Betonê bi fîberê pola (SFRC) celebek nû ya materyalê pêkhatî ye ku dikare were rijandin û rijandin bi zêdekirina mîqdarek guncaw ji fîbera pola ya kurt li betona asayî.Di van salên dawî de li welat û li derve bi lez pêşketiye.Ew kêmasiyên hêza tansiyonê ya kêm, dirêjbûna piçûk a dawîn û taybetmendiya şikestî ya betonê derbas dike.Ew xwedan taybetmendiyên hêja yên wekî hêza tîrêjê, berxwedana berbihevkirinê, berxwedana şilbûnê, berxwedana şikestî, berxwedana westandinê û hişkbûna bilind e.Ew di endezyariya hîdrolîk, rê û pir, avakirin û warên endezyariyê yên din de hatî sepandin.
1. Pêşveçûna betonê ya fiber pola
Betonê bi fîberê (FRC) kurteya betonê bi fîberî ye.Ew bi gelemperî pêkhateyek bingehîn a çîmentoyê ye ku ji pasteya çîmentoyê, mûçek an beton û fîbera metal, fibera neorganîk an ji materyalên bihêzkirî yên fiber organîk pêk tê.Ew malzemeyek avahîsaziyek nû ye ku bi yekreng belavkirina fîberên kurt û hûr ên bi hêza tansiyonê ya bilind, dirêjbûna dawîn a bilind û berxwedana alkalî ya bilind di matrixa betonê de pêk tê.Fiber di betonê de dikare hilberîna şikestinên destpêkê yên di betonê de û berfirehbûna bêtir a şikestinan di bin bandora hêza derve de bisînor bike, bi bandor li ser kêmasiyên xwerû yên wekî hêza tansiyonê kêm, şkestina hêsan û berxwedana belengaz a betonê bigire, û performansê pir baştir bike. ji nezelaliyê, avê, berxwedana cemedê û parastina xurtkirina betonê.Betonê bi fîberî, nemaze betonê bi fîberê pola, ji ber performansa xwe ya bilindtir û bêtir balê dikişîne nav derdorên akademîk û endezyariyê di endezyariya pratîkî de.1907 Pisporê Sovyetê B П.Hekpocab dest bi karanîna betonê bi fiber metal kir;Di sala 1910-an de, HF Porter raporek lêkolînê li ser betonê bi fiber-kurt belav kir, pêşniyar kir ku fîberên pola yên kurt divê di betonê de bi rengek wekhev werin belav kirin da ku materyalên matrixê xurt bikin;Di sala 1911 de, Grahamê Dewletên Yekbûyî fîberê pola li betona asayî zêde kir da ku hêz û aramiya betonê baştir bike;Di salên 1940-an de, Dewletên Yekbûyî, Brîtanya, Fransa, Almanya, Japonya û welatên din gelek lêkolîn kirin li ser karanîna fîberê pola ji bo baştirkirina berxwedana libergirtinê û berxwedana şkestinê ya betonê, teknolojiya çêkirina betonê fîberê pola, û baştirkirina şeklê fiber pola ji bo baştirkirina hêza girêdana di navbera fiber û matrixa beton;Di sala 1963-an de, JP romualdi û GB Batson kaxezek li ser mekanîzmaya pêşkeftina şikestê ya betonê girtî çap kirin, û destnîşan kirin ku hêza şikestê ya betonê bi fiber pola bi navgîniya navînî ya fîberên pola ve tê destnîşankirin ku rolek bi bandor dilîze. di stresa tîrêjê de (teoriya dûrbûna fîberê), bi vî rengî qonaxa pêşkeftina pratîkî ya vê materyalê nû yê pêkhatî dest pê dike.Heya nuha, bi populerbûn û sepana betonê zencîrekirî re, ji ber belavkirina cûda ya fîberan di betonê de, bi gelemperî çar celeb hene: betonê bi fiber pola, betonê bi fîberê pola, betonê qatkirî fîberê pola û betonê qatkirî. betonê qahîmkirî.
2. Bihêzkirina mekanîzmaya betonê ya bi fiber pola
(1) Teoriya mekanîka pêkhatî.Teoriya mekanîka pêkhatî li ser bingeha teoriya pêkhateyên fîberê yên domdar û bi taybetmendiyên belavkirina fîberên pola yên di betonê de tê hev kirin.Di vê teoriyê de, pêkhate wekî pêkhateyên du-qonaxê bi fiber wekî qonaxek û matrix wekî qonaxa din têne hesibandin.
