Практически метод за измерване за определяне на количеството и ориентацията на влакната в
Документи
Препис от практически метод за измерване за определяне на количеството и ориентацията на влакната в бетон от стоманени влакна
822 Ernst & Sohn Verlag за архитектура и технически науки GmbH & Co. KG, Берлин. Бетонна и стоманобетонна конструкция 108 (2013), брой 12
Ханс-Йоахим Вихман, Александър Холст, Харалд Буделман
Практически метод за измерване за определяне на количеството и ориентацията на влакната в бетон от стоманени влакна Използване на измервателното устройство от стоманени влакна BSM100 за изпитвания на пресен и втвърден бетон
За да се увеличи ниската якост на опън и да се избегне чупливото поведение, към бетона, хоросана и фугиращата смес се добавят влакна. В допълнение към алкалоустойчиво стъкло, пластмаси и въглерод, първичната стомана се използва като влакнест материал за свързани с цимент строителни материали. Възможна е и комбинация от различни влакна (фибрен коктейл) [1]. Предимствата на армирания с влакна бетон могат да се използват по-специално в случай на пукнатини, удари или използват се натоварени компоненти. Добавянето на стоманени влакна води до следните подобрени свойства на материала в бетона:
повишена деформируемост и пластичност подобрени зелени якост намаляване на влиянието на свиване и изкривяване-
Чен (с високо съдържание на фибри) подобряване на огъването, разделянето и центрирането
Якост на опън Подобряване на ударната и ударна якост и енергия-
Подобряване на износоустойчивостта, устойчивостта на износване и якостта на умора
Подобряване на херметичността (WU) и дълготрайността на пластичното пукнатина и поведението след счупване (разпределение на пукнатини
Бетонът, подсилен с влакна, и по-специално бетонът, подсилен със стоманени влакна, се използва в целия свят от около 1980 г., с непрекъснат растеж [1, 2]. Разделът. 1 дава преглед на най-важните области на приложение на стоманобетона в строителството. Най-често срещаните приложения са индустриални подови настилки (около 70% в Германия, 60% в световен мащаб), жилищно строителство (около 25% в Германия, 5% в световен мащаб), както и сглобяеми части и тунелна конструкция (около 5% в Германия, 35% по света) [2]. Чрез комбинираното използване на стоманени влакна с армиран или предварително напрегнат бетон и високоефективен бетон, напр. Например, в случай на земни съединения в офшорни структури, могат да се разработят допълнителни области на приложение [2, 3].
Понастоящем на пазара има голям брой различни видове стоманени влакна, които се намират в материала (Le-
Бетонна и стоманобетонна конструкция 108 (2013), брой 12 823
H.-J. Wichmann, A. Holst, H. Budelmann: Практически съобразен метод за измерване за определяне на дозата и ориентацията на влакната в стоманобетон
сплав, структура, покритие), геометрия на влакната (форма, свойства на повърхността, диаметър и дължина) и якост на опън. Преглед на най-важните видове, форми и свойства на материала на стоманените влакна е даден в раздел 2.
Стоманените влакна имат висока якост и нисък модул на еластичност, но недостатъкът е относително големият диаметър на влакната или малката специфична повърхност, което означава, че връзката между влакната и матрицата и якостта на опън на влакната не могат да бъдат активирани в ранната фаза на втвърдяване на бетона. Преди образуването на разкъсването влакната имат само малък принос за предаването на силите в бетона [4]. Неизправността възниква чрез бавно издърпване на стоманените влакна или неустойчив бетон с добро закрепване чрез счупване на влакна [1, 5].
Работата на влакната в бетона зависи от следните параметри [6]:
Съдържание на влакна Якост на опън на влакната
Механизъм за закрепване на влакното Съотношение Аспект дължина/диаметър на влакното-
ser d, ефективността на влакната обикновено се увеличава с нарастващото съотношение l/d.
Якостта на опън на армирания с влакна бетон зависи до голяма степен от съотношението дължина на влакната/диаметър на влакното, както и от якостта на връзката между влакното и матрицата и разпределението и ориентацията на влакната в бетона [4]. За оптимален ефект и подобряване на свойствата на втвърдения бетон чрез влакна, целта е влакната да се разпределят възможно най-равномерно. Стоманените влакна трябва да бъдат ориентирани предимно перпендикулярно на напрежението на натиск и в посока на опънното и напречно напрежение на опън [7]. Действителното разположение и ориентация на влакната зависи на практика от множество геометрични, бетонно-технологични и производствени параметри [8, 9]. В зависимост от условията на обработка, разпределението на влакната може да варира по отношение на положението и посоката в бетона, което има траен ефект върху носещото поведение, използваемостта и дълготрайността на компонента [10]. Възможните разпределения на влакната са:
Раздел 1 Някои приложения на армиран бетон
ненатоварващи компоненти неподсилени компоненти (структурно подсилени компоненти други приложения подсилване, подобряване на функционалните свойства)
Индустриални подове, основи, фундаментни плочи, уплътняващи повърхности, зони за движение, стени, таванни плочи, дренажни повърхности, канали
Сводест бетон Тунелни черупки Високопроизводителен армиран бетон с отпадъци Бункер за отпадъци (напр. SIFCON, SIMCON) Плътно пътно платно Плочи за пилоти Грундирани фуги Тръби Задвижвани пилоти и пробити пилоти Подводен бетон Сглобяеми гаражи
Раздел 2 Свойства на стоманените влакна
Материал: ламарина, стоманена тел с не- или феромагнитно покритие, напр. Б. с цинк, легирана неръждаема стомана
Производство: студено изтеглена, обработена, рендосана и разтопена повърхност, форма: право огъната, гладко усукана
гофриран хлабав, залепен, набразден кръгъл, правоъгълен, неправилен с/без крайна кука/глава, фрезовани конични краища с сплескани криволичещи краища
Напречно сечение: кръгло, овално, правоъгълно, неправилно, дължина l: 12. 70 mm l/d = 30. 80 UHPC: 6. 13 mm дебелина d: 0,12. 1,2 мм 0,08. 0,5 мм Количество: 20. 120 kg/m типично: 20. 50 kg/m (700. 800 kg/m
0,3. 1,5 обемни% (торкрет-бетон до 80 kg/m) 8. 12 обемни%)
Якост на опън: приблизително 500. 3000 N/mmE модул: 160 (неръждаема стомана). 210 kN/mm Удължение при скъсване: 1. 10 (.25)% плътност: 7.85 g/cm
824 Бетонна и стоманобетонна конструкция 108 (2013), брой 12
H.-J. Wichmann, A. Holst, H. Budelmann: Практически метод за измерване за определяне на количеството и ориентацията на влакната в бетон от стоманени влакна
Равномерно разпределени пространствено (3D) с различни посоки, предимно в една
Разпределено ниво (2D), напр. Б. в торкретбетона за влакна или едноосно подравнен с равномерно разпределение на влакната-
над напречното сечение, напр. Б. за екструдирани бетонни продукти от SFB (1D).