שטאָל פיברע ריינפאָרסט באַטאָנען (SFRC) איז אַ נייַע טיפּ פון קאַמפּאַזאַט מאַטעריאַל וואָס קענען זיין אויסגעגאסן און ספּרייד דורך אַדינג אַ צונעמען סומע פון ​​קורץ שטאָל פיברע אין פּראָסט באַטאָנען. עס האט דעוועלאָפּעד ראַפּאַדלי אין שטוב און אין אויסלאנד אין די לעצטע יאָרן. עס מנצח די שאָרטקאָמינגס פון נידעריק טענסאַל שטאַרקייַט, קליין לעצט ילאָנגגיישאַן און קרישלדיק פאַרמאָג פון באַטאָנען. עס האט ויסגעצייכנט פּראָפּערטיעס אַזאַ ווי טענסאַל שטאַרקייַט, בענדינג קעגנשטעל, שערן קעגנשטעל, פּלאַצן קעגנשטעל, מידקייַט קעגנשטעל און הויך טאַפנאַס. עס איז געווענדט אין הידראַוליק ינזשעניעריע, וועג און בריק, קאַנסטראַקשאַן און אנדערע ינזשעניעריע פעלדער.

 

一.אַנטוויקלונג פון שטאָל פיברע ריינפאָרסט באַטאָנען

 

פיברע ריינפאָרסט באַטאָנען (FRC) איז די אַבריווייישאַן פון פיברע ריינפאָרסט באַטאָנען. עס איז יוזשאַוואַלי אַ צעמענט-באזירט קאַמפּאַזאַט קאַמפּאָוזד פון צעמענט פּאַפּ, מאָרטער אָדער באַטאָנען און מעטאַל פיברע, ינאָרגאַניק פיברע אָדער אָרגאַניק פיברע ריינפאָרסט מאַטעריאַלס. עס איז אַ נייַ בנין מאַטעריאַל געשאפן דורך יונאַפאָרמלי דיספּערסינג קורץ און פייַן פייבערז מיט הויך טענסאַל שטאַרקייַט, הויך לעצט ילאָנגגיישאַן און הויך אַלקאַלי קעגנשטעל אין די באַטאָנען מאַטריץ. פיברע אין באַטאָנען קענען באַגרענעצן די דור פון פרי קראַקס אין באַטאָנען און די ווייַטער יקספּאַנשאַן פון קראַקס אונטער דער קאַמף פון פונדרויסנדיק קראַפט, יפעקטיוולי באַקומען די טאָכיק חסרונות אַזאַ ווי נידעריק טענסאַל שטאַרקייַט, גרינג קראַקינג און נעבעך מידקייַט קעגנשטעל פון באַטאָנען, און זייער פֿאַרבעסערן די פאָרשטעלונג פון ימפּערמעאַביליטי, וואָטערפּרוף, פראָסט קעגנשטעל און ריינפאָרסמאַנט שוץ פון באַטאָנען. פיברע ריינפאָרסט באַטאָנען, ספּעציעל שטאָל פיברע ריינפאָרסט באַטאָנען, האט געצויגן מער און מער ופמערקזאַמקייט אין אַקאַדעמיק און ינזשעניעריע קרייזן אין פּראַקטיש ינזשעניעריע ווייַל פון זייַן העכער פאָרשטעלונג. 1907 סאוועטן מומחה ב П. העקפּאָקאַב אנגעהויבן צו נוצן מעטאַל פיברע ריינפאָרסט באַטאָנען; אין 1910, HF Porter ארויס אַ פאָרשונג באַריכט אויף קורץ פיברע ריינפאָרסט באַטאָנען, סאַגדזשעסטינג אַז קורץ שטאָל פייבערז זאָל זיין יוואַנלי דיספּערסט אין באַטאָנען צו פארשטארקן מאַטריץ מאַטעריאַלס; אין 1911, גראַם פון די פאַרייניקטע שטאַטן צוגעגעבן שטאָל פיברע אין פּראָסט באַטאָנען צו פֿאַרבעסערן די שטאַרקייט און פעסטקייַט פון באַטאָנען; אין די 1940 ס, די פאַרייניקטע שטאַטן, בריטאַן, פֿראַנקרייַך, דייַטשלאַנד, יאַפּאַן און אנדערע לענדער האָבן דורכגעקאָכט אַ פּלאַץ פון פאָרשונג אויף ניצן שטאָל פיברע צו פֿאַרבעסערן די טראָגן קעגנשטעל און פּלאַצן קעגנשטעל פון באַטאָנען, די מאַנופאַקטורינג טעכנאָלאָגיע פון ​​שטאָל פיברע באַטאָנען, און ימפּרוווינג די פאָרעם פון שטאָל פיברע צו פֿאַרבעסערן די באַנדינג שטאַרקייַט צווישן פיברע און באַטאָנען מאַטריץ; אין 1963, JP romualdi און GB Batson פֿאַרעפֿנטלעכט אַ פּאַפּיר אויף די פּלאַצן אַנטוויקלונג מעקאַניזאַם פון שטאָל פיברע קאַנפיינד באַטאָנען, און שטעלן פאָרויס די מסקנא אַז די פּלאַצן שטאַרקייַט פון שטאָל פיברע ריינפאָרסט באַטאָנען איז באשלאסן דורך די דורכשניטלעך ספּייסינג פון שטאָל פייבערז וואָס פיעסעס אַ עפעקטיוו ראָלע. אין טענסאַל דרוק (פיברע ספּייסינג טעאָריע), אַזוי סטאַרטינג די פּראַקטיש אַנטוויקלונג בינע פון ​​דעם נייַ קאַמפּאַזאַט מאַטעריאַל. ביז איצט, מיט די פּאָפּולאַריזאַטיאָן און אַפּלאַקיישאַן פון שטאָל פיברע ריינפאָרסט באַטאָנען, רעכט צו דער פאַרשידענע פאַרשפּרייטונג פון פייבערז אין באַטאָנען, עס זענען דער הויפּט פיר טייפּס: שטאָל פיברע ריינפאָרסט באַטאָנען, כייבריד פיברע ריינפאָרסט באַטאָנען, לייערד שטאָל פיברע ריינפאָרסט באַטאָנען און לייערד כייבריד פיברע ריינפאָרסט באַטאָנען.

