Il-konkrit rinfurzat bil-fibra tal-azzar (SFRC) huwa tip ġdid ta 'materjal kompost li jista' jitferra u jiġi sprejjat billi żżid ammont xieraq ta 'fibra qasira tal-azzar f'konkrit ordinarju. Żviluppat malajr fid-dar u barra f'dawn l-aħħar snin. Jegħleb in-nuqqasijiet ta 'saħħa tensili baxxa, titwil aħħari żgħir u proprjetà fraġli tal-konkrit. Għandu proprjetajiet eċċellenti bħal reżistenza għat-tensjoni, reżistenza għall-liwi, reżistenza għat-tqattigħ, reżistenza għall-qsim, reżistenza għall-għeja u toughness għolja. Ġie applikat fl-inġinerija idrawlika, fit-toroq u l-pont, fil-kostruzzjoni u f'oqsma oħra tal-inġinerija.

 

一．Żvilupp tal-konkrit rinfurzat bil-fibra tal-azzar

 

Il-konkrit rinfurzat bil-fibra (FRC) hija l-abbrevjazzjoni tal-konkrit rinfurzat bil-fibra. Normalment ikun kompost ibbażat fuq is-siment magħmul minn pejst tas-siment, mehrież jew fibra tal-konkrit u tal-metall, fibra inorganika jew materjali rinfurzati b'fibra organika. Huwa materjal tal-bini ġdid iffurmat billi jxerred b'mod uniformi fibri qosra u fini b'saħħa tensili għolja, elongazzjoni aħħarija għolja u reżistenza għolja għall-alkali fil-matriċi tal-konkrit. Fibra fil-konkrit tista 'tillimita l-ġenerazzjoni ta' xquq bikrija fil-konkos u l-espansjoni ulterjuri ta 'xquq taħt l-azzjoni tal-forza esterna, tegħleb b'mod effettiv id-difetti inerenti bħal saħħa tensili baxxa, qsim faċli u reżistenza fqira tal-għeja tal-konkos, u ttejjeb ħafna l-prestazzjoni ta 'impermeabilità, reżistenti għall-ilma, reżistenza għall-ġlata u protezzjoni ta' rinfurzar tal-konkrit. Il-konkrit rinfurzat bil-fibra, speċjalment il-konkrit rinfurzat bil-fibra tal-azzar, ġibed aktar u aktar attenzjoni fiċ-ċrieki akkademiċi u tal-inġinerija fl-inġinerija prattika minħabba l-prestazzjoni superjuri tiegħu. 1907 Espert Sovjetiku B П. Hekpocab beda juża konkrit rinfurzat bil-fibra tal-metall; Fl-1910, HF Porter ippubblika rapport ta 'riċerka dwar konkrit rinfurzat b'fibra qasira, li jissuġġerixxi li fibri qosra tal-azzar għandhom ikunu mxerrda b'mod uniformi fil-konkrit biex isaħħu l-materjali tal-matriċi; Fl-1911, Graham tal-Istati Uniti żied il-fibra tal-azzar fil-konkrit ordinarju biex ittejjeb is-saħħa u l-istabbiltà tal-konkrit; Sa l-1940, l-Istati Uniti, il-Gran Brittanja, Franza, il-Ġermanja, il-Ġappun u pajjiżi oħra kienu għamlu ħafna riċerka dwar l-użu tal-fibra tal-azzar biex itejbu r-reżistenza għall-ilbies u r-reżistenza għall-qsim tal-konkrit, it-teknoloġija tal-manifattura tal-konkrit tal-fibra tal-azzar, u t-titjib tal- forma tal-fibra tal-azzar biex ittejjeb is-saħħa tat-twaħħil bejn il-fibra u l-matriċi tal-konkrit; Fl-1963, JP romualdi u GB Batson ippubblikaw dokument dwar il-mekkaniżmu ta 'żvilupp tax-xquq tal-konkrit ristrett tal-fibra tal-azzar, u ressqu l-konklużjoni li s-saħħa tal-qsim tal-konkrit rinfurzat tal-fibra tal-azzar hija determinata mill-ispazjar medju tal-fibri tal-azzar li għandu rwol effettiv fit-tensjoni tat-tensjoni (teorija tal-ispazjar tal-fibra), u b'hekk jibda l-istadju ta 'żvilupp prattiku ta' dan il-materjal kompost ġdid. Sa issa, bil-popolarizzazzjoni u l-applikazzjoni tal-konkrit rinfurzat bil-fibra tal-azzar, minħabba d-distribuzzjoni differenti tal-fibri fil-konkrit, hemm prinċipalment erba 'tipi: konkrit rinfurzat bil-fibra tal-azzar, konkrit rinfurzat bil-fibra ibrida, konkrit rinfurzat bil-fibra tal-azzar f'saffi u fibra ibrida f'saffi konkrit rinfurzat.

