الیاف اکریلیک (Acrylic)
الیاف اکریلیک حداقل 85 درصد وزن واحد آکریلونیتریل دارند. خصوصیات منتخب الیاف اکریلیک در جدول 4.1 نشان داده شده است. به طور کلی ، الیاف اکریلیک مورد استفاده در صنعت نساجی دارای مقاومت کششی از 30 تا 50 ksi (207 تا 345 MPa) هستند. با این حال ، الیاف اکریلیک با مقاومت بالا ، جایگزین الیاف آزبست در بسیاری از محصولات بتن مسلح با الیاف شده اند. این الیاف دارای مقاومت کششی تا 145 ksi (1000 مگاپاسکال) هستند .
بتن مسلح با الیاف اکریلیک
الیاف اکریلیک به عنوان جایگزینی برای الیاف آزبست در کامپوزیت های پایه سیمان استفاده شده است. در این فرآیند ، الیاف در ابتدا در مخلوط آب رقیق و سیمان پخش می شوند. یک فرآیند تشکیل فشار در ترکیب با آبگیری خلا دنبال می شود. ضخامت کامپوزیت به صورت لایه لایه ساخته می شود و محصول نهایی دارای نسبت آب به سیمان کم و دارای مقاومت از پیش تنظیم شده و پیش سخت شده کافی است که اجازه می دهد بلافاصله با آن کار شود . در این روش الیاف دیگری به نام الیاف فرآیندی اضافه می شوند تا همگنی مخلوط را حفظ کنند و تفکیک را در حین آبگیری خلا کاهش دهند. این ها عموماً الیاف سلولز یا خمیر پلی الیاف هستند.
الیاف اکریلیک نیز در فرآیندهای مخلوط دسته ای معمولی در حجم کم به منظور کاهش اثرات ترک خوردگی جمع شدگی پلاستیک اضافه شده اند . این کاربرد مشابه آنچه در مورد الیاف پلی پروپیلن مورد بحث قرار گرفته است ، هرچند که تجربه میدانی یا تحقیق در این زمینه بسیار کمتر گزارش شده است.
یک مطالعه داده هایی را در مورد تأثیر پارامترهای خاص تولید بر عملکرد کامپوزیت های تقویت شده با الیاف اکریلیک با مقاومت بالا ارائه داده است .این تحقیق برای تعیین تأثیرات الیاف اکریلیک ، میزان و نوع الیاف فرآیند و فشار استفاده شده در هنگام ساخت ، بر خصوصیات مکانیکی محصول انجام شده است. در تلاش برای شبیه سازی فرآیند Hatschek ، که به طور معمول برای تولید تجاری ، مقیاس وسیع هیئت مدیره الیاف سیمان استفاده می شود ، کامپوزیت ها با استفاده از روش های آبگیری خلا و فشار دادن ساخته شدند. از آزمون قدرت خمشی به عنوان مبنایی برای ارزیابی عملکرد کامپوزیت استفاده شد. روند Hatschek در سال 1898 توسط Ludwig Hatschek توسعه یافت. هنگام تولید کامپوزیت با استفاده از فرآیند Hatschek ، الیاف در ابتدا در یک مخلوط آب ، سیمان رقیق پخش می شوند. در طی مراحل ساخت ، مقدار زیادی از آب اولیه اختلاط از طریق آبگیری خلا خارج می شود. ضخامت کامپوزیت به تدریج با لایه بندی ساخته می شود. در آخر ، کامپوزیت فشار داده می شود تا مقدار بیشتری از آب متراکم شده و از آن خارج شود. کامپوزیت های به پایان رسیده دارای نسبت های آب به سیمان بسیار کم و "مقاومت " کافی هستند تا بلافاصله با آنها کار شود .
در یک سری آزمایش ، محتوای الیاف اکریلیک از 1 تا 3 درصد وزن بود. الیاف فرآیندی مورد استفاده برای احتباس سیمان در این نمونه ها از یک و یکدوم درصد وزن خمیر سلولز همراه با یک و یکدوم درصد از وزن خمیر پلی اتیلن تشکیل شده است. مقاومت متوسط در برابر خمش در مقابل الیاف اکریلیک در شکل 4.1 نشان داده شده است. همانطور که در این شکل نشان داده شده است ، روند افزایش مدول پارگی (MOR) و کاهش الاستیک متناسب (PEL) با افزایش محتوای الیاف اکریلیک اولیه روندی وجود دارد . تحقیقات همچنین مشخص کرد که درصد کلی وزن الیاف فرآیندی مورد استفاده تأثیر کمی بر متوسط مقاومت خمشی کامپوزیت ها دارد. همچنین ، با افزایش فشار در حین ساخت ، از 500 به 1500 psi (3.5 به 10.5 MPa) افزایش یافت.
شکل 4.1 - مقاومت متوسط در برابر خمش درمقابل الیاف اکریلیکACI544.1R-96, "State of The Art Report on The Fiber Reinforced Concrete
