خصوصیات GFRC

خصوصیات مکانیکی مخلوط های GFRC بستگی به میزان الیاف و پلیمر، نسبت آب به سیمان، حفرات، میزان ماسه، جهت گیری الیاف، طول الیاف و عمل آوری دارد. خصوصیات اولی مخلوط های GFRC در فرایند افشانه، که در طراحی مدنظر قرار می گیرند عبارتند از مقاومت خمشی 28 روزه مدول گسیختگی (MOR). تنش  PEL مقیاسی از تنش ترک خوردگی ماتریس است. مقاومت 28 روزه PEL به عنوان تنش حدی در طراحی در نظر گرفته می شود تا از ترک خوردن اتریس در اثر قالب برداری، حمل و نقل، جابجایی، نصب و یا بارهای سرویس جلوگیری شود.

شکل عمومی نمونه بار – خیز برای یک مخلوط GFRC28 روزه که تحت آزمایش خمش قرار گرفته، در شکل 4-1 نشان داده شده است. همان طور که از این نمودار مشاهده می شود، مخلوط های جوان با خصوصیات GFRC دارای ظرفیت تحمل بار و کرنشی بسیار بیشتری از مقاومت ترک خوردگی ماتریس (PEL) می باشند. این ساز و کار که در ابتدای کار ایجاد مقاومت و انعطاف پذیری اضافی می کند، بیرون کشیدگی الیاف نامیده می شود. پس از اولین ترک، بخش عمده تغییر شکل ناشی از کشش الیاف می باشد. به موازات اینکه بار و تغییر مکان به روند افزایش خود بیش از حد تناسب الاستیک ادامه می دهند، الیاف شروع به ناپیوستگی و در نتیجه لغزش یا بیرون کشیدگی جهت پل زدن بین ترک ها و مقاومت در برابر بار وارده می کنند. مقاومت در برابر بار در حین ناپیوستگی و بیرون کشیده شدن الیاف به دلیل اصطکاک بین الیاف شیشه ای و ماتریس سیمان، افزایش می یابد.

مقادیر مشخصات AR-GFRC با فرایند افشانه در جدول زیر آمده است.

جدول مقادیر مشخصات AR-GFRC در سن 28 روز

فرایند افشانه ) بدون آب زدایی( با %5 وزنی الیاف ضدقلیا، نسبت ماسه به سیمان برابر 1 به 3 تا 1 به 1، نسبت آب به سیمان 25/0 تا 35/0 .

معادل های متریک :

KPa895/6 = psi1

                                                                                       N.mm/mm2175/0=lb.in/in21

  Kg/m3019/16=pcf1

• پایداری مقاومت در دراز مدت
  

پایداری مقاومت مخلوط های GFRC در دراز مدت با انجام آزمایش هایی بر روی مخلوط های جوان و مسن تر تعیین شده است. اختلاف بین ظرفیت مقاومت و کرنش برای دو نمونه جوان و مسن تر، معیاری از پایداری مقاومت دراز مدت مخلوط می باشد.

بیشتر مخلوط های GFRC که برای کاربردهای تجاری تولید شده اند، در صورتی که در معرض شرایط محیطی بیرون قرار گیرند، با کاهشی در مقاومت و انعطاف پذیری با زمان مواجه خواهند شد. جهت تشریح افت در ظرفیت مقاومت و کرنش مخلوط های GFRC دو تئوری پیشنهاد شده است. تئوری اول بیان
می کند که حمله قلیا به سطح الیاف شیشه ای باعث کاهش مقاومت کششی الیاف شده  و در نتیجه کاهش مقاومت مخلوط را به دنبال خواهد داشت تئوری دوم نیز بر این پایه است که هیدراسیون مداوم سیمان در مخلوط های GFRC که در داخل آب یا در مجاور شرایط آب و هوایی طبیعی قرار گرفته اند، تولید مواد هیدراته ای می کند که در درون گروه الیاف نفوذ کرده، فضاهای خالی بین رشته های شیشه را پر نموده و از این طریق باعث افزایش چسبندگی به رشته های منفرد شیشه می گردد. مقاومت پیوستگی افزایش یافته بین الیاف و ماتریس، شکنندگی نام دارد. شکنندگی باعث افت در بیرون کشیدگی الیاف و ایجاد رفتار ترد همراه با کاهش مقاومت کششی می شود. هنوز کاملاً روشن نشده است که علت اصلی کاهش مشخصات مکانیکی GFRC هجوم قلیاها و یا شکنندگی الیاف است. این امکان وجود دارد که هر دو پدیده، همزمان و با سرعت های متفاوت رخ دهند.