Разница между FRP и FRC очень просто, как только вы разделите буквы. FRP означает армированный волокнами полимер. Это композитный материал, изготовленный из прочных волокон внутри смоляной матрицы. В бетонных работах стеклопластик обычно выглядит как стержни, сухожилия, листы, полосы, решетки или элементы, монтируемые вблизи поверхности используется для армирования или усиления бетонных конструкций. ACI объясняет, что стеклопластиковые материалы - это композитные материалы, которые обычно состоят из прочных волокон, встроенных в матрицу из смолы, и отмечает, что наиболее распространенными волокнами являются стеклянные, углеродные и синтетические волокна. ACI также имеет отдельные документы для Прутки из стеклопластика в бетоне и для стеклопластиковые системы с внешним скреплением используется для укрепления бетонных конструкций.
FRC означает бетон, армированный волокнами. Это бетон, который содержит дискретные армирующие волокна, вмонтированные в сам бетон. ACI определяет FRC как бетон, состоящий в основном из гидравлических цементов, заполнителей и отдельных армирующих волокон. ASTM C1116 также классифицирует FRC по типу используемых волокон: стальные, щелочестойкие стеклянные, синтетические или натуральные целлюлозные волокна.
Короче говоря, ответ таков: FRP - это армирующий продукт или система усиления, добавляемая в бетон. FRC - это сам бетонный материал после того, как в него были добавлены волокна.
Стеклопластик обычно представляет собой пруток, лист, полосу или систему усиления
В бетонной практике стеклопластик обычно рассматривается как система армирования. Его можно использовать внутри бетона, например, арматурные стержни из стеклопластика, или за пределами бетона, например, стеклопластиковые листы или ламинаты с внешним скреплением для усиления существующих конструкций. ACI CODE-440.11-22 гласит, что он обеспечивает минимальные требования к материалам, конструкции и детализации конструкционного бетона, армированного GFRP бары которые соответствуют стандарту ASTM D7957-22. В ACI PRC-440.2-23 говорится, что системы усиления FRP используют композитные материалы FRP в качестве дополнительного материала. арматура, прикрепленная снаружи или вблизи поверхности для бетонных конструкций.
Это важный момент, потому что стеклопластик ведет себя скорее как арматура, материал предварительного напряжения или материал для модернизации, чем как компонент бетона. В ACI 440.1R говорится, что стеклопластиковые арматурные стержни имеют преимущества перед стальными, потому что они Некоррозионный, а некоторые непроводящий также. В ACI 440.2-23 также говорится, что стеклопластиковые системы с внешним скреплением легки, относительно просты в установке и не подвержены коррозии.
Поэтому, когда кто-то говорит “стеклопластиковый бетон”, он обычно имеет в виду бетон, армированный стеклопластиковыми стержнями или бетон, усиленный системами FRP. Стеклопластик остается отдельным конструкционным изделием со своими правилами проектирования и деталировки.
FRC - это бетон с большим количеством коротких волокон по всему объему.
FRC работает по-другому. Вместо того чтобы размещать один армирующий элемент в одном месте, FRC использует множество коротких волокон, распределенных по объему бетона. В теме ACI по FRC говорится, что армированный волокнами бетон - это бетон, изготовленный в основном из гидравлических цементов, заполнителей и дискретные армирующие волокна. В FAQ по FRC от ACI говорится, что волокна обычно нарезаются или формируются длиной до 2,5 дюймов (64 мм), и что они могут быть изготовлены из синтетики, стали, натуральных волокон или стекла.
Стандарт ASTM C1116 проводит такое же различие в формулировке спецификации. В нем говорится, что армированный волокнами бетон поставляется с равномерно перемешанными ингредиентами, и материал классифицируется по типу включенных в него волокон: Тип I - стальные, Тип II - щелочестойкие стеклянные, Тип III - синтетические и Тип IV - натуральные целлюлозные волокна.
Именно поэтому FRC обычно обсуждается как система бетонных материалов, но не в виде бруса или ламината. Волокна становятся частью смеси. Они изменяют поведение при растрескивании, вязкость, а иногда и структурные характеристики, в зависимости от типа и дозировки волокон. ACI 544.4R также отмечает, что волокна могут использоваться при проектировании плит на грунте, композитных плит на металлических настилах, сборных блоков, торкрет-бетона и гибридных систем с армирующим стержнем и волокнами.
