Ang steel fiber reinforced concrete (SFRC) usa ka bag-ong tipo sa composite nga materyal nga mahimong ibubo ug i-spray pinaagi sa pagdugang sa usa ka angay nga kantidad sa mubo nga steel fiber ngadto sa ordinaryo nga konkreto. Kini paspas nga milambo sa balay ug sa gawas sa nasud sa bag-ohay nga mga tuig. Gibuntog niini ang mga kakulangan sa ubos nga tensile strength, gamay nga ultimate elongation ug brittle property sa kongkreto. Kini adunay maayo kaayo nga mga kabtangan sama sa tensile strength, bending resistance, shear resistance, crack resistance, fatigue resistance ug taas nga katig-a. Gipadapat kini sa hydraulic engineering, dalan ug tulay, konstruksyon ug uban pang natad sa engineering.
1. Pagpalambo sa steel fiber reinforced concrete
Ang fiber reinforced concrete (FRC) mao ang abbreviation sa fiber reinforced concrete. Kasagaran kini usa ka composite nga nakabase sa semento nga gilangkuban sa semento paste, mortar o kongkreto ug metal nga fiber, dili organikong fiber o organikong fiber nga gipalig-on nga mga materyales. Kini usa ka bag-ong materyales sa pagtukod nga naporma pinaagi sa parehas nga pagsabwag sa mugbo ug pino nga mga lanot nga adunay taas nga kusog nga tensile, taas nga katapusan nga elongation ug taas nga resistensya sa alkali sa kongkreto nga matrix. Ang fiber sa kongkreto mahimong limitahan ang henerasyon sa mga sayo nga mga liki sa konkreto ug ang dugang nga pagpalapad sa mga liki ubos sa aksyon sa gawas nga pwersa, epektibo nga makabuntog sa mga kinaiyanhon nga mga depekto sama sa ubos nga tensile nga kusog, sayon nga pagliki ug dili maayo nga kakapoy nga pagsukol sa kongkreto, ug pag-ayo sa performance. sa impermeability, waterproof, frost resistance ug reinforcement protection sa kongkreto. Ang fiber reinforced concrete, ilabi na ang steel fiber reinforced concrete, nakadani ug dugang nga pagtagad sa academic ug engineering circles sa praktikal nga engineering tungod sa iyang superyor nga performance. 1907 Sobyet nga eksperto nga si B П. Ang Hekpocab nagsugod sa paggamit sa metal fiber reinforced concrete; Niadtong 1910, gipatik sa HF Porter ang usa ka taho sa panukiduki bahin sa mugbo nga fiber nga gipalig-on nga konkreto, nga nagsugyot nga ang mugbo nga mga lanot sa asero kinahanglan parehas nga isabwag sa konkreto aron mapalig-on ang mga materyales sa matrix; Niadtong 1911, si Graham sa Estados Unidos midugang ug steel fiber ngadto sa ordinaryo nga kongkreto aron mapalambo ang kalig-on ug kalig-on sa kongkreto; Sa 1940s, ang Estados Unidos, Britain, France, Germany, Japan ug uban pang mga nasud nakahimo ug daghang panukiduki bahin sa paggamit sa steel fiber aron mapauswag ang pagsukol sa pagsul-ob ug pagsukol sa liki sa konkreto, ang teknolohiya sa paghimo sa konkreto nga steel fiber, ug pagpaayo sa porma sa steel fiber aron sa pagpalambo sa kalig-on sa bonding tali sa fiber ug kongkreto nga matrix; Sa 1963, si JP romualdi ug GB Batson nagpatik sa usa ka papel sa mekanismo sa pag-uswag sa liki sa steel fiber confined concrete, ug gibutang sa unahan ang konklusyon nga ang liki nga kusog sa steel fiber reinforced concrete determinado sa kasagaran nga gilay-on sa steel fibers nga adunay epektibo nga papel. sa tensile stress (fiber spacing theory), sa ingon nagsugod sa praktikal nga yugto sa pagpalambo niining bag-ong composite nga materyal. Hangtud karon, uban sa pagkapopular ug paggamit sa steel fiber reinforced kongkreto, tungod sa lain-laing mga-apod-apod sa mga lanot sa konkreto, adunay nag-una nga upat ka mga matang: steel fiber reinforced kongkreto, hybrid fiber reinforced kongkreto, layered steel fiber reinforced kongkreto ug layered hybrid fiber reinforced kongkreto.
2. Pagpalig-on sa mekanismo sa steel fiber reinforced concrete
(1)Teorya sa komposit nga mekaniko. Ang teorya sa composite mechanics gibase sa teorya sa padayon nga fiber composites ug inubanan sa mga kinaiya sa pag-apod-apod sa steel fibers sa kongkreto. Sa kini nga teorya, ang mga composite giisip nga duha ka hugna nga mga komposit nga adunay fiber ingon usa ka hugna ug matrix ingon usa ka bahin.
