Name: preparation of aligned steel fiber reinforced cementitious composite and its flexural behavior
Uploaded: 2018-06-27T12:30:00
Description: Watch this Scientific Journal Video about Preparation of Aligned Steel Fiber Reinforced Cementitious Composite and Its Flexural Behavior at JoVE.com

Forfatterne anerkjenner takknemlig økonomisk støtte fra National natur Science Foundation av Kina (Grant nr. 51578208), Hebei provinsielle natur Science Foundation (Grant nr. E2017202030 og E2014202178), og prosjektet University vitenskap og teknologiforskning provinsen Hebei (Grant nr. ZD2015028).

1. solenoid magnetfelt oppsett
Merk: Det magnetiske feltet genereres en solenoid med en hul kammer. Er en polybutylene terephthalate (PBT) styret solenoid skjelett sammenrullet med 4-6 lag av emalje isolert kobbertråd og pakket med en plast isolerende lag for beskyttelse (figur 1). Etter tilkobling spolen til DC, oppretter gjeldende i CoILen en enhetlig elektromagnetiske felt innenfor solenoid kammeret med fast retning og konstant magnetisk induksjon intensitet. Br...

<ol>
	<li>Zollo, R. F. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Fiber-reinforced+concrete:+an+overview+after+30+years+of+development.">Fiber-reinforced concrete: an overview after 30 years of development.</a> Cem. Concr. Compos. 19 (2), 107-122 (1997).</li><li>Bentur, A., Mindess, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=.">.</a> Fiber reinforced cementitious composites. , (2014).</li><li>Deeb, R., Karihaloo, B. L., Kulasegaram, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Reorientation+of+short+steel+fibres+during+the+flow+of+self-compacting+concrete+mix+and+determination+of+the+fiber+orientation+factor.">Reorientation of short steel fibres during the flow of self-compacting concrete mix and determination of the fiber orientation factor.</a> Cem. Concr. Res. 56 (1), 112-120 (2013).</li><li>Soroushian, P., Lee, C. D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Distribution+and+orientation+of+fibers+in+steel+fiber+reinforced+concrete.">Distribution and orientation of fibers in steel fiber reinforced concrete.</a> ACI Mater. J. 87 (5), 433-439 (1990).</li><li>Sebaibi, N., Benzerzour, M., Abriak, N. E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Influence+of+the+distribution+and+orientation+of+fibres+in+a+reinforced+concrete+with+waste+fibers+and+powders.">Influence of the distribution and orientation of fibres in a reinforced concrete with waste fibers and powders.</a> Constr. Build. Mater. 65 (1), 254-263 (2014).</li><li>Lee, C., Kim, H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Orientation+factor+and+number+of+fibers+at+failure+plane+in+ring-type+steel+fiber+reinforced+concrete.">Orientation factor and number of fibers at failure plane in ring-type steel fiber reinforced concrete.</a> Cem. Concr. Res. 40 (5), 810-819 (2010).</li><li>Shen, R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Effect+of+compaction+methods+on+fibre+orientation,+flexural+strength+and+toughness+of+steel+fiber+reinforced+concrete.">Effect of compaction methods on fibre orientation, flexural strength and toughness of steel fiber reinforced concrete.</a> J. of the Chinese Ceramic Society. 12 (1), 21-31 (1984).</li><li>Bayer, A. G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Process+for+producing+a+prepreg+with+aligned+short+fibres.">Process for producing a prepreg with aligned short fibres.</a> US patent. , (1988).</li><li>Arman, E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Building+material,+especially+concrete+or+mortar,+contains+magnetically+or+electrically+aligned+parallel+fibers.">Building material, especially concrete or mortar, contains magnetically or electrically aligned parallel fibers.</a> US patent. , (1975).</li><li>Yamamoto, T., Gasawara, N., Ohashi, T. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+construction+method+and+directional+dispersion+of+steel+fiber+reinforced+concrete.">The construction method and directional dispersion of steel fiber reinforced concrete.</a> Advances in Science and Technology of Water Resource. (4), 188-197 (1983).</li><li>Xu, X. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=A+new+type+of+steel+fiber+reinforced+concrete.">A new type of steel fiber reinforced concrete.</a> Architecture Technology. 20 (4), 240-241 (1993).</li><li>Rotondo, P. L., Weiner, K. H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Aligned+steel+fibers+in+concrete+poles.">Aligned steel fibers in concrete poles.</a> Con. Int. 8 (12), 22-27 (1986).</li><li>Michels, J., Gams, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Preliminary+study+on+the+influence+of+fibre+orientation+in+fibre+reinforced+mortars.">Preliminary study on the influence of fibre orientation in fibre reinforced mortars.</a> Gradevinar. 68 (8), 645-655 (2016).</li><li>Mu, R., Li, H., Qing, L., Lin, J., Zhao, Q. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Aligning+steel+fibers+in+cement+mortar+using+electro-magnetic+field.">Aligning steel fibers in cement mortar using electro-magnetic field.</a> Constr. Build. Mater. 131 (1), 309-316 (2017).</li><li>Jones, D. S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=.">.</a> The theory of electromagnetism. , (1964).</li><li>Liu, J., Li, C., Liu, J., Cui, G., Yang, Z. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Study+on+3D+spatial+distribution+of+steel+fibers+in+fiber+reinforced+cementitious+composites+through+micro-CT+technique.">Study on 3D spatial distribution of steel fibers in fiber reinforced cementitious composites through micro-CT technique.</a> Constr. Build. Mater. 48 (2), 656-661 (2013).</li><li>Schnell, J., Schladitz, K., Schuler, F. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Direction+analysis+of+fibres+in+concrete+on+basis+of+computed+tomography.">Direction analysis of fibres in concrete on basis of computed tomography.</a> Betonund Stahlbetonbau. 105 (2), 72-77 (2010).</li><li>Wuest, J., Denari&#233;, E., Br&#252;hwiler, E., Tamarit, L., Kocher, M., Gallucci, E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Tomography+analysis+of+fiber+distribution+and+orientation+in+ultra+high-performance+fiber+reinforced+composites+with+high+fiber+dosages.">Tomography analysis of fiber distribution and orientation in ultra high-performance fiber reinforced composites with high fiber dosages.</a> Experimental Techniques. 33 (5), 50-55 (2009).</li><li>. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=.">.</a> JGJ/T70-2009 Chinese standard for test method of performance on building mortar. , (2009).</li><li>Roussel, N. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=.">.</a> Understanding the Rheology of Concrete. , (2012).</li><li>Roussel, N. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Steady+and+transient+flow+behaviour+of+fresh+cement+pastes.">Steady and transient flow behaviour of fresh cement pastes.</a> Cem. Concr. Res. 35 (9), 1656-1664 (2005).</li></ol>

