Mae concrit 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 at goncrit cyffredin. Mae wedi datblygu'n gyflym gartref a thramor yn ystod y blynyddoedd diwethaf. Mae'n goresgyn diffygion cryfder tynnol isel, ymestyniad eithaf bach a phriodweddau brau concrit. Mae ganddo briodweddau rhagorol fel cryfder tynnol, ymwrthedd i blygu, ymwrthedd i gneifio, ymwrthedd i gracio, ymwrthedd i flinder 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

 

Concrit wedi'i atgyfnerthu â ffibr (FRC) yw talfyriad o goncrit wedi'i atgyfnerthu â ffibr. Fel arfer, mae'n gyfansawdd wedi'i seilio ar sment sy'n cynnwys past sment, morter neu goncrit a ffibr metel, ffibr anorganig neu ddeunyddiau wedi'u hatgyfnerthu â ffibr organig. Mae'n ddeunydd adeiladu newydd sy'n cael ei ffurfio trwy wasgaru ffibrau byr a mân yn unffurf gyda chryfder tynnol uchel, ymestyniad eithaf uchel a gwrthiant alcali uchel yn y matrics concrit. Gall ffibr mewn concrit gyfyngu ar gynhyrchu craciau cynnar mewn concrit ac ehangu craciau ymhellach o dan weithred grym allanol, goresgyn y diffygion cynhenid ​​​​megis cryfder tynnol isel, cracio hawdd a gwrthiant blinder gwael concrit yn effeithiol, a gwella perfformiad anhydraidd, gwrth-ddŵr, gwrthsefyll rhew ac amddiffyniad atgyfnerthu concrit yn fawr. 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 dechreuodd yr arbenigwr Sofietaidd B П. Hekpocab ddefnyddio concrit wedi'i atgyfnerthu â ffibr metel; Ym 1910, cyhoeddodd HF Porter adroddiad ymchwil ar goncrit wedi'i atgyfnerthu â ffibr byr, gan awgrymu y dylid gwasgaru ffibrau dur byr yn gyfartal mewn concrit i gryfhau deunyddiau matrics; Ym 1911, ychwanegodd Graham o'r Unol Daleithiau ffibr dur at 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 chrac concrit, technoleg gweithgynhyrchu concrit ffibr dur, a gwella 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 concrit cyfyngedig ffibr dur, a chyflwynodd y casgliad bod cryfder crac concrit wedi'i atgyfnerthu â ffibr dur yn cael ei bennu gan y bylchau cyfartalog rhwng ffibrau dur sy'n chwarae rhan effeithiol mewn straen tynnol (damcaniaeth bylchau ffibr), gan ddechrau cam datblygu ymarferol y deunydd cyfansawdd newydd hwn. Hyd yn hyn, gyda phoblogeiddio a chymhwyso concrit wedi'i atgyfnerthu â ffibr dur, oherwydd dosbarthiad gwahanol 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 choncrit wedi'i atgyfnerthu â ffibr hybrid haenog.

 

二.Mecanwaith cryfhau concrit wedi'i atgyfnerthu â ffibr dur

 

1. Damcaniaeth mecaneg cyfansawdd. Mae damcaniaeth mecaneg cyfansawdd yn seiliedig ar ddamcaniaeth cyfansoddion ffibr parhaus ac wedi'i chyfuno â nodweddion dosbarthu ffibrau dur mewn concrit. Yn y ddamcaniaeth hon, ystyrir cyfansoddion fel cyfansoddion dau gam gyda ffibr fel un cam a matrics fel y cam arall.

 

Damcaniaeth bylchau ffibr. Cynigir damcaniaeth bylchau ffibr, a elwir hefyd yn ddamcaniaeth ymwrthedd cracio, yn seiliedig ar fecaneg torri elastig llinol. Mae'r ddamcaniaeth hon yn dal mai dim ond â'r bylchau ffibr sydd wedi'u dosbarthu'n unffurf (bylchau lleiaf) y mae effaith atgyfnerthu ffibrau yn gysylltiedig.

 

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

 

1.Concrit wedi'i atgyfnerthu â ffibr dur.Mae concrit wedi'i atgyfnerthu â ffibr dur yn fath o goncrit wedi'i atgyfnerthu â ffibr dur cymharol unffurf ac aml-gyfeiriadol a ffurfir trwy ychwanegu ychydig bach o ddur carbon isel, dur di-staen a ffibrau FRP i goncrit cyffredin. Mae faint cymysg o ffibr dur fel arfer yn 1% ~ 2% yn ôl cyfaint, tra bod 70 ~ 100kg o ffibr dur yn cael ei gymysgu 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, gall nid yn unig wella'r ymwrthedd tynnol, cneifio, plygu, gwisgo a chracio, ond hefyd wella caledwch torri a gwrthiant effaith concrit yn fawr, a gwella ymwrthedd blinder a gwydnwch y strwythur yn sylweddol, yn enwedig gellir cynyddu'r caledwch 10 ~ 20 gwaith. Cymharir priodweddau mecanyddol concrit wedi'i atgyfnerthu â ffibr dur a choncrit cyffredin yn Tsieina. Pan fo cynnwys ffibr dur yn 15% ~ 20% a chymhareb y sment dŵr yn 0.45, mae'r cryfder tynnol yn cynyddu 50% ~ 70%, mae'r cryfder plygu yn cynyddu 120% ~ 180%, mae'r cryfder effaith yn cynyddu 10 ~ 20 gwaith, mae'r cryfder blinder effaith yn cynyddu 15 ~ 20 gwaith, mae'r caledwch plygu yn cynyddu 14 ~ 20 gwaith, ac mae'r ymwrthedd i wisgo hefyd yn gwella'n sylweddol. Felly, mae gan goncrit wedi'i atgyfnerthu â ffibr dur briodweddau ffisegol a mecanyddol gwell na choncrit plaen.

