I. 소개
1824 포틀랜드 시멘트가 등장하자 인류는 콘크리트로 건물을 짓기 시작했다. 그런 다음 철근 콘크리트와 프리스트레스 철근 콘크리트가 각각 1850 및 1928 에 나타나고 콘크리트가 널리 사용됩니다. 1920 년대에는 구조 계산 이론과 시공 기술이 상대적으로 성숙함에 따라 철근 콘크리트 구조가 대규모로 채택되기 시작하면서 응용 분야가 점점 넓어지고 있다. 현재, 그것은 세계에서 가장 크고 가장 널리 사용되는 건축 재료이다.
콘크리트는 우수한 건축 재료이지만 굽힘, 인장 및 충격 인성이 약하기 때문에 널리 사용됩니다. 따라서 콘크리트에 인장 강도가 높고 인성이 좋은 짧은 가는 섬유를 추가하여 성능을 개선할 수 있는지 고려해 보십시오.
190 1 년 포터는 강섬유 콘크리트에 관한 첫 번째 논문을 발표했다. 19 1 1 년, 미국의 그레이엄은 일반 철근 콘크리트에 강섬유를 추가할 것을 제안했다. 1940 년대에는 군사공학의 요구로 영국, 미국, 법, 독일, 일 등이 잇따라 연구를 진행하면서 특허를 발표했지만, 진전은 크지 않았다. 이러한 연구와 특허는 강섬유가 콘크리트에 대한 증강 메커니즘을 거의 설명하지 못했기 때문이다. 섬유 콘크리트가 실제 실용연구에 들어간 것은 1960 년대 초였다. 1963 년 미국 Romualai 는 강섬유 구속 콘크리트 균열 발전 기계의 연구 보고서를 발표하여 이 연구를 새로운 발전기로 접어들게 했다.
둘째, 철근 콘크리트의 보강 메커니즘
강섬유 콘크리트 강화 기계를 연구하는 이론은 주로 복합 재료 역학 이론과 섬유 간격 이론의 두 가지가 있다. 이 두 이론은 강섬유가 콘크리트에 미치는 증강작용을 서로 다른 각도에서 해석하여 결과가 일치한다.
(a) 복합 역학 이론
복합 재료 역학 이론에 근거하여 강섬유 콘크리트는 일종의 섬유 강화 체계로 여겨진다. 혼합원리를 이용하여 강섬유 콘크리트의 응력, 탄성 계수 및 강도를 유도하고 섬유 방향 계수를 도입하여 인장 응력 방향의 유효 섬유 볼륨 비율과 불연속 짧은 섬유 응력이 섬유 길이를 따라 고르지 않게 분산되는 것을 고려합니다.
(b) 섬유 간격 이론
섬유 간격 이론은 선 탄성 파열 역학 원리에 근거하여 강섬유가 균열 발생과 발전에 대한 억제 작용을 설명했다. 이 이론은 콘크리트라는 내부에 결함이 있는 바삭한 재질의 인장 강도를 강화하기 위해 내부 결함의 크기를 최소화하고 균열 끝의 응력장 강도 계수를 줄여야 한다고 주장한다. 콘크리트와 같은 바삭한 재료의 경우 그라우트와 미세 골재의 인터페이스 영역과 모르타르와 거친 골재의 인터페이스 영역에 약한 고리가 있기 때문에 각 그룹마다 인장 강도가 높지만 콘크리트는 일반적으로 부러져 거시적 인장 강도가 낮습니다. 강섬유 추가는 균열 양쪽을 가로질러 균열 양쪽의 강섬유와 콘크리트 사이의 결합 응력이 균열을 억제하는 역할을 할 수 있다.
