Altzairuzko zuntz armatuzko hormigoia (SFRC) material konposatu mota berri bat da, hormigoi arruntean altzairu zuntz laburren kopuru egoki bat gehituz isuri eta ihinzta daitekeena. Azken urteotan azkar garatu da etxean eta kanpoan. Trakzio-erresistentzia baxuaren, azken luzapen txikiaren eta hormigoiaren propietate hauskorren gabeziak gainditzen ditu. Propietate bikainak ditu, hala nola trakzio erresistentzia, tolestura erresistentzia, zizaila erresistentzia, pitzadura erresistentzia, nekearekiko erresistentzia eta gogortasun handia. Ingeniaritza hidraulikoan, errepideetan eta zubietan, eraikuntzan eta beste ingeniaritza alorretan aplikatu da.
1. Altzairu-zuntzezko hormigoi armatuaren garapena
Fiber reinforced hormigon (FRC) zuntz armatuzko hormigoiaren laburdura da. Zementu-oinarritutako konposatu bat izan ohi da, zementu-pastaz, morteroz edo hormigoiz eta metalezko zuntzez, zuntz ez-organikoz edo zuntz organikoz indartutako materialez osatua. Eraikuntza-material berria da, zuntz labur eta finak uniformeki sakabanatuz, trakzio-erresistentzia handikoa, azken luzapen handikoa eta hormigoizko matrizean alkali erresistentzia handikoa. Hormigoiaren zuntzak hormigoiaren hasierako pitzadurak sortzea eta pitzadurak gehiago zabaltzea mugatu dezake kanpoko indarraren eraginez, eraginkortasunez gainditzen ditu berezko akatsak, hala nola trakzio-erresistentzia baxua, pitzadura erraza eta hormigoiaren neke-erresistentzia eskasa, eta errendimendua asko hobetzen du. iragazgaitza, iragazgaitza, izoztearekiko erresistentzia eta hormigoiaren armadura babestea. Zuntz armatuzko hormigoiak, batez ere altzairuzko zuntz armatuzko hormigoiak, gero eta arreta gehiago erakarri du ingeniaritza praktikoan akademiko eta ingeniaritzako zirkuluetan, bere errendimendu bikainagatik. 1907 Sobietar aditua B П. Hekpocab metalezko zuntzezko hormigoia erabiltzen hasi zen; 1910ean, HF Porter-ek zuntz laburreko hormigoi armatuari buruzko ikerketa-txosten bat argitaratu zuen, altzairuzko zuntz laburrak hormigoian uniformeki sakabanatu behar zirela iradokiz matrize-materialak sendotzeko; 1911n, Estatu Batuetako Grahamek altzairu-zuntza gehitu zion hormigoi arruntari hormigoiaren indarra eta egonkortasuna hobetzeko; 1940ko hamarkadan, Estatu Batuek, Britainia Handiak, Frantziak, Alemaniak, Japoniak eta beste herrialde batzuek ikerketa asko egin zituzten altzairuzko zuntz erabilera hormigoiaren higadura-erresistentzia eta pitzadura-erresistentzia hobetzeko, altzairu-zuntzezko hormigoiaren fabrikazio-teknologia eta hobetzeko. altzairu-zuntzaren forma zuntzaren eta hormigoizko matrizearen arteko lotura-indarra hobetzeko; 1963an, JP romualdi eta GB Batson-ek altzairu-zuntz mugatuko hormigoiaren pitzaduraren garapen-mekanismoari buruzko dokumentu bat argitaratu zuten eta altzairu-zuntzezko hormigoi armatuaren pitzadura-indarra altzairu-zuntzezko hormigoiaren pitzadura-erresistentzia altzairu-zuntzen batez besteko tartearen arabera zehazten dela ondorioztatu zuten. trakzio-esfortzuan (zuntz tartearen teoria), horrela material konposatu berri honen garapen praktikoari hasiera emanez. Orain arte, altzairuzko zuntz armatuaren hormigoiaren dibulgazio eta aplikazioarekin, hormigoiaren zuntzen banaketa desberdina dela eta, batez ere lau mota daude: altzairuzko zuntzezko hormigoia, zuntzezko hormigoi hibridoa, geruzetako altzairuzko zuntzezko hormigoia eta geruzetako zuntz hibridoa. hormigoi armatua.
2. Altzairuzko zuntzezko hormigoi armatuaren indartze mekanismoa
(1)Mekanika konposatuen teoria. Konpositeen mekanikaren teoria zuntz jarraituen konpositeen teorian oinarritzen da eta hormigoian altzairu-zuntzen banaketa-ezaugarriekin konbinatuta dago. Teoria honetan, konpositeak bi faseko konpositetzat hartzen dira zuntza fase bat eta matrizea beste fase gisa.
