ស្ថានភាពបច្ចុប្បន្ន និងការអភិវឌ្ឍន៍នៃបេតុងសរសៃដែក

បេតុងសរសៃដែក (SFRC) គឺជាប្រភេទសម្ភារៈផ្សំថ្មី ដែលអាចចាក់ និងបាញ់បានដោយបន្ថែមបរិមាណសមស្របនៃជាតិសរសៃដែកខ្លីទៅក្នុងបេតុងធម្មតា។វា​បាន​អភិវឌ្ឍ​យ៉ាង​ឆាប់រហ័ស​ទាំង​ក្នុង​និង​ក្រៅប្រទេស​ក្នុង​រយៈពេល​ប៉ុន្មាន​ឆ្នាំ​ចុងក្រោយ​នេះ​។វាយកឈ្នះលើការខ្វះខាតនៃកម្លាំង tensile ទាប ការពន្លូតចុងក្រោយតូច និងទ្រព្យសម្បត្តិផុយរបស់បេតុង។វាមានលក្ខណៈសម្បត្តិល្អឥតខ្ចោះដូចជាកម្លាំង tensile, ធន់ទ្រាំនឹងការពត់កោង, ធន់ទ្រាំនឹង shear, ធន់នឹងការបង្ក្រាប, ធន់ទ្រាំនឹងការអស់កម្លាំងនិងភាពតឹងតែងខ្ពស់។វាត្រូវបានអនុវត្តនៅក្នុងវិស្វកម្មធារាសាស្ត្រ ផ្លូវ និងស្ពាន សំណង់ និងវិស្វកម្មផ្សេងៗទៀត។

1. ការអភិវឌ្ឍន៍បេតុងសរសៃដែក
បេតុងសរសៃដែក (FRC) គឺជាអក្សរកាត់នៃបេតុងសរសៃ។ជាទូទៅវាគឺជាសមាសធាតុស៊ីម៉ងត៍ដែលផ្សំឡើងដោយស៊ីម៉ងត៍ បាយអ ឬបេតុង និងជាតិសរសៃដែក សរសៃអសរីរាង្គ ឬសារធាតុពង្រឹងសរសៃសរីរាង្គ។វាជាសម្ភារៈសំណង់ថ្មីដែលបង្កើតឡើងដោយការបំបែកសរសៃខ្លី និងល្អដោយស្មើភាពគ្នាជាមួយនឹងកម្លាំង tensile ខ្ពស់ ការពន្លូតចុងក្រោយខ្ពស់ និងធន់នឹងអាល់កាឡាំងខ្ពស់នៅក្នុងម៉ាទ្រីសបេតុង។ជាតិសរសៃនៅក្នុងបេតុងអាចកំណត់ការបង្កើតស្នាមប្រេះដំបូងនៅក្នុងបេតុង និងការពង្រីកបន្ថែមទៀតនៃស្នាមប្រេះក្រោមសកម្មភាពនៃកម្លាំងខាងក្រៅ យកឈ្នះលើពិការភាពដែលមានស្រាប់ដូចជាកម្លាំង tensile ទាប ងាយប្រេះ និងធន់ទ្រាំនឹងការអស់កម្លាំងខ្សោយនៃបេតុង និងធ្វើអោយប្រសើរឡើងនូវដំណើរការបានយ៉ាងល្អ។ នៃភាពមិនជ្រាបទឹក ធន់នឹងសាយសត្វ និងការការពារការពង្រឹងបេតុង។បេតុងពង្រឹងសរសៃ ជាពិសេសបេតុងពង្រឹងសរសៃដែកបានទាក់ទាញការយកចិត្តទុកដាក់កាន់តែច្រើនឡើងនៅក្នុងរង្វង់សិក្សា និងវិស្វកម្មក្នុងវិស្វកម្មជាក់ស្តែង ដោយសារតែដំណើរការល្អជាងរបស់វា។1907 អ្នកជំនាញសូវៀត B П ។Hekpocab បានចាប់ផ្តើមប្រើប្រាស់បេតុងសរសៃដែក។នៅឆ្នាំ 1910 ក្រុមហ៊ុន HF Porter បានបោះពុម្ភរបាយការណ៍ស្រាវជ្រាវលើបេតុងពង្រឹងសរសៃខ្លី ដោយណែនាំថាសរសៃដែកខ្លីគួរតែត្រូវបានបំបែករាបស្មើនៅក្នុងបេតុងដើម្បីពង្រឹងសម្ភារៈម៉ាទ្រីស។នៅឆ្នាំ 1911 លោក Graham