Mae concrid wedi'i atgyfnerthu â ffibr dur (SFRC) yn fath newydd o ddeunydd cyfansawdd y gellir ei dywallt a'i chwistrellu trwy ychwanegu swm priodol o ffibr dur byr i goncrit cyffredin. Mae wedi datblygu'n gyflym gartref a thramor yn ystod y blynyddoedd diwethaf. Mae'n goresgyn diffygion cryfder tynnol isel, elongation eithaf bach ac eiddo brau concrit. Mae ganddo briodweddau rhagorol megis cryfder tynnol, ymwrthedd plygu, ymwrthedd cneifio, ymwrthedd crac, ymwrthedd blinder a chaledwch uchel. Fe'i cymhwyswyd mewn peirianneg hydrolig, ffyrdd a phontydd, adeiladu a meysydd peirianneg eraill.

 

一.Datblygu concrit wedi'i atgyfnerthu â ffibr dur

 

Concrid wedi'i atgyfnerthu â ffibr (FRC) yw'r talfyriad o goncrit wedi'i atgyfnerthu â ffibr. Mae fel arfer yn ddeunydd cyfansawdd sy'n seiliedig ar sment sy'n cynnwys past sment, morter neu goncrit a ffibr metel, ffibr anorganig neu ddeunyddiau atgyfnerthu ffibr organig. Mae'n ddeunydd adeiladu newydd a ffurfiwyd trwy wasgaru ffibrau byr a mân yn unffurf gyda chryfder tynnol uchel, elongation pen draw uchel ac ymwrthedd alcali uchel yn y matrics concrit. Gall ffibr mewn concrid gyfyngu ar gynhyrchu craciau cynnar mewn concrit ac ehangu craciau ymhellach o dan weithred grym allanol, goresgyn yn effeithiol y diffygion cynhenid ​​​​fel cryfder tynnol isel, cracio hawdd a gwrthsefyll blinder gwael o goncrit, a gwella'r perfformiad yn fawr. o anathreiddedd, diddos, ymwrthedd rhew ac atgyfnerthu amddiffyn concrit. Mae concrit wedi'i atgyfnerthu â ffibr, yn enwedig concrit wedi'i atgyfnerthu â ffibr dur, wedi denu mwy a mwy o sylw mewn cylchoedd academaidd a pheirianneg mewn peirianneg ymarferol oherwydd ei berfformiad uwch. 1907 arbenigwr Sofietaidd B П. Dechreuodd Hekpocab ddefnyddio concrit wedi'i atgyfnerthu â ffibr metel; Ym 1910, cyhoeddodd HF Porter adroddiad ymchwil ar goncrid wedi'i atgyfnerthu â ffibr byr, gan awgrymu y dylai ffibrau dur byr gael eu gwasgaru'n gyfartal mewn concrit i gryfhau deunyddiau matrics; Ym 1911, ychwanegodd Graham o'r Unol Daleithiau ffibr dur i goncrit cyffredin i wella cryfder a sefydlogrwydd concrit; Erbyn y 1940au, roedd yr Unol Daleithiau, Prydain, Ffrainc, yr Almaen, Japan a gwledydd eraill wedi gwneud llawer o ymchwil ar ddefnyddio ffibr dur i wella ymwrthedd gwisgo a gwrthiant crac concrit, technoleg gweithgynhyrchu concrit ffibr dur, a gwella'r siâp ffibr dur i wella'r cryfder bondio rhwng ffibr a matrics concrit; Ym 1963, cyhoeddodd JP romualdi a GB Batson bapur ar fecanwaith datblygu crac concrid wedi'i gyfyngu â ffibr dur, a chyflwyno'r casgliad bod cryfder crac concrit wedi'i atgyfnerthu â ffibr dur yn cael ei bennu gan fylchau cyfartalog ffibrau dur sy'n chwarae rhan effeithiol. mewn straen tynnol (theori bylchau ffibr), gan ddechrau cam datblygu ymarferol y deunydd cyfansawdd newydd hwn. Hyd yn hyn, gyda phoblogeiddio a chymhwyso concrid wedi'i atgyfnerthu â ffibr dur, oherwydd y dosbarthiad gwahanol o ffibrau mewn concrit, mae pedwar math yn bennaf: concrit wedi'i atgyfnerthu â ffibr dur, concrit wedi'i atgyfnerthu â ffibr hybrid, concrit wedi'i atgyfnerthu â ffibr dur haenog a ffibr hybrid haenog concrit wedi'i atgyfnerthu.

 

二.Atgyfnerthu mecanwaith o goncrid atgyfnerthu ffibr dur

 

Theori mecaneg 1.Composite. Mae theori mecaneg cyfansawdd yn seiliedig ar theori cyfansoddion ffibr parhaus ac wedi'i gyfuno â nodweddion dosbarthu ffibrau dur mewn concrit. Yn y ddamcaniaeth hon, mae cyfansoddion yn cael eu hystyried yn gyfansoddion dau gam gyda ffibr fel un cam a matrics fel y cam arall.

