Челично армирано-армирано бетон (СФРЦ) је нова врста композитног материјала који се може сипати и прскати додавањем одговарајуће количине кратких челичних влакана у обични бетон. Последњих година се брзо развија у земљи и иностранству. Превазилази недостатке ниске затезне чврстоће, малог крајњег издужења и кртог својства бетона. Има одлична својства као што су затезна чврстоћа, отпорност на савијање, отпорност на смицање, отпорност на пуцање, отпорност умор и висока жилавост. Примењује се у хидротехници, путевима и мостовима, грађевинарству и другим областима инжењеринга.

 

一.Развој бетона армираног челичним влакнима

 

Бетон ојачан влакнима (ФРЦ) је скраћеница од бетона армираног влакнима. Обично је композит заснован на цементним од цемента, малтер или бетонским и металним влакнима, неорганским влакнима или органским влакнима ојачани материјали. То је нови грађевински материјал који се формира равномерно расипањем кратких и финих влакана са високом чврстом чврстоћом, високом крајњом издужом и високом алкалном отпором у бетонској матрици. Влакна у бетону може да ограничи производњу раних пукотина у бетону и даље ширење пукотина под деловањем спољне силе, ефикасно превазићи својствене недостатке, попут ниске затезне чврстоће, лако пуцање и лоша отпорност на бетон који је у великој мјери непропусност, водоотпоран, отпорност на смрзавање и заштиту арматуре бетона. Бетон ојачани влакнима, посебно бетон ојачани челично ојачано, привукао је више и више пажње у академског и инжењерског кругова у практичном инжењерингу због своје супериорне перформансе. 1907 Совјетски стручњак Б П. Хекпоцаб је почео да користи бетон ојачан металним влакнима; 1910. године ХФ Портер је објавио истраживачки извештај о бетону армираног влакана, сугеришући да би кратка челична влакна требало равномерно раштркана у бетону за јачање матричних материјала; Године 1911, Грахам из Сједињених Држава је додао челична влакна у обичан бетон да би побољшао снагу и стабилност бетона; До 1940-их, Сједињене Државе, Британије, Француске, Немачке, Јапан и друге земље учинили су пуно истраживања о челичној влакници да би побољшали отпорност на хабање и отпорност на пуцање бетона, производне технологије бетона од челичних влакана и побољшању облик челичних влакана за побољшање чврстоће везивања између влакана и бетонске матрице; 1963. године ЈП Ромуалди и ГБ Батсон објавили су папир на механизму развоја црева челичног влакна затворен конкретан и да је закључак да је чврстоћа пукотине челичног армираног бетона одређена просечним размаком челичних влакана која играју челична влакна која играју ефективну улогу у затезном напрезању (теорија размака влакана), чиме је започела практична фаза развоја овог новог композитног материјала. До сада, уз популаризацију и наношење бетона ојачаног од челичних влакана, због различите дистрибуције влакана у бетону, углавном су четири врсте: челично армирано-бетон ојачано, хибридно армирано-бетон ојачаних влакана, слојевити челична влакнаста ојачана бетонска влакна и слојевити хибридна влакна. Армирани бетон.

 

二.Јачање механизма бетона од ојачаног челичног влакана

 

1.Теорија механике композита. Теорија композитне механике заснива се на теорији континуираних композита влакана и у комбинацији са карактеристикама дистрибуције челичних влакана у бетону. У овој теорији, композити се сматрају двофазни композитима са влакнима као једна фаза и матрица као и друга фаза.

 

Теорија размака влакана. Теорија размака влакана, позната и као теорија отпорности на пукотине, предложена је на основу линеарне еластичне механике лома. Ова теорија сматра да је ефекат ојачања влакана повезан само са равномерно распоређеним размаком влакана (минимални размак).

 

三.Анализа развоја статуса челичног армираног бетона

 

1.Бетон армиран челичним влакнима.Бетон од ојачана од челичних влакана је врста релативно уједначеног и вишеструког армираног бетона формирана додавањем мале количине ниског угљеничног челика, нехрђајућег челика и ФРП влакана у обичан бетон. Количина мешања челичних влакана је углавном 1% ~ 2% по запремини, док се челично влакно од 70 ~ 100кг помеша у сваком кубичном метру бетона. Дужина челичних влакана треба да буде 25 ~ 60 мм, пречник треба да буде 0,25 ~ 1,25 мм, а најбољи однос дужине пречника треба да буде 50 ~ 700. У поређењу са обичним бетоном, не може само да побољшава затезање, смирење , Носите и отпорност на пуцање, али такође увелике побољшајте жилавост прелома и отпорност на бетон за ударање бетона и значајно побољшати отпорност умор и трајност структуре, посебно жилавост се може повећати за 10 ~ 20 пута. У Кини се пореде механичка својства бетона армираног челичним влакнима и обичног бетона. Када је садржај челичних влакана 15% ~ 20%, а однос цемента воде је 0,45, чврстоћа затезања повећава се за 50% 70%, чврстоћа са флексибилношћу повећава се за 120% ~ 180% повећава се снагом удара за 10 ~ 20 Времена, снага умора удара расте за 15 ~ 20 пута, жилавост са флексибилношћу повећава се за 14 ~ 20 пута, а отпорност на хабање се такође значајно побољшава. Због тога бетон армирани челичним влакнима има боља физичка и механичка својства од обичног бетона.

