Toetra mekanika sy mekanika tsy fahombiazana amin'ny simenitra vita amin'ny fibre: Ny fiantraikan'ny karazana fibre sy ny atiny
Beton no tena be mpampiasa construction fitaovana. Manolotra tombony maro izy io, ao anatin'izany ny fisiany miely patrana, ny fizotran'ny famokarana tsotra, ny vidiny mora, ary ny fanamorana ny fampiharana. Izy io dia ampiasaina betsaka amin'ny sehatra isan-karazany toy ny tranobe, lalana, tetezana, tonelina, ary injeniera hydraulic. Satria maro ny tetikasa injeniera novolavolaina, nitombo tsikelikely ihany koa ny fitakiana ny fanatanterahana ny simenitra. Vokatr'izany dia hita miharihary ny lesoka amin'ny simenitra nentim-paharazana, toy ny tsy fahampian'ny tanjaky ny fihenjanana, ny faharatsian'ny fitifirana ary ny tsy fahatomombanan'ny volume. Noho izany, ny fanatsarana ny fahombiazan'ny simenitra dia iray amin'ireo torolalana fikarohana fototra amin'ny injeniera sivily.
Mba hanamafisana ny fahombiazan'ny simenitra, matetika dia ampiana fibre mba hanatsarana ny toetra mekanika sy ny hamafin'izy ireo. Anisan'izany ny Fibre vys (SF), fibre synthetic (toy ny fibre polypropylène), fibre mineraly (toy ny fibre basalt - BF), ary fibre karbônina (CF). Ity fomba fiasa ity dia nampitombo bebe kokoa ny fampandehanana ny simenitra avo lenta (HPC) sy ny simenitra avo lenta (UHPC).
Ny fibre dia afaka manatsara ny toetra mekanika amin'ny simenitra. Na izany aza, ny karazana fibre samihafa sy ny atiny dia tsy azo ihodivirana miteraka fiovaovana lehibe amin'ny fiantraikany amin'ny toetra mekanika amin'ny simenitra. Amin'izao fotoana izao, ny votoatin'ny fibre tsara indrindra, ny fifandraisana misy eo amin'ny mari-pamantarana mifandraika sy ny toetra mekanika, ary ny rafitra fototra amin'ny simenitra vita amin'ny fibre dia mbola mila fanazavana fanampiny. Ity fanadihadiana ity dia nanadihady ny fibra karbona (CF), fibre basalt (BF), ary fibre vy (SF) ho foto-pikarohana, manomana santionany amin'ny fibre samihafa. Ireo fibre ireo dia nofidina noho ny fanatsarana ny fahombiazany voarakitra tsara amin'ny fampiharana beton sy miparitaka. Tamin'ny alalan'ny fanandramana miovaova voafehy, ny fiantraikan'ny karazana fibre sy ny votoaty amin'ny tanjaky ny compressive, ny modulus elastika ary ny fomba tsy fahombiazan'ny simenitra dia nodinihina tamin'ny fomba ara-dalàna. Ny fampifangaroana ny sary dizitaly sy ny scanning electron microscopy (SEM) teknika analyse, dia voamarika ny fihetsiky ny evolisiona crack amin'ny simenitra vita amin'ny fibre mandritra ny andrana, ka nahatonga ireto fehin-kevitra manaraka ireto:
1. Raha oharina amin'ny simenitra tsotra (PC), ny fampidirana ny fibre vy (SF), ny fibre karbônina (CF), ary fibre basalt (BF) dia nanatsara ny toetra mekanika amin'ny fibre-reinforced concrete (FRC) ary nanova ny fomba tsy fahombiazany. Ireo fibre ireo dia nanova ny fahamatoran'ny simenitra sy ny toetran'ny fanerena ny mason-koditra voalohany. Rehefa nitombo ny votoatin'ny fibre, dia niova ny fomba tsy fahombiazana avy amin'ny brittle ho ductile. Ny teboka tetezamita manan-danja dia 0,5% ho an'ny simenitra fibre vy (SFC) ary 1,0% ho an'ny simenitra fibre karbonika (CFC) sy ny simenitra fibre basalt (BFC). Mba hampitomboana ny fahombiazan'ny mekanika, ny votoaty tsara indrindra ho an'ny fibre vy dia 2.0%, ho an'ny fibre karbônina 1.0%, ary ho an'ny fibre basalt 0.5%.
2. Na dia afaka manatsara ny compactness sy ny fahaiza-mitondra ny simenitra votoaty fibre, tafahoatra avo afa-po dia mety hitarika ho amin'ny "saturation" tranga, mahatonga fibre "agglomeration." Misy fiantraikany ratsy eo amin'ny toetran'ny simenitra, ny tanjany ary ny toetran'ny deformation izany. Ny simenitra vy vita amin'ny fibre vy dia nahatratra ny fahombiazany tsara indrindra tamin'ny ampahany amin'ny fibre 2,0%, raha ny fibre karbônina sy ny basalt fibre beton dia nahatratra ny fahombiazany tsara indrindra tamin'ny 1,0% sy 0,5%, tsirairay avy. Ankoatra ireo atiny tsara indrindra ireo dia nihena ny fampisehoana.
3. Ny famakafakana ny Electron Microscopy (SEM) dia nanambara fa ny fatorana interfacial eo amin'ny fibre sy ny matrix simenitra dia misy fiantraikany lehibe amin'ny toetra mekanika macroscopic amin'ny simenitra. Ny habetsaky ny fibra mety dia mamorona rafitra tambajotra misy dimanjato telo ao anatin'ny simenitra, manatsara ny fifandraisan'ny matrix sy ny fahombiazan'ny ankapobeny. Na izany aza, ny votoaty fibre be loatra dia mitarika amin'ny fivondronan'ny fibre, ka miteraka faritra malemy eo amin'ny tava ary mampihena ny hakitroky sy ny tanjaky ny simenitra. Ny fiovan'ny microstructure dia nifanaraka tanteraka tamin'ny fivoaran'ny toetra mekanika macroscopic.
4. Ny fanampiana ny fibre dia nanova tanteraka ny fomba tsy fahombiazan'ny simenitra. Raha ampitahaina amin'ny simenitra tsotra, ny simenitra vita amin'ny fibre dia naneho ny fahamendrehana taorian'ny tsy fahombiazana, miaraka amin'ny triatra kely sy tery kokoa, ary mihamafy kokoa. Ny fibra vy dia nahomby indrindra tamin'ny fanakanana ny triatra, arahin'ny fibre karbônina sy ny fibra basalt. Ny "effet bridging" an'ny fibre dia nitana anjara toerana lehibe tamin'ny fanafoanana ny fiparitahan'ny crack, raha nisy fiantraikany ratsy teo amin'ny fananana mekanika kosa ny "effet interfacet malemy".
