Name: preparation of aligned steel fiber reinforced cementitious composite and its flexural behavior
Uploaded: 2018-06-27T12:30:00
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Die Autoren erkennen dankbar finanzielle Unterstützungen von der National Natur Science Foundation of China (Grant Nr. 51578208), Hebei Provinz Natur Science Foundation (Grant Nr. E2017202030 und E2014202178), Projekt der Universität-Wissenschaft und Forschung der Provinz Hebei (Grant Nr. ZD2015028).

1. Magnet Magnetfeld Setup
Hinweis: Das Magnetfeld wird durch ein Magnetventil mit einer Hohlkammer erzeugt. Das Setup ist ein Polybutylen Polyethylenterephthalat (PBT) Board Magnetventil Skelett aufgewickelt mit 4-6 Schichten des Zahnschmelzes isolierten Kupferdraht und umhüllt mit einer Kunststoff Isolierschicht für Datenschutz (Abbildung 1). Nach dem Anschluss der Spule an DC, erzeugt der Strom in der Spule eine einheitliche elektromagnetisches Feld innerhalb d...

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Concr. Res. 35 (9), 1656-1664 (2005).</li></ol>

Das elektromagnetische Magnetventil entwickelt in dieser Studie hat eine Kammer 250 × 250 × 750 mm messen und nicht genügend Platz für die full-Size-Strukturelemente. Obwohl die Größe der Kammer die Anwendung der Einrichtung, das Konzept schränkt und Protokoll in diesem Papier vorgeschlagene die Weiterentwicklung eines full-Size-Setup begeistern für die Herstellung von ASFRC Elementen, insbesondere Fertigteile Elemente.
Eine entsprechende Viskosität der FRISCHMÖRTEL ist wesentlicher ...

