Steel fiber fersterke beton (SFRC) is in nij soarte fan gearstalde materiaal dat kin wurde getten en spuite troch it tafoegjen fan in passend bedrach fan koarte stielen fiber yn gewoane beton. It hat him de lêste jierren yn binnen- en bûtenlân rap ûntwikkele. It oerwint de tekoarten fan lege treksterkte, lytse ultime ferlinging en brosse eigendom fan beton. It hat treflike eigenskippen lykas treksterkte, bûgjen ferset, skjirre ferset, crack ferset, wurgens ferset en hege taaiheid. It is tapast yn hydraulyske engineering, dyk en brêge, bou en oare engineering fjilden.

 

一.Untwikkeling fan stielen fiber fersterke beton

 

Fiber fersterke beton (FRC) is de ôfkoarting fan fiber fersterke beton. It is meastentiids in semint-basearre gearstalde gearstald út semint paste, speesje of beton en metaal fiber, anorganyske fibers of organyske fiber fersterke materialen. It is in nij boumateriaal foarme troch unifoarm fersprieden fan koarte en fyn fezels mei hege tensile sterkte, hege ultime elongation en hege alkali ferset yn de betonnen matrix. Fiber yn beton kin beheine de generaasje fan iere skuorren yn beton en de fierdere útwreiding fan skuorren ûnder de aksje fan eksterne krêft, effektyf oerwinne de ynherinte mankeminten lykas lege treksterkte, maklik cracking en minne wurgens ferset fan beton, en sterk ferbetterjen de prestaasjes fan impermeability, waterproof, froast ferset en fersterking beskerming fan beton. Fiber fersterke beton, benammen stielen fiber fersterke beton, hat lutsen mear en mear omtinken yn akademyske en yngenieur rûnten yn praktyske engineering fanwege syn superieure prestaasjes. 1907 Sovjet-ekspert B П. Hekpocab begûn te brûken metalen fiber fersterke beton; Yn 1910, HF Porter publisearre in ûndersyk rapport oer koarte fiber fersterke beton, suggerearret dat koarte stielen fezels moatte wurde evenredich ferspraat yn beton te fersterkjen matrix materialen; Yn 1911 foege Graham fan 'e Feriene Steaten stielen fezels ta yn gewoan beton om de sterkte en stabiliteit fan beton te ferbetterjen; Tsjin de 1940's hienen de Feriene Steaten, Brittanje, Frankryk, Dútslân, Japan en oare lannen in soad ûndersyk dien oer it brûken fan stielfaser om de slijtbestriding en crackresistinsje fan beton te ferbetterjen, de produksjetechnology fan stielfiberbeton, en it ferbetterjen fan de foarm fan stielen fiber te ferbetterjen de bonding sterkte tusken fiber en betonnen matrix; Yn 1963 publisearren JP romualdi en GB Batson in papier oer it crackûntwikkelingsmeganisme fan stielfiber beheind beton, en sette de konklúzje nei foaren dat de cracksterkte fan stielen fiber fersterke beton wurdt bepaald troch de gemiddelde ôfstân fan stielen fezels dy't in effektive rol spilet yn trekspanning (fiber spacing teory), dus begjint de praktyske ûntwikkeling poadium fan dit nije gearstalde materiaal. Oant no ta, mei de popularisearring en tapassing fan stielen fiber fersterke beton, fanwege de ferskillende ferdieling fan fezels yn beton, der binne benammen fjouwer soarten: stielen fiber fersterke beton, hybride fiber fersterke beton, layered stielen fiber fersterke beton en layered hybride fiber wapene beton.

 

二.Fersterking meganisme fan stielen fiber fersterke beton

 

1.Composite meganika teory. De teory fan gearstalde meganika is basearre op 'e teory fan trochgeande fiber-kompositen en kombineare mei de distribúsjekarakteristiken fan stielfezels yn beton. Yn dizze teory wurde kompositen beskôge as twa-fase-kompositen mei glêstried as ien faze en matrix as de oare faze.