 

二.פֿאַרשטאַרקונג מעקאַניזאַם פון שטאָל פיברע ריינפאָרסט באַטאָנען

 

1.קאָמפּאָסיטע מאַקאַניקס טעאָריע. די טעאָריע פון ​​קאַמפּאַזאַט מאַקאַניקס איז באזירט אויף דער טעאָריע פון ​​קעסיידערדיק פיברע קאַמפּאַזאַץ און קאַמביינד מיט די פאַרשפּרייטונג קעראַקטעריסטיקס פון שטאָל פייבערז אין באַטאָנען. אין דעם טעאָריע, קאַמפּאַזאַץ זענען גערעכנט ווי צוויי-פאַסע קאַמפּאַזאַץ מיט פיברע ווי איין פאַסע און מאַטריץ ווי די אנדערע פאַסע.

 

פיברע ספּייסינג טעאָריע. פיברע ספּייסינג טעאָריע, אויך באקאנט ווי פּלאַצן קעגנשטעל טעאָריע, איז פארגעלייגט באזירט אויף לינעאַר גומע בראָך מאַקאַניקס. די טעאָריע האלט אַז די ריינפאָרסמאַנט ווירקונג פון פייבערז איז בלויז שייך צו די יונאַפאָרמלי פונאנדערגעטיילט פיברע ספּייסינג (מינימום ספּייסינג).

