There is considerable overlap betwe

There is considerable overlap between the subjects of non-steel reinforcement and fiber-reinforcement of concrete. The introduction of non-steel reinforcement of concrete is relatively recent; it takes two major forms: non-metallic rebar rods, and non-steel (usually also non-metallic) fibres incorporated into the cement matrix. For example there is increasing interest in glass fiber reinforced concrete (GFRC) and in various applications of polymer fibres incorporated into concrete. Although currently there is not much suggestion that such materials will in general replace metal rebar, some of them have major advantages in specific applications, and there also are new applications in which metal rebar simply is not an option. However, the design and application of non-steel reinforcing is fraught with challenges. For one thing, concrete is a highly alkaline environment, in which many materials, including most kinds of glass, have a poor service life. Also, the behaviour of such reinforcing materials differs from the behaviour of metals, for instance in terms of shear strength, creep and elasticity.[24][25]

Fibre-reinforced plastic/polymer (FRP) and glass-reinforced plastic (GRP) consist of fibres of polymer, glass, carbon, aramid or other polymers or high-strength fibres set in a resin matrix to form a rebar rod, or grid, or fibres. These rebars are installed in much the same manner as steel rebars. The cost is higher but, suitably applied, the structures have advantages, in particular a dramatic reduction in problems related to corrosion, either by intrinsic concrete alkalinity or by external corrosive fluids that might penetrate the concrete. These structures can be significantly lighter and usually have a longer service life. The cost of these materials has dropped dramatically since their widespread adoption in the aerospace industry and by the military.

In particular, FRP rods are useful for structures where the presence of steel would not be acceptable. For example, MRI machines have huge magnets, and accordingly require non-magnetic buildings. Again, toll booths that read radio tags need reinforced concrete that is transparent to radio waves. Also, where the design life of the concrete structure is more important than its initial costs, non-steel reinforcing often has its advantages where corrosion of reinforcing steel is a major cause of failure. In such situations corrosion-proof reinforcing can extend a structure's life substantially, for example in the intertidal zone. FRP rods may also be useful in situations where it is likely that the concrete structure may be compromised in future years, for example the edges of balconies when balustrades are replaced, and bathroom floors in multi-story construction where the service life of the floor structure is likely to be many times the service life of the waterproofing building membrane.

Plastic reinforcement often is stronger, or at least has a better strength to weight ratio than reinforcing steels. Also, because it resists corrosion, it does not need a protective concrete cover as thick as steel reinforcement does (typically 30 to 50 mm or more). FRP-reinforced structures therefore can be lighter and last longer. Accordingly, for some applications the whole-life cost will be price-competitive with steel-reinforced concrete.

The material properties of FRP or GRP bars differ markedly from steel, so there are differences in the design considerations. FRP or GRP bars have relatively higher tensile strength but lower stiffness, so that deflections are likely to be higher than for equivalent steel-reinforced units. Structures with internal FRP reinforcement typically have an elastic deformability comparable to the plastic deformability (ductility) of steel reinforced structures. Failure in either case is more likely to occur by compression of the concrete than by rupture of the reinforcement. Deflection is always a major design consideration for reinforced concrete. Deflection limits are set to ensure that crack widths in steel-reinforced concrete are controlled to prevent water, air or other aggressive substances reaching the steel and causing corrosion. For FRP-reinforced concrete, aesthetics and possibly water-tightness will be the limiting criteria for crack width control. FRP rods also have relatively lower compressive strengths than steel rebar, and accordingly require different design approaches for reinforced concrete columns.

One drawback to the use of FRP reinforcement is their limited fire resistance. Where fire safety is a consideration, structures employing FRP have to maintain their strength and the anchoring of the forces at temperatures to be expected in the event of fire. For purposes of fireproofing an adequate thickness of cement concrete cover or protective cladding is necessary. The addition of 1 kg/m3 of polypropylene fibers to concrete has been shown to reduce spalling during a simulated fire.[26] (The improvement is thought to be due to the formation of pathways out of the bulk of the concrete, allowing steam pressure to dissipate.[26])

Another problem is the effectiveness of shear reinforcement. FRP rebar stirrups formed by bending before hardening generally perform relatively poorly in comparison to steel stirrups or to structures with straight fibres. When strained, the zone between the straight and curved regions are subject to strong bending, shear, and longitudinal stresses. Special design techniques are necessary to deal with such problems.

