Sifa za Mitambo na Mifumo ya Kushindwa ya Saruji Inayoimarishwa Nyuzi: Ushawishi wa Aina ya Nyuzi na Maudhui.
Zege ndiyo inayotumika sana Ujenzi nyenzo. Inatoa faida nyingi, ikiwa ni pamoja na upatikanaji wake mkubwa, mchakato rahisi wa uzalishaji, gharama ya chini, na urahisi wa matumizi. Inatumika sana katika nyanja mbalimbali kama vile majengo, barabara, madaraja, vichuguu na uhandisi wa majimaji. Kadiri idadi kubwa ya miradi ya uhandisi inavyoendelea, mahitaji ya utendakazi wa saruji pia yameongezeka polepole. Kwa hivyo, mapungufu ya saruji ya kitamaduni, kama vile nguvu isiyotosheleza ya mkazo, upinzani duni wa nyufa, na ukosefu wa uthabiti wa sauti, yamedhihirika. Kwa hivyo, kuboresha utendakazi wa zege mara kwa mara imekuwa moja ya mwelekeo muhimu wa utafiti katika uhandisi wa umma.
Ili kuimarisha utendakazi wa zege, nyuzi kawaida huongezwa ili kuboresha sifa zake za kiufundi na ushupavu. Mifano ni pamoja na Fiber ya chumas (SF), nyuzi sintetiki (kama nyuzi za polypropen), nyuzi za madini (kama vile nyuzi za basalt - BF), na nyuzi za kaboni (CF). Mbinu hii imeongeza zaidi utendakazi wa simiti ya utendakazi wa hali ya juu (HPC) na simiti ya utendakazi wa hali ya juu (UHPC).
Fibers inaweza, kwa kiasi fulani, kuboresha mali ya mitambo ya saruji. Walakini, aina tofauti za nyuzi na yaliyomo bila shaka husababisha tofauti kubwa katika athari zao kwenye sifa za kiufundi za saruji. Hivi sasa, maudhui bora ya nyuzi, uhusiano wa kiasi kati ya vigezo husika na mali ya mitambo, na taratibu za msingi za saruji iliyoimarishwa na nyuzi bado zinahitaji ufafanuzi zaidi. Utafiti huu ulichunguza nyuzi za kaboni (CF), nyuzi za basalt (BF), na nyuzi za chuma (SF) kama masomo ya utafiti, kuandaa vielelezo halisi vilivyo na maudhui tofauti ya nyuzi. Nyuzi hizi zilichaguliwa kwa sababu ya uboreshaji wao wa utendakazi uliothibitishwa vizuri katika matumizi kamili na yaliyoenea. Kupitia majaribio ya kutofautisha yaliyodhibitiwa, athari za aina ya nyuzi na yaliyomo kwenye nguvu ya kukandamiza, moduli ya elastic, na hali ya kushindwa ya saruji ilichambuliwa kwa utaratibu. Kuchanganya taswira ya dijiti na mbinu za uchanganuzi wa hadubini ya elektroni (SEM), tabia ya mageuzi ya ufa wa simiti iliyoimarishwa na nyuzi wakati wa majaribio ilizingatiwa, na kusababisha hitimisho lifuatalo:
1. Ikilinganishwa na saruji ya kawaida (PC), kuingizwa kwa nyuzi za chuma (SF), nyuzi za kaboni (CF), na nyuzi za basalt (BF) iliboresha kwa kiasi kikubwa sifa za mitambo ya simiti iliyoimarishwa na nyuzi (FRC) na kubadilisha hali yake ya kutofaulu. Nyuzi hizi zilibadilisha ushikamano wa saruji na sifa za awali za mgandamizo wa pore. Kadiri maudhui ya nyuzinyuzi yalivyoongezeka, hali ya kutofaulu ilihama kutoka brittle hadi ductile. Hatua muhimu ya mpito ilikuwa 0.5% kwa saruji ya nyuzi za chuma (SFC) na 1.0% kwa saruji ya nyuzi za kaboni (CFC) na zege ya basalt (BFC). Ili kuongeza utendaji wa mitambo, maudhui bora ya nyuzi za chuma yalikuwa 2.0%, kwa nyuzi za kaboni 1.0%, na kwa nyuzi za basalt 0.5%.
2.Ingawa maudhui ya nyuzinyuzi yanaweza kuboresha ushikamano na uwezo wa kuzaa wa saruji, maudhui ya juu kupita kiasi yanaweza kusababisha hali ya "kueneza", na kusababisha "mkusanyiko wa nyuzi." Hii inaathiri vibaya sifa za kimwili za saruji, nguvu, na sifa za deformation. Saruji ya nyuzinyuzi za chuma ilipata utendakazi bora katika sehemu ya ujazo wa nyuzi 2.0%, huku simiti ya nyuzi kaboni na simiti ya nyuzi za basalt ilifikia utendakazi wake bora kwa 1.0% na 0.5% mtawalia. Zaidi ya maudhui haya bora zaidi, utendakazi ulipungua.
3.Uchanganuzi wa Kuchanganua hadubini ya Electron (SEM) ulibaini kuwa uhusiano kati ya nyuzi na matriki ya saruji huathiri kwa kiasi kikubwa sifa za kiufundi za macroscopic. Kiasi kinachofaa cha nyuzi huunda muundo mnene wa mtandao wa pande tatu ndani ya simiti, na kuimarisha muunganisho wa matriki na utendakazi wa jumla. Hata hivyo, maudhui ya nyuzinyuzi nyingi kupindukia husababisha muunganiko wa nyuzinyuzi, na kuunda sehemu dhaifu za uso wa uso na kupunguza msongamano na uimara wa zege. Mabadiliko katika muundo mdogo yaliendana sana na mageuzi ya mali ya mitambo ya macroscopic.
4.Kuongezewa kwa nyuzi kwa kiasi kikubwa kulibadilisha hali ya kushindwa kwa saruji. Ikilinganishwa na simiti tupu, zege iliyoimarishwa kwa nyuzinyuzi ilionyesha uadilifu wa hali ya juu baada ya kushindwa, na nyufa chache na nyembamba, na uimara ulioimarishwa. Nyuzi za chuma zilikuwa na ufanisi zaidi katika kuzuia ufa, ikifuatiwa na nyuzi za kaboni na nyuzi za basalt. "Athari ya kuunganisha" ya nyuzi ilicheza jukumu muhimu katika kukandamiza uenezi wa nyufa, wakati "athari dhaifu ya kiolesura" ilikuwa na athari mbaya kwa sifa za kiufundi.
