Utarbeidelse av justert stål Fiber forsterket sementbaserte kompositt og virkemåten Prøvelegemers bøyestrekkfasthet språk

Summary

Denne protokollen beskriver en tilnærming for produksjon justert stål fiber forsterket sementbaserte kompositt ved å bruke en enhetlig elektromagnetiske felt. Justert stål fiber forsterket sementbaserte kompositt utstillinger overlegen mekaniske egenskaper til vanlige fiber armert betong.

Abstract

Formålet med dette arbeidet er å presentere en tilnærming, inspirert av måten der en kompassnål vedlikeholder en konsekvent retning under handlingen av jordens magnetfelt, for produksjon av sementbaserte sammensatt med justerte stål fiber. Justert stål fiber forsterket sementbaserte kompositter (ASFRC) ble utarbeidet ved å bruke en enhetlig elektromagnetiske felt frisk mørtel inneholder korte stål fibre, der kort stål fibrene ble drevet til å rotere i tråd med det magnetiske feltet. Graden av justering av stål fibrene i herdet ASFRC ble vurdert etter teller stål fibre i fractured tverrsnitt og X-ray beregnet tomografi analyse. Resultatene fra de to metodene viser at stålet fibre i ASFRC var svært justert mens stål fibrene i ikke-magnetisk behandlet kompositter ble tilfeldig fordelt. Justert stål fibrene hadde en mye høyere forsterkende effektivitet, og kompositter, viser derfor betydelig økt Prøvelegemers bøyestrekkfasthet språk styrke og seighet. ASFRC er dermed overordnet SFRC den tåler større strekk stress og mer effektivt motstå sprengning.

Introduction

Innlemme stål fiber i betong er en effektiv måte å overvinne iboende svakhet skjørhet og forbedre strekkstyrke betong¹. I løpet av de siste tiårene, er stål fiber armert betong grundig undersøkt og mye brukt i feltet. Stål fiber armert betong er bedre enn betong sprengning motstand, strekkstyrke, Slagseighet, brudd energi, etc.² i stål fiber armert betong, stål fiber er tilfeldig spredt, og dermed jevnt spre forsterkende effektiviteten av fibrene i alle retninger. Men i enkelte lasting bidra bare noen av stål fibrene i betong på ytelsen til de strukturelle elementene fordi forsterkende effektiviteten av fibrene krever at de justeres med prinsippet strekk spenninger i det struktur. For eksempel når du bruker stål fiber armert betong som inneholder tilfeldig fordelte stål fibre for å forberede en bjelke, noen av stål fibrene, vil særlig de som er parallell i retning av det viktigste strekk stresset, gjøre store bidrag til forsterkende effektivitet, mens de gjør vinkelrett retning av rektor strekk stress ingen bidrag til forsterkende effektivitet. Derfor er finne tilnærming til stål fibrene med retningen av rektor strekk stress i betong nødvendig for å oppnå høyeste forsterkende effektiviteten av stål fibrene.

Effektivitetsfaktoren retning, definert som forholdet mellom planlagte retning strekk stress til den faktiske lengden på fiber, brukes vanligvis til å angi effektiviteten av forsterkning av stål fiber^3,4 . Ifølge denne definisjonen er retning effektivitet faktor av fibrene linje med retning av strekk stress 1.0; som av fibrene som er vinkelrett strekk stress er 0. Tilbøyelig fiber har en orientering effektivitet faktor mellom 0 og 1.0. Analytiske resultatene viser at retningen effektivitetsfaktoren av tilfeldig fordelte stål fibre i betong er 0.405⁴, mens det fra tester av vanlig stål fiber armert betong er i området 0.167 til 0.500^5,6 . Tydeligvis, hvis alle kort stål fibrene i betong justeres og i samme retning som strekk stress, stål fibrene har høyeste forsterkende effektiviteten og de vil ha optimal strekk virkemåten.