 

Fiber spacing teory. Fiberspacing teory, ek wol bekend as crack ferset teory, wurdt foarsteld basearre op lineêre elastyske fraktuer meganika. Dizze teory hâldt yn dat it fersterkingseffekt fan fezels allinich besibbe is oan 'e unifoarm ferdielde fiberspacing (minimum spacing).

 

三.Analyse op ûntwikkeling status fan stielen fiber fersterke beton

 

1.Steel fiber fersterke beton.Steel fiber fersterke beton is in soarte fan relatyf unifoarm en multi-directional fersterke beton foarme troch it tafoegjen fan in lyts bedrach fan lege koalstof stiel, RVS en FRP fezels yn gewoane beton. De mingde hoemannichte stielen fiber is oer it generaal 1% ~ 2% troch folume, wylst 70 ~ 100kg stielen fiber wurdt mingd yn elke kubike meter fan beton troch gewicht. De lingte fan stielfaser moat 25 ~ 60mm wêze, de diameter moat 0.25 ~ 1.25mm wêze, en de bêste ferhâlding fan lingte oant diameter moat 50 ~ 700 wêze. Yn ferliking mei gewoane beton kin it net allinich de trek, skea, bûgen ferbetterje , wear en crack ferset, mar ek sterk fersterkje de fraktuer taaiens en ynfloed ferset fan beton, en gâns ferbetterje de wurgens ferset en duorsumens fan struktuer, benammen de hurdens kin wurde ferhege troch 10 ~ 20 kear. De meganyske eigenskippen fan stielen fiber fersterke beton en gewoane beton wurde fergelike yn Sina. As de ynhâld fan stielen fiber is 15% ~ 20% en it wetter cement ratio is 0,45, de treksterkte nimt ta mei 50% ~ 70%, de flexural sterkte nimt ta mei 120% ~ 180%, de ynfloed sterkte nimt ta mei 10 ~ 20 kear, de sterkte fan wurgens nimt ta mei 15 ~ 20 kear, de flexural taaiens nimt ta mei 14 ~ 20 kear, en de wear ferset wurdt ek gâns ferbettere. Dêrom hat stielen fiber fersterke beton bettere fysike en meganyske eigenskippen as gewoan beton.

2.Hybride fiber beton. Relevante ûndersyk gegevens litte sjen dat stielen fiber net signifikant befoarderet de compressive sterkte fan beton, of sels ferminderje it; Yn ferliking mei gewoan beton binne d'r posityf en negatyf (ferheging en fermindering) of sels tuskenlizzende opfettingen oer de ûnpermeabiliteit, slijtbestriding, ynfloed- en slijtbestriding fan stielen fiberarme beton en it foarkommen fan iere plastysk krimp fan beton. Dêrneist stielen fiber fersterke beton hat wat problemen, lykas grutte dosering, hege priis, roest en hast gjin wjerstân tsjin burst feroarsake troch brân, dat hat beynfloede syn tapassing yn ferskate mjitte. Yn 'e ôfrûne jierren begûnen guon ynlânske en bûtenlânske gelearden omtinken te jaan oan hybride glêstriedbeton (HFRC), besykje fezels te mingjen mei ferskate eigenskippen en foardielen, fan elkoar te learen, en spylje it "positive hybride effekt" op ferskate nivo's en laden stadia om ferskate eigenskippen fan beton te ferbetterjen, om te foldwaan oan 'e behoeften fan ferskate projekten. Lykwols, oangeande syn ferskate meganyske eigenskippen, benammen syn wurgens deformation en wurgens skea, deformation ûntwikkeling wet en skea skaaimerken ûnder statyske en dynamyske loads en konstante amplitude of fariabele amplitude cyclic loads, de optimale mingde bedrach en it mingen oanpart fan glêstried, de relaasje tusken komponinten fan gearstalde materialen, fersterkjen effekt en fersterkjen meganisme, anty wurgens prestaasjes, falen meganisme en bou technology, De problemen fan mix proporsjoneel design moatte wurde fierder bestudearre.