Elektromagnetisk releet utviklet i denne studien har et kammer måler 250 × 250 × 750 mm og plass ikke i full størrelse strukturelle elementer. Selv om størrelsen på kammeret begrenser anvendelsen av stilling, konseptet og protokollen foreslått i denne artikkelen vil inspirere den videre utviklingen av en full størrelse oppsett for produksjon av ASFRC elementer, spesielt precast elementer.
Oppnå en passende viskositet av fersk mørtel er viktig faktor for å kontrollere kvaliteten på ...

Innlemme stål fiber i betong er en effektiv måte å overvinne iboende svakhet skjørhet og forbedre strekkstyrke betong1. I løpet av de siste tiårene, er stål fiber armert betong grundig undersøkt og mye brukt i feltet. Stål fiber armert betong er bedre enn betong sprengning motstand, strekkstyrke, Slagseighet, brudd energi, etc.2 i stål fiber armert betong, stål fiber er tilfeldig spredt, og dermed jevnt spre forsterkende effektiviteten av fibrene i alle retninger. Men i enkelte lasting bidra bare noen av stål fibrene i betong på ytelsen til de strukturelle elementene fordi forsterkende effektiviteten av fibrene krever at de justeres med prinsippet strekk spenninger i det struktur. For eksempel når du bruker stål fiber armert betong som inneholder tilfeldig fordelte stål fibre for å forberede en bjelke, noen av stål fibrene, vil særlig de som er parallell i retning av det viktigste strekk stresset, gjøre store bidrag til forsterkende effektivitet, mens de gjør vinkelrett retning av rektor strekk stress ingen bidrag til forsterkende effektivitet. Derfor er finne tilnærming til stål fibrene med retningen av rektor strekk stress i betong nødvendig for å oppnå høyeste forsterkende effektiviteten av stål fibrene.
Effektivitetsfaktoren retning, definert som forholdet mellom planlagte retning strekk stress til den faktiske lengden på fiber, brukes vanligvis til å angi effektiviteten av forsterkning av stål fiber3,4 . Ifølge denne definisjonen er retning effektivitet faktor av fibrene linje med retning av strekk stress 1.0; som av fibrene som er vinkelrett strekk stress er 0. Tilbøyelig fiber har en orientering effektivitet faktor mellom 0 og 1.0. Analytiske resultatene viser at retningen effektivitetsfaktoren av tilfeldig fordelte stål fibre i betong er 0.4054, mens det fra tester av vanlig stål fiber armert betong er i området 0.167 til 0.5005,6 . Tydeligvis, hvis alle kort stål fibrene i betong justeres og i samme retning som strekk stress, stål fibrene har høyeste forsterkende effektiviteten og de vil ha optimal strekk virkemåten.
Noen vellykkede forsøk på å forberede justert stål fiber armert betong er utført siden 1980-tallet. I 1984, Shen7 brukt et elektromagnetisk felt det nederste laget av stål fiber forsterket sementbaserte kompositt (SFRC) bjelker under støping og X-ray oppdagelsen analyse viste at stål fibre ble også justert. I 1995 patenterte Bayer8 og Arman9 tilnærming for å forberede justert stål fiber armert betong ved hjelp av et magnetfelt. Yamamoto et al. 10 vurdert retningen på stål fiber i betong hovedsakelig påvirket av støping tilnærming og forsøkte å få justert stål fiber armert betong ved å holde friske betong strømmer ned i forskalingen fra en konstant retning. Xu11 forsøkte å justere stål fibre i shotcrete ved sprøyting stål fiber fra en konstant retning. Rotondo og Wiener12 forsøkte å gjøre konkrete polakkene med justerte lange stål fiber ved sentrifugal støping. Disse eksperimentelle studier avslører at justert stål fiber armert betong har betydelige fordeler fremfor tilfeldig fordelte stål fiber armert betong.