 

三.אַנאַליסיס אויף אַנטוויקלונג סטאַטוס פון שטאָל פיברע ריינפאָרסט באַטאָנען

 

1.שטאָל פיברע ריינפאָרסט באַטאָנען.שטאָל פיברע ריינפאָרסט באַטאָנען איז אַ מין פון לעפיערעך מונדיר און מאַלטי-דירעקטיאָנאַל ריינפאָרסט באַטאָנען געשאפן דורך אַדינג אַ קליין סומע פון ​​נידעריק טשאַד שטאָל, ומבאַפלעקט שטאָל און פרפּ פייבערז אין פּראָסט באַטאָנען. די מיקסינג סומע פון ​​שטאָל פיברע איז בכלל 1% ~ 2% דורך באַנד, בשעת 70 ~ 100 קג שטאָל פיברע איז געמישט אין יעדער קוביק מעטער פון באַטאָנען דורך וואָג. די לענג פון שטאָל פיברע זאָל זיין 25 ~ 60 מם, דער דיאַמעטער זאָל זיין 0.25 ~ 1.25 מם, און דער בעסטער פאַרהעלטעניש פון לענג צו דיאַמעטער זאָל זיין 50 ~ 700. קאַמפּערד מיט פּראָסט באַטאָנען, עס קענען נישט בלויז פֿאַרבעסערן די טענסאַל, שערן, בענדינג , טראָגן און פּלאַצן קעגנשטעל, אָבער אויך שטארק פאַרבעסערן די בראָך טאַפנאַס און פּראַל קעגנשטעל פון באַטאָנען, און באטייטיק פֿאַרבעסערן די מידקייַט קעגנשטעל און געווער פון סטרוקטור, ספּעציעל די טאַפנאַס קענען זיין געוואקסן דורך 10 ~ 20 מאל. די מעטשאַניקאַל פּראָפּערטיעס פון שטאָל פיברע ריינפאָרסט באַטאָנען און פּראָסט באַטאָנען זענען קאַמפּערד אין טשיינאַ. ווען די אינהאַלט פון שטאָל פיברע איז 15% ~ 20% און די וואַסער צעמענט פאַרהעלטעניש איז 0.45, די טענסאַל שטאַרקייַט ינקריסאַז מיט 50% ~ 70%, די פלעקסוראַל שטאַרקייַט ינקריסאַז מיט 120% ~ 180%, די פּראַל שטאַרקייַט ינקריסיז מיט 10 ~ 20 מאל, די פּראַל מידקייַט שטאַרקייַט ינקריסיז מיט 15 ~ 20 מאל, די פלעקסוראַל טאַפנאַס ינקריסיז מיט 14 ~ 20 מאל, און די טראָגן קעגנשטעל איז אויך באטייטיק ימפּרוווד. דעריבער, שטאָל פיברע ריינפאָרסט באַטאָנען האט בעסער גשמיות און מעטשאַניקאַל פּראָפּערטיעס ווי קלאָר באַטאָנען.

2.היבריד פיברע באַטאָנען. באַטייַטיק פאָרשונג דאַטן ווייַזן אַז שטאָל פיברע טוט נישט באטייטיק העכערן די קאַמפּרעסיוו שטאַרקייַט פון באַטאָנען, אָדער אפילו רעדוצירן עס; קאַמפּערד מיט קלאָר באַטאָנען, עס זענען positive און נעגאַטיוו (פאַרגרעסערן און פאַרקלענערן) אָדער אפילו ינטערמידייט קוקן אויף די ימפּערמעאַביליטי, טראָגן קעגנשטעל, פּראַל און טראָגן קעגנשטעל פון שטאָל פיברע ריינפאָרסט באַטאָנען און פאַרהיטונג פון פרי פּלאַסטיק שרינגקידזש פון באַטאָנען. אין דערצו, שטאָל פיברע ריינפאָרסט באַטאָנען האט עטלעכע פראבלעמען, אַזאַ ווי גרויס דאָוסאַדזש, הויך פּרייַז, זשאַווער און כּמעט קיין קעגנשטעל צו פּלאַצן געפֿירט דורך פייַער, וואָס האט אַפעקטאַד זייַן אַפּלאַקיישאַן צו וועריינג דיגריז. אין די לעצטע יאָרן, עטלעכע דינער און פרעמד געלערנטע אנגעהויבן צו באַצאָלן ופמערקזאַמקייט צו היבריד פיברע באַטאָנען (HFRC), טריינג צו מישן פייבערז מיט פאַרשידענע פּראָפּערטיעס און אַדוואַנטידזשיז, לערנען פון יעדער אנדערער און געבן שפּיל צו די "positive כייבריד ווירקונג" אין פאַרשידענע לעוועלס און לאָודינג סטאַגעס צו פאַרבעסערן פאַרשידן פּראָפּערטיעס פון באַטאָנען, אַזוי צו טרעפן די באדערפענישן פון פאַרשידענע פּראַדזשעקס. אָבער, מיט אַכטונג צו זייַן פאַרשידן מעטשאַניקאַל פּראָפּערטיעס, ספּעציעל זייַן מידקייַט דיפאָרמיישאַן און מידקייַט שעדיקן, דעפאָרמאַטיאָן אַנטוויקלונג געזעץ און שעדיקן קעראַקטעריסטיקס אונטער סטאַטיק און דינאַמיש לאָודז און קעסיידערדיק אַמפּליטוד אָדער בייַטעוודיק אַמפּליטוד סייקליק לאָודז, די אָפּטימאַל מיקסינג סומע און מיקסינג פּראָפּאָרציע פון ​​פיברע, די שייכות צווישן קאַמפּאָונאַנץ פון קאַמפּאַזאַט מאַטעריאַלס, פֿאַרשטאַרקונג ווירקונג און פֿאַרשטאַרקונג מעקאַניזאַם, אַנטי מידקייַט פאָרשטעלונג, דורכפאַל מעקאַניזאַם און קאַנסטראַקשאַן טעכנאָלאָגיע, די פּראָבלעמס פון מישן פּראָפּאָרציע פּלאַן דאַרפֿן צו זיין ווייַטער געלערנט.

3.לייערד שטאָל פיברע ריינפאָרסט באַטאָנען.מאָנאָליטהיק פיברע ריינפאָרסט באַטאָנען איז נישט גרינג צו מישן יוואַנלי, די פיברע איז גרינג צו אַגלאַמעראַט, די סומע פון ​​פיברע איז גרויס, און די פּרייַז איז לעפיערעך הויך, וואָס אַפעקץ זייַן ברייט אַפּלאַקיישאַן. דורך אַ גרויס נומער פון ינזשעניעריע פיר און טעאָרעטיש פאָרשונג, אַ נייַ טיפּ פון שטאָל פיברע סטרוקטור, שיכטע שטאָל פיברע ריינפאָרסט באַטאָנען (LSFRC), איז פארגעלייגט. א קליין סומע פון ​​שטאָל פיברע איז יוואַנלי פונאנדערגעטיילט אויף דער אויבערשטער און נידעריקער סערפאַסיז פון די וועג פּלאַטע, און די מיטל איז נאָך אַ קלאָר באַטאָנען שיכטע. די שטאָל פיברע אין LSFRC איז בכלל פונאנדערגעטיילט מאַניואַלי אָדער מעטשאַניקאַל. די שטאָל פיברע איז לאַנג, און די לענג דיאַמעטער פאַרהעלטעניש איז בכלל צווישן 70 ~ 120, ווייזונג אַ צוויי-דימענשאַנאַל פאַרשפּרייטונג. אָן אַפעקטינג די מעטשאַניקאַל פּראָפּערטיעס, דעם מאַטעריאַל ניט בלויז ראַדוסאַז די סומע פון ​​שטאָל פיברע, אָבער אויך אַוווידז די דערשיינונג פון פיברע אַגגלאָמעריישאַן אין די מיקסינג פון ינטאַגראַל פיברע ריינפאָרסט באַטאָנען. אין דערצו, די שטעלע פון ​​שטאָל פיברע שיכטע אין באַטאָנען האט אַ גרויס פּראַל אויף די פלעקסוראַל שטאַרקייַט פון באַטאָנען. די ריינפאָרסמאַנט ווירקונג פון שטאָל פיברע שיכטע אין די דנאָ פון באַטאָנען איז דער בעסטער. מיט די שטעלע פון ​​שטאָל פיברע שיכטע מאָווינג אַרויף, די ריינפאָרסמאַנט ווירקונג דיקריסאַז באטייטיק. די פלעקסוראַל שטאַרקייַט פון LSFRC איז מער ווי 35% העכער ווי אַז פון קלאָר באַטאָנען מיט דער זעלביקער מישן פּראָפּאָרציע, וואָס איז אַ ביסל נידעריקער ווי אַז פון ינטאַגראַל שטאָל פיברע ריינפאָרסט באַטאָנען. אָבער, LSFRC קענען ראַטעווען אַ פּלאַץ פון מאַטעריאַל קאָס, און עס איז קיין פּראָבלעם פון שווער מיקסינג. דעריבער, LSFRC איז אַ נייַע מאַטעריאַל מיט גוט געזעלשאַפטלעך און עקאָנאָמיש בענעפיץ און ברייט אַפּלאַקיישאַן פּראַספּעקס, וואָס איז ווערט פון פּאָפּולאַריזאַטיאָן און אַפּלאַקיישאַן אין פאַרוועג קאַנסטראַקשאַן.