FRP и FRC укрепляют бетон по-разному
Самое очевидное техническое различие заключается в следующем способ подачи арматуры в сечение.
Стеклопластик укрепляет бетон благодаря непрерывные или полунепрерывные конструктивные элементы. Эти элементы предназначены для непосредственной передачи усилия, например, стержни в зонах растяжения или листы, прикрепленные к внешней стороне балки. В теме ACI по стеклопластику говорится, что волокна в композитах из стеклопластика обеспечивают прочность и жесткость и, как правило, несут большую часть приложенной нагрузки, а матрица смолы связывает и защищает волокна и передает напряжение между ними.
FRC усиливает бетон благодаря множество дискретных коротких волокон которые рассеяны в бетоне. Терминология ACI и тема FRC определяют FRC как бетон, содержащий дисперсные, случайно ориентированные волокна. В результате получается не одна линия армирования, как в случае со стержнями. В результате получается распределенная система перекрытия трещин внутри матрицы. В бюллетене FRC 2022 года компания "Фиб" описывает FRC как композитный материал, характеризующийся улучшенными характеристиками. остаточная прочность при растяжении после растрескивания потому что волокна преодолевают трещины через механизмы вытягивания.
Таким образом, стеклопластик действует скорее как размещенный арматурный элемент. FRC действует скорее как распределенный материал для борьбы с трещинами и повышения прочности бетона.
Стеклопластик часто выбирают для обеспечения коррозионной стойкости и модернизации.
Стеклопластик часто выбирают, когда проект требует альтернативный вариант армирования, не вызывающий коррозии или когда существующая структура нуждается в укрепление. ACI 440.1R и ACI CODE-440.11-22 определяют конструкцию стеклопластиковых балок в конструкционном бетоне. ACI PRC-440.2-23 ориентирует стеклопластиковые листы, ламинаты и системы, монтируемые вблизи поверхности, на укрепление и восстановление. В руководстве говорится, что системы укрепления из стеклопластика являются альтернативой склеиванию стальных листов, увеличению сечения и внешнему постнатяжению.
Именно поэтому стеклопластик широко используется в морских сооружениях, мостовых настилах, парковочных конструкциях, водных объектах и проектах восстановления, где коррозия стали является основной проблемой. Основными преимуществами часто являются долговечность, низкая стоимость обслуживания, малый вес и удобство модернизации. На странице ACI, посвященной стеклопластику, показано, что семейство документов ACI по стеклопластику включает в себя стержни, системы с внешним скреплением и круглые стеклопластиковые трубы, заполненные бетоном, что также показывает, насколько широка категория конструкций из стеклопластика.
FRC также может помочь в обеспечении долговечности, но обычно это не первый вариант, когда проект требует материал для замены арматуры или внешний укрепляющий ламинат. Это сторона рынка FRP.
FRC часто выбирают для контроля трещин, прочности и некоторых структурных применений.
FRC часто выбирают, когда проект требует лучший контроль трещин, лучшее поведение после растрескивания, повышенная прочность, или более простые процессы армирования в таких областях применения, как плиты, торкретирование, перекрытия и сборные элементы. В стандарте ACI 544.4R говорится, что стандартные испытания используются для определения характеристик FRC в целях проектирования, включая контроль изгиба, сдвига и ширины трещин, и перечисляются области применения, такие как плиты на грунте, композитные плиты на металлических настилах, плиты на свайных опорах, сборные блоки, торкрет-бетон и гибридное армирование.
ASTM C1116 и ACI 544 также показывают, что FRC - это широкое семейство. В зависимости от области применения в нем могут использоваться стальные волокна, синтетические волокна, стекловолокно или натуральные волокна. В FAQ ACI также говорится, что добавление волокон повышает трещиностойкость, вязкость и долговечность при различных условиях нагружения.
Так, если вопрос проекта звучит так: “Как улучшить растрескивание и остаточное поведение бетона в самой смеси?”, то ответ часто смещается в сторону FRC. Если вопрос стоит так: “Как усилить или укрепить эту конструкцию с помощью стержней, сеток или связанных систем?”, то ответ часто будет в сторону FRP.
FRP и FRC соответствуют разным конструкторским документам
Еще одно существенное отличие - это структура дизайна.
