Plieninis gelžbetonis (SFRC) yra naujo tipo kompozitinė medžiaga, kurią galima pilti ir purkšti į įprastą betoną įdedant atitinkamą kiekį trumpo plieno pluošto. Pastaraisiais metais ji greitai vystėsi namuose ir užsienyje. Tai įveikia mažo tempimo stiprumo, mažo galutinio pailgėjimo ir trapios betono savybės trūkumus. Jis pasižymi puikiomis savybėmis, tokiomis kaip tempimo stiprumas, atsparumas lenkimui, atsparumas šlyties, atsparumas įtrūkimams, atsparumas nuovargiui ir didelis tvirtumas. Jis buvo pritaikytas hidraulinėje inžinerijoje, kelių ir tiltų, statybų ir kitų inžinerijos laukuose.

 

一．Plieninio pluošto sustiprinto betono kūrimas

 

Pluošto gelžbetonio (FRC) yra pluošto sustiprinto betono santrumpa. Paprastai tai yra cemento pagrindu pagamintas kompozitas, sudarytas iš cemento pastos, skiedinio ar betono ir metalo pluošto, neorganinio pluošto ar organinio pluošto sustiprintų medžiagų. Tai yra nauja statybinė medžiaga, suformuota vienodai išsklaidanti trumpus ir smulkius pluoštus, turinčius didelį tempimo stiprumą, aukštą galutinį pailgėjimą ir didelį šarminio atsparumą betoninėje matricoje. Betono pluoštas gali apriboti ankstyvų betono įtrūkimų generavimą ir tolesnį plyšių išplėtimą veikiant išorinei jėgai, veiksmingai įveikti būdingus defektus, tokius kaip mažas tempimo stiprumas, lengvas įtrūkimas ir blogas betono atsparumas nuovargiui ir labai pagerina našumą neprilygstamumo, neperšlampamo, atsparumo šalčiams ir betono armatūros apsauga. Pluošto gelžbetonio, ypač plieno pluošto sustiprinto betono, dėl savo pranašumo sulaukė vis daugiau ir daugiau dėmesio akademiniuose ir inžinerijos sluoksniuose praktinėje inžinerijoje. 1907 m. Sovietų ekspertas b п. Hekpocabas pradėjo naudoti metalinį pluošto gelžbetonį; 1910 m. „HF Porter“ paskelbė tyrimo ataskaitą apie trumpo pluošto armuotą betoną, kuris rodo, kad trumpus plieno pluoštus reikia tolygiai išsklaidyti betone, kad sustiprintų matricos medžiagas; 1911 m. Jungtinių Valstijų Grahamas pridėjo plieno pluošto į paprastą betoną, kad pagerintų betono stiprumą ir stabilumą; Iki 1940 m. JAV, Britanija, Prancūzija, Vokietija, Japonija ir kitos šalys atliko daugybę tyrimų, kaip panaudoti plieno pluoštą, siekiant pagerinti betono atsparumą susidėvėjimui ir įtrūkimų atsparumui, plieno pluošto betono gamybos technologijai ir pagerinti Plieno pluošto forma, siekiant pagerinti ryšio stiprumą tarp pluošto ir betoninės matricos; 1963 m. „JP Romualdi“ ir „GB Batson“ paskelbė popierių apie plieno pluošto įtrūkimo formavimo mechanizmą uždarą betoną ir padarė išvadą, kad plieno pluošto sustiprinto betono įtrūkimo stiprumą lemia vidutinis plieno pluošto tarpas, kuris vaidina veiksmingą vaidmenį veiksmingą vaidmenį. Esant tempimo stresui (pluošto tarpų teorija), taip pradedant šios naujos kompozicinės medžiagos praktinį vystymosi etapą. Iki šiol išpopuliarinus ir pritaikius plieno pluošto gelžbetonį dėl skirtingo pluošto pasiskirstymo betone, daugiausia yra keturios rūšys: plieno pluošto gelžbetoninis, hibridinio pluošto gelžbetoninis, sluoksniuotas plieninis pluoštas sustiprintas betonas ir sluoksniuotas hibridinio pluošto pluoštas sustiprintas betonas.

 

二.Plieno pluošto stiprinimo mechanizmo stiprinimo mechanizmas

 

1. Kompozitinės mechanikos teorija. Kompozicinės mechanikos teorija grindžiama nepertraukiamo pluošto kompozitų teorija ir derinama su plieno pluošto pasiskirstymo charakteristikomis betone. Šioje teorijoje kompozitai laikomi dviejų fazių kompozicijomis, kurių pluoštas yra viena fazė, o matrica-kita fazė.

