Az acélszálas vasbeton (SFRC) egy új típusú kompozit anyag, amelyet öntözhetünk és permetezhetünk úgy, hogy megfelelő mennyiségű rövid acélszál hozzáadása a szokásos betonhoz. Az utóbbi években gyorsan fejlődött otthon és külföldön. Ez legyőzi az alacsony szakítószilárdság hiányát, a kis végső nyúlást és a beton törékeny tulajdonságát. Kiváló tulajdonságai, például szakítószilárdság, hajlító ellenállás, nyírási ellenállás, repedés ellenállás, fáradtság ellenállás és nagy keménység. Hidraulikus mérnöki, út- és híd-, építési és egyéb mérnöki területeken alkalmazták.
1. Acélszálas vasbeton fejlesztése
A szálas vasbeton (FRC) a rostos vasbeton rövidítése. Ez általában egy cementalapú kompozit, amely cementpasztából, habarcsból vagy betonból és fémrostból, szervetlen rostból vagy szerves rost megerősített anyagokból áll. Ez egy új építőanyag, amelyet a nagy szakítószilárdságú rövid és finom szálak egyenletes eloszlásával alakítanak ki, a nagy végső nyúlás és a beton mátrix magas lúgos ellenállásával. A betonban lévő rost korlátozhatja a korai repedések előállítását a betonban és a repedések további kiterjesztését a külső erő hatására, hatékonyan legyőzve az olyan velejáró hibákat, mint például az alacsony szakítószilárdság, az egyszerű repedés és a beton rossz fáradtság -ellenállása, és jelentősen javítja a teljesítményt. a behatolhatatlanság, a vízálló, a fagyállóság és a beton megerősítésének védelme. A rostos vasbeton, különösen az acélszálas vasbeton, egyre nagyobb figyelmet fordított a tudományos és mérnöki körökben a gyakorlati mérnöki munka során, kiváló teljesítménye miatt. 1907 szovjet szakértő b п. A hekpocab fémszálas vasbeton használatát kezdte; 1910 -ben a HF Porter kutatási jelentést tett közzé a rövid szálas vasbetonról, ami arra utal, hogy a rövid acélszálakat egyenletesen kell eloszlatni a betonban a mátrix anyagok megerősítése érdekében; 1911 -ben az Egyesült Államok Graham az acélszálakat adta a szokásos betonhoz, hogy javítsa a beton erősségét és stabilitását; Az 1940 -es évekre az Egyesült Államok, Nagy -Britannia, Franciaország, Németország, Japán és más országok sok kutatást végeztek az acélszálak használatáról, hogy javítsák a beton kopásállóságát és repedési ellenállását, az acélrost -beton gyártási technológiáját, és javítsák a Acélszál alakja, hogy javítsa a rost és a beton mátrix közötti kötési szilárdságot; 1963 -ban a JP Romualdi és a GB Batson közzétett egy papírt az acélszálas zárt beton repedésfejlesztési mechanizmusáról, és arra a következtetésre jutott, hogy az acélszál -megerősített beton repedési szilárdságát az acélszálak átlagos távolsága határozza meg, amely hatékony szerepet játszik, amely hatékony szerepet játszik, amely hatékony szerepet játszik, amely hatékony szerepet játszik, és amely hatékony szerepet játszik, és amely hatékony szerepet játszik, és amely hatékony szerepet játszik. A húzóstresszben (rost -távolságelmélet), ezáltal megkezdi az új kompozit anyag gyakorlati fejlődési szakaszát. Mostanáig, az acélszálas vasbeton népszerűsítésével és alkalmazásával, a szálak betonban történő eltérő eloszlása miatt, főként négy típusú: acélszálas vasbeton, hibrid szálas vasbeton, rétegezett acélszálas vasbeton és rétegezett hibrid rost vasbeton.
2.
(1) Kompozit mechanikai elmélet. A kompozit mechanika elmélete a folyamatos szálas kompozitok elméletén alapul, és a betonban lévő acélszálak eloszlási jellemzőivel kombinálva. Ebben az elméletben a kompozitokat kétfázisú kompozitnak tekintik, amelynek egy fázisú, mátrixként a másik fázis.
