Hybridní tkané struktury – Hafsa Jamshaid, M.Sc.

Abstract:

Tato disertační práce poskytuje podrobnější informace o vlastnostech čedičových vláken vedle běžně používaných vláken, a to pro návrh a vývoj hybridních tkaných textilií určených pro výrobu kompozitních materiálů, zejména betonu vyztuženého textilií (TRC). Zkoumány jsou různé kombinace čedičové hybridní tkaniny s ohledem na mechanické, tepelné, akustické, elektrické a jiné vlastnosti, přičemž vliv hybridizace a struktury tkaných textilií je studován detailněji. Mechanické vlastnosti jsou predikovány s použitím a strukturální modely korelovány s výsledky získanými z provedených experimentů. Čedičová vlákna jsou velmi perspektivním materiálem díky jejich ohnivzdornosti spojené s lávovým původem, vynikajícím mechanickým vlastnostem a relativně nízké ceně. Na druhou stranu, tato vlákna doposud nebyla podrobena rozsáhlejšímu průzkumu, protože je možno je považovat za relativně nový typ vlákna. V technických článcích je možno nalézt jen omezené množství údajů o jejich chování po zpracování, jež je spojeno se stárnutím materiálu. Disertační práce prozkoumává možnosti využití čedičových vláken v kombinaci s jinými typy přízí a následně také vliv hybridní tkané struktury na nosnost kompozitu a dobu jeho životnosti. V této studii je vyšetřeno nosné chování TRC kompozitu (kompozitní systém tvořený jemnozrnnou betonovou matricí a výztuží složenou z vysoce funkčních vláken zpracovaných do plošné textilie) při jednoosém namáhání tahem. Průzkum je zaměřen na výztužnou schopnost hybridní tkané struktury. Při začleňování textilní struktury do betonu je zřejmé, že veškeré příze nejsou impregnovány cementovou matricí kompletně, což vede k heterogenitě systému beton - příze přispívajícímu ke komplexní nosnosti a defektnímu chování TRC kompozitu. Hlavním cílem této práce je tedy průzkum hybridizačních efektů na nosné chování TRC kompozitu. …víceméně

Abstract:

This thesis conveys a better insight into characteristics of Basalt fibers specifically, alongside commonly used fibers to design and develop hybrid woven fabrics for TRC composite materials. Various combinations of basalt hybrid fabrics are investigated with respect to mechanical, thermal, acoustic, electrical and other functional properties. The influence of hybridization and structure of woven fabric is studied in detail. The tensile properties are predicted by using structural model and correlated to the results obtained through experiments. Basalt fibers are very promising materials due to their fire resistance related to magmatic origin, superior mechanical properties and relatively low cost. On the other hand, being a relatively new kind of fiber, they are still not studied extensively. There are very few indications in technical papers about their behavior after aging treatments. The current study investigates the possibility of using basalt with other types of yarns and consequently the effect of hybrid woven structure on load bearing capacity and durability. In the present work, the load-bearing behavior of Textile Reinforced Concrete (TRC), which is a composite of a fine-grained concrete matrix and a reinforcement of high-performance fibers processed to textiles, when exposed to uniaxial tensile loading was investigated. The investigations are focused on reinforcement of hybrid woven fabrics. When textile yarns are embedded in concrete, they are not entirely impregnated with cementitious matrix, which leads to associated heterogeneity of the concrete and the yarns to a complex load-bearing and failure behavior of the composite system. The main objective of the work is the investigation of hybridization effects in the load-bearing behavior of TRC. …víceméně