셋째, 철근 콘크리트의 적용
(a) 수자원 보전 및 수력 발전 프로젝트
20ZLB-70 축류 펌프는 현재 농업펌프소에서 광범위하게 사용되는 펌프이다. 22 시 (파이프 내경 55cm, 벽 두께 3cm) 이 펌프형은 강섬유 콘크리트 펌프관을 사용하여 현재 다른 펌프관이 공사 비용, 공사 기간, 관리 유지 관리 등에 존재하는 문제를 해결합니다. 장쑤 시양 콘크리트 제품 공장에서 강섬유 콘크리트 펌프에 사용하는 주요 기술 표준은 7.5m 에 달하는 양류가 가해질 때 관내 작동 압력이 0.075MPa 에 달하고 실내 검사 압력이 0. 15MPa, 0. 1MPa 무누출에 도달한다는 것이다. 안전계수 값은 3 입니다. 사용된 콘크리트 비율은 시멘트, 황사, 자갈, 물 = L: 2.06: 1. 12: 0.5 입니다. 강섬유의 부피 함량은 1.5%, 섬유 장경비는 60- 100 입니다. 강섬유 콘크리트 펌프 파이프의 사용 가치에 대해 공장에서는 이 펌프를 같은 유형의 주철 펌프, 강판 펌프, 자체 응력 시멘트 펌프, 철근 콘크리트 펌프 파이프와 비교한 결과 강판과 주철관용 강량이 가장 많았고, 그 다음은 철근 콘크리트 파이프와 프리스트레스 철근 콘크리트 파이프였다. 철망 시멘트 파이프 및 자기 응력 파이프는 작습니다. 새로 개발된 강섬유관 용강의 양은 8kg 로 가장 적다. 생산 관리 방면에서 강판과 주철관은 녹이 잘 슬고, 연결 볼트와 물 정지 충전재는 부식되기 쉬우며, 유지 보수 비용이 높다. 철근 콘크리트 파이프와 프리스트레스 철근 콘크리트 파이프는 유지 보수 비용이 적지만 부피가 커서 운송과 설치가 불편합니다. 철망 시멘트 파이프와 자체 응력 시멘트 파이프는 전자보다 강량과 자중량이 적지만 전문적인 생산 공정과 설비가 있어야 한다. 강섬유 콘크리트 파이프는 위의 6 가지 파이프의 부족을 보완할 수 있다. 펌프관 성능 방면에서 각종 펌프관은 강도 요구 사항을 충족시킬 수 있다.
(2) 교량 공사
충칭 교통대학 등 단위는 강섬유 콘크리트 옆구리 아치교의 동력 성능을 분석해 부분 강섬유 콘크리트를 통해 정거리 60m, 아치 높이 1.55m 의 늑골아치교를 설계하는 데 성공했다. 다리가 된 후 이 다리의 자진주파수, 모달 및 충격 성능을 테스트했다. 그 결과, 강섬유 콘크리트 옆구리 아치교는 건설비가 낮을 뿐만 아니라 지진 작용으로 일반 콘크리트 옆구리 아치교보다 현저히 작은 것으로 나타났다.
(3) 주택 프로젝트
노드는 프레임 기둥의 힘 전달의 허브이자 프레임의 약한 고리이다. 국내외에서 여러 차례의 대지진에 따르면 많은 철근 콘크리트 프레임 노드가 지진의 작용에 따라 서로 다른 정도의 손상을 입었으며, 노드의 내진 문제는 이미 공사계의 중시를 불러일으켰다. 전통적인 방법에 따르면 철근 콘크리트 노드의 내진 강도와 연성을 높이기 위해서는 노드에 여러 개의 조밀한 등자를 구성해야 하며, 노드에서는 등자 시공이 더 어렵습니다. 이음매에서 철근이 너무 밀집되어 있어 콘크리트 주입의 품질에도 영향을 줍니다. 프레임 노드에서 일부 등자 대신 강섬유 보강 철근을 사용하면 이 문제를 효과적으로 해결할 수 있습니다.
이르면 하얼빈 건축대 범성모 교수가 제시한 것으로 실험실 실험을 거쳐 공사에 적용되었다. 가장 먼저 신청한 것은 길림방송국 청사1661(1988 5 월) 와 흑하시 건설위 실험건물 (1989 5 월) 입니다. 이 두 종목 시공장의 연간 온도차와 주야 온도차가 모두 비교적 크다. 방수층을 평평한 층과 분리하여 수축과 온도 응력의 영향을 줄이기 위해 강섬유 콘크리트에 일정량의 팽창제를 섞어 좋은 효과를 거두었다. 입방미터당 강섬유 콘크리트의 재료 소비량은 시멘트: 모래: 자갈: 강섬유: 물: 감수제: 팽창제 = 450: 720: 720: 72:198: 4.5: 63 입니다. 감수제는 상해산 고효율 감수제로, 감수율은 15% 입니다. 팽창제는 합비 제품으로 자유팽창치가 0. 1% 미만이다. 단단한 방수 지붕 분할 설계, 격자 당 3×6m. 각 창고와 주변 벽 사이에 창고 틈새가 설치되어 있다. 칸막이 이음새는 PVC 방수 연고로 채워져 있습니다. 목줄 사이즈는 20×30mm 로 시공 24 시간 후에 꺼냅니다. 방수층 두께는 40mm 입니다.
강섬유 콘크리트의 응용 분야는 매우 광범위해서 여기에 일일이 열거하지 않는다.
요약하자면, 강섬유 콘크리트는 일련의 두드러진 장점과 거대한 기술 발전 잠재력으로 다음 2 1 세기에 더 큰 기술 진보와 광범위한 응용 전망을 기대할 수 있다.
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