Integration von Stahlfasern in Beton ist ein wirksames Mittel, um die inhärenten Schwäche der Sprödigkeit zu überwinden und die Zugfestigkeit von Beton1zu verbessern. In den vergangenen Jahrzehnten wurde Stahlbeton Stahlfaserbeton umfassend untersucht und in das Feld am meisten benutzt. Stahlbeton Stahlfaserbeton ist besser als Beton im Hinblick auf die Rissbildung Widerstand, Zugfestigkeit, Bruchzähigkeit, Bruchenergie usw.2 In Stahl Fasern armiertem Beton, Stahl sind zufällig verteilt, damit gleichmäßig verteilen die verstärkende Effizienz der Fasern in alle Richtungen. Jedoch unter bestimmten Lastbedingungen, nur einige der Stahlfasern im Beton tragen zur Leistungsfähigkeit der Strukturelemente da die verstärkende Effizienz der Fasern erfordert, dass sie mit dem Prinzip ausgerichtet werden Zugspannungen in der Struktur. Zum Beispiel wenn Stahlbeton Stahlfaserbeton mit zufällig verteilten Stahlfasern verwenden, um einen Lichtstrahl, einige der Stahlfasern, bereiten wird vor allem die parallel zur Richtung der wichtigsten Zugspannung leisten wichtigen Beitrag zur Stärkung der Effizienz, während diejenigen, die wird senkrecht zur Richtung der wichtigsten Zugspannung keinen Beitrag zur Stärkung der Effizienz machen. Infolgedessen ist es notwendig, den höchsten verstärkenden Wirkungsgrad der Stahlfasern zu erreichen, einen Ansatz zum Ausrichten der Stahlfasern mit der Richtung der wichtigsten Zugspannungen im Beton zu finden.
Der Wirkungsgrad der Orientierung, definiert als das Verhältnis der projizierten Länge entlang der Richtung der die Zugspannung auf die tatsächliche Länge der Fasern, in der Regel verwendet, um die Effizienz der Verstärkung der Stahlfasern3,4 anzugeben . Nach dieser Definition ist der Wirkungsgrad der Orientierung der Fasern ausgerichtet mit der Richtung der die Zugspannung 1.0; die Fasern, die senkrecht auf die Zugspannung ist 0. Geneigte Fasern haben einen Wirkungsgrad von Orientierung zwischen 0 und 1,0. Die Analyseergebnisse zeigen, dass der Wirkungsgrad der Orientierung von zufällig verteilten Stahlfasern im Beton 0.4054, zwar aus Tests der gewöhnlichen Stahlfaser Stahlbeton im Bereich von 0,167 auf 0,5005,6 ist . Offenbar, wenn alle kurzen Stahlfasern im Beton ausgerichtet sind und die gleiche Ausrichtung wie die Zugspannung haben, die Stahlfasern haben die höchste Effizienz verstärkende und die Proben werden das optimale Zug-Verhalten haben.
Einige erfolgreiche Versuche zur Vorbereitung der ausgerichteten Stahlfaser Stahlbeton wurden seit den 1980er Jahren durchgeführt. Im Jahr 1984 Shen7 beim Casting ein elektromagnetisches Feld auf der untersten Schicht der Stahl faserverstärkte zementgebundene Verbund (Stahlfaserbeton) Balken angewendet, und x-Ray Erkennung Analyse ergab, dass die Stahlfasern gut ausgerichtet waren. Im Jahr 1995 patentiert Bayer8 und Arman9 den Ansatz für die Vorbereitung der ausgerichteten Stahlfaser Stahlbeton mit einem Magnetfeld. Yamamoto Et al. 10 berücksichtigt die Ausrichtung der Stahlfasern im Beton vor allem beeinflusst durch die Casting-Ansatz und versucht, ausgerichteten Stahlfaser Beton zu erhalten, indem man frischen Beton fließt in die Schalung aus einer Konstanten Richtung. Xu11 versucht Stahlfasern in Spritzbeton durch Sprühen Stahlfasern aus einer Konstanten Richtung ausrichten. Rotondo und Wiener12 wollte betonmasten mit ausgerichteten lange Stahlfasern von Schleuderguss machen. Diese experimentellen Studien zeigen, dass ausgerichteten Stahlfaser Stahlbeton erhebliche Vorteile gegenüber zufällig verteilten Stahlfaser Stahlbeton hat.
Vor kurzem, Michels Et al. 13 und Mu Et al. 14 haben erfolgreich entwickelte eine Gruppe von ausgerichteten Stahl verstärkt zementgebundene Faserverbundwerkstoffe (ASFRCs) Verwendung von elektromagnetischen Feldern. In diesen Studien wurden verschiedene Magnete vorsehen, dass eine einheitliche Magnetfeld Ausrichten von Stahlfasern in Mörtel Exemplare in verschiedenen Größen. Das Magnetventil hat eine quaderförmige Hohlkammer, die Exemplare von vordefinierten Größen aufnehmen kann. Wenn das Magnetventil mit Gleichstrom (DC) verbunden ist, entsteht eine einheitliche Magnetfeld in der Kammer mit einer festen Orientierung, das deckt sich mit der Achse des Magnetventils. Nach dem Prinzip des Elektromagnetismus15können Magnetfelder ferromagnetische Fasern zu drehen und Ausrichten im FRISCHMÖRTEL fahren. Entsprechenden Verarbeitbarkeit des Mörtels ist entscheidend dafür, dass Stahlfasern im FRISCHMÖRTEL drehen. Eine hohe Viskosität kann Schwierigkeiten bei der Angleichung der Stahlfasern im Mörser verursachen, während niedriger Viskosität, die Trennung der Fasern führen kann.
Dieser Artikel beschreibt die Details der Vorbereitung von ASFRC Exemplaren und testet die Biegefestigkeit Eigenschaften von ASFRC und Stahlfaserbeton. Es wird erwartet, dass ASFRC eine höhere Biegefestigkeit und Zähigkeit als Stahlfaserbeton. So ASFRC potenziell hat Vorteile gegenüber Stahlfaserbeton in Zugspannungen standhalten und Widerstand gegen Rissbildung, wenn als Abdeckung Beton, Pflaster, etc.
Mit der gebrochenen Exemplare nach Biege-Tests, die Ausrichtung der Stahlfasern in den Proben wird durch die Beobachtung der gebrochenen Querschnitte untersucht und mittels röntgen scannen berechnet Tomographie Analyse16,17 , 18. die mechanischen Eigenschaften des ASFRCs, einschließlich ihrer Biegefestigkeit und Zähigkeit, gemeldet und im Vergleich mit denen der nicht elektromagnetisch behandelten SFRCs.

