Болат талшықты бетон (SFRC) - бұл қысқа болат талшықтың тиісті мөлшерін, кәдімгі бетонға қысқа мөлшерде қысқа мөлшерде құйып, шашырататын композициялық материалдың жаңа түрі. Соңғы жылдары елде де, шетелде де қарқынды дамыды. Ол аз созылу күші, аздап ұзартылған және бетонның сынғыш заттарының кемшіліктерін жеңеді. Онда созылу күші, иілу, ығысуға төзімділігі, сынық тұрақтылығы, шаршау және қатты қаттылық сияқты тамаша қасиеттерге ие. Ол гидротехника, жол және көпір, құрылыс және басқа да машина жасау салаларында қолданылды.

 

一.Болат талшықты темірбетонның дамуы

 

Талшықты темірбетон (FRC) - талшықты темірбетонның аббревиатурасы. Бұл әдетте цемент негізіндегі цементке негізделген композит, цемент пастасы, ерітінді немесе металл талшық, бейорганикалық талшықтар немесе органикалық талшықты күшейтілген материалдардан тұрады. Бұл қысқа және жұқа талшықтармен ауыратын жаңа ғимарат, бұл жоғары сапалы және ұсақ талшықтар, жоғары созылу күші, жоғары, жоғары ұзартылған және бетон матрицасында жоғары сілкіну және жоғары сілтілі қарсылық. Бетондағы талшық ерте жарықтардың пайда болуын және сыртқы күштердің әсерінен жарықтарды одан әрі кеңейтуге мүмкіндік береді, бұл сыртқы күштердің әсерінен, аздап созылу күші, оңай крекинг және нақты шаршаудың нашарлауы және өнімділікті едәуір жақсартады Бетонның, су өткізбейтін, су өткізбейтін, аязға төзімділік және нығайту. Талшықты темірбетон, әсіресе болат талшықты бетон бетон, сонымен қатар жоғары және инженерлік үйірмелерде практикалық және инженерлік үйірмелерде жоғары және тәжірибелік ортада көбірек көңіл бөлді. 1907 Кеңес сарапшысы Б. Хэкпокаб металл талшықты бетон қолдана бастады; 1910 жылы HF Porter қысқа талшықты бетон туралы ғылыми есеп жариялады, бұл қысқа болат талшықтарды матрицалық материалдарды нығайту үшін қысқа болат талшықтарды біркелкі тарату керек; 1911 жылы Америка Құрама Штаттарының грэмі бетонның беріктігі мен тұрақтылығын арттыру үшін кәдімгі бетонға қопатын талшықты қостың; 1940 жылдары Америка Құрама Штаттары, Ұлыбритания, Франция, Германия, Жапония және басқа елдер, болат талшықты пайдалану және болат талшықтығының өндірістік технологиясын жақсарту және жақсарту үшін болаттан жасалған талшықты пайдалану бойынша көптеген зерттеулер жүргізді Талшық пен бетон матрицасы арасындағы байланыс күшін жақсарту үшін болат талшықтың пішіні; 1963 жылы JP Romuuuli және GB Батсон Болаттан жасалған талшықты бітелген бетонның жарықтарын дамыту тетігін жариялады және болаттан жасалған талшықты темірбетонның жарық беріктігі болат талшықтардың орташа аралықпен анықталғандығы туралы қағазды алға шығарды Теналсатқа стресстен (талшықты аралық теория), осылайша осы жаңа композициялық материалдың практикалық даму сатысын бастайды. Нақты талшықтарды беделді және қолданған кезде, металлургияның әртүрлі таралуына байланысты, негізінен төрт түрі бар, металл талшықты бетон, гибридті талшықты бетон, қабатты темірбетон және қабатты гибридті талшық Темірбетон.

 

二.Болат талшықты темірбетон механизмін күшейту

 

1.Композиттік механиктер теориясы. Композициялық механика теориясы үздіксіз талшықты композиттер теориясына негізделген және бетондағы болат талшықтардың таратылу сипаттамаларымен үйлеседі. Бұл теорияда композиттер екі фазалы композиттер ретінде, талшықпен бір фаза және матрица басқа фаза ретінде қарастырылады.