There is growing interest in applying external reinforcement to existing structures using advanced materials such as composite (fiberglass, basalt, carbon) rebar, which can impart exceptional strength. Worldwide there are a number of brands of composite rebar recognized by different countries, such as Aslan, DACOT, V-rod, and ComBar. The number of projects using composite rebar increases day by day around the world, in countries ranging from USA, Russia, and South Korea to Germany.

Kết quả (Việt) 1:

Đó là chồng chéo lên nhau đáng kể giữa các đối tượng cốt thép mềm thép và sợi gia cố bê tông. Giới thiệu-thép gia cố bê tông là tương đối gần đây; nó có hai dạng chính: thép cây phi kim loại que, và thép (thường cũng phi kim loại) sợi tích hợp vào ma trận xi măng. Ví dụ, đó là quan tâm ngày càng tăng trong bê tông cốt thép dùng cho sợi thủy tinh (GFRC) và trong các ứng dụng khác nhau của sợi polyme tích hợp vào bê tông. Mặc dù hiện có không phải là nhiều gợi ý rằng các tài liệu nói chung sẽ thay thế cốt thép kim loại, một số người trong số họ có lợi thế lớn trong ứng dụng cụ thể, và cũng có ứng dụng mới trong cốt thép kim loại mà chỉ đơn giản là không phải là một lựa chọn. Tuy nhiên, thiết kế và các ứng dụng của phòng không thép tăng cường là đầy thách thức. Đối với một điều, cụ thể là một môi trường rất kiềm, trong đó rất nhiều vật liệu, bao gồm hầu hết các loại thủy tinh, có một cuộc sống dịch vụ. Ngoài ra, các hành vi của vật liệu tăng cường cho khác với hành vi của kim loại, ví dụ trong điều khoản của sức mạnh cắt, leo và độ đàn hồi. [24] [25]Gia cố sợi nhựa/polymer (FRP) và nhựa gia cố thủy tinh (GRP) bao gồm các loại sợi polyme, thủy tinh, cacbon, aramid hoặc các polyme hoặc sợi cường độ cao, đặt trong một ma trận nhựa để tạo thành một cây gậy cốt thép, hoặc lưới, hoặc sợi. Các rebars được cài đặt trong nhiều cách tương tự như thép rebars. Chi phí là cao, nhưng ứng dụng phù hợp, các cấu trúc có lợi thế, đặc biệt một sự giảm đáng kể trong những vấn đề liên quan đến ăn mòn, bằng nội tại bê tông kiềm hoặc bên ngoài các chất lỏng ăn mòn có thể xâm nhập bê tông. Các cấu trúc có thể nhẹ hơn đáng kể và thường có một cuộc sống dịch vụ lâu hơn. Chi phí của các tài liệu này đã giảm mạnh kể từ của việc áp dụng rộng rãi trong ngành công nghiệp hàng không vũ trụ và bị quân đội.Đặc biệt, FRP que được hữu ích cho các cấu trúc nơi sự hiện diện của thép sẽ không được chấp nhận. Ví dụ, MRI máy có nam châm khổng lồ, và theo đó yêu cầu phòng không từ tòa nhà. Một lần nữa, gian hàng điện thoại đọc tags đài phát thanh cần bê tông cốt thép là minh bạch soùng voâ tuyeán. Ngoài ra, nơi cuộc sống thiết kế của cấu trúc bê tông là quan trọng hơn chi phí ban đầu của nó, không phải là thép tăng cường thường có lợi thế của nó nơi ăn mòn của thép tăng cường là một nguyên nhân chính của sự thất bại. Trong những tình huống không gỉ tăng cường có thể kéo dài một cấu trúc cuộc sống đáng kể, ví dụ trong khu vực cận. FRP thanh cũng có thể hữu ích trong các tình huống nơi nó có khả năng rằng cấu trúc bê tông có thể được thỏa hiệp năm trong tương lai, ví dụ các cạnh