(2)Zuntz tartearen teoria. Zuntz-tartearen teoria, pitzadura-erresistentzia teoria bezala ere ezagutzen dena, haustura elastiko linealeko mekanikan oinarrituta proposatzen da. Teoria honek dio zuntzen indartze-efektua uniformeki banatutako zuntz-tartearekin (gutxieneko tartearekin) lotuta dagoela soilik.
3. Altzairu-zuntzezko hormigoi armatuaren garapen-egoeraren analisia
1.Altzairuzko zuntzezko hormigoia. Altzairuzko zuntz armatuzko hormigoia nahiko uniforme eta norabide anitzeko hormigoi armatu mota bat da, karbono gutxiko altzairu, altzairu herdoilgaitza eta FRP zuntz kopuru txiki bat hormigoi arruntean gehituz osatutakoa. Altzairu-zuntzaren nahasketa-kopurua, oro har, % 1 ~ 2 bolumenaren araberakoa da, eta 70 ~ 100 kg altzairu zuntz nahasten dira pisuaren araberako hormigoi metro kubiko bakoitzean. Altzairu zuntzaren luzera 25 ~ 60 mm izan behar da, diametroa 0,25 ~ 1,25 mm izan behar du eta luzera eta diametroaren arteko erlaziorik onena 50 ~ 700 izan behar du. Hormigoi arruntarekin alderatuta, ezin du trakzioa, zizaila, tolestura hobetu bakarrik. , higaduraren eta pitzaduraren erresistentzia, baina hormigoiaren hausturaren gogortasuna eta inpaktuaren erresistentzia ere asko hobetzen ditu eta egituraren nekearen erresistentzia eta iraunkortasuna nabarmen hobetzen ditu, batez ere gogortasuna 10 ~ 20 aldiz handitu daiteke. Altzairuzko zuntzezko hormigoi armatuaren eta hormigoi arruntaren propietate mekanikoak alderatzen dira Txinan. Altzairu zuntzaren edukia % 15 ~ % 20 denean eta ur-zementuaren proportzioa 0,45 denean, trakzio-erresistentzia % 50 ~ 70 handitzen da, malgutasun-erresistentzia % 120 ~ 180 handitzen da, talkaren indarra 10 ~ 20 handitzen da. aldiz, inpaktuaren nekearen indarra 15 ~ 20 aldiz handitzen da, malgutasun-zorroztasuna 14 ~ 20 aldiz handitzen da eta higadura-erresistentzia ere nabarmen hobetzen da. Beraz, altzairuzko zuntzezko hormigoiak hormigoi arruntak baino propietate fisiko eta mekaniko hobeak ditu.
4. Zuntzezko hormigoia hibridoa
Ikerketa-datu garrantzitsuek erakusten dute altzairu-zuntzak ez duela nabarmen sustatzen hormigoiaren konpresio-ersistentzia, ezta murrizten ere; Hormigoi arruntarekin alderatuta, altzairuzko zuntzezko hormigoiaren iragazgaiztasunari, higadura-erresistentziari, inpaktuari eta higadura-erresistentziari eta hormigoiaren uzkurtze plastiko goiztiarraren prebentzioari buruzko ikuspegi positiboak eta negatiboak (igoera eta jaitsiera) edo tartekoak daude. Horrez gain, altzairuzko zuntzezko hormigoi armatuak arazo batzuk ditu, hala nola dosi handia, prezio altua, herdoila eta suak eragindako leherketaren ia erresistentziarik ez, eta horrek bere aplikazioan maila ezberdinetan eragin du. Azken urteotan, etxeko eta atzerriko jakintsu batzuk zuntz hibridoko hormigoiari (HFRC) arreta jartzen hasi ziren, propietate eta abantaila desberdinak dituzten zuntzak nahasten saiatuz, elkarrengandik ikasi eta maila ezberdinetan "efektu hibrido positiboari" jolastu nahian. kargatzeko faseak hormigoiaren hainbat propietate hobetzeko, proiektu ezberdinen beharrak asetzeko. Hala ere, bere propietate mekaniko ezberdinei dagokienez, batez ere nekearen deformazioa eta nekearen kaltea, deformazio-garapenaren legea eta kalte-ezaugarriak karga estatiko eta dinamikoetan eta anplitude konstante edo anplitude aldakorreko karga ziklikoetan, nahasketa kantitate optimoa eta zuntzaren nahasketa proportzioa, erlazioa. Material konposatuen osagaien artean, indartze-efektua eta indartze-mekanismoa, nekearen aurkako errendimendua, huts-mekanismoa eta eraikuntza-teknologia, nahasketa proportzioaren diseinuaren arazoak gehiago aztertu behar dira.
