இழை வலுவூட்டப்பட்ட கான்கிரீட்டின் இயந்திரவியல் பண்புகள் மற்றும் சிதைவு இயங்குமுறைகள்: இழை வகை மற்றும் உள்ளடக்கத்தின் தாக்கம்

கான்கிரீட் மிகவும் பரவலாகப் பயன்படுத்தப்படுகிறது கட்டுமானம் கான்கிரீட் ஒரு மூலப்பொருள். இது பரவலாகக் கிடைப்பது, எளிமையான உற்பத்தி முறை, குறைந்த செலவு மற்றும் எளிதான பயன்பாடு உள்ளிட்ட பல நன்மைகளை வழங்குகிறது. இது கட்டிடங்கள், சாலைகள், பாலங்கள், சுரங்கங்கள் மற்றும் நீரியல் பொறியியல் போன்ற பல்வேறு துறைகளில் பரவலாகப் பயன்படுத்தப்படுகிறது. ஏராளமான பொறியியல் திட்டங்கள் வளர்ந்து வருவதால், கான்கிரீட்டின் செயல்திறன் மீதான தேவைகளும் படிப்படியாக அதிகரித்துள்ளன. இதன் விளைவாக, போதுமான இழுவிசை வலிமை இல்லாமை, மோசமான விரிசல் எதிர்ப்பு மற்றும் கன அளவு நிலைத்தன்மையின்மை போன்ற பாரம்பரிய கான்கிரீட்டின் குறைபாடுகள் வெளிப்படத் தொடங்கியுள்ளன. எனவே, கான்கிரீட்டின் செயல்திறனை மேம்படுத்துவது, குடிமைப் பொறியியலில் தொடர்ந்து முக்கிய ஆராய்ச்சி திசைகளில் ஒன்றாக இருந்து வருகிறது.

கான்கிரீட்டின் செயல்திறனை மேம்படுத்துவதற்காக, அதன் இயந்திரவியல் பண்புகளையும் கடினத்தன்மையையும் அதிகரிக்க பொதுவாக இழைகள் சேர்க்கப்படுகின்றன. உதாரணங்கள் பின்வருமாறு: எஃகு இழைSF, செயற்கை இழைகள் (பாலிபுரோப்பிலீன் இழைகள் போன்றவை), கனிம இழைகள் (பசால்ட் இழைகள் - BF போன்றவை), மற்றும் கார்பன் இழைகள் (CF) ஆகியவை பயன்படுத்தப்படுகின்றன. இந்த அணுகுமுறை உயர் செயல்திறன் கான்கிரீட் (HPC) மற்றும் அதி உயர் செயல்திறன் கான்கிரீட் (UHPC) ஆகியவற்றின் செயல்திறனை மேலும் அதிகரித்துள்ளது.

இழைகள், ஓரளவிற்கு, கான்கிரீட்டின் இயந்திரவியல் பண்புகளை மேம்படுத்த முடியும். இருப்பினும், வெவ்வேறு இழை வகைகள் மற்றும் அவற்றின் உள்ளடக்கங்கள், கான்கிரீட்டின் இயந்திரவியல் பண்புகள் மீதான அவற்றின் தாக்கத்தில் தவிர்க்க முடியாமல் குறிப்பிடத்தக்க வேறுபாடுகளுக்கு வழிவகுக்கின்றன. தற்போது, ​​உகந்த இழை உள்ளடக்கம், தொடர்புடைய அளவுருக்களுக்கும் இயந்திரவியல் பண்புகளுக்கும் இடையிலான அளவுசார் உறவு, மற்றும் இழை வலுவூட்டப்பட்ட கான்கிரீட்டின் அடிப்படை இயக்கமுறைகள் ஆகியவற்றுக்கு இன்னும் மேலதிகத் தெளிவுபடுத்தல் தேவைப்படுகிறது. இந்த ஆய்வு கார்பன் இழைகளை (CF) ஆராய்ந்தது, பசால்ட் இழைகள் ஆய்வுப் பொருள்களாக ஃபைபர் (BF) மற்றும் எஃகு இழைகளை (SF) கொண்டு, மாறுபட்ட இழை உள்ளடக்கங்களைக் கொண்ட கான்கிரீட் மாதிரிகள் தயாரிக்கப்பட்டன. கான்கிரீட்டில் அவற்றின் நன்கு ஆவணப்படுத்தப்பட்ட செயல்திறன் மேம்பாடு மற்றும் பரவலான பயன்பாடு காரணமாக இந்த இழைகள் தேர்ந்தெடுக்கப்பட்டன. கட்டுப்படுத்தப்பட்ட மாறி சோதனைகள் மூலம், கான்கிரீட்டின் அமுக்க வலிமை, மீள் குணகம் மற்றும் சிதைவு முறை ஆகியவற்றின் மீது இழை வகை மற்றும் உள்ளடக்கத்தின் விளைவுகள் முறையாகப் பகுப்பாய்வு செய்யப்பட்டன. டிஜிட்டல் படம் மற்றும் ஸ்கேனிங் எலக்ட்ரான் மைக்ரோஸ்கோபி (SEM) பகுப்பாய்வு நுட்பங்களை இணைத்து, சோதனைகளின் போது இழை வலுவூட்டப்பட்ட கான்கிரீட்டின் விரிசல் பரிணாம நடத்தை கவனிக்கப்பட்டது, இது பின்வரும் முடிவுகளுக்கு வழிவகுத்தது:

1. சாதாரண கான்கிரீட்டுடன் (PC) ஒப்பிடுகையில், எஃகு இழைகள் (SF), கார்பன் இழைகள் (CF) மற்றும் பசால்ட் இழைகள் (BF) இழை வலுவூட்டப்பட்ட கான்கிரீட்டின் (FRC) இயந்திரவியல் பண்புகளை கணிசமாக மேம்படுத்தி, அதன் சிதைவு முறையை மாற்றியது. இந்த இழைகள் கான்கிரீட்டின் இறுக்கம் மற்றும் ஆரம்ப துளை அமுக்கப் பண்புகளை மாற்றின. இழை உள்ளடக்கம் அதிகரித்ததால், சிதைவு முறை நொறுங்குதன்மையிலிருந்து நெகிழ்வுத்தன்மைக்கு மாறியது. எஃகு இழை கான்கிரீட்டிற்கு (SFC) 0.5% ஆகவும், கார்பன் இழை கான்கிரீட் (CFC) மற்றும் பசால்ட் இழை கான்கிரீட் (BFC) ஆகிய இரண்டிற்கும் 1.0% ஆகவும் முக்கியமான மாற்றப் புள்ளி இருந்தது. இயந்திரவியல் செயல்திறனை அதிகபட்சமாக்க, எஃகு இழைகளுக்கான உகந்த உள்ளடக்கம் 2.0%, கார்பன் இழைகளுக்கு 1.0%, மற்றும் பசால்ட் இழைகளுக்கு 0.5% ஆகும்.

2. இழை உள்ளடக்கம் கான்கிரீட்டின் இறுக்கத்தையும் தாங்கும் திறனையும் மேம்படுத்தினாலும், அதிகப்படியான உள்ளடக்கம் "நிறைவு" நிகழ்வுக்கு வழிவகுத்து, இழைகள் "திரள்வதற்கு" காரணமாகிறது. இது கான்கிரீட்டின் இயற்பியல் பண்புகள், வலிமை மற்றும் உருக்குலைவுப் பண்புகளை எதிர்மறையாகப் பாதிக்கிறது. எஃகு இழை கான்கிரீட் 2.0% இழை கன அளவுப் பின்னத்தில் உகந்த செயல்திறனை அடைந்தது, அதேசமயம் கார்பன் இழை கான்கிரீட் மற்றும் பசால்ட் இழை கான்கிரீட் ஆகியவை முறையே 1.0% மற்றும் 0.5% இல் அவற்றின் உகந்த செயல்திறனை எட்டின. இந்த உகந்த உள்ளடக்கங்களுக்கு மேல், செயல்திறன் குறைந்தது.

3. ஸ்கேனிங் எலக்ட்ரான் மைக்ரோஸ்கோபி (SEM) பகுப்பாய்வின்படி, இழைகளுக்கும் சிமென்ட் கலவைக்கும் இடையிலான இடைமுகப் பிணைப்பு, கான்கிரீட்டின் பருநிலை இயந்திரவியல் பண்புகளைக் கணிசமாகப் பாதிக்கிறது என்பது தெரியவந்துள்ளது. பொருத்தமான அளவு இழைகள், கான்கிரீட்டிற்குள் ஒரு அடர்த்தியான முப்பரிமாண வலைப்பின்னல் கட்டமைப்பை உருவாக்கி, கலவையின் இணைப்புத்தன்மையையும் ஒட்டுமொத்த செயல்திறனையும் மேம்படுத்துகின்றன. இருப்பினும், அதிகப்படியான இழை உள்ளடக்கம், இழைகள் ஒன்றுகூடுவதற்கு வழிவகுத்து, பலவீனமான இடைமுகப் பகுதிகளை உருவாக்கி, கான்கிரீட்டின் அடர்த்தியையும் வலிமையையும் குறைக்கிறது. நுண்கட்டமைப்பில் ஏற்பட்ட மாற்றங்கள், பருநிலை இயந்திரவியல் பண்புகளின் பரிணாம வளர்ச்சியுடன் மிகவும் ஒத்திருந்தன.

4. இழைகளைச் சேர்ப்பது கான்கிரீட்டின் சிதைவு முறையை குறிப்பிடத்தக்க அளவில் மாற்றியது. சாதாரண கான்கிரீட்டுடன் ஒப்பிடும்போது, ​​இழை வலுவூட்டப்பட்ட கான்கிரீட், சிதைவுக்குப் பிந்தைய அதிக உறுதித்தன்மையையும், குறைவான மற்றும் குறுகிய விரிசல்களையும், மேம்பட்ட கடினத்தன்மையையும் வெளிப்படுத்தியது. விரிசல் தடுப்பில் எஃகு இழைகள் மிகவும் திறம்படச் செயல்பட்டன, அதனைத் தொடர்ந்து கார்பன் இழைகள் மற்றும் பசால்ட் இழைகள் இருந்தன. இழைகளின் "இணைப்பு விளைவு" விரிசல் பரவுவதைத் தடுப்பதில் ஒரு முக்கியப் பங்காற்றியது, அதே சமயம் "பலவீனமான இடைமுக விளைவு" இயந்திரப் பண்புகளில் எதிர்மறையான தாக்கத்தை ஏற்படுத்தியது.