 

二.Mekkaniżmu ta 'tisħiħ tal-konkrit rinfurzat bil-fibra tal-azzar

 

1.Teorija tal-mekkanika komposta. It-teorija tal-mekkanika kompost hija bbażata fuq it-teorija tal-komposti tal-fibra kontinwa u kkombinata mal-karatteristiċi tad-distribuzzjoni tal-fibri tal-azzar fil-konkrit. F'din it-teorija, il-komposti huma meqjusa bħala komposti b'żewġ fażijiet bil-fibra bħala fażi waħda u l-matriċi bħala l-fażi l-oħra.

 

Teorija tal-ispazjar tal-fibra. It-teorija tal-ispazjar tal-fibra, magħrufa wkoll bħala t-teorija tar-reżistenza għall-qsim, hija proposta bbażata fuq mekkaniċi lineari tal-ksur elastiku. Din it-teorija ssostni li l-effett ta 'rinfurzar tal-fibri huwa relatat biss mal-ispazjar tal-fibra distribwit b'mod uniformi (spazjar minimu).

 

三．Analiżi dwar l-istatus tal-iżvilupp tal-konkrit rinfurzat bil-fibra tal-azzar

 

1.Konkrit rinfurzat bil-fibra tal-azzar.Il-konkrit rinfurzat bil-fibra tal-azzar huwa tip ta 'konkrit rinfurzat relattivament uniformi u multidirezzjonali ffurmat biż-żieda ta' ammont żgħir ta 'azzar b'karbonju baxx, azzar li ma jissaddadx u fibri FRP f'konkrit ordinarju. L-ammont tat-taħlit tal-fibra tal-azzar huwa ġeneralment 1% ~ 2% bil-volum, filwaqt li 70 ~ 100kg fibra tal-azzar hija mħallta f'kull metru kubu ta 'konkrit bil-piż. It-tul tal-fibra tal-azzar għandu jkun 25 ~ 60mm, id-dijametru għandu jkun 0.25 ~ 1.25mm, u l-aħjar proporzjon ta 'tul għal dijametru għandu jkun 50 ~ 700. Meta mqabbel mal-konkrit ordinarju, jista' mhux biss itejjeb it-tensjoni, shear, liwi , reżistenza għall-ilbies u xquq, iżda wkoll ittejjeb ħafna l-ebusija tal-ksur u r-reżistenza għall-impatt tal-konkrit, u ttejjeb b'mod sinifikanti r-reżistenza għall-għeja u d-durabilità tal-istruttura, speċjalment it-toughness tista 'tiżdied b'10 ~ 20 darba. Il-proprjetajiet mekkaniċi tal-konkrit rinfurzat bil-fibra tal-azzar u l-konkrit ordinarju huma mqabbla fiċ-Ċina. Meta l-kontenut tal-fibra tal-azzar huwa 15% ~ 20% u l-proporzjon tas-siment tal-ilma huwa 0.45, is-saħħa tat-tensjoni tiżdied b'50% ~ 70%, is-saħħa tal-flessjoni tiżdied b'120% ~ 180%, is-saħħa tal-impatt tiżdied b'10 ~ 20 darbiet, is-saħħa tal-għeja tal-impatt tiżdied bi 15 ~ 20 darba, it-toughness tal-flessjoni tiżdied b'14 ~ 20 darba, u r-reżistenza għall-ilbies titjieb ukoll b'mod sinifikanti. Għalhekk, il-konkrit rinfurzat bil-fibra tal-azzar għandu proprjetajiet fiżiċi u mekkaniċi aħjar mill-konkrit sempliċi.