5. Geruzadun altzairuzko zuntzezko hormigoi armatua
Zuntz armatuzko hormigoi monolitikoa ez da erraza nahasten uniformeki, zuntza aglomeratzen erraza da, zuntz kopurua handia da eta kostua nahiko altua da, eta horrek bere aplikazio zabalean eragiten du. Ingeniaritza praktika eta ikerketa teoriko ugariren bidez, altzairu-zuntz-egitura mota berri bat proposatzen da, geruza altzairuzko zuntzezko hormigoi armatua (LSFRC). Altzairu-zuntz kopuru txiki bat uniformeki banatzen da errepideko harlauzaren goiko eta beheko gainazaletan, eta erdialdea hormigoizko geruza arrunta da oraindik. LSFRC-ko altzairu-zuntza eskuz edo mekanikoki banatzen da. Altzairu-zuntza luzea da, eta luzera-diametroaren erlazioa, oro har, 70 ~ 120 artekoa da, bi dimentsioko banaketa erakutsiz. Propietate mekanikoetan eragin gabe, material honek altzairu-zuntz kopurua asko murrizten du, baina zuntz-aglomerazio-fenomenoa saihesten du zuntz integraleko hormigoi armatuaren nahasketan. Gainera, hormigoian altzairu-zuntz geruzaren posizioak eragin handia du hormigoiaren malgutasun-erresistentzian. Hormigoiaren behealdean altzairu-zuntz geruzaren indartze-efektua onena da. Altzairu-zuntz geruzaren posizioa gora doanez, indartze-efektua nabarmen murrizten da. LSFRC-ren malgutasun-erresistentzia nahasketa-proportzio bereko hormigoi arruntarena baino % 35 baino gehiago da, hau da, altzairu integraleko zuntzezko hormigoi armatuarena baino apur bat txikiagoa. Hala ere, LSFRCk materialaren kostu asko aurreztu dezake eta ez dago nahasketa zaila izateko arazorik. Hori dela eta, LSFRC onura sozial eta ekonomiko onak dituen material berria da eta aplikazio aukera zabalak dituena, espaloien eraikuntzan dibulgazioa eta aplikazioa merezi duena.
6. Geruzadun zuntz hibridoko hormigoia
Geruza hibridoko zuntz armatuzko hormigoia (LHFRC) material konposatua da, % 0,1 polipropilenozko zuntza gehituz LSFRC oinarrian eta polipropilenozko zuntz fin eta labur kopuru handi bat uniformeki banatuz, trakzio-erresistentzia handiko eta goiko eta beheko altzairuan azken luzapen handikoa. zuntz-hormigoia eta erdiko geruzan hormigoi arrunta. LSFRC tarteko hormigoizko geruza arruntaren ahultasuna gaindi dezake eta gainazaleko altzairu-zuntza higatu ondoren segurtasun arriskuak saihestu ditzake. LHFRC-k nabarmen hobetu dezake hormigoiaren flexio-erresistentzia. Hormigoi arruntarekin alderatuta, hormigoi arruntaren malgutasun-erresistentzia % 20 inguru handitzen da, eta LSFRCrekin alderatuta, malgutasun-erresistentzia % 2,6 handitzen da, baina eragin txikia du hormigoiaren malgutasun elastikotasun-moduluan. LHFRC-ren flexio-modulu elastikoa hormigoi arruntarena baino % 1,3 handiagoa da eta LSFRCarena baino % 0,3 txikiagoa. LHFRC-k hormigoiaren malgutasun-gogortasuna nabarmen hobetu dezake, eta bere malgutasun-indizea hormigoi arruntarena baino 8 aldiz handiagoa da eta LSFRCarena baino 1,3 aldiz handiagoa. Gainera, hormigoian LHFRC-en bi zuntz edo gehiagoren errendimendu desberdina dela eta, ingeniaritza beharren arabera, zuntz sintetikoen eta altzairu-zuntzaren hormigoiaren efektu hibrido positiboa erabil daiteke harikortasuna, iraunkortasuna, gogortasuna, pitzadura-indarra asko hobetzeko. , materialaren malgutasun erresistentzia eta trakzio erresistentzia, materialaren kalitatea hobetzen dute eta materialaren bizitza luzatzen dute.
——Laburpena (Shanxi arkitektura, 38. liburukia, 11. zenbakia, Chen Huiqing)
Argitalpenaren ordua: 2022-ko abuztuaren 24a