Noen vellykkede forsøk på å forberede justert stål fiber armert betong er utført siden 1980-tallet. I 1984, Shen⁷ brukt et elektromagnetisk felt det nederste laget av stål fiber forsterket sementbaserte kompositt (SFRC) bjelker under støping og X-ray oppdagelsen analyse viste at stål fibre ble også justert. I 1995 patenterte Bayer⁸ og Arman⁹ tilnærming for å forberede justert stål fiber armert betong ved hjelp av et magnetfelt. Yamamoto et al. ¹⁰ vurdert retningen på stål fiber i betong hovedsakelig påvirket av støping tilnærming og forsøkte å få justert stål fiber armert betong ved å holde friske betong strømmer ned i forskalingen fra en konstant retning. Xu¹¹ forsøkte å justere stål fibre i shotcrete ved sprøyting stål fiber fra en konstant retning. Rotondo og Wiener¹² forsøkte å gjøre konkrete polakkene med justerte lange stål fiber ved sentrifugal støping. Disse eksperimentelle studier avslører at justert stål fiber armert betong har betydelige fordeler fremfor tilfeldig fordelte stål fiber armert betong.

Nylig Michels et al. ¹³ og Mu et al. ¹⁴ har utviklet en gruppe justert stål fiber forsterket sementbaserte sammensetninger (ASFRCs) med elektromagnetiske felt. I disse studiene, ble ulike solenoider laget å gi en ensartet magnetiske felt for å justere stål fibre i mørtel eksemplarer av forskjellige størrelser. Releet har en hul cuboid kammer, som rommer av forhåndsdefinerte størrelser. Når releet er koblet direkte gjeldende (DC), opprettes en ensartet magnetiske felt i kammeret i fast retning, som justerer med aksen av releet. I henhold til elektromagnetisme¹⁵, kan magnetiske felt kjøre ferromagnetisk fibre til å rotere og justere i frisk morter. Aktuelle workability av mørtelen er avgjørende for at stål fibre å rotere i frisk mørtel. En høy viskositet kan forårsake problemer med justeringen av stål fibrene i mørtelen, mens lav viskositet kan føre til segregering av fiber.

Dette dokumentet beskriver detaljer om utarbeidelse av ASFRC og tester Prøvelegemers bøyestrekkfasthet språk egenskapene til ASFRC og SFRC. Det forventes at ASFRC har en høyere Prøvelegemers bøyestrekkfasthet språk styrke og seighet enn SFRC. Dermed ASFRC har potensielt fordeler over SFRC i tåler strekk stress og motstå sprengning hvis brukt som dekker betong fortau, osv.

Bruke i fractured prøver etter Prøvelegemers bøyestrekkfasthet språk tester, retningen på stål fibrene i de er undersøkt ved å observere i fractured tverrsnitt og utnytte X-ray skanning beregnet tomografi analyse^{16,17 , 18}. de mekaniske egenskapene av ASFRCs, inkludert Prøvelegemers bøyestrekkfasthet språk styrke og seighet, rapporteres og sammenlignet med de ikke-elektromagnetisk behandlet SFRCs.

Protocol

1. solenoid magnetfelt oppsett Merk: Det magnetiske feltet genereres en solenoid med en hul kammer. Er en polybutylene terephthalate (PBT) styret solenoid skjelett sammenrullet med 4-6 lag av emalje isolert kobbertråd og pakket med en plast isolerende lag for beskyttelse (figur 1). Etter tilkobling spolen til DC, oppretter gjeldende i CoILen en enhetlig elektromagnetiske felt innenfor solenoid kammeret med fast retning og konstant magnetisk induksjon intensitet. Br…

Representative Results

Prøvelegemers bøyestrekkfasthet språk styrkene i ASFRCs og SFRCs bestemmes fra tre-punkts bøying tester er vist i figur 5. Prøvelegemers bøyestrekkfasthet språk styrkene i ASFRCs er høyere enn SFRCs for alle fiber doser. Prøvelegemers bøyestrekkfasthet språk styrkene i ASFRCs var 88% og 71% 57% høyere enn SFRCs på fiber volum fraksjoner 0,8%, 1,2% og 2.0%, henholdsvis. Disse resultatene antyde at justert stål fiber forsterker sementbaserte matri…

Discussion

Elektromagnetisk releet utviklet i denne studien har et kammer måler 250 × 250 × 750 mm og plass ikke i full størrelse strukturelle elementer. Selv om størrelsen på kammeret begrenser anvendelsen av stilling, konseptet og protokollen foreslått i denne artikkelen vil inspirere den videre utviklingen av en full størrelse oppsett for produksjon av ASFRC elementer, spesielt precast elementer.

Oppnå en passende viskositet av fersk mørtel er viktig faktor for å kontrollere kvaliteten på …

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