2.Konkrit tal-fibra ibrida. Dejta ta 'riċerka rilevanti turi li l-fibra tal-azzar ma tippromwovix b'mod sinifikanti s-saħħa kompressiva tal-konkrit, jew saħansitra tnaqqasha; Meta mqabbel mal-konkrit sempliċi, hemm fehmiet pożittivi u negattivi (żieda u tnaqqis) jew saħansitra intermedji dwar l-impermeabilità, ir-reżistenza għall-ilbies, l-impatt u r-reżistenza għall-ilbies tal-konkrit rinfurzat bil-fibra tal-azzar u l-prevenzjoni tat-tnaqqis bikri tal-plastik tal-konkrit. Barra minn hekk, il-konkrit rinfurzat bil-fibra tal-azzar għandu xi problemi, bħal dożaġġ kbir, prezz għoli, sadid u kważi l-ebda reżistenza għat-tifqigħ ikkawżat min-nar, li affettwa l-applikazzjoni tiegħu fi gradi differenti. F'dawn l-aħħar snin, xi studjużi domestiċi u barranin bdew jagħtu attenzjoni lill-konkrit tal-fibra ibrida (HFRC), jippruvaw iħalltu fibri bi proprjetajiet u vantaġġi differenti, jitgħallmu minn xulxin, u jagħtu rwol lill-"effett ibridu pożittiv" f'livelli differenti u stadji tat-tagħbija biex itejbu diversi proprjetajiet tal-konkrit, sabiex jissodisfaw il-ħtiġijiet ta 'proġetti differenti. Madankollu, fir-rigward tad-diversi proprjetajiet mekkaniċi tiegħu, speċjalment id-deformazzjoni tal-għeja tiegħu u l-ħsara tal-għeja, il-liġi tal-iżvilupp tad-deformazzjoni u l-karatteristiċi tal-ħsara taħt tagħbijiet statiċi u dinamiċi u tagħbijiet ċikliċi ta 'amplitudni kostanti jew amplitudni varjabbli, l-ammont ottimali tat-taħlit u l-proporzjon tat-taħlit tal-fibra, ir-relazzjoni bejn komponenti ta 'materjali komposti, effett ta' tisħiħ u mekkaniżmu ta 'tisħiħ, prestazzjoni kontra l-għeja, mekkaniżmu ta' falliment u teknoloġija tal-kostruzzjoni, Il-problemi tad-disinn tal-proporzjon tat-taħlita jeħtieġ li jiġu studjati aktar.

