خصائص وتطوير الخرسانة المسلحة بالألياف الفولاذية

الخرسانة المسلحة بالألياف الفولاذية (SFRC) هي نوع جديد من المواد المركبة التي يمكن صبها ورشها عن طريق خلط كمية مناسبة من الألياف الفولاذية القصيرة مع الخرسانة العادية. في السنوات الأخيرة تطورت SFRC بسرعة في الداخل والخارج.

1. خصائص الخرسانة المسلحة بألياف الصلب

بالمقارنة مع الخرسانة العادية ، تتمتع الخرسانة المسلحة المصنوعة من ألياف الصلب بمقاومة أفضل للشد والقص والانحناء والتآكل والتصدع ، كما تم تحسين صلابة الكسر ومقاومة الصدمات بشكل كبير ، مما يؤدي إلى أداء أفضل في مقاومة الإجهاد ومتانة الهيكل في اعتماده. وتجدر الإشارة إلى أنه يمكن زيادة صلابة SFTC بمقدار 10 إلى 20 مرة. تم إجراء اختبار مقارن للخصائص الميكانيكية للخرسانة المسلحة المصنوعة من ألياف الصلب والخرسانة العادية في الصين. تشير النتيجة إلى أنه عندما تمثل كمية الخلط من الألياف الفولاذية 15٪ -20٪ ونسبة الماء إلى الأسمنت 0.45 ، فإن مقاومة الشد زيادة بنسبة 50٪ إلى 70٪ ، وسوف تزداد مقاومة الانحناء بنسبة 120٪ إلى 180٪. في الوقت نفسه ، ستزداد قوة التأثير بمقدار 10 إلى 20 مرة ، وستزيد قوة إجهاد الصدمة بمقدار 15 إلى 20 مرة ، وستزيد قوة الانثناء أيضًا بمقدار 14 إلى 20 مرة. كما أن تحسين مقاومة التآكل ملحوظ. لذلك ، يمكن التأكيد على أن الخرسانة المسلحة بألياف الصلب لها خصائص فيزيائية وميكانيكية أعلى من الخرسانة العادية.

2. النظرية الأساسية للخرسانة المسلحة بألياف الصلب

(1). نظرية الميكانيكا المركبة. تعتمد نظرية الميكانيكا المركبة على نظرية المواد المركبة للألياف المستمرة ، جنبًا إلى جنب مع خصائص توزيع ألياف الصلب في الخرسانة. تعتبر النظرية المادة المركبة على أنها مادة مركبة ثنائية الطور ، مع الألياف كمرحلة ومصفوفة كمرحلة أخرى.

(2). نظرية تباعد الألياف. تعتمد نظرية تباعد الألياف ، والمعروفة أيضًا باسم نظرية مقاومة الكراك ، على ميكانيكا الكسر المرن الخطي. وفقًا للنظرية ، فإن تأثير التعزيز للألياف التي تنتجها & nbsp ؛ موردي الألياف الخرسانية مرتبط فقط بتباعد الألياف الموزعة بالتساوي (الحد الأدنى من التباعد).

3. تطبيق الخرسانة المسلحة بالألياف الفولاذية

الخرسانة المسلحة بالألياف (FRC) ، خاصة الهدف الخرسانة المسلحة بالألياف الفولاذية (SFRC) ، نظرًا لأدائها المتفوق ، اكتسبت اهتمامًا متزايدًا في اعتمادها في الهندسة العملية من المجال الأكاديمي والهندسي. حتى الآن ، مع الترويج لاعتماد الخرسانة المسلحة بالألياف الفولاذية ، نظرًا للتوزيع المختلف للألياف في الخرسانة ، يتم تقسيم الخرسانة المسلحة بالألياف بشكل أساسي إلى أربع فئات: الخرسانة المسلحة بالألياف الفولاذية ، والخرسانة المدعمة بالألياف الهجينة ، والألياف الفولاذية المقواة ذات الطبقات الخرسانة المسلحة بطبقات من الخرسانة والألياف الهجينة.

كنوع جديد من المواد المركبة ، تشتهر الخرسانة المسلحة بألياف الصلب (SFRC) بخصائصها الفيزيائية والميكانيكية الممتازة ، مثل مقاومة الشد الجيدة ، ومقاومة الانحناء ، ومقاومة الكراك ، ومقاومة الصدمات ، ومقاومة التعب ، والمتانة العالية ، إلخ. رصف الطرق السريعة وتعبيد المطارات وخط السكك الحديدية وخطوط الأنابيب والممرات المائية الداخلية وأعمال الشغب والصيانة والتعزيز وما إلى ذلك.