 

Theori bylchau ffibr. Cynigir theori bylchau ffibr, a elwir hefyd yn ddamcaniaeth ymwrthedd crac, yn seiliedig ar fecaneg toriad elastig llinol. Mae'r ddamcaniaeth hon yn honni bod effaith atgyfnerthu ffibrau'n gysylltiedig yn unig â'r bylchau ffibr wedi'u dosbarthu'n unffurf (lleiafswm bylchiad).

 

三.Dadansoddiad ar statws datblygu concrit wedi'i atgyfnerthu â ffibr dur

 

1.Concrit wedi'i atgyfnerthu â ffibr dur.Mae concrid wedi'i atgyfnerthu â ffibr dur yn fath o goncrit cyfnerthedig cymharol unffurf ac aml-gyfeiriadol a ffurfiwyd trwy ychwanegu swm bach o ddur carbon isel, dur di-staen a ffibrau FRP i goncrit cyffredin. Mae'r swm cymysgu o ffibr dur yn gyffredinol 1% ~ 2% yn ôl cyfaint, tra bod ffibr dur 70 ~ 100kg yn gymysg ym mhob metr ciwbig o goncrit yn ôl pwysau. Dylai hyd y ffibr dur fod yn 25 ~ 60mm, dylai'r diamedr fod yn 0.25 ~ 1.25mm, a dylai'r gymhareb orau o hyd i ddiamedr fod yn 50 ~ 700. O'i gymharu â choncrit cyffredin, ni all wella'r tynnol, cneifio, plygu yn unig. , ymwrthedd ôl traul, ond hefyd yn gwella'n fawr y caledwch torri asgwrn ac ymwrthedd effaith concrit, ac yn gwella'n sylweddol ymwrthedd blinder a gwydnwch strwythur, yn enwedig gellir cynyddu'r caledwch 10 ~ 20 gwaith. Mae priodweddau mecanyddol concrit wedi'i atgyfnerthu â ffibr dur a choncrit cyffredin yn cael eu cymharu yn Tsieina. Pan fydd cynnwys ffibr dur yn 15% ~ 20% a'r gymhareb sment dŵr yn 0.45, mae'r cryfder tynnol yn cynyddu 50% ~ 70%, mae'r cryfder hyblyg yn cynyddu 120% ~ 180%, mae'r cryfder effaith yn cynyddu 10 ~ 20 amseroedd, mae cryfder blinder effaith yn cynyddu 15 ~ 20 gwaith, mae'r caledwch hyblyg yn cynyddu 14 ~ 20 gwaith, ac mae'r ymwrthedd gwisgo hefyd wedi gwella'n sylweddol. Felly, mae gan goncrit wedi'i atgyfnerthu â ffibr dur briodweddau ffisegol a mecanyddol gwell na choncrit plaen.

Concrid ffibr 2.Hybrid. Mae data ymchwil perthnasol yn dangos nad yw ffibr dur yn hyrwyddo cryfder cywasgol concrit yn sylweddol, neu hyd yn oed yn ei leihau; O'i gymharu â choncrit plaen, mae safbwyntiau cadarnhaol a negyddol (cynnydd a gostyngiad) neu hyd yn oed ganolradd ar anhydreiddedd, ymwrthedd gwisgo, effaith a gwrthsefyll traul concrit wedi'i atgyfnerthu â ffibr dur ac atal crebachu plastig cynnar o goncrit. Yn ogystal, mae gan goncrit wedi'i atgyfnerthu â ffibr dur rai problemau, megis dos mawr, pris uchel, rhwd a bron dim ymwrthedd i fyrstio a achosir gan dân, sydd wedi effeithio ar ei gymhwysiad i raddau amrywiol. Yn ystod y blynyddoedd diwethaf, dechreuodd rhai ysgolheigion domestig a thramor roi sylw i goncrid ffibr hybrid (HFRC), gan geisio cymysgu ffibrau â gwahanol briodweddau a manteision, dysgu oddi wrth ei gilydd, a rhoi chwarae i'r "effaith hybrid gadarnhaol" ar wahanol lefelau a camau llwytho i wella gwahanol briodweddau concrit, er mwyn diwallu anghenion gwahanol brosiectau. Fodd bynnag, o ran ei briodweddau mecanyddol amrywiol, yn enwedig ei anffurfiad blinder a difrod blinder, cyfraith datblygu anffurfiad a nodweddion difrod o dan lwythi statig a deinamig ac osgled cyson neu osgled amrywiol llwythi cylchol, y swm cymysgu gorau posibl a chymysgu cyfran o ffibr, y berthynas rhwng cydrannau deunyddiau cyfansawdd, effaith cryfhau a mecanwaith cryfhau, perfformiad gwrth-blinder, mecanwaith methiant a thechnoleg adeiladu, Mae angen astudio problemau dylunio cyfrannedd cymysgedd ymhellach.