3.Konkrit rinfurzat bil-fibra tal-azzar b'saffi.Il-konkrit rinfurzat bil-fibra monolitika mhuwiex faċli biex jitħallat indaqs, il-fibra hija faċli biex tgħaqqad, l-ammont ta 'fibra huwa kbir, u l-ispiża hija relattivament għolja, li taffettwa l-applikazzjoni wiesgħa tagħha. Permezz ta 'numru kbir ta' prattika ta 'inġinerija u riċerka teoretika, huwa propost tip ġdid ta' struttura tal-fibra tal-azzar, saff tal-konkrit rinforzat tal-fibra tal-azzar (LSFRC). Ammont żgħir ta 'fibra ta' l-azzar huwa mqassam b'mod uniformi fuq l-uċuħ ta 'fuq u t'isfel taċ-ċangatura tat-triq, u n-nofs għadu saff tal-konkrit sempliċi. Il-fibra tal-azzar f'LSFRC ġeneralment titqassam manwalment jew mekkanikament. Il-fibra tal-azzar hija twila, u l-proporzjon tad-dijametru tat-tul huwa ġeneralment bejn 70 ~ 120, li juri distribuzzjoni bidimensjonali. Mingħajr ma jaffettwa l-proprjetajiet mekkaniċi, dan il-materjal mhux biss inaqqas ħafna l-ammont ta 'fibra tal-azzar, iżda wkoll jevita l-fenomenu tal-agglomerazzjoni tal-fibra fit-taħlit tal-konkrit rinfurzat tal-fibra integrali. Barra minn hekk, il-pożizzjoni tas-saff tal-fibra tal-azzar fil-konkos għandha impatt kbir fuq is-saħħa tal-flessjoni tal-konkos. L-effett ta 'rinforz tas-saff tal-fibra tal-azzar fil-qiegħ tal-konkrit huwa l-aħjar. Bil-pożizzjoni tas-saff tal-fibra tal-azzar li tiċċaqlaq 'il fuq, l-effett ta' rinfurzar jonqos b'mod sinifikanti. Is-saħħa tal-flessjoni tal-LSFRC hija aktar minn 35% ogħla minn dik tal-konkrit sempliċi bl-istess proporzjon ta 'taħlita, li hija kemmxejn aktar baxxa minn dik tal-konkrit rinfurzat bil-fibra tal-azzar integrali. Madankollu, LSFRC jista 'jiffranka ħafna spejjeż materjali, u m'hemm l-ebda problema ta' taħlit diffiċli. Għalhekk, LSFRC huwa materjal ġdid b'benefiċċji soċjali u ekonomiċi tajbin u prospetti wesgħin ta 'applikazzjoni, li huwa denju ta' popolarizzazzjoni u applikazzjoni fil-kostruzzjoni tal-bankina.

 

4.Konkos tal-fibra ibrida f'saffi.Saff tal-konkrit rinfurzat bil-fibra ibrida (LHFRC) huwa materjal kompost iffurmat billi żżid 0.1% fibra tal-polypropylene fuq il-bażi ta 'LSFRC u tqassam b'mod uniformi numru kbir ta' fibri tal-polypropylene fini u qosra b'saħħa tensili għolja u elongazzjoni aħħarija għolja fl-azzar ta 'fuq u t'isfel. konkos tal-fibra u l-konkrit sempliċi fis-saff tan-nofs. Jista 'jegħleb id-dgħufija tas-saff intermedju tal-konkrit sempliċi LSFRC u jipprevjeni l-perikli potenzjali għas-sigurtà wara li l-fibra tal-azzar tal-wiċċ tkun mikula. LHFRC jista 'jtejjeb b'mod sinifikanti s-saħħa tal-flessjoni tal-konkrit. Meta mqabbel mal-konkrit sempliċi, is-saħħa tal-flessjoni tagħha tal-konkrit sempliċi tiżdied b'madwar 20%, u meta mqabbla mal-LSFRC, is-saħħa tal-flessjoni tagħha tiżdied b'2.6%, iżda ftit għandha effett fuq il-modulu elastiku tal-flessjoni tal-konkos. Il-modulu elastiku flexural ta 'LHFRC huwa 1.3% ogħla minn dak tal-konkrit sempliċi u 0.3% inqas minn dak ta' LSFRC. LHFRC jista 'wkoll itejjeb b'mod sinifikanti t-toughness tal-konkrit, u l-indiċi tat-toughness tiegħu huwa madwar 8 darbiet dak tal-konkrit sempliċi u 1.3 darbiet dak tal-LSFRC. Barra minn hekk, minħabba l-prestazzjoni differenti ta 'żewġ fibri jew aktar f'LHFRC fil-konkrit, skont il-ħtiġijiet tal-inġinerija, l-effett ibridu pożittiv tal-fibra sintetika u l-fibra tal-azzar fil-konkrit jista' jintuża biex itejjeb ħafna d-duttilità, durabilità, toughness, saħħa tal-qsim , is-saħħa tal-flessjoni u s-saħħa tat-tensjoni tal-materjal, itejbu l-kwalità tal-materjal u jtawlu l-ħajja tas-servizz tal-materjal.

——Astratt (arkitettura Shanxi, Vol. 38, Nru 11, Chen Huiqing)