នៃសហរដ្ឋអាមេរិកបានបន្ថែមជាតិសរសៃដែកចូលទៅក្នុងបេតុងធម្មតា ដើម្បីបង្កើនកម្លាំង និងស្ថេរភាពនៃបេតុង។នៅទសវត្សរ៍ឆ្នាំ 1940 សហរដ្ឋអាមេរិក អង់គ្លេស បារាំង អាល្លឺម៉ង់ ជប៉ុន និងប្រទេសផ្សេងទៀតបានធ្វើការស្រាវជ្រាវជាច្រើនលើការប្រើប្រាស់ជាតិសរសៃដែកដើម្បីកែលម្អភាពធន់នឹងការពាក់ និងធន់នឹងការប្រេះនៃបេតុង បច្ចេកវិទ្យាផលិតបេតុងសរសៃដែក និងការកែលម្អ រូបរាងនៃជាតិសរសៃដែកដើម្បីបង្កើនភាពរឹងមាំនៃការភ្ជាប់រវាងសរសៃនិងម៉ាទ្រីសបេតុង;នៅឆ្នាំ 1963 ក្រុមហ៊ុន JP romualdi និង GB Batson បានបោះពុម្ភក្រដាសមួយស្តីពីយន្តការនៃការអភិវឌ្ឍន៍ការបង្ក្រាបនៃបេតុងសរសៃដែក ហើយបានដាក់ការសន្និដ្ឋានថាកម្លាំងបំបែកនៃបេតុងសរសៃដែកត្រូវបានកំណត់ដោយគម្លាតមធ្យមនៃសរសៃដែកដែលដើរតួយ៉ាងមានប្រសិទ្ធភាព។ នៅក្នុងភាពតានតឹង tensile (ទ្រឹស្តីគម្លាតសរសៃ) ដូច្នេះចាប់ផ្តើមដំណាក់កាលអភិវឌ្ឍន៍ជាក់ស្តែងនៃសម្ភារៈសមាសធាតុថ្មីនេះ។រហូតមកដល់បច្ចុប្បន្ននេះ ជាមួយនឹងការពេញនិយម និងការប្រើប្រាស់បេតុងពង្រឹងសរសៃដែក ដោយសារតែការចែកចាយជាតិសរសៃខុសៗគ្នានៅក្នុងបេតុង មានបួនប្រភេទសំខាន់ៗ៖ បេតុងសរសៃដែក បេតុងសរសៃកូនកាត់ បេតុងស្រទាប់សរសៃដែក និងសរសៃកូនកាត់ស្រទាប់។ បេតុង​ពង្រឹង។

2. យន្តការពង្រឹងនៃបេតុងសរសៃដែក
(1​) ទ្រឹស្តី​មេកានិច​រួម​។ទ្រឹស្ដីនៃមេកានិកសមាសធាតុគឺផ្អែកលើទ្រឹស្តីនៃសមាសធាតុសរសៃបន្ត និងរួមបញ្ចូលគ្នាជាមួយនឹងលក្ខណៈចែកចាយនៃសរសៃដែកនៅក្នុងបេតុង។នៅក្នុងទ្រឹស្ដីនេះ សមាសធាតុត្រូវបានចាត់ទុកថាជាសមាសធាតុពីរដំណាក់កាលដែលមានជាតិសរសៃជាដំណាក់កាលមួយ និងម៉ាទ្រីសជាដំណាក់កាលផ្សេងទៀត។
(2) ទ្រឹស្តីគម្លាតសរសៃ។ទ្រឹស្តីគម្លាតសរសៃ ដែលគេស្គាល់ផងដែរថាជាទ្រឹស្ដីធន់ទ្រាំនឹងការបំបែកត្រូវបានស្នើឡើងដោយផ្អែកលើមេកានិកការបាក់ឆ្អឹងយឺតលីនេអ៊ែរ។ទ្រឹស្ដីនេះយល់ថាឥទ្ធិពលពង្រឹងនៃសរសៃគឺទាក់ទងតែទៅនឹងគម្លាតសរសៃដែលចែកចាយស្មើៗគ្នា (គម្លាតអប្បបរមា)។

3. ការវិភាគលើស្ថានភាពអភិវឌ្ឍន៍នៃបេតុងសរសៃដែក