2. Concrit ffibr hybrid. Mae data ymchwil perthnasol yn dangos nad yw ffibr dur yn hyrwyddo cryfder cywasgol concrit yn sylweddol, nac yn ei leihau hyd yn oed; O'i gymharu â choncrit plaen, mae safbwyntiau cadarnhaol a negyddol (cynnydd a gostyngiad) neu hyd yn oed safbwyntiau canolradd ar anhydraidd, ymwrthedd gwisgo, effaith a gwrthiant gwisgo concrit wedi'i atgyfnerthu â ffibr dur ac atal crebachu plastig cynnar concrit. Yn ogystal, mae gan goncrit wedi'i atgyfnerthu â ffibr dur rai problemau, megis dos mawr, pris uchel, rhwd a bron dim ymwrthedd i ffrwydro a achosir gan dân, sydd wedi effeithio ar ei gymhwysiad i wahanol raddau. Yn ystod y blynyddoedd diwethaf, dechreuodd rhai ysgolheigion domestig a thramor roi sylw i goncrit ffibr hybrid (HFRC), gan geisio cymysgu ffibrau â gwahanol briodweddau a manteision, dysgu oddi wrth ei gilydd, a rhoi cyfle i'r "effaith hybrid gadarnhaol" ar wahanol lefelau a chyfnodau 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'i ddifrod blinder, cyfraith datblygu anffurfiad a nodweddion difrod o dan lwythi statig a deinamig a llwythi cylchol osgled cyson neu osgled amrywiol, y swm cymysgu gorau posibl a chyfran gymysgu ffibr, y berthynas rhwng cydrannau deunyddiau cyfansawdd, effaith cryfhau a mecanwaith cryfhau, perfformiad gwrth-flinder, mecanwaith methiant a thechnoleg adeiladu, mae angen astudio problemau dylunio cyfrannau cymysg ymhellach.

3. Concrit wedi'i atgyfnerthu â ffibr dur haenog.Nid yw concrit wedi'i atgyfnerthu â ffibr monolithig yn hawdd i'w gymysgu'n gyfartal, mae'r ffibr yn hawdd i'w grynhoi, mae faint o 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, concrit wedi'i atgyfnerthu â ffibr dur haen (LSFRC). Mae ychydig 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 hyd a diamedr yn gyffredinol rhwng 70 ~ 120, gan ddangos dosbarthiad dau ddimensiwn. Heb effeithio ar y priodweddau mecanyddol, nid yn unig mae'r deunydd hwn yn lleihau faint o ffibr dur yn fawr, ond hefyd yn osgoi ffenomen crynhoi ffibr wrth gymysgu concrit wedi'i atgyfnerthu â ffibr annatod. Yn ogystal, mae safle'r haen ffibr dur mewn concrit yn cael effaith fawr ar gryfder plygu concrit. Effaith atgyfnerthu'r haen ffibr dur ar waelod y concrit yw'r gorau. Gyda safle'r haen ffibr dur yn symud i fyny, mae'r effaith atgyfnerthu yn lleihau'n sylweddol. Mae cryfder plygu 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 integredig. Fodd bynnag, gall LSFRC arbed llawer o gost deunydd, ac nid oes problem cymysgu anodd. Felly, mae LSFRC yn ddeunydd newydd gyda manteision cymdeithasol ac economaidd da a rhagolygon cymhwysiad eang, sy'n deilwng o boblogeiddio a chymhwyso mewn adeiladu palmentydd.

 

4.Concrit ffibr hybrid haenog.Mae concrit wedi'i atgyfnerthu â ffibr hybrid haenog (LHFRC) yn ddeunydd cyfansawdd a ffurfir trwy ychwanegu 0.1% o ffibr polypropylen ar sail LSFRC a dosbarthu nifer fawr o ffibrau polypropylen mân a byr yn gyfartal gyda chryfder tynnol uchel ac ymestyniad eithaf uchel yn y concrit ffibr dur uchaf ac isaf a'r concrit plaen yn yr haen ganol. Gall oresgyn gwendid haen goncrit plaen ganolradd LSFRC ac atal y peryglon diogelwch posibl ar ôl i'r ffibr dur arwyneb gael ei wisgo allan. Gall LHFRC wella cryfder plygu concrit yn sylweddol. O'i gymharu â choncrit plaen, mae cryfder plygu concrit plaen wedi cynyddu tua 20%, ac o'i gymharu â LSFRC, mae ei gryfder plygu wedi cynyddu 2.6%, ond nid oes ganddo fawr o effaith ar fodiwlws elastigedd plygu concrit. Mae modwlws elastigedd plygu LHFRC 1.3% yn uwch na modwlws concrit plaen ac 0.3% yn is na modwlws LSFRC. Gall LHFRC hefyd wella caledwch plygu concrit yn sylweddol, ac mae ei fynegai caledwch plygu tua 8 gwaith yn fwy na choncrit plaen ac 1.3 gwaith yn fwy na LSFRC. Ar ben hynny, oherwydd perfformiad gwahanol dau neu fwy o ffibrau yn LHFRC mewn concrit, yn ôl yr anghenion peirianneg, gellir defnyddio effaith hybrid gadarnhaol ffibr synthetig a ffibr dur mewn concrit i wella hydwythedd, gwydnwch, caledwch, cryfder crac, cryfder plygu a chryfder tynnol y deunydd yn fawr, gwella ansawdd y deunydd ac ymestyn oes gwasanaeth y deunydd.

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