 

Pluošto tarpų teorija. Siūloma pluošto tarpų teorija, dar žinoma kaip atsparumo įtrūkimo teorijai, remiantis linijiniais elastinių lūžių mechanika. Ši teorija teigia, kad pluoštų sustiprinimo poveikis yra susijęs tik su vienodai pasiskirstymo pluošto tarpais (minimalus tarpas).

 

三.Plieno pluošto sustiprinto betono vystymosi būklės analizė

 

1.Plieninis pluoštas gelžbetonis.Plieno pluošto gelžbetonis yra tam tikras vienodas ir daugialypis gelžbetoninis betonas, susidarantis pridedant nedidelį kiekį mažai anglies plieno, nerūdijančio plieno ir FRP pluošto į įprastą betoną. Plieninio pluošto maišymo kiekis paprastai yra 1% ~ 2% tūrio, o 70 ~ 100 kg plieno pluoštas yra sumaišytas kiekviename kubiniame betono metre pagal svorį. Plieninio pluošto ilgis turėtų būti 25 ~ 60 mm, skersmuo turėtų būti 0,25 ~ 1,25 mm, o geriausias ilgio ir skersmens santykis turėtų būti 50 ~ 700. Palyginti su įprastu betonu, jis gali ne tik pagerinti tempimo, šlyties, lenkimo, lenkimo , atsparumas nusidėvėjimui ir įtrūkimams, tačiau taip pat labai padidina betono atsparumą lūžiams ir smūgio atsparumui bei žymiai pagerina nuovargio atsparumą ir struktūros ilgaamžiškumą, ypač kietumą galima padidinti 10 ~ 20 kartų. Kinijoje lyginamos plieno pluošto armuoto betono ir paprasto betono mechaninės savybės. Kai plieno pluošto kiekis yra 15% ~ 20%, o vandens cemento santykis yra 0,45, tempimo stipris padidėja 50% ~ 70%, lenkimo stiprumas padidėja 120% ~ 180%, smūgio stipris padidėja 10 ~ 20 Laikai, nuovargio stiprumas padidėja 15 ~ 20 kartų, lenkimo tvirtumas padidėja 14 ~ 20 kartų, o atsparumas nusidėvėjimui taip pat žymiai pagerėja. Todėl plieno pluošto gelžbetoniai turi geresnes fizines ir mechanines savybes nei paprastas betonas.

2. Hibridinis pluoštinis betonas. Atitinkami tyrimų duomenys rodo, kad plieno pluoštas betono stiprio gniuždant ženkliai neskatina, o gal net ir nesumažina; Palyginti su paprastu betonu, yra teigiamas ir neigiamas (padidėjimas ir sumažėjimas) ar net tarpinis vaizdas į nepalankumą, atsparumas susidėvėjimui, poveikiui ir plieno pluošto sustiprinto betono atsparumui ir susidėvėjimui, ir išvengti ankstyvojo betono plastiko susitraukimo. Be to, plieno pluošto sustiprintas betonas turi tam tikrų problemų, tokių kaip didelė dozė, aukšta kaina, rūdis ir beveik be atsparumo gaisro sukeltam sprogimui, kuris paveikė jo taikymą skirtingo laipsnio. Pastaraisiais metais kai kurie vidaus ir užsienio mokslininkai pradėjo atkreipti dėmesį į hibridinį pluošto betoną (HFRC), bandydami sumaišyti pluoštus su skirtingomis savybėmis ir pranašumais, mokytis vieni iš kitų ir žaisti „teigiamą hibridinį poveikį“ skirtingais lygmenimis ir Pakrovimo etapai, siekiant sustiprinti įvairias betono savybes, kad patenkintų skirtingų projektų poreikius. Tačiau atsižvelgiant į įvairias jo mechanines savybes, ypač nuovargio deformacijos ir nuovargio pažeidimo, deformacijų vystymosi dėsnio ir pažeidimo charakteristikos esant statinėms ir dinaminėms apkrovoms bei pastoviai amplitudės ar kintamos amplitudės ciklinėms apkrovoms, optimalus maišymo kiekis ir maišymo dalis, santykis, santykis, santykis, santykis, santykis, santykis, santykis, santykis, santykis, santykis. Tarp kompozicinių medžiagų komponentų, stiprinimo efekto ir stiprinimo mechanizmo, nuovargio veikimo, gedimo mechanizmo ir statybos technologijos stiprinimo, reikia toliau tirti mišinio proporcijos projekto problemas.

