Ưu điểm so sánh của sợi thép và các vật liệu sợi khác

Trong lĩnh vực vật liệu xây dựng và ngành công nghiệp, có nhiều loại vật liệu sợi, như sợi thủy tinh, sợi carbon, sợi polypropylen, v.v. so với các vật liệu sợi này, sợi thép có những lợi thế đáng kể sau:

Tính chất cơ học
Sức mạnh cao và độ bền cao
Sợi thép có độ bền kéo cao. Thêm sợi thép vào bê tông có thể cải thiện đáng kể độ bền kéo, uốn cong, tác động và tính kháng mỏi của bê tông. Ví dụ, với cùng một liều, bê tông sợi thép có mức tăng 40% - 80 tăng cường độ cắt so với bê tông thông thường; Và với liều lượng sợi thông thường, độ bền nén tác động có thể được tăng lên theo 2 - 7 lần, và sự uốn cong tác động, độ bền kéo và độ bền khác có thể được tăng lên nhiều lần lên hàng chục lần. Mặc dù sợi thủy tinh cũng có sức mạnh cao, nhưng nó tương đối giòn và dễ dàng bị vỡ khi chịu lực bên ngoài. Mặc dù sợi polypropylen có tác dụng gia cố nhất định, mức độ cải thiện tính chất cơ học ít hơn nhiều so với sợi thép.

Hiệu ứng gia cố ổn định
Sợi thép có độ bám dính tốt với ma trận bê tông, có thể truyền ứng suất một cách hiệu quả và đạt được lực khớp, có thể cải thiện đáng kể độ bền và khả năng chịu lực của bê tông. Ngược lại, một số sợi tổng hợp (như sợi polypropylen) có độ bám dính yếu với bê tông và dễ dàng tách ra khỏi ma trận trong quá trình lực, dẫn đến hiệu ứng gia cố hạn chế. Mặc dù sợi carbon có độ bám dính tốt với bê tông, nhưng nó rất tốn kém, điều này hạn chế ứng dụng quy mô lớn của nó để tăng cường tính chất cơ học.

Độ bền
Kháng ăn mòn tương đối tốt
Nói chung, các sợi thép được xử lý đúng cách có thể có một số kháng ăn mòn trong môi trường kỹ thuật thông thường. Cụ thể, các sợi thép mạ đồng, lớp phủ đồng trên bề mặt của chúng có thể cải thiện đáng kể khả năng chống ăn mòn và độ bền, và có thể làm tăng độ dẫn của bê tông. Chúng được sử dụng rộng rãi trong sơn sàn, sàn chống mài mòn công nghiệp, sàn chống tĩnh và các lĩnh vực khác. Tuy nhiên, nhiều sợi tự nhiên, chẳng hạn như sợi thực vật, dễ dàng bị ảnh hưởng bởi xói mòn vi sinh vật và độ ẩm môi trường, và có tuổi thọ ngắn.

Điện trở nhiệt độ cao tốt
Sợi thép có thể chịu được nhiệt độ cao và vẫn duy trì tính chất cơ học tốt trong môi trường nhiệt độ cao. Ví dụ, trong một số cơ sở hạ tầng công nghiệp nhiệt độ cao, sợi thép có thể tăng cường khả năng của vật liệu chống lại biến dạng và thiệt hại ở nhiệt độ cao. Ngược lại, các vật liệu sợi hữu cơ như sợi polypropylen dễ làm tan chảy hoặc làm mềm ở nhiệt độ cao và mất hiệu quả gia cố.

Hiệu quả chi phí
Hiệu quả chi phí cao
Các nguyên liệu thô của sợi thép có sẵn rộng rãi, quy trình sản xuất tương đối trưởng thành và chi phí sản xuất tương đối thấp. So với các vật liệu chất xơ hiệu suất cao nhưng đắt tiền như sợi carbon, sợi thép có thể đạt được hiệu ứng củng cố tốt hơn với chi phí thấp hơn trong khi đáp ứng hầu hết các nhu cầu kỹ thuật, và có hiệu quả chi phí và thực hành kỹ thuật cao hơn.

Khả năng thích ứng ứng dụng
Một loạt các ứng dụng
Sợi thép không chỉ có thể được sử dụng trong các cấu trúc khác nhau trong lĩnh vực xây dựng như dầm, cột, tấm, đường, đường ống, dự án bảo vệ, v.v., mà còn trong các lĩnh vực công nghiệp như vật liệu chịu lửa. Một số vật liệu sợi khác có thể giới hạn phạm vi ứng dụng của chúng do đặc điểm hiệu suất của riêng chúng. Ví dụ, sợi thủy tinh dễ dàng bị ăn mòn trong môi trường kiềm và các kịch bản sử dụng phải chịu một số ràng buộc nhất định.