 

4.לייַערד כייבריד פיברע באַטאָנען.שיכטע כייבריד פיברע ריינפאָרסט באַטאָנען (LHFRC) איז אַ קאַמפּאַזאַט מאַטעריאַל געשאפן דורך אַדינג 0.1% פּאַליפּראָופּאַלין פיברע אויף די יקער פון LSFRC און יוואַנלי דיסטריביוטינג אַ גרויס נומער פון פייַן און קורץ פּאַליפּראָופּאַלין פייבערז מיט הויך טענסאַל שטאַרקייַט און הויך לעצט ילאָנגגיישאַן אין דער אויבערשטער און נידעריקער שטאָל פיברע באַטאָנען און די קלאָר באַטאָנען אין די מיטל שיכטע. עס קענען באַקומען די שוואַכקייַט פון LSFRC ינטערמידייט קלאָר באַטאָנען שיכטע און פאַרמייַדן די פּאָטענציעל זיכערקייַט כאַזערדז נאָך וואָרן די ייבערפלאַך שטאָל פיברע. LHFRC קענען באטייטיק פֿאַרבעסערן די פלעקסוראַל שטאַרקייט פון באַטאָנען. קאַמפּערד מיט קלאָר באַטאָנען, זייַן פלעקסוראַל שטאַרקייט פון קלאָר באַטאָנען איז געוואקסן מיט וועגן 20%, און קאַמפּערד מיט LSFRC, זייַן פלעקסוראַל שטאַרקייַט איז געוואקסן דורך 2.6%, אָבער עס האט קליין ווירקונג אויף די פלעקסוראַל גומע מאָדולוס פון באַטאָנען. די פלעקסוראַל גומע מאָדולע פון ​​LHFRC איז 1.3% העכער ווי אַז פון קלאָר באַטאָנען און 0.3% נידעריקער ווי אַז פון LSFRC. LHFRC קענען אויך באטייטיק פֿאַרבעסערן די פלעקסוראַל טאַפנאַס פון באַטאָנען, און די פלעקסוראַל טאַפנאַס אינדעקס איז וועגן 8 מאל אַז פון קלאָר באַטאָנען און 1.3 מאל אַז פון LSFRC. דערצו, רעכט צו דער פאַרשידענע פאָרשטעלונג פון צוויי אָדער מער פייבערז אין LHFRC אין באַטאָנען, לויט די ינזשעניעריע באדערפענישן, די positive כייבריד ווירקונג פון סינטעטיש פיברע און שטאָל פיברע אין באַטאָנען קענען זיין געניצט צו שטארק פֿאַרבעסערן די דאַקטילאַטי, געווער, טאַפנאַס, פּלאַצן שטאַרקייַט , פלעקסוראַל שטאַרקייַט און טענסאַל שטאַרקייַט פון די מאַטעריאַל, פֿאַרבעסערן די מאַטעריאַל קוואַליטעט און פאַרלענגערן די דינסט לעבן פון די מאַטעריאַל.

——אַבסטראַקט (שאַנקסי אַרקאַטעקטשער, Vol. 38, No. 11, Chen Huiqing)