Болот була темир-бетон (SFRC) - бул жөнөкөй бетонго кыска болоттун буласын тиешелүү өлчөмдө кошуу менен куюуга жана чачууга болот композиттик материалдын жаңы түрү. Акыркы жылдары өлкөдө жана чет өлкөлөрдө тез өнүгүп жатат. Ал бетондун аз созулган бекемдигинин, анча чоң эмес узундугунун жана морттук касиетинин кемчиликтерин жеңет. Бул чыңалуу күчү, ийилүүгө каршылык, жылма каршылык, жарака каршылык, чарчоо каршылык жана жогорку бекемдик сыяктуу сонун касиеттерге ээ. Бул гидротехникалык, жол жана көпүрө, курулуш жана башка инженердик тармактарда колдонулган.
1. Болот булалуу темир-бетонду иштеп чыгуу
Була темир-бетон (FRC) - була темир-бетондун аббревиатурасы. Бул, адатта, цемент пастасы, эритме же бетон жана металл була, органикалык эмес була же органикалык була арматураланган материалдардан турган цемент негизиндеги композит. Бул бетон матрицасында жогорку чыңалууга, жогорку узундукка жана жогорку щелочко туруктуулукка ээ болгон кыска жана майда жипчелерди бирдей таркатуудан түзүлгөн жаңы курулуш материалы. Бетондогу була бетондогу эрте жаракалардын пайда болушун жана тышкы күчтүн таасири астында жаракалардын андан ары кеңейүүсүн чектей алат, аз тартылуу күчү, жеңил жаракалар жана бетондун начар чарчоого туруктуулугу сыяктуу мүнөздүү кемчиликтерди натыйжалуу жеңет, ошондой эле иштин натыйжалуулугун бир топ жакшыртат. бетондун өткөрбөөчүлүгү, суу өткөрбөөчүлүгү, суукка туруктуулугу жана арматуралуу коргоосу. Була темир-бетон, өзгөчө болот була темир-бетон, өзүнүн жогорку көрсөткүчтөрү менен практикалык инженерияда академиялык жана инженердик чөйрөлөрдө көбүрөөк көңүл бурду. 1907-жылы советтик эксперт Б П. Hekpocab металл буласы темир-бетонду колдоно баштады; 1910-жылы, HF Портер кыска болоттон жасалган жипчелер матрицалык материалдарды бекемдөө үчүн бетондо бирдей таралышы керек деген кыска булалуу темир-бетон боюнча изилдөө отчетун жарыялады; 1911-жылы америкалык Грэм бетондун бекемдигин жана туруктуулугун жогорулатуу үчүн жөнөкөй бетонго болот буласын кошкон; 1940-жылдарга карата Америка Кошмо Штаттары, Британия, Франция, Германия, Япония жана башка өлкөлөр бетондун эскирүүгө туруктуулугун жана жаракаларга туруктуулугун, болоттон жасалган булалуу бетонду даярдоонун технологиясын жакшыртуу үчүн болот буласын колдонуу боюнча көптөгөн изилдөөлөрдү жүргүзүшкөн. була менен бетон матрицанын ортосундагы байланыш күчүн жогорулатуу үчүн болот буласынын формасы; 1963-жылы Дж.П.Ромалди жана Г.Б.Батсон болоттон жасалган булалуу бетондун жаракаларынын өнүгүү механизми жөнүндө эмгекти жарыялашты жана болоттон жасалган була темир-бетондун жаракалардын бекемдиги болоттун булаларынын орточо аралыктары менен аныкталат деген тыянак чыгарышты, ал эффективдүү роль ойнойт. чыңалуу стрессинде (була аралык теориясы), ошентип, бул жаңы курама материалдын практикалык иштеп чыгуу этабы башталат. Ушул убакка чейин, темир булалуу темирбетондун популярдуулугу жана колдонулушу менен, бетондогу булалардын ар кандай бөлүштүрүлүшүнө байланыштуу, негизинен төрт түрү бар: болот була темир-бетон, гибриддик була темир-бетон, катмарлуу болот була темир бетон жана катмарлуу гибрид була. темир-бетон.
2. Болот булалуу темир-бетонду чыцдоо механизми
(1) Композиттик механика теориясы. Композиттик механиканын теориясы үзгүлтүксүз булалуу композиттер теориясына негизделген жана болоттун буласынын бетондогу таралуу мүнөздөмөлөрү менен айкалышкан. Бул теорияда композиттер эки фазалуу композиттер катары каралат, бир фазасы була, экинчиси матрица.
