Polat süýümli demirbeton (SFRC) adaty betona degişli mukdarda gysga polat süýümini goşup guýup we sepip bolýan birleşýän materialyň täze görnüşidir. Soňky ýyllarda içerde we daşary ýurtlarda çalt ösdi. Pes dartyş güýjüniň, ownuk ahyrky uzalmanyň we betonyň döwük häsiýetiniň kemçiliklerini ýeňip geçýär. Dartyş güýji, egilmek garşylygy, gyrkym garşylygy, ýarylmaga garşylyk, ýadawlyga garşylyk we ýokary berklik ýaly ajaýyp häsiýetlere eýe. Gidrotehnika, ýol we köpri, gurluşyk we beýleki in engineeringenerçilik ugurlarynda ulanyldy.

 

一．Polat süýümli demirbeton öndürmek

 

Süýümli demirbeton (FRC) süýümli demir betonyň gysgaldylyşydyr. Adatça sement pastasyndan, heýden ýa-da betondan we metal süýümden, organiki däl süýümden ýa-da organiki süýümli demir materiallardan ybarat sement esasly birleşme. Beton matrisada ýokary dartyş güýji, ýokary uzynlygy we ýokary aşgar garşylygy bilen gysga we inçe süýümleri birmeňzeş dargatmak arkaly emele gelen täze gurluşyk materialy. Betondaky süýüm betonda irki çatryklaryň döremegini we daşarky güýjüň täsiri astynda çatryklaryň hasam giňelmegini çäklendirip biler, pes dartyş güýji, ýeňil döwülmegi we betonyň ýadawlygy pesligi ýaly mahsus kemçilikleri netijeli ýeňip biler we öndürijiligini ep-esli ýokarlandyryp biler. geçirijiligi, suw geçirmeýän, aýaz garşylygy we betony berkitmek. Süýümli demirbeton, esasanam polat süýümli demir beton, ýokary öndürijiligi sebäpli amaly in engineeringenerçilikde akademiki we in engineeringenerçilik ugurlarynda has köp ünsi özüne çekdi. 1907 Sowet hünärmeni B P. Hekpocab demir süýümli demir beton ulanyp başlady; 1910-njy ýylda HF Porter gysga süýümli demirbeton barada gözleg hasabatyny çap etdi we matrisa materiallaryny berkitmek üçin gysga polat süýümleriniň betonda deň derejede ýaýramagyny teklip etdi; 1911-nji ýylda ABŞ-ly Graham betonyň berkligini we durnuklylygyny ýokarlandyrmak üçin adaty betona polat süýümi goşdy; 1940-njy ýyllara çenli ABŞ, Angliýa, Fransiýa, Germaniýa, Japanaponiýa we beýleki ýurtlar polat süýümini betonyň könelmegine we döwülmegine garşylygy ýokarlandyrmak, polat süýümli betonyň önümçilik tehnologiýasy we gowulaşdyrmak üçin köp gözleg geçirdi. süýüm bilen beton matrisanyň arasyndaky baglanyşyk güýjüni gowulandyrmak üçin polat süýümiň görnüşi; 1963-nji ýylda JP romualdi we GB Batson polat süýümli betonyň çatryk ösüş mehanizmi barada kagyz çap etdiler we polat süýümli demirbetonyň döwülmeginiň güýji täsirli rol oýnaýan polat süýümleriniň ortaça aralygy bilen kesgitlenýär diýen netijä geldiler. dartyş stresinde (süýüm aralyk teoriýasy), şeýlelik bilen bu täze birleşýän materialyň amaly ösüş tapgyryna başlaýar. Beton süýümleriň dürli paýlanyşy sebäpli polat süýümli demir betonyň ýaýramagy we ulanylmagy bilen şu wagta çenli esasan dört görnüş bar: polat süýümli demir beton, gibrid süýüm demir beton, gatlak polat süýüm demir beton we gatlak gibrid süýüm demirbeton

 

二.Polat süýümli demirbetonyň mehanizmini güýçlendirmek

 

1.Kompozit mehanika teoriýasy. Kompozit mehanikanyň nazaryýeti üznüksiz süýümli kompozitler teoriýasyna esaslanýar we betonda polat süýümleriň paýlanyş aýratynlyklary bilen utgaşýar. Bu teoriýada kompozitler süýümli iki fazaly kompozitler, bir faza we matrisa beýleki faza hökmünde kabul edilýär.