(2) Fiber spacing theory. Fiber spacing theory, nailhan usab nga crack resistance theory, gisugyot base sa linear elastic fracture mechanics. Kini nga teorya naghupot nga ang pagpalig-on nga epekto sa mga lanot nalangkit lamang sa uniporme nga giapod-apod nga gilay-on sa fiber (minimum nga gilay-on).
3. Pagtuki sa kahimtang sa kalamboan sa steel fiber reinforced kongkreto
1.Steel fiber reinforced concrete. Ang steel fiber reinforced concrete usa ka matang sa medyo uniporme ug multi-directional reinforced concrete nga naporma pinaagi sa pagdugang ug gamay nga kantidad sa low carbon steel, stainless steel ug FRP fibers ngadto sa ordinaryo nga kongkreto. Ang gidaghanon sa pagsagol sa steel fiber kasagaran 1% ~ 2% sa gidaghanon, samtang ang 70 ~ 100kg steel fiber gisagol sa matag cubic meter sa kongkreto nga gibug-aton. Ang gitas-on sa steel fiber kinahanglan nga 25 ~ 60mm, ang diametro kinahanglan nga 0.25 ~ 1.25mm, ug ang labing maayo nga ratio sa gitas-on sa diametro kinahanglan nga 50 ~ 700. Kon itandi sa ordinaryo nga konkreto, kini dili lamang sa pagpalambo sa tensile, paggunting, bending , pagsul-ob ug liki pagsukol, apan usab sa hilabihan gayud sa pagpalambo sa bali katig-a ug epekto sa pagbatok sa kongkreto, ug kamahinungdanon pagpalambo sa kakapoy pagsukol ug kalig-on sa istruktura, ilabi na ang katig-a mahimong madugangan sa 10 ~ 20 ka beses. Ang mekanikal nga mga kabtangan sa steel fiber reinforced kongkreto ug ordinaryo nga konkreto itandi sa China. Kung ang sulud sa steel fiber mao ang 15% ~ 20% ug ang ratio sa semento sa tubig mao ang 0.45, ang kusog nga tensile nagdugang sa 50% ~ 70%, ang kusog nga flexural nagdugang sa 120% ~ 180%, ang kusog sa epekto nagdugang sa 10 ~ 20 mga panahon, ang epekto sa kusog sa kakapoy nagdugang sa 15 ~ 20 ka beses, ang flexural kalig-on nagdugang sa 14 ~ 20 ka beses, ug ang pagsul-ob sa pagsukol labi usab nga milambo. Busa, ang steel fiber reinforced concrete adunay mas maayo nga pisikal ug mekanikal nga mga kabtangan kay sa yano nga konkreto.
4. Hybrid fiber kongkreto
Relevant research data nagpakita nga steel fiber dili kamahinungdanon pagpalambo sa compressive kusog sa kongkreto, o bisan pa sa pagkunhod niini; Kung itandi sa yano nga konkreto, adunay positibo ug negatibo (pagtaas ug pagkunhod) o bisan ang mga intermediate nga pagtan-aw sa impermeability, wear resistance, impact ug wear resistance sa steel fiber reinforced concrete ug ang pagpugong sa sayo nga plastic shrinkage sa kongkreto. Dugang pa, ang steel fiber reinforced concrete adunay pipila ka mga problema, sama sa dako nga dosis, taas nga presyo, taya ug halos walay pagbatok sa pagbuto tungod sa kalayo, nga nakaapekto sa paggamit niini sa lain-laing mga ang-ang. Sa bag-ohay nga mga tuig, ang pipila ka mga domestic ug langyaw nga mga eskolar nagsugod sa pagtagad sa hybrid fiber kongkreto (HFRC), naningkamot sa pagsagol sa mga lanot uban sa lain-laing mga kabtangan ug mga bentaha, pagkat-on gikan sa usag usa, ug paghatag play sa "positibo hybrid nga epekto" sa lain-laing mga lebel ug loading yugto sa pagpalambo sa lain-laing mga kabtangan sa konkreto, aron sa pagsugat sa mga panginahanglan sa lain-laing mga proyekto. Apan, mahitungod sa iyang nagkalain-laing mekanikal nga mga kabtangan, ilabi na sa iyang kakapoy deformation ug kakapoy kadaot, deformation development balaod ug kadaot nga mga kinaiya ubos sa static ug dinamikong load ug kanunay nga amplitude o variable amplitude cyclic load, ang kamalaumon nga gidaghanon sa pagsagol ug pagsagol proporsiyon sa fiber, ang relasyon tali sa mga sangkap sa composite nga mga materyales, pagpalig-on sa epekto ug pagpalig-on sa mekanismo, anti kakapoy performance, kapakyasan mekanismo ug pagtukod teknolohiya, Ang mga problema sa mix proporsyon disenyo kinahanglan nga dugang nga gitun-an.