3.Layered concrit atgyfnerthu ffibr dur.Nid yw concrid wedi'i atgyfnerthu â ffibr monolithig yn hawdd ei gymysgu'n gyfartal, mae'r ffibr yn hawdd i'w grynhoi, mae maint y ffibr yn fawr, ac mae'r gost yn gymharol uchel, sy'n effeithio ar ei gymhwysiad eang. Trwy nifer fawr o ymarfer peirianneg ac ymchwil ddamcaniaethol, cynigir math newydd o strwythur ffibr dur, haen concrit wedi'i atgyfnerthu â ffibr dur (LSFRC). Mae swm bach o ffibr dur wedi'i ddosbarthu'n gyfartal ar arwynebau uchaf ac isaf y slab ffordd, ac mae'r canol yn dal i fod yn haen goncrit plaen. Yn gyffredinol, mae'r ffibr dur yn LSFRC yn cael ei ddosbarthu â llaw neu'n fecanyddol. Mae'r ffibr dur yn hir, ac mae'r gymhareb diamedr hyd yn gyffredinol rhwng 70 ~ 120, gan ddangos dosbarthiad dau ddimensiwn. Heb effeithio ar y priodweddau mecanyddol, mae'r deunydd hwn nid yn unig yn lleihau faint o ffibr dur yn fawr, ond hefyd yn osgoi ffenomen crynhoad ffibr wrth gymysgu concrit atgyfnerthu ffibr annatod. Yn ogystal, mae lleoliad haen ffibr dur mewn concrid yn cael effaith fawr ar gryfder hyblyg concrit. Effaith atgyfnerthu haen ffibr dur ar waelod concrit yw'r gorau. Gyda sefyllfa haen ffibr dur yn symud i fyny, mae'r effaith atgyfnerthu yn gostwng yn sylweddol. Mae cryfder hyblyg LSFRC yn fwy na 35% yn uwch na chryfder concrit plaen gyda'r un gyfran gymysgedd, sydd ychydig yn is na chryfder concrit wedi'i atgyfnerthu â ffibr dur annatod. Fodd bynnag, gall LSFRC arbed llawer o gost materol, ac nid oes problem o gymysgu anodd. Felly, mae LSFRC yn ddeunydd newydd gyda buddion cymdeithasol ac economaidd da a rhagolygon cymhwyso eang, sy'n deilwng o boblogeiddio a chymhwyso mewn adeiladu palmant.

 

4.Concrid ffibr hybrid haenog.Mae concrit wedi'i atgyfnerthu â ffibr hybrid haen (LHFRC) yn ddeunydd cyfansawdd a ffurfiwyd trwy ychwanegu ffibr polypropylen 0.1% ar sail LSFRC a dosbarthu'n gyfartal nifer fawr o ffibrau polypropylen mân a byr gyda chryfder tynnol uchel ac elongation uchel yn y pen draw yn y dur uchaf ac isaf concrit ffibr a'r concrit plaen yn yr haen ganol. Gall oresgyn gwendid haen goncrit plaen canolraddol LSFRC ac atal y peryglon diogelwch posibl ar ôl i'r ffibr dur arwyneb dreulio. Gall LHFRC wella cryfder hyblyg concrit yn sylweddol. O'i gymharu â choncrit plaen, mae ei gryfder hyblyg o goncrit plaen yn cynyddu tua 20%, ac o'i gymharu â LSFRC, mae ei gryfder hyblyg yn cynyddu 2.6%, ond nid yw'n cael fawr o effaith ar fodwlws elastig flexural concrit. Mae modwlws elastig hyblyg LHFRC 1.3% yn uwch na choncrit plaen a 0.3% yn is na'r LSFRC. Gall LHFRC hefyd wella caledwch hyblyg concrit yn sylweddol, ac mae ei fynegai caledwch hyblyg tua 8 gwaith yn fwy na choncrit plaen ac 1.3 gwaith yn fwy na'r LSFRC. Ar ben hynny, oherwydd perfformiad gwahanol dau ffibr neu fwy yn LHFRC mewn concrit, yn ôl yr anghenion peirianneg, gellir defnyddio effaith hybrid gadarnhaol ffibr synthetig a ffibr dur mewn concrit i wella'n fawr hydwythedd, gwydnwch, caledwch, cryfder crac , cryfder hyblyg a chryfder tynnol y deunydd, gwella ansawdd y deunydd ac ymestyn bywyd gwasanaeth y deunydd.

——Haniaethol (pensaernïaeth Shanxi, Cyf. 38, Rhif 11, Chen Huiqing)