הכנת מיושר פלדה סיבים מחוזק מורכב Cementitious והתנהגות Flexural שלה

Summary

פרוטוקול זה מתאר גישה זו לייצור מיושר פלדה סיבים מרוכבים cementitious מחוזקת על-ידי החלת שדה אלקטרו-מגנטי אחיד. מיושר פלדה סיבים מרוכבים cementitious מחוזק תערוכות מעולה תכונות מכאניות כדי בטון מזוין סיב רגיל.

Abstract

מטרת עבודה זו היא להציג גישה, בהשראת לפי הדרך שבה מחט מצפן שומר כיוון עקבי תחת הפעולה של השדה המגנטי של כדור הארץ, ייצור מורכב cementitious מחוזק בסיבי פלדה מיושר. מיושר פלדה סיבים מחוזק cementitious ללא הפרדות צבע (ASFRC) הוכנו על-ידי החלת שדה אלקטרו-מגנטי אחיד מרגמה טריים המכילים סיבי פלדה קצר, לפיה סיבי פלדה קצר גורשו כדי לסובב מזדהים עם שדה מגנטי. מידת היישור של סיבי פלדה מוקשה ASFRC הוערכה על ידי ספירת סיבי פלדה ב חתכים שבר והן על ידי טומוגרפיה הממחושבת טומוגרפיה ניתוח. התוצאות של שתי השיטות מראים כי פלדה סיבים ב ASFRC היו מאוד מיושר בזמן סיבי פלדה ב מטופלים שאינם דיסקות מרוכבים חולקו באופן אקראי. סיבי פלדה מיושר הייתה עם הרבה יעילות גבוהה יותר חיזוק, הפרדות צבע, לכן, הציג קשיחות ועוצמתה flexural המשופר. ASFRC לא פעם ובכך נעלה SFRC זה יכול לעמוד ללחץ מתיחה גדול יותר ביעילות להתנגד פיצוח.

Introduction

שילוב סיבי פלדה בטון היא דרך יעילה כדי להתגבר על חולשה מובנית של פריכות וכדי לשפר את חוזק בטון¹. במהלך העשורים האחרונים, בטון מזוין פלדה סיבים כבר נחקרו בהרחבה, ויש שימוש נרחב בתחום. סיבי פלדה בטון עדיפה בטון במונחים של פיצוח עמידות, חוזק, קשיחות שבר, שבר אנרגיה, וכו ‘² בסיבי פלדה בטון מזוין, פלדה סיבים באופן אקראי מפוזרים, ובכך פיזור בצורה אחידה את היעילות חיזוק של הסיבים בכל כיוון. עם זאת, בתנאים מסוימים הטעינה, רק חלק סיבי פלדה בבטון לתרום הביצועים של אלמנטים מבניים כי יעילות חיזוק של סיבי דורש כי הם יהיה מיושר עם העיקרון מתיחה מדגיש מבנה. למשל, בעת שימוש בטון פלדה סיבים המכילים סיבי פלדה מפוזרות באקראי כדי להכין קרן, חלק סיבי פלדה, במיוחד אלה מקבילים לכיוון הלחץ מתיחה העיקרי, יגרום תרומה גדולה חיזוק יעילות, ואילו אלה בניצב לכיוון הלחץ מתיחה המנהל יעשה אין תרומה חיזוק יעילות. כתוצאה מכך, למצוא גישה כדי ליישר את סיבי פלדה עם הכיוון של הלחץ מתיחה העיקרי של בטון יש צורך להשיג את היעילות הגבוהה ביותר חיזוק של סיבי פלדה.

הגורם יעילות כיוון, מוגדרת כיחס של אורך המתוכנן לאורך הכיוון של הלחץ מתיחה האורך בפועל של סיבים, משמש בדרך כלל כדי לציין את היעילות של חיזוק של סיבי פלדה^3,4 . על פי הגדרה זו, הגורם יעילות כיוון של סיבי מיושר עם הכיוון של הלחץ מתיחה הוא 1.0; זה של סיבי הנמצאים בניצב הלחץ מתיחה הוא 0. סיבי נוטה להיות גורם היעילות התמצאות בין 0 ל- 1.0. התוצאות האנליטיות מראים כי הגורם יעילות כיוון של סיבי פלדה מפוזרות באקראי בבטון הוא 0.405⁴, בעוד מבדיקות מבטון רגיל פלדה סיבים זה בטווח של 0.167 עד 0.500^5,6 . אין ספק, אם כל סיבי פלדה קצר בבטון מיושרים ויש באופן הלחץ מתיחה, סיבי פלדה יהיה חיזוק היעילות הגבוהה ביותר של דגימות יכללו ההתנהגות מתיחה האופטימלי.

