Ган шилэн төмөр бетон (SFRC) нь шинэ төрлийн нийлмэл материал бөгөөд энгийн бетонд зохих хэмжээний богино ган утас нэмж асгаж, шүрших боломжтой. Сүүлийн жилүүдэд гадаад, дотоодод эрчимтэй хөгжиж байна. Энэ нь бага суналтын бат бэх, жижиг эцсийн суналт, бетоны хэврэг шинж чанарын дутагдлыг даван туулдаг. Энэ нь суналтын бат бэх, гулзайлтын эсэргүүцэл, зүслэгийн эсэргүүцэл, хагарлын эсэргүүцэл, ядрах эсэргүүцэл, өндөр хатуулаг зэрэг маш сайн шинж чанартай. Үүнийг гидравлик инженерчлэл, зам гүүр, барилга байгууламж болон бусад инженерийн салбарт ашигласан.
1. Ган шилэн төмөр бетон бүтээц
Шилэн төмөр бетон (FRC) нь шилэн төмөр бетон гэсэн товчлол юм. Энэ нь ихэвчлэн цементэн зуурмаг, зуурмаг эсвэл бетон ба металл эслэг, органик бус эслэг эсвэл органик эслэгээр бэхжүүлсэн материалаас бүрдсэн цементэн суурьтай нийлмэл материал юм. Энэ нь бетоны матрицад өндөр суналтын бат бэх, дээд зэргийн суналт, шүлтийн эсэргүүцэл өндөртэй, богино болон нарийн ширхэгтэй утаснуудыг жигд тарааж үүсгэсэн шинэ барилгын материал юм. Бетон дахь эслэг нь гадны хүчний нөлөөн дор бетонд эрт ан цав үүсэх, цаашид ан цав үүсэхийг хязгаарлаж, суналтын бат бөх чанар бага, амархан хагардаг, бетоны ядаргаа бага зэрэг төрөлхийн согогийг үр дүнтэй даван туулж, гүйцэтгэлийг ихээхэн сайжруулдаг. ус үл нэвтрэх, ус үл нэвтрэх, хүйтэнд тэсвэртэй, бетоны арматурын хамгаалалт. Шилэн төмөр бетон, ялангуяа ган шилэн төмөр бетон нь өндөр гүйцэтгэлтэй тул практик инженерийн чиглэлээр эрдэм шинжилгээний болон инженерийн хүрээний анхаарлыг улам их татаж байна. 1907 он Зөвлөлтийн мэргэжилтэн Б П. Hekpocab металл шилэн төмөр бетон ашиглаж эхэлсэн; 1910 онд HF Портер богино шилэн төмөр бетоны судалгааны тайланг хэвлүүлсэн бөгөөд матрицын материалыг бэхжүүлэхийн тулд богино ган утаснууд нь бетонд жигд тархах ёстой; 1911 онд АНУ-ын Грахам бетоны бат бөх, тогтвортой байдлыг сайжруулахын тулд энгийн бетонд ган утас нэмсэн; 1940-өөд он гэхэд АНУ, Их Британи, Франц, Герман, Япон болон бусад улсууд бетоны элэгдэл, хагарлын эсэргүүцлийг сайжруулах, ган шилэн бетон үйлдвэрлэх технологийг сайжруулахын тулд ган утас ашиглах талаар маш их судалгаа хийсэн. шилэн ба бетоны матрицын холболтын бат бөх чанарыг сайжруулахын тулд ган шилэн хэлбэр; 1963 онд JP romualdi, GB Batson нар ган шилэн бетоны хагарлын хөгжлийн механизмын тухай өгүүлэл нийтэлж, ган шилэн төмөр бетоны хагарлын бат бөх чанарыг ган утаснуудын дундаж зайгаар тодорхойлдог гэсэн дүгнэлтийг дэвшүүлсэн бөгөөд энэ нь үр дүнтэй үүрэг гүйцэтгэдэг. суналтын стресст (шянганы хоорондох зайны онол), ингэснээр энэхүү шинэ нийлмэл материалын практик хөгжлийн үе шатыг эхлүүлж байна. Өнөөдрийг хүртэл ган шилэн төмөр бетоныг дэлгэрүүлж, хэрэглэх явцад бетон дахь ширхэгийн тархалт өөр өөр байдаг тул ган шилэн төмөр бетон, эрлийз шилэн төмөр бетон, давхаргат ган шилэн төмөр бетон, давхаргат эрлийз шилэн гэсэн дөрвөн төрөл байдаг. төмөр бетон .
2. Ган шилэн төмөр бетоныг бэхжүүлэх механизм
(1) Нийлмэл механикийн онол. Нийлмэл механикийн онол нь тасралтгүй шилэн нийлмэл материалын онол дээр суурилж, бетон дахь ган утаснуудын тархалтын шинж чанаруудтай хослуулсан. Энэ онолд нийлмэл материалыг нэг фаз нь шилэн, нөгөө фаз нь матрицтай хоёр фазын нийлмэл материал гэж үздэг.