(2) Була аралыгы теориясы. Була аралыктары теориясы, ошондой эле жаракалар каршылык теориясы катары белгилүү, сызыктуу ийкемдүү жаракалар механикасына негизделген сунуш кылынат. Бул теория жипчелердин бекемдөөчү эффекти бир тектүү бөлүштүрүлгөн була аралыгы (минималдуу аралык) менен гана байланыштуу деп эсептейт.
3. Болот булалуу темир-бетондун өнүгүү абалына талдоо
1.Steel була темир бетон. Болот була темир-бетон - бул жөнөкөй бетонго аз көмүртектүү болоттон, дат баспас болоттон жана FRP буласынан аз өлчөмдө кошуу менен түзүлгөн салыштырмалуу бирдей жана көп багыттуу темир-бетондун бир түрү. Болот буласынын аралашмасы жалпысынан көлөмү боюнча 1% ~ 2% түзөт, ал эми 70 ~ 100кг болот буласы бетондун ар бир куб метрине аралаштырылган. Болот була узундугу 25 ~ 60мм болушу керек, диаметри 0,25 ~ 1,25мм болушу керек, ал эми узундуктун диаметрге эң жакшы катышы 50 ~ 700 болушу керек. Жөнөкөй бетон менен салыштырганда, ал чыңалууну, кесүүнү, ийилүүнү жакшырта албайт. , эскирүүгө жана жаракаларга туруштук берет, бирок ошондой эле бетондун сынууга туруктуулугун жана соккуга туруктуулугун бир топ жогорулатат жана структуранын чарчоого туруктуулугун жана туруктуулугун бир топ жакшыртат, айрыкча катуулугун 10 ~ 20 эсеге көбөйтүүгө болот. Болот була темир-бетон менен жөнөкөй бетондун механикалык касиеттери Кытайда салыштырылат. Болот буласынын курамы 15% ~ 20% жана суу цемент катышы 0,45 болгондо, тартылуу күчү 50% ~ 70% га, ийилүү күчү 120% ~ 180% га, соккунун күчү 10 ~ 20 га өсөт. жолу, соккунун чарчоо күчү 15 ~ 20 эсеге, ийилүүчү бышыктык 14 ~ 20 эсеге жогорулайт, ошондой эле эскирүү туруктуулугу да бир топ жакшырды. Демек, болоттон жасалган була темир бетон жөнөкөй бетонго караганда физикалык жана механикалык касиеттерге ээ.
4. Гибрид булалуу бетон
Тиешелүү изилдөө маалыматтар болот була олуттуу бетон кысуу күчүн өбөлгө эмес экенин көрсөтүп турат, ал тургай, аны азайтуу; Жөнөкөй бетонго салыштырмалуу болоттон жасалган була темирбетондун өткөрбөөчүлүгү, эскирүү туруктуулугу, таасири жана эскирүү туруктуулугу жана бетондун эрте пластикалык кичирейүүсүнүн алдын алуу боюнча оң жана терс (көбөйүү жана азаюу) же ал тургай аралык көз караштар бар. Мындан тышкары, болоттон жасалган була темир-бетондун чоң дозасы, жогорку баасы, дат баскандыгы жана өрттүн кесепетинен жарылууга дээрлик эч кандай каршылык көрсөтүүсү сыяктуу көйгөйлөр бар, бул анын ар кандай деңгээлде колдонулушуна таасирин тийгизген. Акыркы жылдары кээ бир ата мекендик жана чет элдик окумуштуулар гибриддик була-бетонго (HFRC) көңүл буруп, ар кандай касиеттери жана артыкчылыктары бар жипчелерди аралаштырып, бири-биринен үйрөнүп, ар кандай деңгээлдеги "позитивдүү гибрид эффектине" ойноого аракет кылып жатышат. ар кандай долбоорлордун муктаждыктарын канааттандыруу үчүн, бетондун ар кандай касиеттерин жогорулатуу үчүн жүктөө этаптары. Бирок, анын ар кандай механикалык касиеттерине, өзгөчө анын чарчоо деформациясы жана чарчоонун бузулушуна, статикалык жана динамикалык жүктөргө жана туруктуу амплитудалык же өзгөрүлмө амплитудалык циклдик жүктөргө, оптималдуу аралаштыруу өлчөмүнө жана жипченин аралашма пропорциясына, деформациянын өнүгүү мыйзамына жана зыяндын мүнөздөмөсүнө карата композиттик материалдардын компоненттеринин ортосундагы, бекемдөөчү эффект жана бекемдөө механизми, чарчоого каршы натыйжалуулугу, бузулуу механизми жана курулуш технологиясы.