 

Талшықты аралық теориясы. Жарқындыққа төзімді теория деп аталатын талшықты-аралық теория, сонымен қатар сызықты серпімді сыну механикасы негізінде ұсынылады. Бұл теория талшықтардың арматуралық әсері тек біркелкі таратылған талшықты аралықпен (минималды аралықта) байланысты болады.

 

三.Болат талшықты темірбетонның даму күйі туралы талдау

 

1.Болат талшықты темірбетон.Болат талшықты бетон - аз мөлшерде көміртекті болаттан, тот баспайтын болаттан және FRP талшықтарын қарапайым бетонға қосу арқылы қалыптасқан салыстырмалы түрде біркелкі және көп бағытты темірбетон. Болат талшығының араластырғыш мөлшері, әдетте, көлемі бойынша 1% ~ 2%, ал 70 ~ 100 кг болаттан жасалған талшық әр текше метр бетонға салмағы бойынша араласады. Болат талшықтарының ұзындығы 25 ~ 60 мм болуы керек, диаметрі 0,25 ~ 1,25 мм, ал ұзындыққа дейінгі ұзындыққа ие болуы керек, ал диаметрі ұзындықтың ең жақсы қатынасы 50 ~ 700 болуы керек. , тозып, жарықтандырғышқа төзімділікті, сонымен қатар сынықтардың қаттылығы мен әсерін едәуір жақсартады, сонымен қатар бетонның әсеріне әсер етеді және құрылымның шаршырылуға төзімділігі мен беріктігін едәуір жақсартады, әсіресе қаттылықты 10-20 рет арттыруға болады. Болат талшықты темірбетон мен қарапайым бетонның механикалық қасиеттері Қытайда салыстырылады. Болат талшығының құрамы 15% ~ 20%, ал су цемент коэффициенті 0,45 құрайды, созылу күші 50% ~ 70% -ға артады, икемді беріктік 120% ~ 180% -ға артады, әсер күші 10 ~ 20-ға артады Уақыт, әсер ету шаршының күші 15-20 есе артады, икемді қаттылық 14 ~ 20 рет артып, тозуға төзімділік едәуір жақсарады. Сондықтан темір талшықты темірбетон қарапайым бетонға қарағанда физикалық және механикалық қасиеттерге ие.

2.Hybrid талшықты бетон. Тиісті зерттеу деректерінде болат талшықтар бетонның сығымдау күшін едәуір жақсартпайтынын көрсетеді, немесе тіпті оны азайтады; Қарапайым бетонмен салыстырғанда болат талшықты темірбетонның су өткізбейтіндігі, тозуға төзімділігі, соққы және тозуға төзімділігі және бетонның ерте пластикалық шөгуінің алдын алу туралы оң және теріс (ұлғаюы және төмендеуі) немесе тіпті аралық көзқарастары бар. Сонымен қатар, болат талшықты бетонға белгілі бір проблемалар бар, мысалы, үлкен доза, жоғары баға, тот, және өртке байланысты жарылып, әр түрлі дәрежеде қолдануға әсер етпейді. Соңғы жылдары кейбір отандық және шетелдік ғалымдар гибридті талшықты бетонға (HFRC) назар аудара бастады, талшықтарды әр түрлі қасиеттері мен артықшылықтары бар, әр түрлі деңгейлерден үйреніп, «позитивті гибридтік эффект» және Әр түрлі жобалардың қажеттіліктерін қанағаттандыру үшін бетонның әртүрлі қасиеттерін жақсарту үшін кезеңдер. Алайда, оның әр түрлі механикалық қасиеттеріне, әсіресе, оның шаршауға, деформацияға, деформацияға, деформацияны дамыту туралы заң және статикалық және динамикалық жүктемелер мен тұрақты амплитудасы немесе өзгермелі амплитудасы немесе өзгермелі амплитудасы немесе өзгермелі мөлшерде, оңтайлы араластыру және талшықтардың үлесі, қарым-қатынас Композиттік материалдардың композициясы, әсерін нығайту және шаршау әсері, шаршау, жеткіліксіздігі механизмі және құрылыс технологиясы, аралас үлгілердің мәселелері одан әрі зерттелуі керек.

