Staalveselversterkte beton (SFRC) is 'n nuwe soort saamgestelde materiaal wat gegiet en gespuit kan word deur 'n toepaslike hoeveelheid kort staalvesel in gewone beton te voeg. Dit het die afgelope paar jaar vinnig tuis en in die buiteland ontwikkel. Dit oorkom die tekortkominge van lae treksterkte, klein uiteindelike verlenging en bros eiendom van beton. Dit het uitstekende eienskappe soos treksterkte, buigweerstand, skuifweerstand, kraakweerstand, moegheidsweerstand en hoë taaiheid. Dit is toegepas in hidrouliese ingenieurswese, pad- en brug-, konstruksie- en ander ingenieursvelde.
1. Ontwikkeling van staalveselversterkte beton
Veselversterkte beton (FRC) is die afkorting van veselversterkte beton. Dit is gewoonlik 'n sementgebaseerde samestelling wat bestaan uit sementpasta, mortier of beton en metaalvesel, anorganiese vesel of organiese veselversterkte materiale. Dit is 'n nuwe boumateriaal wat gevorm word deur eenvormige verspreiding van kort en fyn vesels met 'n hoë treksterkte, hoë uiteindelike verlenging en hoë alkali -weerstand in die betonmatriks. Vesel in beton kan die opwekking van vroeë krake in beton beperk en die verdere uitbreiding van krake onder die werking van eksterne krag, oorkom die inherente defekte effektief soos lae treksterkte, maklike krake en swak moegheidsweerstand van beton, en verbeter die prestasie baie goed van ondeurdringbaarheid, waterdig, rypweerstand en versterkingsbeskerming van beton. Veselversterkte beton, veral staalveselversterkte beton, het al hoe meer aandag in akademiese en ingenieurswese -kringe in praktiese ingenieurswese getrek vanweë die uitstekende prestasie. 1907 Sowjet -kenner B п. Hekpocab het begin om metaalveselversterkte beton te gebruik; In 1910 het HF Porter 'n navorsingsverslag oor kort veselversterkte beton gepubliseer, wat daarop dui dat kort staalvesels eweredig in beton versprei moet word om matriksmateriaal te versterk; In 1911 het Graham van die Verenigde State staalvesel in gewone beton gevoeg om die sterkte en stabiliteit van beton te verbeter; Teen die 1940's het die Verenigde State, Brittanje, Frankryk, Duitsland, Japan en ander lande baie navorsing gedoen oor die gebruik vorm van staalvesel om die bindingssterkte tussen vesel en betonmatriks te verbeter; In 1963 het JP Romualdi en GB Batson 'n papier gepubliseer oor die kraakontwikkelingsmeganisme van staalvesel beperkte beton, en die gevolgtrekking gemaak dat die kraaksterkte van staalveselversterkte beton bepaal word deur die gemiddelde afstand van staalvesels wat 'n effektiewe rol speel in trekstres (veselafstandsteorie), en begin sodoende die praktiese ontwikkelingstadium van hierdie nuwe saamgestelde materiaal. Tot dusver, met die popularisering en toediening van staalveselversterkte beton, is daar vanweë die verskillende verspreiding van vesels in beton hoofsaaklik vier soorte: staalveselversterkte beton, hibriede veselversterkte beton, gelaagde staalveselversterkte beton en gelaagde bastervesel Versterkte beton.
2. Versterkingsmeganisme van staalveselversterkte beton
(1) Saamgestelde meganika -teorie. Die teorie van saamgestelde meganika is gebaseer op die teorie van deurlopende veselkomposiete en gekombineer met die verspreidingseienskappe van staalvesels in beton. In hierdie teorie word komposiete beskou as tweefase-komposiete met vesel as een fase en matriks as die ander fase.
(2) veselafstandsteorie. Veselafstandsteorie, ook bekend as kraakweerstandsteorie, word voorgestel op grond van lineêre elastiese breukmeganika. Hierdie teorie is van mening dat die versterkingseffek van vesels slegs verband hou met die eenvormig verspreide veselafstand (minimum spasiëring).
3. Analise oor die ontwikkelingstatus van staalveselversterkte beton
1. Steel veselversterkte beton. Staalveselversterkte beton is 'n soort relatiewe eenvormige en multi-rigtinggewende gewapende beton wat gevorm word deur 'n klein hoeveelheid lae koolstofstaal, vlekvrye staal en FRP-vesels in gewone beton te voeg. Die meng hoeveelheid staalvesel is oor die algemeen 1% ~ 2% volgens volume, terwyl 70 ~ 100 kg staalvesel in elke kubieke meter beton volgens gewig gemeng word. Die lengte van staalvesel moet 25 ~ 60mm wees, die deursnee moet 0,25 ~ 1,25 mm wees, en die beste verhouding van lengte tot deursnee moet 50 ~ 700 wees. In vergelyking met gewone beton, kan dit nie net die trek, skuif, buiging verbeter nie , dra en kraakweerstandigheid, maar verbeter ook die breuk taaiheid en impakweerstand van beton aansienlik, en verbeter die moegheidsweerstand en duursaamheid van struktuur aansienlik, veral die taaiheid kan met 10 ~ 20 keer verhoog word. Die meganiese eienskappe van staalveselversterkte beton en gewone beton word in China vergelyk. As die inhoud van staalvesel 15% ~ 20% is en die watersementverhouding 0,45 is, neem die treksterkte met 50% ~ 70% toe, die buigsterkte neem toe met 120% ~ 180%, die impaksterkte neem toe met 10 ~ 20 Tye neem die impakvermoeidheidsterkte met 15 ~ 20 keer toe, die buiging van die buiging neem toe met 14 ~ 20 keer, en die slytweerstand word ook aansienlik verbeter. Daarom het staalveselversterkte beton beter fisiese en meganiese eienskappe as gewone beton.
