Mengapa Serat Baja Ujung Kait Mendominasi: Mekanisme Satu Kait

Artikel

15 Juni 2012

Dengan diameter dan panjang yang sama, serat yang diikat pada kedua ujungnya mengembangkan ikatan sekitar 40% lebih banyak dibandingkan serat lurus. Pengait mengubah antarmuka gesekan menjadi gesekan plus penahan mekanis.

Pengait Adalah Penahan, Bukan Hiasan

Menarik serat baja dari beton berarti mengatasi dua hal: gesekan antar muka dan interlock mekanis. Serat lurus hanya mempunyai gesekan, sehingga mulai tergelincir pada tegangan rendah. Serat yang diikat pada kedua ujungnya harus terlebih dahulu meluruskan kaitnya saat tergelincir, dan hal ini memerlukan energi ekstra, sehingga pada perpindahan tarikan yang sama serat tersebut membawa lebih banyak beban. Itulah seluruh rahasianya: pengait mengubah antarmuka gesekan menjadi gesekan plus penahan. Ini juga berarti geometri kait, yang berarti panjang kait, sudut dan jari-jari, lebih penting daripada diameter serat, dan geometri adalah hal yang dihilangkan oleh produk murah.

Dari Mana Selisih Obligasi 40% Berasal

Klaim bahwa ikatan serat kait sekitar 40% lebih baik daripada serat lurus adalah hasil uji tarik, bukan pemasaran. Dalam matriks yang sama pada penempelan yang sama, serat lurus mencapai puncak pada slip kira-kira satu milimeter dan kemudian turun tajam, sedangkan serat bengkok mencapai puncak lebih tinggi dan turun dengan lebih lembut. Penurunan yang perlahan berarti lebih banyak energi yang diserap sebelum kegagalan, yang pada tempatnya terbaca sebagai retak namun tetap berdiri. Itulah sebabnya beton terowongan, pekerjaan tahan ledakan, dan elemen seismik hampir secara eksklusif menggunakan serat kait: mereka memerlukan kapasitas deformasi sebelum terjadi keruntuhan, bukan kekuatan tekan yang lebih tinggi.

0,55, 0,75 dan 1,0 mm: Memilih Diameter

Tiga diameter, tiga pekerjaan. Pada ukuran 0,55 mm, seratnya cukup halus untuk rasio aspek di atas 60, yang cocok untuk dinding tipis, campuran yang dapat memadat sendiri, dan dosis tinggi. Dengan ketebalan 0,75 mm, ini merupakan tingkatan umum untuk lantai, pelapis dek jembatan, dan balok pracetak. Pada ukuran 1,0 mm, ia memikul beban terbanyak per serat, untuk tuang massal, lantai tugas berat, dan kasus-kasus di mana batang yang lebih tebal diganti. Aturannya adalah tidak lebih tebal lebih baik tetapi jarak yang jelas: panjang serat harus berada di bawah sekitar dua pertiga dari jarak bersih minimum, jika tidak, serat akan menjembatani dan melengkung selama penempatan. Pada pelat 150 mm dengan jaring atas dan bawah, jarak bersih seringkali hanya 60 hingga 80 mm, dengan serat 0,75 mm panjang 50 mm bekerja lebih baik daripada serat 1,0 mm panjang 60 mm.

30, 35, 50 dan 60 mm: Panjang Mengikuti Agregat Maksimum

Panjangnya bukanlah pilihan independen. Dengan agregat maksimum 20 mm, panjang serat biasanya 30 sampai 40 mm; agregat di bawah 10 mm bisa mencapai 50 atau 60 mm. Alasannya sederhana: sebuah serat harus berukuran sekitar tiga kali ukuran agregat untuk menjembatani antar partikel, namun ketika serat tersebut tidak lagi sesuai dengan celahnya maka ia akan menjadi bola-bola. Shotcrete adalah pengecualian. Serat pada nosel harus jatuh bersama aliran udara, jadi 20 hingga 30 mm adalah normal; serat yang lebih panjang secara nyata meningkatkan rebound.

Sepuluh Gambar Lulus: Mengapa Kekuatan Bertahan pada 800-1150 MPa

Kawat rendah karbon yang ditarik dingin memperoleh kekuatan melalui pengerasan kerja. Batang melewati lebih dari sepuluh cetakan berturut-turut, butiran memanjang dan halus sepanjang sumbu, kekuatan meningkat pada setiap lintasan dan keuletan menurun. Terlalu sedikit umpan dan kekuatan tidak pernah tiba; terlalu banyak tanpa anil perantara dan kawat menjadi rapuh dan patah setelah tiga kali bengkokan. Garis yang stabil menahan variasi kekuatan di bawah 5% dan menjamin tidak ada kerusakan setelah tiga kali tikungan terbalik. Kedua angka tersebut menjelaskan lebih banyak tentang pengendalian proses daripada kekuatan nominal, karena keduanya memprediksi tingkat kerusakan selama pencampuran. Serat yang rusak menyia-nyiakan material dan menyisakan potongan-potongan pendek yang tidak terikat dan tidak memperkuat apa pun.

