លក្ខណៈសម្បត្តិមេកានិច និងយន្តការបរាជ័យនៃបេតុងពង្រឹងសរសៃ៖ ឥទ្ធិពលនៃប្រភេទ និងមាតិកាសរសៃ

បេតុងត្រូវបានគេប្រើយ៉ាងទូលំទូលាយបំផុត សំណង់ សម្ភារៈ។ វាផ្តល់នូវគុណសម្បត្តិជាច្រើន រួមទាំងភាពអាចរកបានយ៉ាងទូលំទូលាយ ដំណើរការផលិតសាមញ្ញ តម្លៃទាប និងភាពងាយស្រួលនៃការអនុវត្ត។ វាត្រូវបានប្រើប្រាស់យ៉ាងទូលំទូលាយនៅក្នុងវិស័យផ្សេងៗដូចជា អគារ ផ្លូវថ្នល់ ស្ពាន ផ្លូវរូងក្រោមដី និងវិស្វកម្មធារាសាស្ត្រ។ នៅពេលដែលគម្រោងវិស្វកម្មមួយចំនួនធំបានអភិវឌ្ឍ តម្រូវការលើដំណើរការរបស់បេតុងក៏បានកើនឡើងជាលំដាប់ផងដែរ។ ជាលទ្ធផល ចំណុចខ្វះខាតនៃបេតុងប្រពៃណី ដូចជាកម្លាំង tensile មិនគ្រប់គ្រាន់ ភាពធន់នឹងការប្រេះមិនល្អ និងអស្ថិរភាពបរិមាណ បានក្លាយជាជាក់ស្តែង។ ដូច្នេះ ការកែលម្អដំណើរការរបស់បេតុងតែងតែជាទិសដៅស្រាវជ្រាវដ៏សំខាន់មួយនៅក្នុងវិស្វកម្មសំណង់ស៊ីវិល។

ដើម្បីបង្កើនប្រសិទ្ធភាពបេតុង សរសៃជាធម្មតាត្រូវបានបន្ថែមដើម្បីបង្កើនលក្ខណៈសម្បត្តិមេកានិច និងភាពរឹងមាំរបស់វា។ ឧទាហរណ៍រួមមាន៖ ជាតិសរសៃដែកs (SF) សរសៃសំយោគ (ដូចជាសរសៃ polypropylene) សរសៃរ៉ែ (ដូចជាសរសៃ basalt - BF) និងសរសៃកាបូន (CF)។ វិធីសាស្រ្តនេះបានជំរុញបន្ថែមទៀតដល់ដំណើរការនៃបេតុងដំណើរការខ្ពស់ (HPC) និងបេតុងដំណើរការខ្ពស់ខ្លាំង (UHPC)។

ក្នុងកម្រិតខ្លះ ជាតិសរសៃអាចធ្វើអោយប្រសើរឡើងនូវលក្ខណៈសម្បត្តិមេកានិចនៃបេតុង។ ទោះជាយ៉ាងណាក៏ដោយ ប្រភេទ និងមាតិកាជាតិសរសៃផ្សេងៗគ្នាជៀសមិនរួចនាំឱ្យមានការប្រែប្រួលគួរឱ្យកត់សម្គាល់នៃផលប៉ះពាល់របស់វាទៅលើលក្ខណៈសម្បត្តិមេកានិចរបស់បេតុង។ បច្ចុប្បន្ននេះ មាតិកាជាតិសរសៃល្អបំផុត ទំនាក់ទំនងបរិមាណរវាងប៉ារ៉ាម៉ែត្រពាក់ព័ន្ធ និងលក្ខណៈសម្បត្តិមេកានិច និងយន្តការមូលដ្ឋាននៃបេតុងពង្រឹងជាតិសរសៃនៅតែត្រូវការការបំភ្លឺបន្ថែមទៀត។ ការសិក្សានេះបានស៊ើបអង្កេតជាតិសរសៃកាបូន (CF) សរសៃបាសាល់ (BF) និងសរសៃដែក (SF) ជាប្រធានបទស្រាវជ្រាវ ដោយរៀបចំសំណាកបេតុងដែលមានមាតិកាសរសៃខុសៗគ្នា។ សរសៃទាំងនេះត្រូវបានជ្រើសរើសដោយសារតែការបង្កើនប្រសិទ្ធភាពដែលបានចងក្រងជាឯកសារយ៉ាងល្អនៅក្នុងបេតុង និងការអនុវត្តយ៉ាងទូលំទូលាយ។ តាមរយៈការពិសោធន៍អថេរដែលបានគ្រប់គ្រង ផលប៉ះពាល់នៃប្រភេទសរសៃ និងមាតិកាលើកម្លាំងបង្ហាប់ ម៉ូឌុលអេឡាស្ទិក និងរបៀបបរាជ័យនៃបេតុងត្រូវបានវិភាគជាប្រព័ន្ធ។ ដោយរួមបញ្ចូលគ្នានូវបច្ចេកទេសវិភាគរូបភាពឌីជីថល និងមីក្រូទស្សន៍អេឡិចត្រុងស្កេន (SEM) ឥរិយាបថវិវត្តន៍នៃការប្រេះនៃបេតុងពង្រឹងដោយសរសៃក្នុងអំឡុងពេលពិសោធន៍ត្រូវបានគេសង្កេតឃើញ ដែលនាំឱ្យមានការសន្និដ្ឋានដូចខាងក្រោម៖