1. បេតុងសរសៃដែក។បេតុងពង្រឹងសរសៃដែក គឺជាប្រភេទបេតុងពង្រឹងឯកសណ្ឋាន និងពហុទិស ដែលបង្កើតឡើងដោយការបន្ថែមបរិមាណតិចតួចនៃដែកថែបកាបូនទាប ដែកអ៊ីណុក និងសរសៃ FRP ចូលទៅក្នុងបេតុងធម្មតា។បរិមាណនៃការលាយនៃជាតិសរសៃដែកជាទូទៅគឺ 1% ~ 2% ដោយបរិមាណខណៈពេលដែលជាតិសរសៃដែក 70 ~ 100 គីឡូក្រាមត្រូវបានលាយបញ្ចូលគ្នាក្នុងបេតុងម៉ែត្រគូបនីមួយៗដោយទម្ងន់។ប្រវែងនៃជាតិសរសៃដែកគួរតែមាន 25 ~ 60mm អង្កត់ផ្ចិតគួរតែ 0.25 ~ 1.25mm ហើយសមាមាត្រល្អបំផុតនៃប្រវែងទៅអង្កត់ផ្ចិតគួរតែមាន 50 ~ 700 ។ បើប្រៀបធៀបជាមួយនឹងបេតុងធម្មតា វាមិនត្រឹមតែអាចធ្វើអោយប្រសើរឡើងនូវ tensile, shear, bending ធន់នឹងការពាក់ និងការប្រេះ ប៉ុន្តែក៏ពង្រឹងយ៉ាងខ្លាំងនូវភាពធន់នឹងការបាក់ឆ្អឹង និងធន់នឹងការប៉ះទង្គិចនៃបេតុង ព្រមទាំងធ្វើអោយប្រសើរឡើងនូវភាពធន់នឹងការអស់កម្លាំង និងភាពធន់នៃរចនាសម្ព័ន្ធ ជាពិសេសភាពរឹងអាចកើនឡើង 10 ~ 20 ដង។លក្ខណៈមេកានិចនៃបេតុងសរសៃដែក និងបេតុងធម្មតាត្រូវបានប្រៀបធៀបនៅក្នុងប្រទេសចិន។នៅពេលដែលមាតិកានៃជាតិសរសៃដែកគឺ 15% ~ 20% និងសមាមាត្រស៊ីម៉ងត៍ទឹកគឺ 0.45 កម្លាំង tensile កើនឡើង 50% ~ 70% កម្លាំងបត់បែនកើនឡើង 120% ~ 180% កម្លាំងផលប៉ះពាល់កើនឡើង 10 ~ 20 ដង, ភាពអស់កម្លាំងនៃផលប៉ះពាល់កើនឡើង 15 ~ 20 ដង, ភាពរឹងនៃការបត់បែនកើនឡើង 14 ~ 20 ដង, និងភាពធន់ទ្រាំពាក់ក៏ត្រូវបានធ្វើឱ្យប្រសើរឡើងយ៉ាងខ្លាំងផងដែរ។ដូច្នេះបេតុងសរសៃដែកមានលក្ខណៈសម្បត្តិរូបវន្ត និងមេកានិចប្រសើរជាងបេតុងធម្មតា។

4. បេតុងសរសៃកូនកាត់
ទិន្នន័យស្រាវជ្រាវដែលពាក់ព័ន្ធបង្ហាញថាជាតិសរសៃដែកមិនលើកកម្ពស់កម្លាំងបង្ហាប់នៃបេតុងយ៉ាងសំខាន់ ឬសូម្បីតែកាត់បន្ថយវា;បើប្រៀបធៀបជាមួយនឹងបេតុងធម្មតា មានភាពវិជ្ជមាន និងអវិជ្ជមាន (កើនឡើង និងថយចុះ) ឬសូម្បីតែទិដ្ឋភាពកម្រិតមធ្យមលើភាពមិនជ្រាបទឹក ធន់នឹងការពាក់ ផលប៉ះពាល់ និងធន់នឹងការពាក់នៃបេតុងពង្រឹងសរសៃដែក និងការការពារការរួញតូចប្លាស្ទិកដំបូងរបស់បេតុង។លើសពីនេះ បេតុងសរសៃដែក មានបញ្ហាមួយចំនួនដូចជា កំរិតប្រើច្រើន តម្លៃខ្ពស់ ច្រេះ និងស្ទើរតែគ្មានភាពធន់នឹងការផ្ទុះដែលបង្កឡើងដោយភ្លើង ដែលជះឥទ្ធិពលដល់ការប្រើប្រាស់របស់វាដល់កម្រិតផ្សេងៗគ្នា។ក្នុងប៉ុន្មានឆ្នាំថ្មីៗនេះ អ្នកប្រាជ្ញក្នុងស្រុក និងបរទេសមួយចំនួនបានចាប់ផ្តើមយកចិត្តទុកដាក់ចំពោះបេតុងសរសៃកូនកាត់ (HFRC) ដោយព្យាយាមលាយសរសៃជាមួយនឹងលក្ខណៈសម្បត្តិ និងគុណសម្បត្តិផ្សេងៗគ្នា រៀនពីគ្នាទៅវិញទៅមក និងផ្តល់ការលេងដល់ "ឥទ្ធិពលកូនកាត់វិជ្ជមាន" នៅកម្រិតផ្សេងៗគ្នា និង ដំណាក់កាលនៃការផ្ទុក ដើម្បីបង្កើនលក្ខណៈសម្បត្តិផ្សេងៗនៃបេតុង ដើម្បីបំពេញតម្រូវការគម្រោងផ្សេងៗ។ទោះបីជាយ៉ាងណាក៏ដោយ ទាក់ទងទៅនឹងលក្ខណៈសម្បត្តិមេកានិចផ្សេងៗរបស់វា ជាពិសេសការខូចទ្រង់ទ្រាយអស់កម្លាំង និងការខូចខាតអស់កម្លាំង ច្បាប់អភិវឌ្ឍន៍ការខូចទ្រង់ទ្រាយ និងលក្ខណៈនៃការខូចខាតក្រោមបន្ទុកឋិតិវន្ត និងថាមវន្ត និងទំហំថេរ ឬបន្ទុករង្វិលអថេរ បរិមាណលាយដ៏ល្អប្រសើរ និងសមាមាត្រលាយនៃជាតិសរសៃ ទំនាក់ទំនង រវាងធាតុផ្សំនៃសមាសធាតុផ្សំ ការពង្រឹងប្រសិទ្ធភាព និងយន្តការពង្រឹង ប្រសិទ្ធភាពប្រឆាំងនឹងភាពអស់កម្លាំង យន្តការបរាជ័យ និងបច្ចេកវិទ្យាសំណង់ បញ្ហានៃការរចនាសមាមាត្រចម្រុះចាំបាច់ត្រូវសិក្សាបន្ថែម។

5. ស្រទាប់បេតុងសរសៃដែក
បេតុងពង្រឹងសរសៃ Monolithic មិនងាយស្រួលក្នុងការលាយស្មើៗគ្នាទេ ជាតិសរសៃងាយស្រួលក្នុងការប្រមូលផ្តុំ បរិមាណសរសៃច្រើន ហើយការចំណាយគឺខ្ពស់ដែលប៉ះពាល់ដល់កម្មវិធីធំទូលាយរបស់វា។តាមរយៈការអនុវត្តវិស្វកម្ម និងការស្រាវជ្រាវទ្រឹស្ដីមួយចំនួនធំ ប្រភេទថ្មីនៃរចនាសម្ព័ន្ធសរសៃដែក ស្រទាប់បេតុងពង្រឹងសរសៃដែក (LSFRC) ត្រូវបានស្នើឡើង។ជាតិសរសៃដែកមួយចំនួនតូចត្រូវបានចែកចាយស្មើៗគ្នាលើផ្ទៃខាងលើ និងខាងក្រោមនៃបន្ទះផ្លូវ ហើយផ្នែកកណ្តាលនៅតែជាស្រទាប់បេតុងធម្មតា។ជាតិសរសៃដែកនៅក្នុង LSFRC ជាទូទៅត្រូវបានចែកចាយដោយដៃ ឬមេកានិច។សរសៃដែកមានប្រវែងវែង ហើយសមាមាត្រអង្កត់ផ្ចិតប្រវែងជាទូទៅស្ថិតនៅចន្លោះ 70 ~ 120 ដែលបង្ហាញពីការចែកចាយពីរវិមាត្រ។ដោយមិនប៉ះពាល់ដល់លក្ខណៈសម្បត្តិមេកានិក សម្ភារៈនេះមិនត្រឹមតែកាត់បន្ថយបរិមាណជាតិសរសៃដែកបានយ៉ាងច្រើនប៉ុណ្ណោះទេ ប៉ុន្តែថែមទាំងជៀសវាងនូវបាតុភូតនៃការប្រមូលផ្តុំជាតិសរសៃនៅក្នុងការលាយបេតុងពង្រឹងសរសៃអាំងតេក្រាលផងដែរ។លើសពីនេះទៀតទីតាំងនៃស្រទាប់ជាតិសរសៃដែកនៅក្នុងបេតុងមានឥទ្ធិពលយ៉ាងខ្លាំងទៅលើកម្លាំង flexural នៃបេតុង។ប្រសិទ្ធិភាពពង្រឹងនៃស្រទាប់ជាតិសរសៃដែកនៅផ្នែកខាងក្រោមនៃបេតុងគឺល្អបំផុត។ជាមួយនឹងទីតាំងនៃស្រទាប់ជាតិសរសៃដែកឡើងលើ ឥទ្ធិពលពង្រឹងថយចុះយ៉ាងខ្លាំង។កម្លាំងបត់បែនរបស់ LSFRC គឺខ្ពស់ជាង 35% នៃបេតុងធម្មតាដែលមានសមាមាត្រលាយដូចគ្នា ដែលទាបជាងបន្តិចនៃបេតុងពង្រឹងសរសៃដែក។ទោះជាយ៉ាងណាក៏ដោយ LSFRC អាចសន្សំសំចៃថ្លៃសម្ភារៈបានច្រើន ហើយមិនមានបញ្ហានៃការលាយពិបាកនោះទេ។ដូច្នេះ LSFRC គឺជាសម្ភារៈថ្មីដែលមានអត្ថប្រយោជន៍សង្គម និងសេដ្ឋកិច្ចល្អ និងលទ្ធភាពប្រើប្រាស់ទូលំទូលាយ ដែលសក្តិសមសម្រាប់ការពេញនិយម និងការអនុវត្តក្នុងការសាងសង់ផ្លូវ។

6. ស្រទាប់បេតុងសរសៃកូនកាត់
ស្រទាប់បេតុងពង្រឹងសរសៃកូនកាត់ (LHFRC) គឺជាសម្ភារៈផ្សំដែលបង្កើតឡើងដោយការបន្ថែមជាតិសរសៃ polypropylene 0.1% នៅលើមូលដ្ឋាននៃ LSFRC និងការចែកចាយស្មើៗគ្នានូវចំនួនដ៏ច្រើននៃសរសៃ polypropylene ដ៏ល្អ និងខ្លី ជាមួយនឹងកម្លាំង tensile ខ្ពស់ និងការពន្លូតចុងក្រោយខ្ពស់នៅក្នុងដែកខាងលើ និងខាងក្រោម។ បេតុងសរសៃ និងបេតុងធម្មតានៅក្នុងស្រទាប់កណ្តាល។វាអាចយកឈ្នះលើភាពទន់ខ្សោយនៃស្រទាប់បេតុងធម្មតាកម្រិតមធ្យម LSFRC និងការពារហានិភ័យសុវត្ថិភាពដែលអាចកើតមានបន្ទាប់ពីសរសៃដែកផ្ទៃត្រូវបានអស់។LHFRC អាចបង្កើនកម្លាំងបត់បែនរបស់បេតុងយ៉ាងសំខាន់។បើប្រៀបធៀបជាមួយនឹងបេតុងធម្មតា កម្លាំងបត់បែនរបស់បេតុងធម្មតាត្រូវបានកើនឡើងប្រហែល 20% ហើយបើប្រៀបធៀបជាមួយ LSFRC កម្លាំងបត់បែនរបស់វាត្រូវបានកើនឡើង 2.6% ប៉ុន្តែវាមានឥទ្ធិពលតិចតួចលើម៉ូឌុលបត់បែននៃបេតុង។ម៉ូឌុលបត់បែន flexural នៃ LHFRC គឺខ្ពស់ជាង 1.3% នៃបេតុងធម្មតា និង 0.3% ទាបជាង LSFRC ។LHFRC ក៏អាចបង្កើនភាពតឹងណែននៃបេតុងបានយ៉ាងសំខាន់ ហើយសន្ទស្សន៍ភាពរឹងនៃការបត់បែនរបស់វាគឺប្រហែល 8 ដងនៃបេតុងធម្មតា និង 1.3 ដងនៃ LSFRC ។លើសពីនេះទៅទៀត ដោយសារតែដំណើរការផ្សេងគ្នានៃសរសៃពីរ ឬច្រើននៅក្នុង LHFRC នៅក្នុងបេតុង យោងទៅតាមតម្រូវការវិស្វកម្ម ឥទ្ធិពលកូនកាត់វិជ្ជមាននៃសរសៃសំយោគ និងជាតិសរសៃដែកនៅក្នុងបេតុងអាចត្រូវបានប្រើដើម្បីកែលម្អយ៉ាងខ្លាំងនូវភាពធន់ ភាពធន់ ភាពរឹងមាំ កម្លាំងបំបែក។ កម្លាំងបត់បែន និងកម្លាំង tensile នៃសម្ភារៈ ធ្វើអោយប្រសើរឡើងនូវគុណភាពសម្ភារៈ និងពន្យារអាយុសេវាកម្មរបស់សម្ភារៈ។

— Abstract (ស្ថាបត្យកម្មសានស៊ី លេខ ៣៨ លេខ ១១ Chen Huiqing)