(2) Szálas távolságelmélet. A rost -távolság elméletét, más néven repedés ellenálláselméletet is ismertek, a lineáris elasztikus törésmechanika alapján javasolják. Ez az elmélet azt állítja, hogy a szálak megerősítő hatása csak az egyenletesen elosztott rost -távolsághoz (minimális távolság) kapcsolódik.
3. Elemzés az acélszálas vasbeton fejlesztési állapotáról
1.Lal a szálas vasbeton. Az acélszálas vasbeton egyfajta viszonylag egyenletes és többirányú vasbeton, amelyet kis mennyiségű alacsony széntartalmú acél, rozsdamentes acél és FRP szálak hozzáadásával alakítanak ki a szokásos betonba. Az acélrost keverési mennyisége általában 1% ~ 2%, míg a 70 ~ 100 kg acélszálat minden egyes köbméter betonban összekeverik. Az acélszál hosszának 25 ~ 60 mm -nek kell lennie, az átmérőnek 0,25 ~ 1,25 mm -nek kell lennie, és a hossz és az átmérő legjobb arányának 50 ~ 700 -nak kell lennie. , a kopás és a repedés ellenállás, de jelentősen javítják a beton törési szilárdságát és ütési ellenállását, és jelentősen javíthatják a fáradtság ellenállását és a szerkezet tartósságát, különösen a szilárdság megnövekedett. 10 ~ 20 -szor. Az acélszálas vasbeton és a szokásos beton mechanikai tulajdonságait összehasonlítják Kínában. Ha az acélszál tartalma 15% ~ 20%, a vízcement arány pedig 0,45, a szakítószilárdság 50% ~ 70% -kal növekszik, a hajlítószilárdság 120% ~ 180% -kal növekszik, az ütközési szilárdság 10 ~ 20 -rel növekszik. Időnként az ütközési fáradtság szilárdsága 15 ~ 20 -szor növekszik, a hajlító szilárdság 14 ~ 20 -szor növekszik, és a kopásállóság szintén jelentősen javul. Ezért az acélszálas vasbetonnak jobb fizikai és mechanikai tulajdonságai vannak, mint a sima beton.
4. hibrid rostbeton
A releváns kutatási adatok azt mutatják, hogy az acélszál nem támogatja jelentősen a beton nyomószilárdságát, sőt azt sem csökkenti; A sima betonhoz képest pozitív és negatív (növekedés és csökkenés) vagy akár köztes nézetek vannak az acélszál -megerősített beton áthatolhatatlanságára, kopásállóságára, ütközésére és kopásállóságára, valamint a beton korai műanyag zsugorodásának megelőzésére. Ezenkívül az acélszálas vasbetonnak vannak bizonyos problémái, mint például a nagy adag, a magas ár, a rozsda és a tűz által okozott robbantás, amely a különböző fokú alkalmazást befolyásolta. Az utóbbi években néhány hazai és külföldi tudós elkezdett figyelni a hibrid rostbetonra (HFRC), megpróbálta a szálakat különböző tulajdonságokkal és előnyökkel keverni, egymástól tanulni, és különféle szinteken játszani a "pozitív hibrid hatásnak", és és a "pozitív hibrid hatásnak" adják a "pozitív hibrid hatást". betöltési szakaszok a beton különféle tulajdonságainak javítása érdekében, hogy megfeleljenek a különböző projektek igényeinek. A különféle mechanikai tulajdonságait illetően, különös tekintettel a fáradtság deformációjára és a fáradtságkárosodásokra, a deformációs fejlesztési törvény és a károsodás jellemzői statikus és dinamikus terhelések, valamint állandó amplitúdó vagy változó amplitúdó -ciklikus terhelések, az optimális keverési mennyiség és a rost keverési aránya, a kapcsolat, a kapcsolat, a kapcsolat, a kapcsolat, a kapcsolat, a kapcsolat, a kapcsolat, a kapcsolat A kompozit anyagok alkotóelemei, az erősítő hatás és az erősítő mechanizmus, a fáradtság elleni teljesítmény, a meghibásodás mechanizmus és az építési technológia között a keverék arányának kialakításának problémáinak tovább kell lennie. tanult.
