정렬 된 강철 섬유의 준비 강화 Cementitious 합성물 및 굴곡 동작

Summary

이 프로토콜 유니폼 전자기 분야를 적용 하 여 정렬 된 강철 섬유 강화 cementitious 합성물 제조를 위한 접근 방법을 설명 합니다. 정렬 된 강철 섬유 강화 cementitious 합성물 일반 섬유 강화 된 콘크리트에 우수한 기계적 특성을 전시 한다.

Abstract

이 작품의 목표는 나침반 바늘 정렬 된 강철 섬유 강화 cementitious 합성물 제조에 대 한 지구 자기장의 작업에서 일관 된 오리엔테이션을 유지 하는 방법에 의해 영감을 접근, 출석 하는. 정렬 된 강철 섬유 강화 cementitious 합성물 (ASFRC)는 짧은 강 섬유, 짧은 강철 섬유 정렬 자기장에에서 회전을 주도 했다 그것에 의하여 포함 된 신선한 박격포를 균일 한 전자기장을 적용 하 여 준비 되었다. 강화 된 ASFRC에서 강철 섬유의 맞춤 정도 골절된 횡단면 강철 섬유 세와 계산 된 x 선 단층 촬영 분석 평가 했다. 두 가지 방법에서 결과 보여 강철에 강철 섬유 비 자석으로 합성 처리 하는 동안 ASFRC에 섬유 정렬 높은 했다 무작위로 배포 했다. 정렬 된 강철 섬유는 훨씬 더 높은 강화 효율, 그리고 합성, 따라서, 크게 향상 된 굴곡 강도와 인 성 전시. ASFRC입니다 따라서 SFRC 우수한 큰 인장 응력을 견딜 수 있는 그리고 더 효과적으로 균열 저항.

Introduction

콘크리트에 강 섬유를 통합 취의 고유한 약점을 극복 하 고 콘크리트¹의 인장 강도 개선 하는 효과적인 방법입니다. 지난 수십 년 동안 강 섬유 강화 콘크리트 광범위 하 게 조사 되어과 분야에서 널리 이용 된다. 강철 섬유 강화 된 콘크리트는 뛰어난 균열 저항, 인장 강도, 파괴 인 성, 파괴 에너지, 등콘크리트 강철 섬유 강화 된 콘크리트, 강철 섬유에² 무작위로 분산, 그로 인하여 균일 하 게 모든 방향으로 섬유의 강화 효율 분산. 그러나, 특정 로드 조건에서 콘크리트에 강 섬유의 일부에 기여할 구조적 요소의 성능 섬유의 강화 효율은 그들이 정렬 원칙에 인장 응력을 요구 하기 때문에 구조입니다. 예를 들어, 빔, 강철 섬유의 일부를 준비 하 무작위로 분산된 강철 섬유를 포함 하는 강철 섬유 철근 콘크리트를 사용 하는 경우 특히 그 주 인장 응력의 방향에 평행에 주요 기여를 할 것 그 효율성을 강화 주 인장 응력의 방향에 수직으로 효율성을 강화 하 아무 기여를 할 것입니다. 따라서, 강 섬유 콘크리트에서 인장 주 응력의 방향으로 정렬 하는 방법을 찾는 것은 강철 섬유의 높은 강화 효율을 달성 하는 데 필요한.

섬유의 실제 길이를 인장 응력의 방향에 따라 예상된 길이의 비로 정의 된 방향 효율 요소는 일반적으로 강철 섬유^{3,4 강화의 효율을 나타내는 데 사용} . 이 정의 따르면 인장 응력의 방향으로 정렬 하는 섬유의 방향 효율 계수는 1.0; 섬유를 인장 응력에 직각의 0입니다. 경사 섬유 0과 1.0 사이의 방향 효율 요소가 있다. 분석 결과 표시 무작위로 분산된 강철 섬유 콘크리트의 방향 효율 요인 0.405⁴, 일반 강 섬유 강화 콘크리트의 테스트에서 0.167 0.500^{5,6의 범위에 있는 동안} . 결국, 모든 짧은 강철 섬유 콘크리트에 정렬 됩니다 경우 인장 응력으로 동일한 방향을, 철강 섬유 높은 효율성을 강화 해야한다 고는 표본 최적의 인장 행동 해야한다.

정렬 된 강철 섬유 강화 된 콘크리트를 준비 하는 몇 가지 성공적인 시도가 1980 년대부터 실시 되었습니다. 1984 년에, 쉔⁷ 캐스팅, 동안 강철 섬유 강화 cementitious 합성물 (SFRC) 광선의 아래쪽 레이어에 전자기장 적용 그리고 x 선 검출 분석 공개 강철 섬유 잘 정렬 했다. 1995 년에 바이엘⁸ 및 Arman⁹ 특허 자기장을 사용 하 여 정렬 된 강철 섬유 강화 된 콘크리트를 준비 하기 위한 접근. 야마모토 외. ¹⁰ 고려 주로 주조 접근에 의해 영향을 하 고 일정 한 방향에서 formwork에 신선한 콘크리트 흐르는 유지 하 여 정렬 된 강철 섬유 강화 된 콘크리트를 얻기 위해 시도 하는 콘크리트에 강 섬유의 방향. Xu¹¹ 일정 방향에서 강철 섬유를 분사 하 여 shotcrete 강철 섬유를 정렬 하려고 했습니다. 로 톤도 및 소시지¹² 원심 주조에 의해 정렬 된 긴 강철 섬유 콘크리트 기둥을 확인 하고자 했다. 이러한 실험적인 연구는 정렬 된 강철 섬유 강화 된 콘크리트는 무작위로 분산된 강철 섬유 강화 된 콘크리트에 비해 상당한 이점을 공개.

