mešanice, metode gradnje in projektnih zahtev, namesto da preprosto povečate količino na slepo.
Optimizirajte zasnovo mešanice in kakovost surovin
Prekomerna vsebnost cementa, nerazumno razmerje peska, slaba razvrstitev agregata ali visoka vsebnost blata lahko povečajo tveganje za krčenje in razpoke. Vsebnost cementnega materiala je treba ustrezno nadzorovati, izbrati ustrezne dodatke, kakovost agregata pa mora ostati stabilna.
Strogo nadzirajte vodo{0}}cementno razmerje
Naključno dodajanje vode na mestu lahko zmanjša trdnost betona, poveča krčenje in oslabi vez med vlakni in cementno pasto. Obdelovalnost je treba izboljšati s pravilno zasnovo mešanice in dodatki, ne pa z dodajanjem dodatne vode.
Zagotovite enakomerno razpršenost vlaken
Nepravilno zaporedje dovajanja ali nezadostno mešanje lahko zlahka povzročita strjevanje vlaken, zaradi česar nekatera področja ostanejo brez učinkovite zaščite pred razpokami. Za zagotovitev enakomerne porazdelitve vlaken po betonu je treba uporabiti ustrezen postopek mešanja.
Standardizirajte polivanje, vibracije in končno obdelavo
Prevelika višina izlivanja lahko povzroči segregacijo. Nezadostne vibracije zmanjšajo kompaktnost, medtem ko lahko prekomerne-vibracije povzročijo, da vlakna lebdijo na površini. Čas končne obdelave je treba tudi ustrezno nadzorovati, po potrebi pa se lahko uporabi sekundarno gladenje, da se zmanjšajo površinske razpoke zaradi krčenja zaradi sušenja.
Izboljšajte pripravo podlage in zasnovo nadzornega spoja
Podlaga mora biti ravna, stabilna in dobro zbita, da prepreči kasnejše posedanje razpok. Kontrolni razmik, globina in čas rezanja morajo slediti konstrukcijskim zahtevam za vodenje gibanja krčenja in zmanjšanje naključnih razpok.
Okrepite strjevanje po polivanju
Po vlivanju je treba beton pravočasno prekriti, zaliti ali obdelati z negovalnimi spojinami, da preprečite hitro izgubo površinske vlage. V vročih, vetrovnih, hladnih ali množičnih betonskih aplikacijah so zadrževanje vlage, izolacija in nadzor temperaturne razlike še posebej pomembni.
Povzetek
Beton lahko poka tudi po dodajanju vlaken, običajno zaradi kombinacije omejitev učinkovitosti vlaken, nepravilne zasnove mešanice, slabe gradnje in praks sušenja ter zunanjih obremenitev. Vlakna lahko povečajo žilavost betona in ublažijo zgodnje mikro-razpoke, vendar ne morejo nadomestiti pravilnega strukturnega načrtovanja in standardiziranih gradbenih praks. Pri praktičnih projektih je izbira prave vrste vlaken, optimizacija zasnove mešanice, nadzor kakovosti gradnje in utrjevanje utrjevanja bistvenega pomena za zmanjšanje tveganja razpok ter izboljšanje strukturne stabilnosti in dolgoročne -trajnosti.
pogosta vprašanja
V: Ali lahko betonska vlakna popolnoma preprečijo razpoke?
O: Ne. Betonska vlakna lahko zmanjšajo mikro-razpoke in plastične razpoke zaradi krčenja, vendar ne morejo popolnoma preprečiti vseh vrst razpok. Strukturne razpoke, razpoke pri usedanju, temperaturne razpoke in razpoke,-povezane s preobremenitvijo, še vedno zahtevajo nadzor s pravilnim načrtovanjem, jekleno ojačitvijo, kontrolnimi spoji in ustreznim utrjevanjem.
V: Ali dodajanje več vlaken vedno bolje zmanjša pokanje?
A: Ni nujno. Premalo vlaken ne more tvoriti učinkovite mreže za-nadzor razpok, medtem ko lahko preveč vlaken zmanjša obdelavnost, povzroči strjevanje vlaken, poveča praznine in celo vpliva na kakovost betona. Doziranje je treba določiti glede na zasnovo mešanice in zahteve projekta.
V: Katere vrste razpok lahko v glavnem nadzorujejo betonska vlakna?
O: Betonska vlakna so predvsem učinkovita pri nadzoru plastičnih razpok zaradi krčenja, zgodnjih mikro-razpok in površinskih razpok, ki nastanejo zaradi hitre izgube vlage. Prav tako lahko izboljša žilavost in odpornost na udarce, zaradi česar se pogosto uporablja v tleh, pločnikih in montažnih betonskih komponentah.
V: Ali lahko vlakna nadomestijo jekleno ojačitev?
O: Pri večini strukturnih projektov ne. Vlakna lahko izboljšajo odpornost proti razpokam in žilavost, vendar ne morejo v celoti nadomestiti jeklene ojačitve za prenašanje primarnih strukturnih obremenitev. Nosilne-strukture običajno še vedno potrebujejo ojačitev z armaturo ali mrežo.
V: Zakaj je disperzija vlaken pomembna?
O: Neenakomerna razpršenost vlaken oslabi učinkovitost-nadzora razpok. Če se vlakna zlepijo skupaj, lahko nekatera področja vsebujejo preveč vlaken, medtem ko druga področja nimajo zaščite, zaradi česar je bolj verjetno, da bodo ta šibka območja prva počila.
V: Kako je mogoče zmanjšati razpoke v-betonu, armiranem z vlakni?
O: Izberite ustrezno vrsto vlaken in doziranje, optimizirajte zasnovo mešanice, nadzirajte razmerje med vodo-cementom, zagotovite enakomerno razpršitev vlaken, pravilno pripravite podlago, pravilno odrežite kontrolne spoje in okrepite utrjevanje po vlivanju.