 

Süýüm aralygy teoriýasy. Süýüm aralyk teoriýasy, ýaryşa garşylyk teoriýasy diýlip hem atlandyrylýar, çyzykly elastik döwük mehanikasyna esaslanýar. Bu teoriýa süýümleriň güýçlendiriji täsiriniň diňe birmeňzeş paýlanan süýüm aralygy (iň az aralyk) bilen baglanyşyklydygyny öňe sürýär.

 

三．Polat süýümli demirbetonyň ösüş ýagdaýyna derňew

 

1.Polat süýümli demir beton.Polat süýümli demir beton adaty betona az mukdarda az uglerod polat, poslamaýan polat we FRP süýümlerini goşmak bilen emele gelen birmeňzeş we köp ugurly demir betonyň bir görnüşidir. Polat süýüminiň garyşyk mukdary adatça göwrümi boýunça 1% ~ 2%, 70 ~ 100kg polat süýümi bolsa her kub metr betonda agramy bilen garylýar. Polat süýüminiň uzynlygy 25 ~ 60mm, diametri 0,25 ~ 1,25mm, uzynlygyň diametri bilen iň gowy gatnaşygy 50 ~ 700 bolmaly. Adaty beton bilen deňeşdirilende, ol diňe dartylmagy, gyrkmagy, egilmegi gowulaşdyryp bilmez. , geýmek we döwmek garşylygy, şeýle hem betonyň döwülmegine we täsirine garşylygy ep-esli ýokarlandyrýar we ýadawlyga garşylygy we gurluşyň berkligini ep-esli ýokarlandyrýar, esasanam berkligi 10 ~ 20 esse ýokarlandyryp bolýar. Polat süýümli demirbeton we adaty betonyň mehaniki aýratynlyklary Hytaýda deňeşdirilýär. Polat süýüminiň düzümi 15% ~ 20%, suw sementiniň gatnaşygy 0,45 bolsa, dartyş güýji 50% ~ 70%, flexural güýç 120% ~ 180%, täsir güýji 10 ~ 20 ýokarlanýar gezek, ýadawlygyň täsiri 15 ~ 20 esse, flexural berklik 14 ~ 20 esse ýokarlanýar we könelişme garşylygy hem ep-esli gowulaşýar. Şonuň üçin polat süýümli demirbeton ýönekeý betondan has gowy fiziki we mehaniki aýratynlyklara eýe.

2. Gibrid süýümli beton. Degişli gözleg maglumatlary polat süýüminiň betonyň gysyş güýjüni ep-esli ýokarlandyrmaýandygyny ýa-da peseltmeýändigini görkezýär; Simpleönekeý beton bilen deňeşdirilende, geçirijilik, polat süýümli demir betonyň täsirine we könelmegine garşylygy we betonyň irki plastmassa gysylmagynyň öňüni almak barada oňyn we otrisatel (köpelmek we peselmek) ýa-da aralyk pikirler bar. Mundan başga-da, polat süýümli demirbeton uly doza, ýokary baha, pos ýaly käbir problemalara eýedir we dürli derejelerde ulanylmagyna täsir eden ýangynyň ýarylmagyna garşylyk ýok diýen ýaly. Soňky ýyllarda käbir içerki we daşary ýurtly alymlar süýümleri dürli häsiýetleri we artykmaçlyklary bilen garyşdyrmaga, biri-birinden öwrenmäge we dürli derejelerde “oňyn gibrid effekti” oýnamaga synanyşyp, gibrid süýümli betona (HFRC) üns berip başladylar we dürli taslamalaryň zerurlyklaryny kanagatlandyrmak üçin betonyň dürli häsiýetlerini ýokarlandyrmak üçin ýüklemek tapgyrlary. Şeýle-de bolsa, dürli mehaniki aýratynlyklary, esasanam ýadawlygyň deformasiýasy we ýadawlygyň zeperlenmegi, statiki we dinamiki ýükleriň we hemişelik amplituda ýa-da üýtgeýän amplitudaly sikl ýükleriň aşagyndaky deformasiýa ösüş kanuny we zeper aýratynlyklary, optimal garyşyk mukdary we süýümiň garyşyk paýy, gatnaşyk birleşdirilen materiallaryň bölekleri, güýçlendiriji täsir we güýçlendiriji mehanizm, ýadawlyga garşy öndürijilik, şowsuzlyk mehanizmi we gurluşyk tehnologiýasy arasynda, garyşyk ululyk dizaýnynyň meselelerini has öwrenmeli.

