Bê tông cốt sợi thép
Bê tông sợi thép là một loại bê tông cốt thép. Bê tông cốt sợi thép (Steel Fiber Reinforced Concrete-SFRC) đúng như tên gọi, được tạo thành từ các vật liệu composite như xi măng, cát, cốt liệu, nước, sỏi, sợi thép và phụ gia. Trong sợi bê tông này, sợi thép là thành phần bổ sung.
Hình ảnh bê tông cốt sợi thép sau khi trộn.
Bê tông sợi thép sau khi ninh kết.
Sợi thép được thêm vào bê tông là 0,3 đến 2,5% so với thể tích của bê tông xi măng thông thường. Sợi thép tròn đường kính từ 0,25 mm đến 0,75 mm. thường được sử dụng trong bê tông sợi thép.
Trong bê tông cốt sợi thép, thêm sợi thép vào máy trộn bê tông và chuyển bê tông vào khuôn hoặc khối, sau đó đầm bê tông, cuối cùng xử lý khối đổ bằng bất kỳ phương pháp bảo dưỡng thông thường nào.
Trong quá trình trộn các thành phần và trong quá trình đầm bê tông có nguy cơ cao bị phân tầng, vón cục sợi thép và tách nước bề mặt. Sự phân tầng được tránh bằng cách thêm một tỷ lệ sợi đồng đều. Ngoài ra, nó dễ thấm hơn.
Cần có hiệu suất cao hơn để trộn các thành phần, đổ, đầm, vận chuyển và hoàn thiện bê tông cốt sợi thép.
Mục đích chính của việc bổ sung sợi thép vào bê tông là nhằm cải thiện các tính chất cơ lý và kết cấu, đặc biệt là độ bền uốn và độ bền kéo, độ dẻo, độ mài mòn, độ bền sau nứt của SFRC cao hơn bất kỳ loại bê tông nào.
Tiêu chuẩn ISO 13270:2013 áp dụng cho bê tông cốt sợi thép.
Đối với các thí nghiệm trên thực địa, bê tông cốt sợi thép được sử dụng cho các tấm đường băng và điều đó làm giảm một nửa độ dày tấm so với bê tông không có cốt bằng cách chỉ cần thêm 2% sợi thép.
Sử dụng bê tông cốt sợi thép được phát triển nắp hố ga ở Ấn Độ bởi trung tâm nghiên cứu kỹ thuật kết cấu, Chennai.
Viện Nghiên cứu Xi măng Ấn Độ trình diễn bê tông cốt sợi thép cho sân bay phản lực tại sân bay Delhi.
Bê tông cốt sợi thép được sử dụng cho sàn bãi đỗ xe tại sân bay Heathrow ở London.
Nhiều loại sợi khác nhau được sử dụng để làm bê tông cốt thép
- Sợi thép
- Sợi thủy tinh
- Sợi tổng hợp (Sợi nylon và sợi Polypropylene)
- Sợi tự nhiên
- (Mía, đay, trấu, tre, gỗ )
Các loại sợi thép cho bê tông cốt thép
Các loại sợi thép khác nhau được sử dụng
- Sợi thẳng
- Sợi thép uốn
- Sợi thép móc
- Sợi thép có nút hai đầu
- Sợi thép xoắn
Bê tông cốt sợi thép là loại bê tông đa năng được sử dụng cho nhiều mục đích như:
- Mặt cầu
- Nắp cống
- Đường cao tốc
- Đường hầm
- Đường băng
- Khung cửa sổ và cửa ra vào
- Dùng cho cầu thang
- Kết cấu đê chắn sóng
- Khối móng
- Thùng chứa
- Cấu trúc nhẹ
- Bê tông phun
- Đối với việc xây dựng nhà xưởng
- Sàn công nghiệp
- Đối với kết cấu quân sự
- Đối với các cấu kiện chế tạo sẵn
- Đối với kết cấu thương mại
- Dùng cho kết cấu cần sức chịu tải cao
- Đối với việc xây dựng đập tràn
- Về việc xây dựng Đập
- Để tăng ổn định mái dốc đá
- Dùng cho kết cấu chống cháy nổ
Lợi ích cho người dùng
- Giảm thiểu nguy cơ nứt.
