Τι είναι το σκυρόδεμα ενισχυμένο με ίνες;

Το συμβατικό οπλισμένο σκυρόδεμα, μερικές φορές ονομάζεται FRC, είναι σκυρόδεμα που έχει ενισχυθεί με την προσθήκη τεμαχίων άλλων υλικών στο υγρό μίγμα.Το σκυρόδεμα είναι αρκετά εύθραυστο.Έχει πολύ καλή αντοχή σε θλίψη, αλλά συγκριτικά μικρή αντοχή εφελκυσμού, γεγονός που το καθιστά πιθανό να σπάσει κάτω από πολλές συνθήκες.Αυτό οδηγεί σε περαιτέρω ζημιές.Το σκυρόδεμα που είναι ενισχυμένο είναι λιγότερο πιθανό να σπάσει από το πρότυπο σκυρόδεμα.

Χρησιμοποιώντας ίνες για την ενίσχυση άλλων υλικών δεν είναι μια νέα ιδέα.Στην πραγματικότητα, έχει ασκηθεί για χιλιάδες χρόνια, με άχυρο αναμειγνύεται σε τούβλα λάσπης και άλογο που περιλαμβάνονται στο κονίαμα.Στα πρώτα χρόνια του 20ου αιώνα, οι ίνες αμιάντου προστέθηκαν στο σκυρόδεμα.Μέχρι τη δεκαετία του 1960 χρησιμοποιήθηκαν διάφορα υλικά, όπως πολυπροπυλένιο, γυαλί και χάλυβα.

Η τρέχουσα έρευνα υποδηλώνει ότι οι μικροΐνες, και όχι οι μακρές ίνες, η καλύτερη αυξημένη αντοχή σε εφελκυσμό.Η προσθήκη αυτών των ινών προκαλεί σχετικά μικρή βελτίωση στην αντίσταση στην κρούση.Οι ίνες πολυπροπυλενίου μειώνουν τις βλάβες από τους κύκλους ψύξης-απόψυξης και μειώνουν τις πιθανότητες εκτίμησης ή έκρηξης εάν υπάρχει πυρκαγιά.Οι ίνες κυτταρίνης από γενετικά τροποποιημένα πεύκα έχουν επίσης δείξει υπόσχεση στη δοκιμή.

Το οπλισμένο σκυρόδεμα από γυαλί, το οποίο περιέχει ανθεκτικές αλκαλικές ίνες, είναι ιδιαίτερα ανθεκτική στην συνηθισμένη επιδείνωση που προκαλείται από περιβαλλοντικές συνθήκες.Είναι επίσης ένα οικολογικά φιλικό υλικό επειδή οι γυάλινες ίνες είναι κατασκευασμένες από φυσικά υλικά και παίρνουν συγκριτικά μικρή ενέργεια για να παράγουν.

Αυτή η μορφή σκυροδέματος χρησιμοποιείται συνήθως σε επίπεδο εδάφους για πράγματα όπως τα πεζοδρόμια και τα δάπεδα.Μπορεί επίσης να χρησιμοποιηθεί σε θεμέλια, πυλώνες, προκατασκευασμένες μορφές και δοκούς, ειδικά σε συνδυασμό με παραδοσιακές ενισχύσεις όπως τα οπλοστάσια ή το χαλύβδινο πλέγμα.

Η πιο πρόσφατη έρευνα σε οπλισμένο σκυρόδεμα από ίνες έχει στην ανάπτυξη μηχανικών σύνθετων τσιμέντου (ECC).Αυτά τα σύνθετα υλικά είναι ευέλικτα, τόσο λόγω της ινών που περιλαμβάνονται όσο και λόγω των υλικών που αποτελούν το ίδιο το σκυρόδεμα.Το Πανεπιστήμιο του Μίτσιγκαν εισήγαγε μια φόρμουλα το 2005 που ζυγίζει 40% λιγότερο από το κανονικό σκυρόδεμα και είναι 500 φορές λιγότερο υπόκειται σε ρωγμές.Έχει χρησιμοποιηθεί για κατασκευή στην Ιαπωνία, την Κορέα, την Ελβετία, την Αυστραλία και τις ΗΠΑ