(2) Teoriya dûrbûna fîberê.Teoriya dûrbûna fîberê, ku wekî teoriya berxwedana qirikê jî tê zanîn, li ser bingeha mekanîka şikestî ya elastîk a xêzkirî tê pêşniyar kirin.Ev teorî destnîşan dike ku bandora bihêzkirina fîberan tenê bi cîhana fîberê ya bi yekrengî ve girêdayî ye (valahiya hindiktirîn).
3. Analîzek li ser rewşa pêşkeftina betonê ya bi fiber pola
1.Steel fiber betonê xurtkirî.Betona bi fîberê pola cûreyek betona bihêzkirî ya nisbeten yekreng û pir-alî ye ku bi lêzêdekirina piçûkek ji pola karbonê ya kêm, pola zengarnegir û fiberên FRP di betona asayî de pêk tê.Rêjeya tevlihevkirina fîberê pola bi gelemperî ji hêla 1% ~ 2% ve ye, di heman demê de 70 ~ 100 kg fiber pola ji hêla giraniyê ve di her metrekupek betonê de tê tevlihev kirin.Dirêjahiya fîberê pola divê 25 ~ 60 mm be, pîvan divê 0,25 ~ 1,25 mm be, û rêjeya herî baş a dirêjahî berbi 50 ~ 700 be. Li gorî betonê asayî, ew ne tenê dikare tansiyon, rijandin, çikandin baştir bike. , berxwedana cil û şikestê, lê di heman demê de hişkiya şikestî û berxwedana bandorê ya betonê jî pir zêde dike, û berxwedana westandinê û domdariya strukturê bi girîngî baştir dike, nemaze hişkî dikare 10 ~ 20 carî zêde bibe.Taybetmendiyên mekanîkî yên betonê bi fiber pola û betona asayî li Chinaînê têne berhev kirin.Dema ku naveroka fîberê pola 15% ~ 20% û rêjeya çîmentoyê ya avê 0,45 e, hêza tîrêjê 50% ~ 70% zêde dibe, hêza zirav ji sedî 120% ~ 180%, hêza bandorê 10 ~ 20% zêde dibe. carcaran, hêza westandina bandorê 15 ~ 20 carî zêde dibe, hişkiya ziravî 14 ~ 20 carî zêde dibe, û berxwedana lixwekirinê jî bi girîngî çêtir dibe.Ji ber vê yekê, betonê bi fiber pola ji betonê sade xwedan taybetmendiyên fizîkî û mekanîkî çêtir e.
4. Betonê fiber Hybrid
Daneyên lêkolînê yên têkildar destnîşan dikin ku fîberê pola bi girîngî hêza zextê ya betonê pêşve nake, an jî wê kêm nake;Li gorî betonê sade, li ser bêserûberî, berxwedana liberxwedanê, bandor û berxwedana liberxwedanê ya betonê zencîrekirî û pêşîlêgirtina piçûkbûna zû ya plastîk a betonê, nêrînên erênî û neyînî (zêdebûn û kêmbûn) an jî heta navber hene.Digel vê yekê, betonê bi fîberê pola xwedan hin pirsgirêk hene, wek dozek mezin, bihaya bilind, rûxandin û hema hema ti berxwedana li hember teqîna ku ji ber agir çêdibe, ku bandor li ser sepana wê bi dereceyên cihêreng kiriye.Di salên dawî de, hin zanyarên xwemalî û biyanî dest pê kirin ku bala xwe bidin betona fîberî ya hîbrîd (HFRC), hewil didin ku fîberan bi taybetmendî û avantajên cihêreng tevlihev bikin, ji hev fêr bibin û di astên cihê de "bandora hybrid a erênî" bidin lîstin. qonaxên barkirinê ji bo zêdekirina taybetmendiyên cihêreng ên betonê, da ku hewcedariyên projeyên cihêreng bicîh bîne.Lêbelê, digel taybetmendiyên wê yên mekanîkî yên cihêreng, nemaze deformasyona wê ya westandinê û zirara westandinê, qanûna pêşkeftina deformasyonê û taybetmendiyên zirarê yên di bin barên statîk û dînamîkî de û amplituda domdar an barkêşên çerxa guhêrbar, mîqdara tevlihevkirina çêtirîn û rêjeya tevlihevkirina fîberê, têkilî. di navbera pêkhateyên materyalên pêkhatî de, bandora xurtkirin û mekanîzmaya bihêzkirinê, performansa dijî westandinê, mekanîzmaya têkçûn û teknolojiya çêkirinê, Pirsgirêkên sêwirana rêjeya tevliheviyê pêdivî ye ku bêtir were lêkolîn kirin.