2.Хибридна влакнаста бетон. Релевантни подаци истраживања показују да челична влакна не повећавају значајно чврстоћу бетона на притисак, нити је чак смањују; У поређењу са обичним бетоном, постоје позитивни и негативни (повећање и смањење) или чак средњи погледи на непропусност, отпорност на хабање, удар и отпорност на хабање бетона армираног челичним влакнима и спречавање раног пластичног скупљања бетона. Поред тога, бетон армирани челичним влакнима има неке проблеме, као што су велика доза, висока цена, рђа и скоро да нема отпорности на пуцање изазвано пожаром, што је утицало на његову примену у различитом степену. Последњих година, неки домаћи и страни научници почели су да обраћају пажњу на хибридни фибербетон (ХФРЦ), покушавајући да мешају влакна различитих својстава и предности, уче једни од других и дају игру „позитивном хибридном ефекту“ на различитим нивоима и фазе утовара за побољшање различитих својстава бетона, како би се задовољиле потребе различитих пројеката. Међутим, с обзиром на његова различита механичка својства, посебно на његову деформацију замора и оштећење замора, закон развоја деформације и карактеристике оштећења под статичким и динамичким оптерећењима и константном амплитудом или променљивом амплитудом цикличких оптерећења, оптимална количина мешања и пропорција мешања влакана, однос између компоненти композитних материјала, ефекат јачања и механизам ојачања, перформансе против замора, механизам квара и технологија конструкције. Проблеми пројектовања пропорција мешавине морају се даље проучавати.

3.Слојевити бетон армирани челичним влакнима.Монолитни бетон ојачани влакна није лако помешати равномерно, влакно је лако агломерати, количина влакана је велика, а цена је релативно висока, што утиче на његову широку примену. Кроз велики број инжењерске праксе и теоријског истраживања предлаже се нова врста структуре челичних влакана, преносе челично армирано-армирани бетон (ЛСФРЦ). Мала количина челичних влакана равномерно је дистрибуирана на горњем и доњем површини плоча пута, а средина је и даље обичан бетонски слој. The steel fiber in LSFRC is generally distributed manually or mechanically. The steel fiber is long, and the length diameter ratio is generally between 70 ~ 120, showing a two-dimensional distribution. Без утицаја на механичка својства, овај материјал не само у великој мери смањује количину челичних влакана, већ и избегава феномен агломерације влакана у мешању интегралног армираног бетона ојачана влакна. In addition, the position of steel fiber layer in concrete has a great impact on the flexural strength of concrete. The reinforcement effect of steel fiber layer at the bottom of concrete is the best. With the position of steel fiber layer moving up, the reinforcement effect decreases significantly. Снага флексове ЛСФРЦ је више од 35% већа од оног обичног бетона са истим пропорционалним мешавинама, што је нешто ниже од оног од интегралне бетона од ојачаног челичног влакна. However, LSFRC can save a lot of material cost, and there is no problem of difficult mixing. Стога је ЛСФРЦ нови материјал са добрим социјалним и економским предностима и широким изгледима примене, што је достојно популарисање и примјена у конструкцији плочника.

 

4.Слојевити хибридни бетон од влакана.Бетон са хибридним влакнима (ЛХФРЦ) је композитни материјал који се формира додавањем од 0,1% полипропиленских влакана на основу ЛСФРЦ-а и равномерно дистрибуира велики број финих и кратких полипропиленских влакана са високом затезном чврстоћом и високом коначном продуклашћу у горњем и доњем челику. бетон влакана и обичан бетон у средњем слоју. Може превазићи слабост ЛСФРЦ средњим бетонским слојем и спречити потенцијалне опасности по безбедност након истрошене површинске челичне влакне. ЛХФРЦ може значајно побољшати снагу флексије бетона. У поређењу са обичним бетоном, његова флексибилна јачина обичног бетона повећана је за око 20%, а у поређењу са ЛСФРЦ-ом, његова флексибилна снага повећана је за 2,6%, али има мало утицаја на флексибилни еластични модул бетона. Еластични модул флекруралног ЛХФРЦ-а је 1,3% већи од оног обичног бетона и 0,3% ниже од оног од ЛСФРЦ-а. ЛХФРЦ такође може значајно побољшати жилавост бетонских флексија, а његов индекс жилавости са флексибилношћу је око 8 пута више од обичног бетона и 1,3 пута од лсфрц. Штавише, због различитих перформанси две или више влакана у ЛХРЦЦ-у у бетону, према инжењерским потребама, позитиван хибридни ефекат синтетичких влакана и челичних влакана у бетону може се користити за увелико побољшање дуктилности, трајности, чврстине, чврстоће , флексибилност чврстоће и затезне чврстоће материјала, побољшање квалитета материјала и продужавају радни век материјала.

——Сажетак (СХАНКСИ архитектура, вол. 38, бр. 11, Цхен Хуикинг)