최근, Michels 외. ¹³ 와 무 외. ¹⁴ 는 성공적으로 정렬 된 강철 섬유 강화 cementitious 합성물 (ASFRCs) 전자기 필드를 사용 하 여 그룹을 개발 했다. 이러한 연구에서 다양 한 솔레노이드 강철 섬유 다양 한 크기의 박격포 표본에서 정렬에 대 한 균일 한 자기장을 제공 되었다. 솔레노이드는 미리 정의 된 크기의 견본을 수용할 수 있는 빈 사각 챔버. 솔레노이드는 직접 전류 (DC)에 연결 되어, 균일 한 자기장 솔레노이드의 축 정렬 고정된 방향으로 약 실에서 만들어집니다. 전자기학¹⁵의 원칙에 따라 자기장 회전 하 고 신선한 박격포에서 정렬 강자성 섬유를 구동할 수 있다. 박격포의 적절 한 가공은 신선한 박격포에 회전 강철 섬유 수 있도록 중요 합니다. 낮은 점도 섬유의 분리로 이어질 수 있습니다 하는 동안 높은 점도 박격포, 강철 섬유의 정렬에 문제가 발생할 수 있습니다.

이 종이 ASFRC 견본의 준비의 세부 정보를 설명 하 고 ASFRC와 SFRC의 굴곡 속성 테스트. ASFRC는 높은 굴곡 강도와 SFRC 보다 인 성 전망 이다. 따라서, ASFRC 잠재적 이점이 SFRC 인장 응력을 견딜 수 있는 하 고 커버 콘크리트, 포장, 등 으로 사용할 경우 저항 크래킹

골절된 견본을 사용 하 여 굴곡 테스트 후 골절된 횡단면을 관찰 하 여 조사는 표본에서 강철 섬유의 방향 및 검색 활용 x 선 단층 촬영 분석^16,17 계산 ^{, 18}. ASFRCs, 그들의 굽 힘 강도 및 인 성 등의 기계적 특성 보고 있으며 그 비 전자기 치료 SFRCs의 비교.

Protocol

1. 솔레노이드 자기장 설치 참고: 빈 챔버 솔레노이드에 의해 자기장 생성 됩니다. 설치 4-6에 나 멜의 층 절연 구리선 고 보호 (그림 1)에 대 한 플라스틱 격리 층을 가진 코일 polybutylene 테 레프 탈 레이트 (PBT) 보드 솔레노이드 골격 이다. DC에는 코일을 연결한 후 코일에 전류 고정된 방향 및 지속적인 자기 유도 강도 솔레노이드 챔버 내 균일 한 전자기 필드…

Representative Results

ASFRCs와 SFRCs 3-포인트 벤딩 테스트에서 결정의 굽 힘은 그림 5에 나와 있습니다. ASFRCs의 굽 힘은 모든 섬유 복용량에 대 한 SFRCs의 그들 보다 더 높다. ASFRCs의 굽 힘 각각 88%와 71%, 57% 0.8%, 1.2%, 2.0%의 섬유 볼륨 분수에서 SFRCs의 그들 보다는 더 했다. 이러한 결과 정렬 된 강철 섬유 cementitious 매트릭스를 무작위로 분산된 강철 섬유 보다 더 효과적으로 강화…

Discussion

이 연구에서 개발 된 전자기 솔레노이드 250 × 250 × 750 mm를 측정 하는 챔버 있으며 전체 크기 구조 요소를 수용할 수 없습니다. 챔버의 크기 제한 설정, 개념의 응용 프로그램 및이 문서에 제안 된 프로토콜 ASFRC 요소 제조에 대 한 전체 크기 설치의 추가 개발 영감을 것입니다, 특히 부품 요소.

신선한 박격포의 적절 한 점도 달성 강철 섬유의 맞춤 신선한 박격포에 점성 저항을 …

Materials

Cement	Tangshan Jidong Cement Co., Ltd.	P×O 42.5	Oridnary Portland Cement
Sand		River sand	Fineness modulus is 2.4
Superplasticizer	Subote New Materials Co., Ltd.	PCA-III	Polycarboxylated type, water reducing ratio is 35%
Steel fiber	Tianjin Hengfeng Xuxiang New Metal Materials Co., Ltd.	Round straight	Diameter 0.5mm, length 25mm