30-80 kg/m3 dan Batasan Nyata Penggantian Mesh

Serat baja dapat menggantikan jaring yang dilas tetapi tidak dapat menggantikan tulangan struktural, dan garisnya harus dinyatakan dengan jelas. Mesh mengontrol retak suhu dan susut, yang merupakan tulangan sekunder; serat baja dengan dosis yang sama memberikan pengekangan tiga dimensi yang lebih baik dan menghilangkan tenaga pengikat, penjarak, dan pemosisian. Namun tegangan utama baja pada balok, kolom dan pelat soffit tidak dapat dihilangkan, karena serat yang diorientasikan secara acak jauh kurang efisien dibandingkan batang yang diorientasikan. Kompromi yang umum dilakukan adalah mengganti jaring bagian atas dengan serat, mempertahankan baja utama bagian bawah, atau mengurangi diameter batang sebanyak satu atau dua milimeter dengan takaran 30 hingga 80 kg/m3.

Cara Mengecek Kail: Tekuk, Ukur, Patahkan

Kawat ujung berkait menguasai sebagian besar pasar serat baja struktural, tetapi pengait tidak sama dengan penjangkaran. Tiga tindakan menyelesaikannya di lokasi atau di ruang sampel. Pertama, tekuk: ambil sepuluh serat, luruskan pengait dengan tang dan lepaskan, dan pengait akan kembali ke lebih dari setengah sudut aslinya. Pegas balik yang buruk berarti kawat memiliki rasio luluh terhadap tarik yang terlalu tinggi, sehingga pengait menjadi lurus di dalam pengaduk dan memasuki beton sebagai kawat biasa. Kedua, ukur: panjang kait biasanya dua hingga tiga kali diameter kawat, sudutnya 45 atau 90 derajat, dan kedua ujungnya mungkin menghadap ke arah yang sama atau berlawanan, tetapi satu batch harus konsisten. Caliper sepuluh serat; penyebaran panjang kait di atas sepuluh persen berarti cetakan pembentuk sudah aus. Ketiga, patah: leher serat yang ulet sebelum terbelah, serat yang rapuh menjadi rata, dan patah yang rata menunjukkan ketangguhan lentur yang buruk. Satu detail biasanya terlewatkan. Lapisan tembaga pertama-tama retak di bagian tikungan, jadi putar pengait melawan cahaya; garis rambut gelap samar berarti kait terbentuk tanpa pelapisan ulang dan korosi akan dimulai pada semprotan garam. Kapan kail merupakan pilihan yang salah? Pada beton yang disemprotkan, kaitnya tersangkut pada jaring dan menggembung sementara rasio aspeknya sudah terbatas, sehingga kawat yang melambai dapat mengumpan dengan lebih baik. Pada beton yang melakukan pemadatan sendiri, aliran yang tinggi menghilangkan sebagian keuntungan penjangkaran. Seleksi bukan tentang serat yang paling kuat, tetapi tentang serat yang tidak menimbulkan masalah dalam metode penempatannya. Jika Anda sudah berbicara dengan pemasok serat baja ujung berkait, kirimi mereka sepuluh serat dan tanyakan jenis pegas dan pemutusnya sebelum Anda mengirim pesanan pembelian; pemasok yang tidak dapat menjawab persyaratan tersebut hanya menjual berdasarkan harga.

Memeriksa Kait Pengiriman: Tiga Tindakan

Memeriksa kait tidak memerlukan instrumen. Pertama, jatuhkan segenggam dan dengarkan: dering yang terang berarti pendinginan yang tepat, bunyi gedebuk berarti kabel lunak. Kedua, ukur panjang dan sudut kait pada sepuluh ijuk dengan jangka sorong; kait pendek atau dangkal diluruskan lebih awal di bawah beban. Ketiga, tekuk satu serat dua kali dan ke belakang tiga kali; jika patah, bahannya rapuh. Setelah ketiga langkah tersebut, periksa laporan batch terhadap kekuatan tarik dan toleransi diameter dan sebagian besar masalah akan disaring. Untuk perbandingan model per model, halaman produk serat baja mencantumkan diameter, panjang, rasio aspek, dan nilai tarik terukur untuk setiap tingkatan, yang dapat berfungsi langsung sebagai garis dasar penerimaan.