của ban công Lan can được thay thế, và sàn phòng tắm trong xây dựng nhiều câu chuyện nơi thọ trong cấu trúc sàn có khả năng là nhiều lần cuộc đời dịch vụ của chống thấm xây dựng màng.Nhựa gia cố thường là mạnh mẽ hơn, hoặc ít có một sức mạnh tốt hơn để tỷ lệ trọng lượng hơn tăng cường thép. Ngoài ra, bởi vì nó chống ăn mòn, nó không cần bảo vệ vỏ bọc bê tông dày như thép tăng cường (thường 30-50 mm hoặc hơn). FRP gia cố cấu trúc do đó có thể nhẹ hơn và kéo dài. Theo đó, cho một số ứng dụng chi phí toàn bộ cuộc sống sẽ có giá cạnh tranh với thép gia cố bê tông.Thuộc tính tài liệu của FRP hoặc GRP quán bar khác nhau rõ rệt từ thép, do đó, có những khác biệt trong những cân nhắc thiết kế. Quán bar FRP hoặc GRP có tương đối cao độ bền nhưng thấp hơn độ cứng, để deflections có khả năng cao hơn cho các đơn vị tương đương thép gia cố. Cấu trúc với nội bộ FRP tăng cường thường có một deformability đàn hồi so sánh với deformability (độ dẻo) nhựa của kết cấu thép gia cố. Thất bại trong cả hai trường hợp là nhiều khả năng xảy ra bởi nén của bê tông hơn bởi vỡ của tăng cường. Độ lệch luôn luôn là một xem xét thiết kế nghiêm trọng cho bê tông cốt thép. Giới hạn độ lệch được thiết lập để đảm bảo rằng crack độ rộng thép gia cố bê tông được kiểm soát để ngăn chặn nước, không khí hoặc các chất tích cực đến thép và gây ăn mòn. Bê tông cốt thép FRP, thẩm Mỹ và có thể cả nước chặt chẽ sẽ là tiêu chuẩn giới hạn để crack kiểm soát chiều rộng. FRP que cũng có cường độ tương đối thấp hơn độ nén hơn thép thép cây, và theo đó có thể yêu cầu phương pháp tiếp cận khác nhau thiết kế cho cột bê tông cốt thép.Một nhược điểm để sử dụng tăng cường FRP là khả năng kháng cháy giới hạn của họ. Nơi an toàn cháy là một xem xét, cấu trúc sử dụng FRP phải duy trì sức mạnh của họ và thả neo của các lực lượng ở nhiệt độ được mong đợi trong trường hợp cháy. Cho các mục đích của fireproofing một độ dày đầy đủ của xi măng cụ thể bao gồm hoặc lớp phủ bảo vệ là cần thiết. Việc bổ sung 1 kg/m3 sợi polypropylene để bê tông đã được hiển thị để giảm spalling trong một đám cháy mô phỏng. [26] (cải thiện được cho là do sự hình thành của các con đường ra khỏi phần lớn của bê tông, cho phép hơi nước áp lực để tiêu tan. [ 26])Một vấn đề là hiệu quả cắt cốt thép mềm. FRP cốt thép stirrups được hình thành do trước khi cứng nói chung thực hiện tương đối kém trong so sánh thép stirrups hoặc cấu trúc với thẳng sợi. Khi căng thẳng, vùng giữa thẳng và cong khu vực có thể mạnh mẽ uốn, cắt, và theo chiều dọc căng thẳng. Kỹ thuật thiết kế đặc biệt là cần thiết để đối phó với các vấn đề như vậy.Đó là sự quan tâm ngày càng tăng trong việc áp dụng bên ngoài tăng cường với cấu trúc hiện có bằng cách sử dụng các vật liệu tiên tiến như thép cây hỗn hợp (sợi thủy tinh, bazan, cacbon), có thể truyền đạt sức mạnh đặc biệt. Trên toàn thế giới có một số thương hiệu của hỗn hợp cốt thép được công nhận bởi quốc gia khác nhau, chẳng hạn như Aslan, DACOT, V-que, và ComBar. Số dự án sử dụng hỗn hợp cốt thép tăng lên từng ngày trên toàn thế giới, ở các nước khác nhau, từ Hoa Kỳ, Nga và Nam Triều tiên đến Đức.