3. Polat süýümli demirbeton.Monolit süýümli demir betony deň derejede garyşdyrmak aňsat däl, süýümi aglomerat etmek aňsat, süýümiň mukdary köp we gymmaty birneme ýokary, bu onuň giň ulanylmagyna täsir edýär. Köp sanly in engineeringenerçilik tejribesi we teoretiki gözlegleriň netijesinde polat süýüm gurluşynyň täze görnüşi, gatlak polat süýümli demirbeton (LSFRC) teklip edilýär. Polat süýüminiň az mukdary ýol plitasynyň ýokarky we aşaky ýüzlerinde deň paýlanýar we ortasy henizem ýönekeý beton gatlagy. LSFRC-de polat süýüm adatça el bilen ýa-da mehaniki taýdan paýlanýar. Polat süýümi uzyn, uzynlygynyň diametri gatnaşygy adatça 70 ~ 120 aralygynda bolup, iki ölçegli paýlanyşy görkezýär. Mehaniki aýratynlyklara täsir etmezden, bu material diňe bir polat süýüminiň mukdaryny ep-esli azaldar, integral süýümli demirbetonyň garyndysynda süýüm aglomerasiýasynyň hadysasyndan hem gaça durar. Mundan başga-da, betonda polat süýüm gatlagynyň ýagdaýy betonyň çeýe güýjüne uly täsir edýär. Betonyň aşagyndaky polat süýüm gatlagynyň berkitme täsiri iň gowusydyr. Polat süýüm gatlagynyň ýagdaýy ýokary göterilende, berkitme täsiri ep-esli azalýar. LSFRC-iň çeýe güýji, birmeňzeş garyşyk paýy bolan ýönekeý betonyňkydan 35% ýokary, bu bitewi polat süýümli demir betondan birneme pesdir. Şeýle-de bolsa, LSFRC köp maddy çykdajylary tygşytlap biler we garyşmakda kynçylyk ýok. Şonuň üçin LSFRC gowy sosial we ykdysady peýdalary we giň ulanylyş perspektiwalary bolan täze material bolup, asfalt gurluşygynda meşhurlyga we ulanylmaga mynasypdyr.

 

4.Gatlakly gibrid süýümli beton.Gatlak gibrid süýümli demirbeton (LHFRC), LSFRC esasynda 0,1% polipropilen süýümi goşmak we ýokary dartyş güýji we ýokary we aşaky polatda ýokary uzynlyk bilen köp sanly inçe we gysga polipropilen süýümleri deň paýlamak arkaly emele gelen birleşýän materialdyr. süýümli beton we orta gatlakdaky ýönekeý beton. LSFRC aralyk ýönekeý beton gatlagynyň gowşaklygyny ýeňip geçip, polat süýüm könelenden soň howpsuzlyga bolup biljek howplaryň öňüni alyp biler. LHFRC betonyň çeýe güýjüni ep-esli ýokarlandyryp biler. Simpleönekeý beton bilen deňeşdirilende, ýönekeý betonyň flexural güýji takmynan 20% ýokarlanýar we LSFRC bilen deňeşdirilende flexural güýji 2,6% ýokarlanýar, ýöne betonyň flexural elastik modulyna az täsir edýär. LHFRC-iň flexural elastik moduly ýönekeý betondan 1,3%, LSFRC-den 0,3% pesdir. LHFRC betonyň flexural berkligini ep-esli ýokarlandyryp biler we flexural berklik görkezijisi ýönekeý betondan 8 esse, LSFRC görkezijisinden 1,3 esse ýokarydyr. Mundan başga-da, LHFRC-de betonda iki ýa-da has köp süýümiň dürli öndürijiligi sebäpli, in engineeringenerçilik zerurlyklaryna görä, sintetiki süýümiň we polat süýümiň betonda polo positiveitel gibrid täsiri süýümliligi, çydamlylygy, berkligi, döwük güýjüni ep-esli ýokarlandyrmak üçin ulanylyp bilner. , materialyň flexural güýji we dartyş güýji, materialyň hilini ýokarlandyrýar we materialyň hyzmat möhletini uzaldýar.

——Abstrakt (Şanxi arhitekturasy, 38-nji tom, No. 11, Çen Huiqing)