כמה ניסיונות מוצלחים להכין בטון מזוין מיושר פלדה סיבים נערכו מאז שנות השמונים. בשנת 1984, שן⁷ להחיל שדה אלקטרומגנטי על השכבה התחתונה של קורות פלדה סיבים מחוזק מורכב cementitious (SFRC) במהלך הליהוק, ניתוח זיהוי רנטגן גילה כי סיבי פלדה היו מיושרים כראוי. בשנת 1995, באייר⁸ ו ארמן⁹ פטנט הגישה להכנת בטון מזוין מיושר פלדה סיבים באמצעות שדה מגנטי. יממוטו. et al. ¹⁰ נחשב את הכיוון של סיבי פלדה בבטון בעיקר מושפע הגישה הליהוק, ניסה להשיג מיושר סיבי פלדה בטון על ידי שמירה על בטון טרי הזורמים אל טפסות מכיוון מתמדת. Xu¹¹ ניסה ליישר סיבי פלדה ב shotcrete ע י ריסוס סיבי פלדה מכיוון מתמדת. ברוטונדו ווינר¹² ביקשו להפוך עמודי בטון בסיבי פלדה רב מיושר על ידי יציקה צנטריפוגלית. מחקרים ניסויים אלה חושפים כי מיושר סיבי פלדה בטון יש יתרונות רבים על פני בטון מזוין מפוזרות באקראי פלדה סיבים.

לאחרונה, מישל. et al. ¹³ ו מו. et al. ¹⁴ בהצלחה פיתחו קבוצת מיושר פלדה סיבים מחוזק cementitious ללא הפרדות צבע (ASFRCs) באמצעות שדות אלקטרו-מגנטיים. במחקרים אלה, solenoids שונים היו עשויים לספק שדה מגנטי אחיד ליישור סיבי פלדה בדגימות מרגמה בגדלים שונים. ברז חשמלי יש חדר cuboid חלול, אשר יכול להכיל דגימות של גדלים מוגדרים מראש. כאשר ברז חשמלי מחובר זרם ישיר (DC), נוצר שדה מגנטי אחיד בבית הבליעה עם כיוון הדפסה קבועה, אשר יתיישר עם הציר של ברז חשמלי. על פי העיקרון של סבירות¹⁵, שדות מגנטיים יכולים לנסוע פרומגנטי סיבים כדי לסובב וליישר במרגמה טריים. עבידות המתאים של חומר המליטה הוא קריטי עבור המאפשר סיבי פלדה לסובב במרגמה טריים. צמיגות גבוהה עלולה לגרום קושי ביישור של סיבי פלדה המליטה, בעוד צמיגות נמוכה עלולה להוביל ההפרדה של סיבים.

מאמר זה מתאר את הפרטים של הכנת ASFRC דגימות, בדיקות של מאפייני flexural ASFRC ו- SFRC. הוא צפוי כי ASFRC יש כוח flexural גבוהה וכושר קשיחות יותר SFRC. לפיכך, ASFRC יש פוטנציאל יתרונות על פני SFRC, למרות הלחץ מתיחה ומשמש פיצוח התנגדות אם מכסה בטון, ריצוף וכו ‘

באמצעות דגימות שבורה לאחר בדיקות flexural, הכיוון של הסיבים פלדה דגימות נחקר על ידי התבוננות על חתכי רוחב שבורה ו ניצול רנטגן סריקת טומוגרפיה ניתוח^{16,17 , 18}. התכונות המכאניות של ASFRCs, כולל שלהם flexural חוזק, קשיחות, דיווחו, לעומת אלה של מטופלים שאינם אלקטרומגנטי SFRCs.

Protocol

1. ברז חשמלי הגדרת שדה מגנטי הערה: השדה המגנטי נוצר על ידי סולנואיד עם תא חלול. ההגדרה תהיה polybutylene terephthalate (PBT) לוח סולנואיד שלד מפותל עם 4-6 שכבות אמייל חוטי נחושת מבודדים ולא עטוף בשכבת בידוד פלסטיק להגנה (איור 1). לאחר חיבור את הגליל ל DC, הזרם בתוך הסליל יוצר שדה א?…

Representative Results

נקודות החוזק flexural של ASFRCs, SFRCs נחוש מבדיקות כיפוף השלשה מוצגים באיור5. החוזק flexural של ASFRCs הם גבוהים מאלה של SFRCs עבור כל המינונים סיבים. החוזק flexural של ASFRCs היו 88%, 71% ו- 57% גבוה יותר מאשר אלו של SFRCs-סיבים שברים נפח של 0.8%, 1.2% ו- 2.0%, בהתאמה. תוצאות אלו לרמז כי סיבים פלדה מ…

Discussion

ברז חשמלי אלקטרומגנטי שפותחו במחקר זה יש תא מדידה 250 × 250 × 750 מ”מ, לא יכול להכיל אלמנטים מבניים בגודל מלא. למרות הגודל של החדר מגביל את היישום של ההתקנה, המושג פרוטוקול הצעת נייר זה תעורר את המשך ההתפתחות של מלכודת בגודל מלא לייצור אלמנטים ASFRC, במיוחד precast אלמנטים.

להשגת של צמיג?…

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