Хусусиятҳои механикӣ ва механизмҳои шикастани бетони нахдор: таъсири намуд ва мундариҷаи нах

Бетон аз ҳама бештар истифода мешавад Сохтмон материал. Он бартариҳои зиёд, аз ҷумла дастрасии васеъ, раванди истеҳсоли оддӣ, арзиши паст ва осонии татбиқро пешниҳод мекунад. Он ба таври васеъ дар соҳаҳои гуногун, аз қабили биноҳо, роҳҳо, пулҳо, нақбҳо ва муҳандисии гидротехникӣ истифода мешавад. Баробари тартиб додани микдори зиёди лоихахои инженерй, талабот ба нишондихандахои бетон низ тадричан зиёд шуд. Аз ин ру, камбудихои бетони анъанавй, аз кабили нокифоя будани тобоварии кашиш, тобоварй ба кафидан ва ноустувории хачм маълум гардиданд. Бинобар ин, баланд бардоштани хосиятнокии бетон пайваста яке аз самтҳои асосии тадқиқоти сохтмони шаҳрвандӣ буд.

Барои баланд бардоштани самаранокии бетон, нахҳо одатан барои беҳтар кардани хосиятҳои механикӣ ва мустаҳкамии он илова карда мешаванд. Мисолҳо дохил мешаванд Нахи пӯлодs (SF), нахҳои синтетикӣ (ба монанди нахҳои полипропиленӣ), нахҳои минералӣ (ба монанди нахҳои базальт - BF) ва нахҳои карбон (CF). Ин равиш кори бетони баландсифат (HPC) ва бетони баландсифатро (UHPC) боз ҳам афзоиш дод.

Наххо то андозае хосиятхои механикии бетонро бехтар карда метавонанд. Бо вуҷуди ин, намудҳо ва мундариҷаи нахҳои гуногун ногузир ба тағирёбии назаррас дар таъсири онҳо ба хосиятҳои механикии бетон оварда мерасонанд. Дар айни замон, таркиби оптималии нах, таносуби микдори байни параметрхои дахлдор ва хосиятхои механики ва механизмхои асосии бетони нахдор хануз равшан кардани минбаъдаро талаб мекунанд. Ин тадқиқот нахҳои карбонро (CF), наххои базальт (BF) ва нахҳои пӯлод (SF) ҳамчун мавзӯъҳои тадқиқотӣ, тайёр кардани намунаҳои бетонӣ бо таркиби нахи гуногун. Ин нахҳо аз сабаби баланд бардоштани самаранокии хуби ҳуҷҷатгузорӣ дар бетон ва татбиқи васеъ интихоб карда шуданд. Тавассути таҷрибаҳои тағирёбандаи назоратшаванда, таъсири намуд ва таркиби нах ба қувваи фишурда, модули чандирӣ ва ҳолати шикастани бетон мунтазам таҳлил карда шуданд. Бо омезиши тасвири рақамӣ ва усулҳои таҳлили микроскопияи электронии сканерӣ (SEM), рафтори эволютсияи тарқишҳои бетони нахи бетонӣ ҳангоми таҷрибаҳо мушоҳида карда шуд, ки ба хулосаҳои зерин оварда мерасонад:

1.Дар муқоиса бо бетони оддӣ (PC), ворид кардани нахҳои пӯлод (SF), нахи карбон (CF) ва наххои базальт (BF) хосиятҳои механикии бетони нахдорро (FRC) ба таври назаррас такмил дод ва режими шикастани онро тағир дод. Ин нахҳо паймонӣ ва хусусиятҳои фишурдани сӯрохиҳои ибтидоии бетонро тағйир доданд. Баробари зиёд шудани таркиби нах, режими шикастан аз шикастан ба чандиршаванда гузашт. Нуқтаи муҳими гузариш барои бетони нахи пӯлод (SFC) 0,5% ва ҳам барои бетони нахи карбон (CFC) ва бетони нахи базальтӣ (BFC) 1,0% буд. Барои баланд бардоштани самаранокии механикӣ миқдори оптималии нахҳои пӯлод 2,0%, барои нахҳои карбон 1,0% ва нахҳои базальт 0,5% буд.

2. Ҳарчанд мундариҷаи нах метавонад паймон ва қобилияти борбардории бетонро беҳтар созад, мундариҷаи аз ҳад зиёд метавонад ба падидаи "сершавӣ" оварда расонад ва боиси "агломератсия" шавад. Ин ба хосиятҳои физикӣ, мустаҳкамӣ ва хусусиятҳои деформатсияи бетон таъсири манфӣ мерасонад. Бетони нахи пӯлодӣ дар фраксияи ҳаҷми нахи 2,0% нишондиҳандаи оптималиро ба даст овард, дар ҳоле ки бетони нахи карбон ва бетони нахи базалтӣ мувофиқан 1,0% ва 0,5% ба нишондиҳандаҳои оптималии худ расиданд. Ғайр аз ин мундариҷаи оптималӣ, иҷроиш коҳиш ёфт.

3.Таҳлили микроскопи электронии сканерӣ (SEM) нишон дод, ки пайванди байнифазоӣ байни нахҳо ва матритсаи сементӣ ба хосиятҳои механикии макроскопии бетон таъсири назаррас мерасонад. Миқдори мувофиқи нахҳо дар дохили бетон як сохтори зиччи сеченакаи шабакаро ташкил дода, пайвастагии матритса ва кори умумии онро беҳтар мекунад. Бо вуҷуди ин, миқдори аз ҳад зиёди нах ба агломератсияи нах оварда мерасонад, ки минтақаҳои заифро ба вуҷуд меорад ва зич ва мустаҳкамии бетонро коҳиш медиҳад. Тағирот дар микроструктура ба эволютсияи хосиятҳои механикии макроскопӣ хеле мувофиқ буданд.

4.Иловаи нахҳо ҳолати шикастани бетонро ба таври назаррас тағйир дод. Дар муқоиса бо бетони оддӣ, бетони нахдор якпорчагии баландтарро пас аз шикаста, бо тарқишҳои камтар ва тангтар ва мустаҳкамии мустаҳкам нишон дод. Нахҳои пӯлод дар ҷилавгирӣ аз тарқишҳо самараноктар буданд, пас нахҳои карбон ва нахҳои базальт. "Таъсири пулакӣ" -и нахҳо дар рафъи паҳншавии тарқишҳо нақши ҳалкунанда бозид, дар ҳоле ки "таъсири сусти интерфейс" ба хосиятҳои механикӣ таъсири манфӣ расонд.