Nylig Michels et al. 13 og Mu et al. 14 har utviklet en gruppe justert stål fiber forsterket sementbaserte sammensetninger (ASFRCs) med elektromagnetiske felt. I disse studiene, ble ulike solenoider laget å gi en ensartet magnetiske felt for å justere stål fibre i mørtel eksemplarer av forskjellige størrelser. Releet har en hul cuboid kammer, som rommer av forhåndsdefinerte størrelser. Når releet er koblet direkte gjeldende (DC), opprettes en ensartet magnetiske felt i kammeret i fast retning, som justerer med aksen av releet. I henhold til elektromagnetisme15, kan magnetiske felt kjøre ferromagnetisk fibre til å rotere og justere i frisk morter. Aktuelle workability av mørtelen er avgjørende for at stål fibre å rotere i frisk mørtel. En høy viskositet kan forårsake problemer med justeringen av stål fibrene i mørtelen, mens lav viskositet kan føre til segregering av fiber.
Dette dokumentet beskriver detaljer om utarbeidelse av ASFRC og tester Prøvelegemers bøyestrekkfasthet språk egenskapene til ASFRC og SFRC. Det forventes at ASFRC har en høyere Prøvelegemers bøyestrekkfasthet språk styrke og seighet enn SFRC. Dermed ASFRC har potensielt fordeler over SFRC i tåler strekk stress og motstå sprengning hvis brukt som dekker betong fortau, osv.
Bruke i fractured prøver etter Prøvelegemers bøyestrekkfasthet språk tester, retningen på stål fibrene i de er undersøkt ved å observere i fractured tverrsnitt og utnytte X-ray skanning beregnet tomografi analyse16,17 , 18. de mekaniske egenskapene av ASFRCs, inkludert Prøvelegemers bøyestrekkfasthet språk styrke og seighet, rapporteres og sammenlignet med de ikke-elektromagnetisk behandlet 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

Formålet med dette arbeidet er å presentere en tilnærming, inspirert av måten der en kompassnål vedlikeholder en konsekvent retning under handlingen av jordens magnetfelt, for produksjon av sementbaserte sammensatt med justerte stål fiber. Justert stål fiber forsterket sementbaserte kompositter (ASFRC) ble utarbeidet ved å bruke en enhetlig elektromagnetiske felt frisk mørtel inneholder korte stål fibre, der kort stål fibrene ble drevet til å rotere i tråd med det magnetiske feltet. Graden av justering av stål fibrene i herdet ASFRC ble vurdert etter teller stål fibre i fractured tverrsnitt og X-ray beregnet tomografi analyse. Resultatene fra de to metodene viser at stålet fibre i ASFRC var svært justert mens stål fibrene i ikke-magnetisk behandlet kompositter ble tilfeldig fordelt. Justert stål fibrene hadde en mye høyere forsterkende effektivitet, og kompositter, viser derfor betydelig økt Prøvelegemers bøyestrekkfasthet språk styrke og seighet. ASFRC er dermed overordnet SFRC den tåler større strekk stress og mer effektivt motstå sprengning.