5. Betona qatkirî ya fiber pola
Betona pehtkirî ya fîbera monolîtîk ne hêsan e ku meriv bi hevûdu tevlihev bike, fîber hêsan tê berhev kirin, mîqdara fiber mezin e, û lêçûn bi nisbetî bilind e, ku bandorê li ser sepana wê ya berfireh dike.Bi hejmareke mezin ji pratîka endezyariyê û lêkolîna teorîkî, celebek nû ya strukturek fîberê pola, betona pêvekirî ya pêta pola (LSFRC), tê pêşniyar kirin.Rêjeyek piçûk ji fîberê pola li ser rûyên jorîn û jêrîn ên xêzika rê bi rengek wekhev tê belav kirin, û navîn hîn jî qatek betonê ya sade ye.Di LSFRC de fiber pola bi gelemperî bi destan an mekanîkî tê belav kirin.Fiber pola dirêj e, û rêjeya dirêjahiya dirêj bi gelemperî di navbera 70 ~ 120 de ye, ku dabeşek du-alî nîşan dide.Bêyî ku bandorê li taybetmendiyên mekanîkî bike, ev materyal ne tenê mîqdara fîberê pola pir kêm dike, di heman demê de ji diyardeya kombûna fîberê jî di tevlihevkirina betona fîber a entegre de dûr dikeve.Digel vê yekê, pozîsyona tebeqeya fîberê pola di betonê de bandorek mezin li ser hêza ziravî ya betonê dike.Bandora xurtkirinê ya tebeqeya fiber pola ya li binê betonê çêtirîn e.Digel ku pozîsyona tîrêja fiberê ya pola ber bi jor ve diçe, bandora hêzdarkirinê pir kêm dibe.Hêza ziravî ya LSFRC ji% 35 zêdetir ji ya betona sade bi heman rêjeya tevlihevkirinê re ye, ku hinekî kêmtir e ji ya betonê ya întegrasyona bi fiber pola.Lêbelê, LSFRC dikare gelek lêçûnên materyalê xilas bike, û pirsgirêkek tevlihevkirina dijwar tune.Ji ber vê yekê, LSFRC materyalek nû ye ku bi feydeyên civakî û aborî yên baş û perspektîfên serîlêdanê yên berfireh e, ku hêjayî populerbûn û serîlêdanê ye di avakirina paşîn de.
6. Betonê fiber hybrid qat
Betona qayîmkirî ya hîbrid a qat (LHFRC) materyalek pêkhatî ye ku bi lêzêdekirina 0,1% fîbera polîpropîlenê li ser bingeha LSFRC û bi wekhevî dabeşkirina hejmareke mezin ji fîberên polîpropîlen ên hûr û kurt ên bi hêza tansiyonê ya bilind û dirêjbûna dawî ya bilind di pola jorîn û jêrîn de pêk tê. betonê fiber û betonê sade di qata navîn.Ew dikare qelsiya qata betonê ya navîn a LSFRC derbas bike û pêşî li xetereyên ewlehiyê yên potansiyel bigire piştî ku fîberê pola rûxayî xira dibe.LHFRC dikare bi girîngî hêza ziravî ya betonê zêde bike.Li gorî betonê sade, hêza wê ya ziravî ya betonê bi qasî 20% zêde dibe, û li gorî LSFRC, hêza wê ya zirav ji sedî 2.6 zêde dibe, lê ew bandorek hindik li ser modula elastîk a betonê ya guheztinê dike.Modula elastîka nerm a LHFRC 1,3% ji ya betona sade û 0,3% ji ya LSFRC kêmtir e.LHFRC di heman demê de dikare bi girîngî zexmiya betonê ya guhêzbar zêde bike, û îndeksa hişkbûna wê ya guheztinê bi qasî 8 carî ji betona sade û 1,3 carî ya LSFRC ye.Digel vê yekê, ji ber performansa cihêreng a du an bêtir fîberan di LHFRC de di betonê de, li gorî hewcedariyên endezyariyê, bandora hybrid ya erênî ya fîbera sentetîk û fîberê pola di betonê de dikare were bikar anîn da ku pir zêde guheztin, domdarî, hişkbûn, hêza şikestê baştir bike. , Hêza zirav û hêza tîrêjê ya materyalê, kalîteya materyalê çêtir dike û jiyana karûbarê materyalê dirêj dike.
—— Kurte (mîmariya Shanxi, Vol. 38, No. 11, Chen Huiqing)
Dema şandinê: Tebax-24-2022