3.Layered stielen fiber fersterke beton.Monolityske glêstried fersterke beton is net maklik te mingjen gelijkmatig, de glêstried is maklik te agglomerearje, it bedrach fan glêstried is grut, en de kosten binne relatyf heech, wat ynfloed hat op syn brede tapassing. Troch in grut tal yngenieurpraktyk en teoretysk ûndersyk wurdt in nij soarte stielenfiberstruktuer, laach stielenfiberwapene beton (LSFRC), foarsteld. In lytse hoemannichte stielen fiber is lykmjittich ferdield op 'e boppeste en legere oerflakken fan' e dyk slab, en it midden is noch in gewoane betonnen laach. De stielen fiber yn LSFRC wurdt oer it algemien ferdield mei de hân of meganysk. De stielen fiber is lang, en de lingte diameter ferhâlding is oer it algemien tusken 70 ~ 120, showing in twadiminsjonale ferdieling. Sûnder de meganyske eigenskippen te beynfloedzjen, fermindert dit materiaal net allinich de hoemannichte stielenfaser sterk, mar foarkomt ek it ferskynsel fan fiberagglomeraasje yn it mingen fan yntegraal glêstriedbeton. Dêrneist hat de posysje fan stielen fiber laach yn beton in grutte ynfloed op de flexural sterkte fan beton. De fersterking effekt fan stielen fiber laach oan de ûnderkant fan beton is it bêste. Mei de posysje fan stielen fiber laach beweecht omheech, de fersterking effekt nimt ôf oanmerklik. De flexural sterkte fan LSFRC is mear as 35% heger as dy fan gewoan beton mei deselde mix oanpart, dat is wat leger as dy fan yntegraal stielen fiber fersterke beton. LSFRC kin lykwols in protte materiaalkosten besparje, en d'r is gjin probleem fan lestich mingen. Dêrom, LSFRC is in nij materiaal mei goede sosjale en ekonomyske foardielen en brede tapassing perspektyf, dat is weardich popularization en tapassing yn bestrating bou.

 

4.Gelaagde hybride fiber beton.Laach hybride fiber fersterke beton (LHFRC) is in gearstalde materiaal foarme troch it tafoegjen fan 0,1% polypropylene fiber op basis fan LSFRC en gelijkmatig fersprieden fan in grut oantal fyn en koarte polypropylene fezels mei hege tensile sterkte en hege ultime elongation yn de boppeste en legere stiel fezelbeton en it effen beton yn de middenlaach. It kin oerwinne de swakte fan LSFRC tuskenlizzende gewoane betonnen laach en foarkomme de potinsjele feiligens gefaren neidat it oerflak stielen fiber is droegen út. LHFRC kin signifikant ferbetterje de flexural sterkte fan beton. Yn ferliking mei gewoane beton wurdt syn flexural sterkte fan gewoane beton ferhege mei sawat 20%, en fergelike mei LSFRC is syn flexural sterkte ferhege mei 2,6%, mar it hat net folle ynfloed op 'e flexural elastyske modulus fan beton. De flexural elastyske modulus fan LHFRC is 1,3% heger as dy fan gewoan beton en 0,3% leger as dy fan LSFRC. LHFRC kin ek signifikant ferbetterje de flexural taaiens fan beton, en syn flexural taaiheid yndeks is likernôch 8 kear dat fan gewoan beton en 1,3 kear dat fan LSFRC. Boppedat, troch de ferskillende prestaasjes fan twa of mear fezels yn LHFRC yn beton, neffens de technyske behoeften, kin it positive hybride effekt fan syntetyske fezels en stielen fibers yn beton brûkt wurde om de duktiliteit, duorsumens, hurdens, cracksterkte sterk te ferbetterjen , flexural sterkte en tensile sterkte fan it materiaal, ferbetterjen fan de materiaal kwaliteit en ferlingje de tsjinst libben fan it materiaal.

——Abstrakt (Shanxi arsjitektuer, Vol. 38, No. 11, Chen Huiqing)