Prøvelegemers bøyestrekkfasthet språk styrkene i ASFRCs og SFRCs bestemmes fra tre-punkts bøying tester er vist i figur 5. Prøvelegemers bøyestrekkfasthet språk styrkene i ASFRCs er høyere enn SFRCs for alle fiber doser. Prøvelegemers bøyestrekkfasthet språk styrkene i ASFRCs var 88% og 71% 57% høyere enn SFRCs på fiber volum fraksjoner 0,8%, 1,2% og 2.0%, henholdsvis. Disse resultatene antyde at justert stål fiber forsterker sementbaserte matri...

Watch this Scientific Journal Video about Preparation of Aligned Steel Fiber Reinforced Cementitious Composite and Its Flexural Behavior at JoVE.com

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

Utarbeidelse av justert stål Fiber forsterket sementbaserte kompositt og virkemåten Prøvelegemers bøyestrekkfasthet språk

Denne protokollen beskriver en tilnærming for produksjon justert stål fiber forsterket sementbaserte kompositt ved å bruke en enhetlig elektromagnetiske felt. Justert stål fiber forsterket sementbaserte kompositt utstillinger overlegen mekaniske egenskaper til vanlige fiber armert betong.

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

Mechanical Expansion of Steel Tubing as a Solution to Leaky Wellbores

Mekanisk Utvidelse av stålrør som en løsning til Leaky brønnbaner

Wellbore cement, a procedural component of wellbore completion operations, primarily provides zonal isolation and mechanical support of the metal pipe ...

A Testing Platform for Durability Studies of Polymers and Fiber-reinforced Polymer Composites under Concurrent Hygrothermo-mechanical Stimuli

En Testing Plattform for holdbarhetstester av Polymers og fiberarmert Polymer Composites henhold Concurrent Hygrothermo mekanisk Stimuli

The durability of polymers and fiber-reinforced polymer composites under service condition is a critical aspect to be addressed for their robust designs ...

Strain Sensing Based on Multiscale Composite Materials Reinforced with Graphene Nanoplatelets

Strain Sensing Basert på Multiscale komposittmaterialer forsterket med Graphene Nanoplatelets

The electrical response of NH2-functionalized graphene nanoplatelets composite materials under strain was studied. Two different manufacturing methods are ...

Preparation and High-temperature Anti-adhesion Behavior of a Slippery Surface on Stainless Steel

Forberedelse og høy temperatur anti-vedheft virkemåten til en glatt overflate på rustfritt stål

Anti-adhesion surfaces with high-temperature resistance have a wide application potential in electrosurgical instruments, engines, and pipelines. A ...

Installation Method to Enhance Quality Control for Fiber Reinforced Polymer Spike Anchors

Installasjonsmetode for å øke kvalitetskontroll for Fiber forsterket Polymer Spike ankere

Fiber reinforced polymer (FRP) anchors are a promising way to enhance the performance of externally-bonded FRPs applied to existing structures, as they ...

Applicability Analysis of Assessment Methods for Morphological Parameters of Corroded Steel Bars

Anvendelse analyse av vurderingsmetoder for morfologiske parametere av korrodert stålstenger

The irregular and uneven residual sections along the length of a corroded steel bar substantially change its mechanical properties and significantly ...

Expression of Cementitious Pore Solution and the Analysis of Its Chemical Composition and Resistivity Using X-ray Fluorescence

Uttrykk for sementbaserte Pore løsning og analyse av dens kjemiske sammensetning og resistivitet bruker X-ray fluorescens

The goal of this method is to determine the chemical composition and electrical resistivity of cementitious pore solution expressed from a fresh paste ...

Generating Lap Joints Via Friction Stir Spot Welding on DP780 Steel

Generere lap skjøter via friksjon rør flekk sveising på DP780 stål

Friction stir spot welding (FSSW), a derivative of friction stir welding (FSW), is a solid-state welding technique that was developed in 1991. An industry ...

Artificial Thermal Ageing of Polyester Reinforced and Polyvinyl Chloride Coated Technical Fabric

Kunstig termisk aldring av polyesterforsterket og polyvinylkloridbelagt teknisk stoff

Architectural fabric AF9032 has been subjected to artificial thermal ageing to determine changes of the material parameters of the fabric. The proposed ...