FRP в бетоне обычно следует Семейство ACI 440 или другие специфические для стеклопластика кодексы и стандарты. В ACI CODE-440.11-22 рассматривается конструкционный бетон, армированный стержнями из стеклопластика. ACI PRC-440.2-23 рассматривает системы FRP с внешним скреплением для усиления бетонных конструкций. Это специальные документы по стеклопластику, поскольку стеклопластиковые стержни и стеклопластиковые системы ведут себя не так, как сталь, и для них нужны другие правила проектирования и детализации.
FRC обычно следует за ASTM C1116 для спецификации материалов и ACI 544 документы по поведению, испытаниям и проектированию. ASTM C1116 определяет семейства материалов FRC. ACI 544.4R охватывает проектирование с использованием FRC и указывает на применение и методы контроля изгиба, сдвига и ширины трещин. fib Model Code 2020 даже разделяет элементы с FRC от членов с Армирование стеклопластиком по своему содержанию, что говорит о том, что современная разработка кода рассматривает их как отдельные структурные объекты.
Это важно для покупателей и инженеров, потому что не стоит ожидать, что одно семейство продуктов будет соответствовать логике проектирования другого семейства. FRP и FRC могут включать в себя слово “волокно”, но они не подходят для одной и той же конструкции.
Стеклопластик обычно направлен, а FRC - распределен.
Арматура из стеклопластика обычно размещается в тех местах, где проектировщик хочет, чтобы проходила сила. Стеклопластиковые стержни устанавливаются в зонах растяжения. Листы стеклопластика скрепляются там, где необходимо увеличить нагрузку на изгиб или сдвиг. Стеклопластиковые ламинаты и стержни NSM ориентируются для сопротивления определенному пути напряжения. В ACI PRC-440.2-23 приводятся такие примеры, как усиление железобетонных балок при изгибе и усиление стеклопластиковыми стержнями, установленными вблизи поверхности.
FRC отличается тем, что волокна рассеяны по всей массе бетона. ACI определяет FRC как бетон с рассеянными, случайно ориентированными волокнами. Это не означает, что волокна одинаково эффективны в каждом направлении в каждом испытании, но это означает, что концепция армирования является объемные и распределенные, Не размещайтесь только в нескольких барах или стрипах.
Из этого различия вытекает простое правило: FRP - это, как правило, уложенная арматура; FRC - это, как правило, смешанная арматура. Это один из самых простых способов объяснить разницу покупателю или автору спецификации.
FRP и FRC также отличаются по поведению при разрушении и структурной роли
Стеклопластиковая арматура имеет свои особенности механического поведения, и проектировщикам нужны специальные правила, поскольку стеклопластик ведет себя не так, как сталь. В ACI 440.1R говорится, что стеклопластиковые стержни имеют преимущества перед сталью, но также отмечается, что их физико-механическое поведение отличается настолько, что необходимо специальное руководство. То же различие снова появляется в ACI CODE-440.11-22, который является специальным кодексом по стеклопластиковому бетону, а не простым правилом замены стальных прутков.
FRC, напротив, часто обсуждается в терминах остаточная прочность после растрескивания, контроль ширины трещин, и прочность. В резюме бюллетеня FRC компании Fiber FRC описывается как композитный материал с повышенной остаточной прочностью при растяжении после растрескивания благодаря соединению волокон. Стандарт ACI 544.4R также описывает волокна как добавки, которые могут снизить потребность в арматуре в некоторых случаях, хотя в предварительном обзоре отмечается, что во многих конструкциях арматура по-прежнему используется для поддержки общей растягивающей нагрузки.
Таким образом, стеклопластик часто служит в качестве первичный армирующий или усиливающий элемент. FRC часто выступает в качестве Материал с распределенным трещинообразованием и характеристиками после трещин, В некоторых приложениях он также может вносить вклад в структурное проектирование. В продвинутых системах эти роли могут пересекаться, но по умолчанию они не являются одной и той же ролью.
Можно ли использовать FRP и FRC вместе?