១. បើប្រៀបធៀបទៅនឹងបេតុងធម្មតា (PC) ការដាក់បញ្ចូលសរសៃដែក (SF) សរសៃកាបូន (CF) និង សរសៃបាសាល់ (BF) បានបង្កើនលក្ខណៈសម្បត្តិមេកានិចនៃបេតុងពង្រឹងជាតិសរសៃ (FRC) យ៉ាងសំខាន់ និងបានផ្លាស់ប្តូររបៀបបរាជ័យរបស់វា។ ជាតិសរសៃទាំងនេះបានផ្លាស់ប្តូរភាពបង្រួមនៃបេតុង និងលក្ខណៈបង្ហាប់រន្ធញើសដំបូង។ នៅពេលដែលមាតិកាជាតិសរសៃកើនឡើង របៀបបរាជ័យបានផ្លាស់ប្តូរពីផុយស្រួយទៅជាអាចបត់បែនបាន។ ចំណុចផ្លាស់ប្តូរដ៏សំខាន់គឺ 0.5% សម្រាប់បេតុងជាតិសរសៃដែកថែប (SFC) និង 1.0% សម្រាប់ទាំងបេតុងជាតិសរសៃកាបូន (CFC) និងបេតុងជាតិសរសៃបាសាល់ (BFC)។ ដើម្បីបង្កើនប្រសិទ្ធភាពមេកានិច មាតិកាល្អបំផុតសម្រាប់ជាតិសរសៃដែកថែបគឺ 2.0% សម្រាប់ជាតិសរសៃកាបូន 1.0% និងសម្រាប់ជាតិសរសៃបាសាល់ 0.5%។

2. ទោះបីជាមាតិកាជាតិសរសៃអាចធ្វើអោយប្រសើរឡើងនូវភាពបង្រួម និងសមត្ថភាពទ្រទម្ងន់របស់បេតុងក៏ដោយ មាតិកាខ្ពស់ពេកអាចនាំឱ្យមានបាតុភូត "តិត្ថិភាព" ដែលបណ្តាលឱ្យមាន "ការកកកុញនៃជាតិសរសៃ"។ នេះប៉ះពាល់អវិជ្ជមានដល់លក្ខណៈសម្បត្តិរូបវន្ត កម្លាំង និងលក្ខណៈខូចទ្រង់ទ្រាយរបស់បេតុង។ បេតុងជាតិសរសៃដែកសម្រេចបាននូវដំណើរការល្អបំផុតនៅប្រភាគបរិមាណជាតិសរសៃ 2.0% ខណៈពេលដែលបេតុងជាតិសរសៃកាបូន និងបេតុងជាតិសរសៃបាសាល់សម្រេចបាននូវដំណើរការល្អបំផុតរបស់ពួកគេនៅ 1.0% និង 0.5% រៀងគ្នា។ ក្រៅពីមាតិកាល្អបំផុតទាំងនេះ ដំណើរការបានធ្លាក់ចុះ។

៣.ការវិភាគមីក្រូទស្សន៍អេឡិចត្រុងស្កេន (SEM) បានបង្ហាញថា ចំណងអន្តរមុខរវាងសរសៃ និងម៉ាទ្រីសស៊ីម៉ង់ត៍មានឥទ្ធិពលយ៉ាងខ្លាំងទៅលើលក្ខណៈសម្បត្តិមេកានិចម៉ាក្រូស្កូបនៃបេតុង។ បរិមាណសរសៃសមស្របបង្កើតបានជារចនាសម្ព័ន្ធបណ្តាញបីវិមាត្រក្រាស់នៅក្នុងបេតុង ដែលបង្កើនការតភ្ជាប់ និងដំណើរការទាំងមូលរបស់ម៉ាទ្រីស។ ទោះជាយ៉ាងណាក៏ដោយ មាតិកាសរសៃខ្ពស់ពេកនាំឱ្យសរសៃប្រមូលផ្តុំគ្នា បង្កើតតំបន់អន្តរមុខខ្សោយ និងកាត់បន្ថយដង់ស៊ីតេ និងកម្លាំងរបស់បេតុង។ ការផ្លាស់ប្តូរនៅក្នុងមីក្រូស្ត្រូក្រាមគឺស្របគ្នាយ៉ាងខ្លាំងជាមួយនឹងការវិវត្តនៃលក្ខណៈសម្បត្តិមេកានិចម៉ាក្រូស្កូប។

៤. ការបន្ថែមសរសៃបានផ្លាស់ប្តូររបៀបខូចទ្រង់ទ្រាយនៃបេតុងយ៉ាងខ្លាំង។ បើប្រៀបធៀបទៅនឹងបេតុងធម្មតា បេតុងពង្រឹងសរសៃបានបង្ហាញពីភាពសុចរិតក្រោយការខូចទ្រង់ទ្រាយខ្ពស់ជាងមុន ជាមួយនឹងស្នាមប្រេះតិចជាង និងតូចចង្អៀតជាងមុន និងភាពរឹងមាំប្រសើរឡើង។ សរសៃដែកថែបមានប្រសិទ្ធភាពបំផុតក្នុងការទប់ស្កាត់ស្នាមប្រេះ បន្ទាប់មកគឺសរសៃកាបូន និងសរសៃបាសាល់។ "ឥទ្ធិពលស្ពាន" នៃសរសៃបានដើរតួនាទីយ៉ាងសំខាន់ក្នុងការទប់ស្កាត់ការរីករាលដាលនៃស្នាមប្រេះ ខណៈពេលដែល "ឥទ្ធិពលចំណុចប្រទាក់ខ្សោយ" មានផលប៉ះពាល់អវិជ្ជមានទៅលើលក្ខណៈសម្បត្តិមេកានិច។