3.Lakšto plieno pluošto gelžbetonio.Monolito pluošto gelžbetonį nėra lengva sumaišyti tolygiai, pluoštą lengva aglomeruoti, pluošto kiekis yra didelis, o išlaidos yra palyginti didelės, o tai daro įtaką jo plačiam pritaikymui. Vykdant daugybę inžinerinių praktikų ir teorinių tyrimų, siūlomas naujo tipo plieno pluošto konstrukcija, sluoksnio plieno pluošto gelžbetonio (LSFRC). Nedidelis plieno pluošto kiekis yra tolygiai paskirstomas ant viršutinio ir apatinio kelio plokštės paviršių, o vidurys vis dar yra paprastas betoninis sluoksnis. Plieninis pluoštas LSFRC paprastai pasiskirsto rankiniu būdu arba mechaniškai. Plieninis pluoštas yra ilgas, o ilgio skersmens santykis paprastai yra nuo 70 iki 120, tai rodo dvimatį pasiskirstymą. Ši medžiaga, nepaveikdama mechaninių savybių, ne tik labai sumažina plieno pluošto kiekį, bet ir išvengia pluošto aglomeracijos reiškinio maišant integruotą pluošto gelžbetonį. Be to, plieno pluošto sluoksnio padėtis betone daro didelę įtaką betono lenkimo stiprumui. Geriausias plieno pluošto sluoksnio armatūros poveikis betono apačioje. Kai juda plieno pluošto sluoksnio padėtis aukštyn, armatūros efektas žymiai sumažėja. LSFRC lenkimo stiprumas yra daugiau nei 35% didesnis nei paprasto betono, turinčio tą patį mišinį, kuris yra šiek tiek mažesnis nei vientiso plieno pluošto armuotas betonas. Tačiau LSFRC gali sutaupyti daug medžiagų išlaidų, ir nėra jokių sunkių maišymo problemų. Todėl LSFRC yra nauja medžiaga, turinti gerą socialinę ir ekonominę naudą ir plačias taikymo perspektyvas, o tai verta populiarinti ir pritaikyti dangos statyboje.

 

4.Sluoksniuotas hibridinio pluošto betonas.Sluoksnio hibridinio pluošto gelžbetonio (LHFRC) yra sudėtinė medžiaga, suformuota pridedant 0,1% polipropileno pluošto, remiantis LSFRC, ir tolygiai paskirstant daugybę smulkių ir trumpų polipropileno pluoštų, turinčių didelį tempimo stiprumą, ir didelę didžiausią pailgėjimą viršutiniame ir apatiniame plieniniame ir apatiniame plieniniame plieniniame ir apatiniame plienoje. Pluošto betonas ir paprastas betonas viduriniame sluoksnyje. Tai gali įveikti LSFRC tarpinio paprasto betoninio sluoksnio silpnumą ir užkirsti kelią potencialiems saugumo pavojams po to, kai susidėvėjo paviršiaus plieno pluoštas. LHFRC gali žymiai padidinti betono lenkimo stiprumą. Palyginti su paprastu betonu, paprasto betono lenkiamasis stipris padidėja maždaug 20%ir, palyginti su LSFRC, jo lenkimo stiprumas padidėja 2,6%, tačiau jis neturi mažai įtakos lenkimo tamprumo moduliui betonui. LHFRC lankstumo elastinis modulis yra 1,3% didesnis nei paprasto betono ir 0,3% mažesnis nei LSFRC. LHFRC taip pat gali žymiai padidinti betono lenkimo tvirtumą, o jo lenkimo tvirtumo indeksas yra maždaug 8 kartus didesnis nei paprasto betono ir 1,3 karto didesnis nei LSFRC. Be to, atsižvelgiant į skirtingą dviejų ar daugiau pluoštų LHFRC betone, atsižvelgiant į inžinerinius poreikius, teigiamas hibridinis sintetinio pluošto ir plieno pluošto poveikis betone gali būti naudojamas norint žymiai pagerinti truzinumą, patvarumą, tvirtumą, įtrūkimų stiprumą , Medžiagos lenkimo stiprumas ir tempimo stiprumas, pagerina medžiagos kokybę ir prailgina medžiagos tarnavimo laiką.

——Anotacija („Shanxi Architecture“, 38 tomas, Nr. 11, Chen Huiqing)