5. Катмарлуу болот булалуу темир-бетон
Монолиттүү була темир-бетонду бир калыпта аралаштыруу оңой эмес, була агломераттоо оңой, буласынын көлөмү чоң, баасы салыштырмалуу жогору, бул анын кеңири колдонулушуна таасирин тийгизет. Көптөгөн инженердик практиканын жана теориялык изилдөөлөрдүн натыйжасында болоттон жасалган була структурасынын жаңы түрү, катмарлуу болот була темир-бетон (LSFRC) сунушталууда. Бир аз сандагы болот буласы жол плитасынын үстүнкү жана астыңкы беттерине бирдей таралган, ал эми ортосу дагы эле жөнөкөй бетон катмары. LSFRC менен болот була жалпысынан кол менен же механикалык бөлүштүрүлөт. Болот була узун жана узундугу диаметри катышы эки өлчөмдүү бөлүштүрүүнү көрсөтүп, жалпысынан 70 ~ 120 ортосунда. Механикалык касиеттерге таасир этпестен, бул материал болоттун буласынын көлөмүн гана азайтпастан, ошондой эле интегралдык була темир-бетонду аралаштыруудагы була агломерациясынын көрүнүшүн болтурбайт. Мындан тышкары, бетондо болот була катмарынын абалы бетондун ийилүүчү бекемдигине чоң таасирин тийгизет. Бетондун түбүндө болоттон жасалган була катмарынын бекемдөөчү эффектиси эң жакшы. Болот була катмарынын позициясы көтөрүлүп, бекемдөө эффекти бир кыйла төмөндөйт. LSFRCтин ийилүүгө туруктуулугу бирдей аралашма пропорциясы менен жөнөкөй бетондон 35% ашык жогору, бул интегралдык болот була темир бетондон бир аз төмөн. Бирок, LSFRC көп материалдык чыгымдарды үнөмдөй алат, жана татаал аралаштыруу эч кандай көйгөй жок. Ошондуктан, LSFRC жакшы социалдык жана экономикалык пайдалары жана кеңири колдонуу перспективалары бар жаңы материал болуп саналат, ал тротуар курууда популярдуу болууга жана колдонууга татыктуу.
6. Катмарлуу гибрид булалуу бетон
Катмар гибриддик була темир-бетон (LHFRC) - LSFRC негизинде 0,1% полипропилен буласын кошуу жана жогорку жана төмөнкү болотто жогорку созулууга жана жогорку узундукка ээ болгон көп сандагы майда жана кыска полипропилен булаларын бирдей бөлүштүрүү жолу менен түзүлгөн композиттик материал. булалуу бетон жана орто катмардагы жөнөкөй бетон. Бул LSFRC ортоңку жөнөкөй бетон катмарынын алсыздыгын жеңе алат жана беттик болот була эскиргенден кийин мүмкүн болуучу коопсуздук коркунучтарын алдын алат. LHFRC бетондун ийилүүчү күчүн кыйла жогорулата алат. Жөнөкөй бетон менен салыштырганда анын ийилүүгө бекемдиги 20%ке жакын жогорулаган, ал эми LSFRC менен салыштырганда анын ийилүүгө бекемдиги 2,6%ке жогорулаган, бирок бетондун ийилүүчү серпилгичтик модулуна аз таасир этет. LHFRC ийилүүчү ийкемдүүлүк модулу жөнөкөй бетондон 1,3% жогору жана LSFRCтен 0,3% төмөн. LHFRC ошондой эле бетондун ийилүүчү бышыктыгын бир топ жогорулата алат жана анын ийилүүчү бышыктыгынын индекси жөнөкөй бетондон 8 эсеге жана LSFRCге караганда 1,3 эсеге көп. Мындан тышкары, бетондо LHFRC эки же андан көп жипчелердин ар кандай иштешине байланыштуу, инженердик муктаждыктарга ылайык, бетондогу синтетикалык була жана болот буласынын оң гибриддик эффекти ийкемдүүлүктү, бышыктыкты, катуулукту, жарака күчүн жогорулатуу үчүн колдонулушу мүмкүн. , материалдын ийилүүчү бекемдиги жана тартылуу күчү, материалдын сапатын жакшыртуу жана материалдын кызмат мөөнөтүн узартуу.
——Реферат (Шаньси архитектурасы, 38-том, №11, Чен Хуйкин)
Посттун убактысы: 24-август-2022