(2) Шилэн утас хоорондын зайны онол. Хагарлын эсэргүүцлийн онол гэж нэрлэгддэг утас хоорондын зайны онолыг шугаман уян хугарлын механик дээр үндэслэн санал болгосон. Энэ онол нь утаснуудын арматурын нөлөө нь зөвхөн жигд тархсан утас хоорондын зай (хамгийн бага зай) -тай холбоотой гэж үздэг.
3. Ган шилэн төмөр бетоны хөгжлийн байдалд хийсэн дүн шинжилгээ
1.Ган шилэн төмөр бетон . Ган шилэн төмөр бетон нь энгийн бетонд бага хэмжээний нүүрстөрөгчийн ган, зэвэрдэггүй ган, FRP утас нэмснээр үүссэн харьцангуй жигд, олон чиглэлтэй төмөр бетон юм. Ган эслэгийг холих хэмжээ ерөнхийдөө эзэлхүүний 1% ~ 2% байдаг бол 70 ~ 100 кг ган утас нь нэг шоо метр бетонд холигддог. Ган шилэн урт нь 25 ~ 60мм, голч нь 0.25 ~ 1.25мм байх ёстой бөгөөд урт ба диаметрийн хамгийн сайн харьцаа нь 50 ~ 700 байх ёстой. Энгийн бетонтой харьцуулахад энэ нь зөвхөн суналт, зүсэлт, гулзайлтыг сайжруулж чадахгүй. , элэгдэл, хагарлын тэсвэрлэхээс гадна бетоны хугарлын бат бөх байдал, цохилтын эсэргүүцлийг ихээхэн сайжруулж, бүтцийн ядаргаа, бат бөх чанарыг эрс сайжруулдаг, ялангуяа бат бөх чанарыг 10 ~ 20 дахин нэмэгдүүлэх боломжтой. Ган шилэн төмөр бетон болон энгийн бетоны механик шинж чанарыг Хятадад харьцуулж үздэг. Ган ширхэгийн агууламж 15% ~ 20%, усны цементийн харьцаа 0.45 байх үед суналтын бат бэх 50% ~ 70%, гулзайлтын бат бэх 120% ~ 180%, цохилтын бат бэх 10 ~ 20% нэмэгддэг. удаа, цохилтын ядаргааны хүч 15 ~ 20 дахин нэмэгдэж, гулзайлтын бат бөх чанар 14 ~ 20 дахин нэмэгдэж, элэгдэлд тэсвэртэй байдал мөн мэдэгдэхүйц сайжирдаг. Тиймээс ган шилэн төмөр бетон нь энгийн бетоноос илүү сайн физик механик шинж чанартай байдаг.
4. Гибрид шилэн бетон
Холбогдох судалгааны мэдээллээс харахад ган утас нь бетоны шахалтын бат бэхийг төдийлөн дэмждэггүй, тэр ч байтугай үүнийг бууруулдаггүй; Энгийн бетонтой харьцуулахад ган төмөр бетоны ус үл нэвтрэх, элэгдэлд тэсвэртэй, нөлөөлөл, элэгдэлд тэсвэртэй байдал, бетоны хуванцар агшилтаас урьдчилан сэргийлэх талаар эерэг ба сөрөг (өсөлт буурах) эсвэл бүр завсрын үзэл бодол байдаг. Түүнчлэн ган шилэн төмөр бетон нь их хэмжээний тун, өндөр үнэ, зэв, гал түймрийн улмаас тэсрэлтэнд тэсвэртэй бараг байхгүй зэрэг зарим хүндрэлтэй байдаг нь түүний хэрэглээнд янз бүрийн хэмжээгээр нөлөөлсөн. Сүүлийн жилүүдэд дотоод, гадаадын зарим эрдэмтэд эрлийз шилэн бетон (HFRC)-д анхаарлаа хандуулж, өөр өөр шинж чанар, давуу талтай утаснуудыг хольж, бие биенээсээ суралцаж, янз бүрийн түвшинд "эерэг эрлийз нөлөө" үзүүлэхийг оролдож байна. янз бүрийн төслийн хэрэгцээг хангахын тулд бетоны янз бүрийн шинж чанарыг сайжруулахын тулд ачаалах үе шатууд. Гэсэн хэдий ч түүний янз бүрийн механик шинж чанарууд, ялангуяа түүний ядаргааны хэв гажилт ба ядаргааны гэмтэл, хэв гажилтын хөгжлийн хууль ба статик болон динамик ачаалал ба тогтмол далайцтай эсвэл хувьсах далайцтай цикл ачааллын үед үүссэн эвдрэлийн шинж чанаруудын хувьд хамгийн оновчтой холих хэмжээ ба эслэгийн холих харьцаа, хамаарал. нийлмэл материалын бүрэлдэхүүн хэсгүүдийн хооронд, бэхжүүлэх нөлөө ба бэхжүүлэх механизм, ядаргааны эсрэг гүйцэтгэл, эвдрэлийн механизм ба барилгын технологи, Хольцын пропорцын дизайны асуудлыг цаашид судлах шаардлагатай.