Да. Это разные системы, но они не взаимоисключающие. На Международном портале рефератов по бетону ACI недавно были опубликованы исследования по Балки FRCC, армированные стеклопластиковыми стержнями, В новых исследованиях также рассматривается сочетание стеклопластиковых стержней с цементными композитами, армированными волокнами, для улучшения жесткости и поведения при растрескивании. Это говорит о том, что инженеры могут сочетать стеклопластиковую систему армирования с бетонной или цементной матрицей, армированной волокнами, если это оправдано с точки зрения применения и конструкции.
Это полезно, поскольку некоторые покупатели полагают, что им придется выбрать одну из них и отказаться от другой. На самом деле эти две системы отвечают на разные вопросы. Проект может использовать стеклопластиковые стержни для решения проблем коррозии и размещения арматуры, а также использовать FRC для улучшения контроля трещин и остаточных характеристик в матрице.
Однако это не значит, что нужно размывать понятия. Системы могут работать вместе, но FRP - это все еще FRP, а FRC - это все еще FRC.
Простой способ запомнить разницу
Если вам нужно самое быстрое практическое правило, используйте это:
FRP = волокнистый композитный армирующий продукт, изготовленный из волокон и смолы.
Обычно это брус, лист, ламинат, сетка или сухожилие Используется для армирования или укрепления бетона.
FRC = бетон с короткими волокнами в составе самого бетона.
Это система бетонных материалов используется для улучшения поведения при растрескивании, вязкости, а иногда и структурных характеристик.
Эта разница проста, но она предотвращает множество ошибок в спецификациях.
Почему эта разница важна для покупателей
Для покупателя разница между FRP и FRC не только академическая. Она меняет категория поставщика, the путь проектирования, the способ установки, the документы, которые вы запрашиваете, и производительность, которую вы ожидаете.
Если вы покупаете стеклопластик, вы часто покупаете фасонный продукт со свойствами бруса, свойствами ламината, свойствами связующего, свойствами смолы и требованиями к детализации в соответствии с кодексом. Если вы покупаете FRC, вы часто покупаете тип волокна, концепцию дозировки, спецификацию материала и пакет характеристик бетона, подтвержденных испытаниями. ASTM C1116, ACI 544 и ACI 440 не задают одинаковых вопросов, потому что системы не одинаковы.
Вот почему при закупках важна четкая терминология. Если заказчик просит “армирующее волокно”, вы не должны гадать. Вы должны спросить, является ли потребность Армирование стеклопластиком, Усиление стеклопластиком, или Характеристики бетона FRC. Один этот шаг может предотвратить неправильное предложение, неправильную спецификацию и неправильную основу для испытаний.
Почему эта тема важна для Ecocretefiber™
Для Ecocretefiber™, Эта тема очень важна, потому что многие поисковики путают эти два термина в самом начале пути к покупке. Они видят в обоих названиях слово “армированный волокном” и полагают, что эти продукты сопоставимы. Это не так. Четкая статья, подобная этой, поможет покупателю перейти от широкого языка поиска к правильному языку продукта.
Это также помогает квалифицировать спрос. Покупатель, который ищет стеклопластиковые прутки или стеклопластиковое усиление, идет по другому пути, чем покупатель, который ищет армированный волокнами бетон. Если ваш бренд работает в основном с бетонно-волокнистыми материалами, то разъяснение рынку разницы между FRP и FRC - это практичный способ приблизить нужных покупателей к обсуждению нужной продукции.
Заключение
Разница между FRP и FRC очевидна, если разобраться в терминах. FRP означает армированный волокнами полимер, Это композитный армирующий материал, изготовленный из волокон в смоляной матрице и используемый в виде стержней, листов, ламинатов или систем усиления в бетонных конструкциях. FRC означает бетон, армированный волокнами, Это бетон, который содержит дискретные волокна, перемешанные по всему материалу.
FRP обычно представляет собой систему армирования или ретрофита. FRC обычно представляет собой систему бетонных материалов с распределенными волокнами. FRP следует семейству ACI 440 и связанным с ним стандартам FRP. FRC следует стандартам ASTM C1116, ACI 544 и другим системам проектирования и испытаний FRC.
Поэтому лучшее практическое правило заключается в следующем: FRP - это арматура, изготовленная из полимерного композита. FRC - это бетон, улучшенный дискретными волокнами. Они могут использоваться для достижения смежных целей, а в продвинутых системах их можно даже комбинировать, но это разные материалы, разные системы и разные конструкторские решения.