- Giảm tình trạng nứt khớp.
- Làm bê tông chịu va đập cao.
- Làm cho các khớp khỏe hơn và bền hơn.
- Tăng thời gian sử dụng của kết cấu.
- Giảm chi phí bảo trì.
Ưu điểm của bê tông cốt sợi thép
- Bê tông cốt sợi thép có độ bền cao hơn, cường độ cao hơn so với bê tông thường.
- Nó có khả năng chống va đập tốt.
- Nó cung cấp khả năng chống xoắn, lực cắt và lực nén tốt.
- Nó được cải thiện khả năng chống mài mòn và xói mòn bề mặt.
- Nó có độ bền uốn và độ bền kéo cao.
- Giảm chi phí.
- Sử dụng bê tông cốt sợi thép giúp đa dạng hóa các loại cấu kiện bê tông đúc sẵn.
- SFRC cũng giúp giảm diện tích mặt cắt ngang của kết cấu và làm cho kết cấu nhẹ hơn. Ngoài ra, nó còn tiết kiệm nguyên liệu.
- Giúp tăng tốc độ xây dựng. Như vậy là tiết kiệm được thời gian.
- Làm giảm độ co ngót của bê tông.
- Sợi thép có thể làm giảm độ dày sàn tới 50%.
Nhược điểm của bê tông cốt sợi thép
- Qua quá trình phá hủy do tác động của mua, để lộ cả sợi và cốt liệu.
- Về mặt thẩm mỹ thì không được đẹp.
- Nó ảnh hưởng xấu đến độ linh động của bê tông tươi.
- Nó nặng hơn so với bê tông không sợi.
- Trộn không đúng cách có thể dẫn đến các sợi thép bị vón cục.
- Việc sử dụng loại sợi thép là rất quan trọng để xác định số lượng sợi, loại, chiều dài của sợi, v.v.
- Sử dụng sợi thép cho bê tông sợi rất tốn kém.
- Sợi thép dẫn đến hiệu ứng ăn mòn kim loại.
Thiết kế cấp phối hỗn hợp bê tông cốt sợi thép
- Tỷ lệ trộn của SFRC phụ thuộc vào nhiều yếu tố khác nhau như cường độ yêu cầu, khả năng làm việc (độ sụt), công việc cụ thể, diện tích mặt cắt ngang, v.v.
- Có nhiều loại quy trình khác nhau để cân đối hỗn hợp SFRC. Điều này nhấn mạnh khả năng làm việc (độ linh động, độ sụt) của hỗn hợp bê tông.
- Thường trộn hàm lượng xi măng cao hơn và yêu cầu tỷ lệ cốt liệu mịn trên cốt liệu thô cao hơn.
- Vì vậy, kiểu thiết kế hỗn hợp bê tông thông thường không thể áp dụng cho bê tông sợi thép. Thông thường để giảm lượng xi măng, tro bay được sử dụng tới 35% lượng xi măng.
- Ngoài ra, để cải thiện khả năng làm việc, các phụ gia bê tông được sử dụng như phụ gia siêu dẻo, phụ gia giảm nước, v.v.
Phạm vi tỷ lệ của bê tông sợi thép trọng lượng bình thường được đưa ra dưới đây:
Tỷ lệ thiết kế hỗn hợp dựa trên kinh nghiệm được sử dụng cho công tác phun bê tông. Thiết kế hỗn hợp điển hình cho bê tông sợi phun được đưa ra dưới đây:
Ứng dụng của bê tông cốt sợi thép
Việc sử dụng bê tông sợi thép được sử dụng rộng rãi trong một vài năm. Vì vậy, rất khó để phân loại chúng, chúng được sử dụng phổ biến nhất trong mặt đường, đúc tấm, sửa chữa tấm, khói silic và đường băng, v.v.
Gần đây, các công trình thử nghiệm trên bê tông đầm lăn (RCC) được gia cố bằng sợi thép đã được hoàn thành.
Sợi thép tương đối đắt tiền, như việc bổ sung 1% sợi thép sẽ làm tăng gấp đôi chi phí vật liệu, do đó bê tông cốt sợi thép được sử dụng trong các ứng dụng đặc biệt.
Tổng hợp Internet.