<table border="1" fo:keep-together.within-page="1" fo:keep-with-next.within-page="always">
	<tbody>
		<tr >
			<td >Cement</td>
			<td >Tangshan Jidong Cement Co., Ltd.</td>
			<td >P&#215;O 42.5</td>
			<td >Oridnary Portland Cement</td>
		</tr>
		<tr >
			<td >Sand</td>
			<td ></td>
			<td >River sand</td>
			<td>Fineness modulus is 2.4</td>
		</tr>
		<tr >
			<td >Superplasticizer</td>
			<td >Subote New Materials Co., Ltd.</td>
			<td >PCA-III</td>
			<td>Polycarboxylated type, water reducing ratio is 35%</td>
		</tr>
		<tr >
			<td >Steel fiber</td>
			<td >Tianjin Hengfeng Xuxiang New Metal Materials Co., Ltd.</td>
			<td >Round straight</td>
			<td>Diameter 0.5mm, length 25mm</td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

preparation of aligned steel fiber reinforced cementitious composite and its flexural behavior

Das Ziel dieser Arbeit ist ein Konzept, inspiriert durch die Art und Weise zu präsentieren, in denen eine Kompassnadel einen konsequenten Ausrichtung unter der Einwirkung des Magnetfeldes der Erde unterhält, für die Herstellung von eines zementgebundenen Verbundes mit ausgerichteten Stahlfasern verstärkt. Ausgerichteten Stahl verstärkt zementgebundene Faserverbundwerkstoffe (ASFRC) waren bereit, indem ein einheitlicher elektromagnetisches Feld auf FRISCHMÖRTEL mit kurzen Stahlfasern, wobei die kurzen Stahlfasern getrieben wurden, um in Übereinstimmung mit dem magnetischen Feld drehen. Der Grad der Ausrichtung der Stahlfasern in gehärteten ASFRC wurde sowohl von Stahlfasern in gebrochenen Querschnitten zählen berechnet Tomographie röntgenstrahlanalyse bewertet. Die Ergebnisse der beiden Methoden zeigen, dass der Stahl, die Fasern in ASFRC hoch ausgerichtet waren, während die Stahlfasern in nicht-magnetisch Zusammensetzungen behandelt wurden nach dem Zufallsprinzip verteilt. Ausgerichteten Stahlfasern hatte eine viel höhere Effizienz verstärkende und die Komposite stellte daher signifikant erhöhte Biegefestigkeit und Zähigkeit aus. Die ASFRC ist somit Stahlfaserbeton überlegen, dass es größere Zugspannungen standhalten kann und mehr effektiv Cracken widerstehen.

Die Biegefestigkeit Stärken von ASFRCs und SFRCs aus drei-Punkt-Biegeversuche ermittelt sind in Abbildung 5dargestellt. Die Biegefestigkeit Stärken des ASFRCs sind höher als die SFRCs für alle Faser-Dosierungen. Die Biegefestigkeit Stärken der ASFRCs waren 88 %, 71 % und 57 % höher als die der SFRCs auf die Faser Volumen Bruchteile von 0,8 %, 1,2 % und 2,0 %, beziehungsweise. Diese Ergebnisse implizieren, dass ausgerichteten Stahlfaser zementgebundene M...

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Preparation of Aligned Steel Fiber Reinforced Cementitious Composite and Its Flexural Behavior

Vorbereitung der ausgerichteten Stahlfaser verstärkt zementgebundene Verbund und seine Biege-Verhalten

Dieses Protokoll beschreibt einen Ansatz für die Herstellung von ausgerichteten Stahl verstärkten zementgebundene Faserverbund durch die Anwendung einer einheitlichen elektromagnetisches Feld. Ausgerichteten Stahl verstärkten zementgebundene Faserverbund zeigt überlegene mechanische Eigenschaften zu gewöhnlichen Fasern armiertem Beton.

The aim of this work is to present an approach, inspired by the way in which a compass needle maintains a consistent orientation under the action of the ...

Research

JoVE Journal

Engineering

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Forschung

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