3.Желенген болат талшықты темірбетон.Монолитті талшықты бетонды біркелкі араластыру оңай емес, талшықты абгломератқа оңай, талшықтың мөлшері үлкен, ал шығындар жоғары, бұл оның кең қолданылуына әсер етеді. Инженерлік тәжірибе мен теориялық зерттеулердің көптігі арқылы болат талшықты құрылымның жаңа түрі, болат талшықты темірбетон (LSFRC) ұсынылады. Болат талшықтардың аз мөлшері жол тақтасының жоғарғы және төменгі беттеріне біркелкі бөлінеді, ал ортасы әлі де қарапайым бетон қабаты болып табылады. LSFRC-тегі болат талшық әдетте қолмен немесе механикалық түрде таратылады. Болат талшық ұзақ, ал ұзындығы диаметрінің қатынасы әдетте 70 ~ 120 аралығында, әдетте, екі өлшемді үлестіріледі. Механикалық қасиеттерге әсер етпестен, бұл материал болаттан жасалған талшықтың мөлшерін едәуір азайтып қана қоймайды, сонымен қатар интегралды талшықты бетонмен араласуда талшықты агломерация құбылығынан аулақ болады. Сонымен қатар, болат талшықты қабаттың бетондағы позициясы бетонның икемді беріктігіне үлкен әсер етеді. Бетон түбіндегі болат талшықты қабаттың арматуралық әсері ең жақсы. Болат талшықты қабаты көтерілген жағдайда, арматуралық әсер едәуір төмендейді. LSFRC-дің икемді күші бірдей қоспасы бар қарапайым бетоннан 35% -дан жоғары, бұл интегралдық болат талшықты темірбетонға қарағанда сәл төмен. Алайда, LSFRC көптеген материалдардың құнын үнемдей алады, ал қиын араласу проблемасы жоқ. Сондықтан LSFRC - бұл жақсы әлеуметтік-экономикалық пайдасы бар жаңа материал және кең таралуға және төсем салуға тұруға лайықты жаңа материал.

 

4.Қабатты гибридті талшықты бетон.Lybrid Payer Budrid Fiber Builder (LHFRC) - бұл LSFRC негізінде 0,1% полипропилен талшығын қосу арқылы құрылған композициялық материал, LSFRC негізінде 0,1% полипропилен талшығын қосу және жоғары және төменгі және төменгі болаттан жоғары ұсақ және жоғары ұзын полипропилен талшықтары бар Талшық бетон және орта қабаттағы қарапайым бетон. Бұл LSFRC аралық кәдімгі бетон қабатының әлсіздігін жеңіп, жер бетінің болат талшығынан кейін қауіпті жағдайлардың алдын алады. LHFRC бетонның икемді беріктігін айтарлықтай жақсарта алады. Кәдімгі бетонмен салыстырғанда, оның қарапайым бетонның икемді күші шамамен 20% -ға, ал LSFRC-пен салыстырғанда, оның икемді күші 2,6% -ға артады, бірақ бұл бетонның икемді серпімді модуліне әсері аз. LHFRC-нің икемді серпімді модулі қарапайым бетоннан 1,3% -ға жоғары және LSFRC-ден 0,3% -ға төмен. LHFRC сонымен қатар бетонның икемді қаттылығын едәуір жақсарта алады, ал оның икемді қаттылық индексі қарапайым бетоннан шамамен 8 есе және LSFRC-тен 1,3 есе аз. Сонымен қатар, техникалық қажеттіліктерге сәйкес, инженерлік қажеттіліктерге сәйкес екі немесе одан да көп талшықтардың әр түрлі болуына байланысты, инженерлік қажеттіліктерге сәйкес, синтетикалық талшықты және болат талшықтың оң гибридті әсері икемділікті, беріктігін, қатаңдықты, жарықтылықты едәуір жақсарту үшін қолдануға болады , материалдың беріктігі мен созылу күші, материалдық сапаны жақсартады және материалдың қызмет ету мерзімін ұзарту.

——Реферат (Shanxi Сәулеті, Vol. 38, № 11, Чен Хуикинг)