5. rétegezett acélszálas vasbeton
A monolit rostos vasbeton nem könnyű egyenletesen keverni, a rost könnyen agglomerálható, a rost mennyisége nagy, és a költségek viszonylag magas, ami befolyásolja annak széles alkalmazását. Számos mérnöki gyakorlat és elméleti kutatás révén új típusú acélszál -szerkezetet, a réteg acélszálas vasbeton (LSFRC) réteget javasolnak. Kis mennyiségű acélrost egyenletesen eloszlik az útlap felső és alsó felületén, és a középső része még mindig egy sima betonréteg. Az LSFRC -ben az acélszál általában manuálisan vagy mechanikusan eloszlik. Az acélszál hosszú, és a hosszúság átmérője általában 70 ~ 120 között van, kétdimenziós eloszlást mutatva. A mechanikai tulajdonságok befolyásolása nélkül ez az anyag nemcsak nagymértékben csökkenti az acélrost mennyiségét, hanem elkerüli a szálas agglomeráció jelenségét is az integrált szálas vasbeton keverésében. Ezenkívül az acélszálú réteg betonban lévő helyzete nagy hatással van a beton hajlítószilárdságára. Az acélszálas réteg megerősítő hatása a beton alján a legjobb. Mivel az acélszálas réteg felfelé mozog, a megerősítő hatás jelentősen csökken. Az LSFRC hajlítószilárdsága több mint 35% -kal magasabb, mint az azonos keverék arányú sima betoné, amely valamivel alacsonyabb, mint az integrált acélszálas vasbetoné. Az LSFRC azonban sok anyagköltséget takaríthat meg, és nincs probléma a nehéz keveréssel. Ezért az LSFRC egy új anyag, jó társadalmi és gazdasági előnyökkel és széles körű alkalmazás kilátásokkal, amelyek érdemesek a népszerűsítésre és a járdaépítésben való alkalmazásra.
6. Réteges hibrid rostbeton
A réteg hibrid szálas vasbeton (LHFRC) egy kompozit anyag, amelyet 0,1% polipropilén rost hozzáadásával alakítanak ki, az LSFRC és az egyenletesen elosztva számos finom és rövid polipropilén szál nagy szakítószilárdságú és nagy végső elején a felső és alsó acélban A szálas beton és a középső réteg sima betonja. Meg tudja oldani az LSFRC közbenső sima betonréteg gyengeségét, és megakadályozhatja a potenciális biztonsági veszélyeket, miután a felszíni acélrost kimerült. Az LHFRC jelentősen javíthatja a beton hajlítószilárdságát. A sima betonnal összehasonlítva a sima beton hajlítószilárdsága körülbelül 20%-kal növekszik, és az LSFRC -vel összehasonlítva, hajlítószilárdsága 2,6%-kal növekszik, de kevés hatással van a beton hajlító rugalmassági modulusára. Az LHFRC hajlékony elasztikus modulusa 1,3% -kal magasabb, mint a sima betoné, és 0,3% -kal alacsonyabb, mint az LSFRC. Az LHFRC szintén jelentősen javíthatja a beton hajlító szilárdságát, és hajlító szilárdsági indexe körülbelül 8 -szoros a sima beton és az LSFRC 1,3 -szoros. Sőt, az LHFRC -ben lévő két vagy több szál eltérő teljesítménye miatt a mérnöki igények szerint a szintetikus rost és acélrost pozitív hibrid hatása a betonban felhasználható a rugalmasság, a tartósság, a szilárdság, a repedés szilárdságának jelentős javítására. , az anyag hajlító ereje és szakítószilárdsága javítja az anyag minőségét és meghosszabbítja az anyag élettartamát.
- ABSTRACT (Shanxi Architecture, 38. kötet, 11. szám, Chen Huiqing)
A postai idő: augusztus-24-2022