4. Hibriede veselbeton
Relevante navorsingsdata toon dat staalvesel nie die druksterkte van beton beduidend bevorder of selfs verminder nie; In vergelyking met gewone beton, is daar positief en negatief (toename en afname) of selfs tussenaansigte oor die ondeurdringbaarheid, slytweerstand, impak en slytweerstand van staalveselversterkte beton en die voorkoming van vroeë plastiekkrimping van beton. Boonop het staalveselversterkte beton 'n paar probleme, soos groot dosis, hoë prys, roes en byna geen weerstand teen bars wat veroorsaak word deur brand nie, wat die toepassing daarvan in verskillende mate beïnvloed het. In onlangse jare het sommige binnelandse en buitelandse wetenskaplikes aandag gegee aan die basterbesetbeton (HFRC), probeer om vesels met verskillende eienskappe en voordele te meng, van mekaar te leer en speel aan die 'positiewe baster -effek' op verskillende vlakke en Laai stadiums om verskillende eienskappe van beton te verbeter, om aan die behoeftes van verskillende projekte te voldoen. Wat die verskillende meganiese eienskappe betref, veral die vervorming en moegheidskade van die moegheid, die wetgewing oor vervormingsontwikkeling en skade -eienskappe onder statiese en dinamiese vragte en konstante amplitude of veranderlike amplitude sikliese vragte, die optimale menghoeveelheid en mengsel van vesel, die verhouding, die verhouding Tussen komponente van saamgestelde materiale, versterkingseffek en versterkingsmeganisme, anti -moegheidsprestasie, mislukkingsmeganisme en konstruksietegnologie, moet die probleme van die mengsel van die mengsel verder wees bestudeer.
5. gelaagde staalveselversterkte beton
Monolitiese veselversterkte beton is nie maklik om eweredig te meng nie, die vesel is maklik om te vereer, die hoeveelheid vesel is groot, en die koste is relatief hoog, wat die wye toepassing daarvan beïnvloed. Deur 'n groot aantal ingenieursoefeninge en teoretiese navorsing word 'n nuwe soort staalveselstruktuur, laagstaalveselversterkte beton (LSFRC), voorgestel. 'N Klein hoeveelheid staalvesel word eweredig op die boonste en onderste oppervlaktes van die padblad versprei, en die middel is steeds 'n gewone betonlaag. Die staalvesel in LSFRC word oor die algemeen handmatig of meganies versprei. Die staalvesel is lank, en die lengte-deursnee-verhouding is oor die algemeen tussen 70 ~ 120, wat 'n tweedimensionele verspreiding toon. Sonder om die meganiese eienskappe te beïnvloed, verminder hierdie materiaal nie net die hoeveelheid staalvesel nie, maar vermy dit ook die verskynsel van veselagglomerasie in die vermenging van integrale veselversterkte beton. Daarbenewens het die posisie van staalvesellaag in beton 'n groot invloed op die buigsterkte van beton. Die versterkingseffek van staalvesellaag aan die onderkant van beton is die beste. Met die posisie van staalvesellaag wat opgaan, neem die versterkingseffek aansienlik af. Die buigsterkte van LSFRC is meer as 35% hoër as dié van gewone beton met dieselfde mengselverhouding, wat effens laer is as die van die integrale staalveselversterkte beton. LSFRC kan egter baie materiaalkoste bespaar, en daar is geen probleem met moeilike vermenging nie. Daarom is LSFRC 'n nuwe materiaal met goeie sosiale en ekonomiese voordele en breë toepassingsvooruitsigte, wat waardig is vir popularisering en toepassing in die konstruksie van sypaadjies.
6. gelaagde hibriede veselbeton
Laag -basterveselversterkte beton (LHFRC) is 'n saamgestelde materiaal wat gevorm word deur 0,1% polipropileenvesel by te voeg op grond van LSFRC en 'n groot aantal fyn en kort polipropileenvesels eweredig versprei met 'n hoë treksterkte en 'n hoë uiteindelike verlenging in die boonste en onderste staal veselbeton en die gewone beton in die middelste laag. Dit kan die swakheid van die LSFRC -intermediêre gewone betonlaag oorkom en voorkom dat die potensiële veiligheidsgevare voorkom nadat die oppervlakstaalvesel verslete is. LHFRC kan die buigsterkte van beton aansienlik verbeter. In vergelyking met gewone beton, word die buigsterkte van gewone beton met ongeveer 20%verhoog, en in vergelyking met LSFRC, word die buigsterkte daarvan met 2,6%verhoog, maar dit het min effek op die buig -elastiese modulus van beton. Die buig -elastiese modulus van LHFRC is 1,3% hoër as dié van gewone beton en 0,3% laer as dié van LSFRC. LHFRC kan ook die buiging van beton aansienlik verbeter, en die buiging van die taaiheidsindeks is ongeveer 8 keer die van gewone beton en 1,3 keer die van LSFRC. As gevolg van die verskillende werkverrigting van twee of meer vesels in LHFRC in beton, kan die positiewe hibriede effek van sintetiese vesel en staalvesel in beton volgens die ingenieursbehoeftes gebruik word om die smeebaarheid, duursaamheid, taaiheid, kraaksterkte aansienlik te verbeter , buigsterkte en treksterkte van die materiaal, verbeter die materiële kwaliteit en verleng die lewensduur van die materiaal.
—— Abstract (Shanxi Architecture, Vol. 38, No. 11, Chen Huiqing)
Postyd: Aug-24-2022