3. Mô hình hóa sự gia cường sợi

Theo các tài liệu nghiên cứu, việc mô hình hóa sự gia cường vật liệu compozite xi măng-sợi chứa đựng một loạt các yếu tố được phân loại thành các nhóm như các thuộc tính của sợi và nền, các thông số tương tác của sợi-nền,  và hàm lượng  loại sợi sử dụng.

Bên cạnh các thông số nêu trên, sự mô hình hóa  cũng đề cập đến  các yếu tố kích thước liên quan ứng suất uốn của các sợi nghiêng.

Nhằm có được các kết quả tốt hơn đối với  các sợi tổng hợp hiện có để gia cường, bên cạnh tất cả các thông số nêu trên, liên kết ma sát là yếu tố then chốt cần nghiên cứu  để có thể cải thiện các yếu tố kích thước (tỷ lệ đường kính/ độ dài) và tương tác liên kết sợi-nền.

4. Các sợi tổng hợp có khả năng thay thế

Tiếp theo xu hướng thay thế sợi ami ăng trên toàn thế giới, các nhà sản xuất  bắt đầu tìm kiếm các loại sợi gia cường có khả năng thay thế phù hợp với công nghệ xeo tấm Hatschek và tạo các sản phẩm có tính năng tốt  và độ bền sử dụng cao.

Bên cạnh độ bền lâu, tính tương thích với nền xi măng Poóc lăng, khả năng gia công, tính khả thi và giá thành thì sợi thay thế để gia cường cần phải có các tính năng cơ học cao. Các tính năng chủ chốt được quan tâm như độ dai, modul đàn hồi cao, giảm độ giãn dài khi gãy.

Hình 3 thể hiện  các đặc tính cơ học của một số sợi có khả năng gia cường thay thế thương mại và các tính năng chính của chúng ( Chú thích: PINUS = cellulose; PAN = Polyacrylontrile; Com PP = PP thông dụng; PA = Polyamides; LT-PVA = PVA độ dai thấp; HT-PVA = PVA độ dai cao; CemFIL = sợi thủy tinh bền kiềm).

Hình 4 thể hiện vị trí của sợi PP độ dai cao trong tương quan với các loại sợi gia cường có thể thay thế khác.

Hình 5. Biểu đồ thí nghiệm pull-out test và so sánh  giữa sợi PP thương mại và PVA với sợi PP dã xử lý                 

5. Cải thiện bề mặt tương tác của sợi PP độ dai cao

Hơn 25 phương án thử nghiệm sợi PP được thực hiện để nghiên cứu  ảnh hưởng của xử lý bề mặt sợi PP đến cường độ và độ dai của compozite xi măng-sợi theo phép thử nghiệm nhổ (pull-out test). Các mẫu thử được cắt ra từ phần phẳng của cạnh sóng của các tấm sóng sản xuất công nghiệp và thử nghiệm  pull-out test (Hình 5).

Liên kết ma sát bề mặt tăng từ 0,22 MPa đối với sợi PP không qua xử lý đến 0,7 MPa đối với sợi PP đã qua xử lý. Các kết quả thí nghiệm này cho thấy kết quả phù hợp với các nghiên cứu khác đã được thực hiện với mục đích tăng độ nhám bề mặt sợi dùng các phụ gia đầy hoặc bổ sung lớp phủ bề mặt sợi.

(Còn tiếp)

Dịch từ Tạp chí Construction and Building Materials