5. Layered steel fiber reinforced concrete
Ang monolithic fiber reinforced concrete dili sayon sa pagsagol nga parehas, ang fiber dali nga mag-agglomerate, ang gidaghanon sa fiber dako, ug ang gasto medyo taas, nga makaapekto sa lapad nga aplikasyon niini. Pinaagi sa usa ka dako nga gidaghanon sa engineering practice ug theoretical research, usa ka bag-o nga matang sa steel fiber structure, layer steel fiber reinforced concrete (LSFRC), gisugyot. Ang usa ka gamay nga kantidad sa steel fiber parehas nga giapod-apod sa ibabaw ug ubos nga mga bahin sa slab sa dalan, ug ang tunga usa pa nga usa ka yano nga kongkreto nga layer. Ang steel fiber sa LSFRC kasagaran nga giapod-apod sa kamut o mekanikal nga paagi. Ang steel fiber mao ang taas, ug ang gitas-on diametro ratio mao ang kasagaran sa taliwala sa 70 ~ 120, nga nagpakita sa usa ka duha ka-dimensional-apod-apod. Kung wala’y epekto sa mekanikal nga mga kabtangan, kini nga materyal dili lamang makapakunhod sa gidaghanon sa steel fiber, apan naglikay usab sa panghitabo sa fiber agglomeration sa pagsagol sa integral fiber reinforced concrete. Dugang pa, ang posisyon sa steel fiber layer sa kongkreto adunay dako nga epekto sa flexural nga kusog sa kongkreto. Ang reinforcement nga epekto sa steel fiber layer sa ubos sa kongkreto mao ang labing maayo. Uban ang posisyon sa steel fiber layer nga nag-uswag, ang epekto sa pagpalig-on mikunhod pag-ayo. Ang flexural nga kusog sa LSFRC labaw pa sa 35% nga mas taas kaysa sa yano nga konkreto nga adunay parehas nga proporsiyon sa pagsagol, nga gamay nga ubos kaysa sa integral nga steel fiber reinforced concrete. Bisan pa, ang LSFRC makatipig daghang materyal nga gasto, ug wala’y problema sa lisud nga pagsagol. Busa, ang LSFRC usa ka bag-ong materyal nga adunay maayo nga sosyal ug ekonomikanhon nga mga benepisyo ug halapad nga mga prospect sa aplikasyon, nga takus sa pagkapopular ug aplikasyon sa pagtukod sa simento.
6. Layered hybrid fiber kongkreto
Ang layer hybrid fiber reinforced concrete (LHFRC) usa ka composite nga materyal nga naporma pinaagi sa pagdugang sa 0.1% polypropylene fiber base sa LSFRC ug parehas nga pag-apod-apod sa daghang gidaghanon sa pino ug mugbo nga polypropylene fibers nga adunay taas nga kusog sa tensile ug taas nga katapusan nga pagpahaba sa taas ug ubos nga asero fiber concrete ug ang plain concrete sa tunga nga layer. Mahimong mabuntog niini ang kahuyang sa LSFRC intermediate plain concrete layer ug mapugngan ang potensyal nga mga peligro sa kaluwasan human ang ibabaw nga steel fiber madaot. Ang LHFRC makapauswag pag-ayo sa flexural strength sa kongkreto. Kung itandi sa plain concrete, ang flexural strength niini sa plain concrete misaka sa mga 20%, ug itandi sa LSFRC, ang flexural strength niini misaka sa 2.6%, pero gamay ra ang epekto niini sa flexural elastic modulus sa concrete. Ang flexural elastic modulus sa LHFRC kay 1.3% nga mas taas kaysa sa plain concrete ug 0.3% nga mas ubos kay sa LSFRC. Ang LHFRC mahimo usab nga makapausbaw pag-ayo sa flexural toughness sa kongkreto, ug ang flexural toughness index niini mga 8 ka pilo sa plain concrete ug 1.3 ka beses sa LSFRC. Dugang pa, tungod sa lain-laing mga performance sa duha o labaw pa nga mga lanot sa LHFRC sa konkreto, sumala sa mga panginahanglan sa engineering, ang positibo nga hybrid nga epekto sa sintetikong fiber ug steel fiber sa kongkreto mahimong gamiton sa pag-ayo sa pagpalambo sa ductility, durability, kagahi, crack kusog. , flexural strength ug tensile strength sa materyal, pagpalambo sa materyal nga kalidad ug pagpalugway sa serbisyo sa kinabuhi sa materyal.
——Abstract (Shanxi architecture, Tomo 38, Num. 11, Chen Huiqing)
Oras sa pag-post: Ago-24-2022