5. Давхаргатай ган шилэн төмөр бетон
Монолит шилэн төмөр бетон нь жигд холилдоход амаргүй, эслэг нь бөөгнөрөхөд хялбар, эслэгийн хэмжээ их, өртөг нь харьцангуй өндөр байдаг нь өргөн хэрэглээнд нөлөөлдөг. Олон тооны инженерийн практик, онолын судалгааны үр дүнд шинэ төрлийн ган шилэн бүтэц болох давхаргын ган шилэн төмөр бетоныг (LSFRC) санал болгож байна. Бага хэмжээний ган утас нь замын хавтангийн дээд ба доод гадаргуу дээр жигд тархсан бөгөөд дунд хэсэг нь энгийн бетонон давхарга хэвээр байна. LSFRC дахь ган утас нь ихэвчлэн гараар эсвэл механик аргаар тараагддаг. Ган утас нь урт бөгөөд уртын диаметрийн харьцаа нь ерөнхийдөө 70 ~ 120 хооронд байгаа нь хоёр хэмжээст тархалтыг харуулж байна. Механик шинж чанарт нөлөөлөхгүйгээр энэ материал нь ган ширхэгийн хэмжээг их хэмжээгээр бууруулдаг төдийгүй шилэн төмөр бетоныг холих үед шилэн бөөгнөрөл үүсэхээс сэргийлдэг. Түүнчлэн бетон дахь ган шилэн давхаргын байрлал нь бетоны гулзайлтын бат бөх байдалд ихээхэн нөлөөлдөг. Бетоны ёроолд ган шилэн давхаргын арматурын нөлөө хамгийн сайн байдаг. Ган шилэн давхаргын байрлал дээшлэх тусам арматурын нөлөө мэдэгдэхүйц буурдаг. LSFRC-ийн гулзайлтын бат бэх нь ижил хольцтой энгийн бетоноос 35% -иас илүү байдаг бөгөөд энэ нь салшгүй ган шилэн төмөр бетоноос арай бага юм. Гэсэн хэдий ч LSFRC нь материалын зардлыг ихээхэн хэмнэж чаддаг бөгөөд хэцүү холих асуудал гардаггүй. Тиймээс LSFRC нь нийгэм, эдийн засгийн сайн үр өгөөжтэй, өргөн хэрэглээний хэтийн төлөвтэй шинэ материал бөгөөд үүнийг сурталчлах, хучилтын барилгын ажилд ашиглах нь зүйтэй.
6. Давхаргатай эрлийз шилэн бетон
Давхаргын эрлийз шилэн төмөр бетон (LHFRC) нь LSFRC-ийн үндсэн дээр 0.1% полипропилен эслэгийг нэмж, дээд ба доод ган хэсэгт өндөр суналтын бат бэх, өндөр суналт бүхий олон тооны нарийн, богино полипропилен утаснуудыг жигд хуваарилах замаар үүссэн нийлмэл материал юм. шилэн бетон ба дунд давхаргад энгийн бетон . Энэ нь LSFRC-ийн завсрын энгийн бетоны давхаргын сул талыг даван туулж, гадаргуугийн ган утас элэгдсэний дараа болзошгүй аюулгүй байдлын аюулаас урьдчилан сэргийлэх боломжтой. LHFRC нь бетоны гулзайлтын бат бөх чанарыг ихээхэн нэмэгдүүлэх боломжтой. Энгийн бетонтой харьцуулахад түүний гулзайлтын бат бэх нь 20% орчим, LSFRC-тэй харьцуулахад гулзайлтын бат бэх нь 2.6% -иар нэмэгдсэн боловч бетоны гулзайлтын уян хатан модульд бага нөлөө үзүүлдэг. LHFRC-ийн гулзайлтын уян хатан модуль нь энгийн бетоноос 1.3% их, LSFRC-ээс 0.3% бага байна. LHFRC нь бетоны гулзайлтын бат бөх чанарыг мэдэгдэхүйц нэмэгдүүлэх боломжтой бөгөөд түүний гулзайлтын бат бөх байдлын индекс нь энгийн бетоноос 8 дахин, LSFRC-ээс 1.3 дахин их байдаг. Түүгээр ч зогсохгүй бетон дахь LHFRC дахь хоёр ба түүнээс дээш ширхэгийн гүйцэтгэлийн ялгаатай байдлаас шалтгаалан инженерийн хэрэгцээ шаардлагад нийцүүлэн бетон дахь синтетик эслэг ба ган утаснуудын эерэг эрлийз нөлөөгөөр уян хатан чанар, бат бөх чанар, хагарлын бат бөх чанарыг ихээхэн сайжруулахад ашиглаж болно. , материалын гулзайлтын бат бэх, суналтын бат бэх, материалын чанарыг сайжруулж, материалын ашиглалтын хугацааг уртасгана.
——Хийсвэр (Шанси архитектур, 38-р боть, №11, Чен Хуйкин)
Шуудангийн цаг: 2022 оны 8-р сарын 24-ний хооронд