Источник: http://www.citeulike.org/article/7779944
В течение прошлых лет, перенося плиты со стальным содержанием волокна, превышающим даже 100 кг\м3 было сделано без обычной непрерывной стали, укрепляющей полосы.
Заявление структурного железобетона волокна было главным образом ограничено промышленными этажами на основании. Это - то, потому что, в случае отказа, плита, непосредственно поддержанная основанием или свободной переносящей плитой, опирающейся на скалу, после урегулирования почвы, упадет только некоторые сантиметры и не будет угрозой человеческой жизни.
Укрепленные волокном приостановленные поднятые плиты на колонках также построились.
В этих плитах, с волокнами как главное переносящее укрепление, обычные непрерывные полосы укрепления помещены в линии колонки в нижней стороне плиты как антипрогрессивное укрепление краха. Обычно четыре или пять полос на 16 мм используются, которые не включены в несущий нагрузку проект плиты. В случае критического положения, это укрепление действует как мембрана, чтобы скрепить структуру и предотвратить ее крах. В будущее, когда есть больше опыта в технике волокна, может быть удалено это укрепление.
Стальное укрепление волокна показало, чтобы быть рентабельным, когда обычное непрерывное стальное укрепление полосы может быть удалено из плит [1]. Как сообщал в [2, 3], стальное волокно только укрепило плиты этажа, были брошены в заливах с 50 м. между строительным соединением.
Чтобы оценивать сопротивление стрижки ударов кулаком плит, TABIX завербовал укрепленные конкретные круглые плиты волокна с 1500-и промежутки на 2000 мм, и толщины 150 и 200 мм, соответственно, были проверены с нагрузкой пункта в их центре [4]. Волокна имели различные диаметры и длины, и их содержание, измененное от 45 до 120 кг\м3. Последовательность бетона была таким, что это могло быть накачано и не нуждалось ни в какой вибрации. В абсолютной стадии, взламывание плиты произошло согласно теории линии доходности.
Результат состоял в том, что меньшая плита могла быть принята как экземпляр в структурном методе испытания, потому что оба размера плиты дали последовательные результаты. Меньшие RILEM TC 162 зубчатых теста луча [6], однако, броски немного сомнения относительно его полноценности из-за неоднородного распространения волокон в этом, приводя к значительному рассеиваются из результатов . Очевидно, есть влияние размера на железобетон волокна, чтобы счесть.
Поднятые плиты палубы стального железобетона волокна были установлены в Даугавпилсе, Латвии. Конкретные плиты были брошены с ARCELOR TABIX завербованные стальные волокна 1.3/50 , в количестве 100 кг\м3. Суперпластификатор также использовался. Бетон с волокнами мог быть накачан, и вибрации покера можно было бы избежать. Плиты, 220 мм толщиной, были поддержаны по всем четырем сторонам лучами с обычным стальным укреплением полосы в линиях между колонками. Расстояние между колонками было 6 к 7m. Для плит, были достигнуты 50%-ые сбережения в рабочем времени.
Кодексы, используемые в проекте были DIN1045 – 1 июля 2001, сентябрем 2005 DIN1045, В 2006-1, и ШУМОМ 1055-100 мартов 2001. Наконец, произведенная плита была проверена до нагрузки обслуживания при контроле рижского Технического Университета, RTU, при использовании водного резервуара, заполненного 20, 40, 60.1, и 70 см, глубоководных . Отклонения были измерены, и развитие трещин наблюдалось, который был устойчив вовремя. Отклонение плиты в наивысшей нагрузке было 1.9 мм, составляя приблизительно половину из рассчитанного эмиссионной микроскопией.
Волокна в бетоне в настоящее время, волокна смешаны с бетоном как раз перед подачей конкретного контейнера насоса. Количество волокон связано с размером конкретной партии. Трудно изменить содержание волокна в течение процедуры броска. Поэтому, бросок плиты сдерживает то же самое количество волокон, действительно ли они необходимы в определенной части плиты. Количество волокон в целой структуре определено максимальным растяжимым напряжением. В результате приблизительно половина волокон прибудет в область бетона и будет неэффективна. Направление и количество волокон поперек взломанной конкретной поверхности и размера поверхности определяют вместимость структуры. В первоклассной поверхности, только 33 % волокон могут быть эффективными, потому что они расположены беспорядочно. Кроме того, ~10 % из них могут быть неэффективны из-за маленькой длины закрепления. Эффективность волокна - также определяется эффектом стены, направляя волокна [8, 9]. Несмотря на эти недостатки, стальное укрепление волокна может быть рентабельным. Некоторые, еще установленный, беспокойство были выражены, что комбинация волокон и стальных полос может дать начало гальванической коррозии из-за разниц в типе стали.
Исходя из предела прочности железобетона волокна, поскольку волокна не могут быть распространены совершенно в бетоне, их, чтобы рассеяться будет влиять на сопротивление объектов различного размера. Маленькие экземпляры будут иметь короткие трещины, и следовательно великое рассеивается из силы. Долго трещины в больших экземплярах будут дайте меньшее, рассеиваются. Только одна единственная трещина может развиться в маленьком экземпляре, так, чтобы многократное взламывание было воздержано от развития вообще концентрация волокна. Необходимо различить длинные трещины Johansen в плитах [5] и короткой стрижке, ударяющей кулаком трещины и трещины момента в лучах.
Распространение волокна, кажется, становится более однородным, если волокно удовлетворяет увеличения. Начало взламывания начато максимальным напряжением согласно реальному количеству волокна в месте, сопротивляющемся напряжению. Где это сопротивление ниже, трещина возникнет и будет пробовать следовать за линией более низкого сопротивления, продиктованного количеством волокон и усилий. Перпендикуляр волокон к взломанной поверхности и поверхностному размеру определяет вместимость структурного члена. Местная слабость сопротивления волокна будет более произнесена, если трещина будет коротка. В длинной трещине, сопротивление волокна приблизится к среднему сопротивлению, определенному от маленького луча, сгибающего тесты. Если возможная трещина будет коротка, то более низкий предел испытательных кривых (5%-ый уровень доверия) по всей вероятности определит сопротивление в проекте. Поэтому, могло быть возможно ввести в кодексы проекта, прикладной фактор, заботящийся о взломанном поверхностном размере ожидал приспосабливать сопротивление?
Рекомендованный тест луча RILEM с 150x 150x экземпляры на 600 мм дают значительное, рассеиваются в испытательных результатах. Есть влияние распространения волокна и ориентации в бетоне, которые также нарушены стенным эффектом. Более высокое количество волокон может уменьшить рассеивание. Тип волокна и закрепление затрагивают рассеивание, также. Увеличенный размер экземпляров поэтому желателен, чтобы получить результаты, применимые к структурам полного размера.
В железобетоне волокна, количество волокон настроено согласно максимальному напряжению сопротивляться. Поэтому, большое количество волокон войдет в места, где они не необходимы. Трудно приспособить количество волокон в бетоне к фактической ситуации напряжения в плите, потому что, добавляя волокна к каждой партии бетона, кормящего насос, Вы не знаете, когда бетон закончится при его выходе. Возможный путь бросать бетон с двумя различными суммами волокон мог состоять в том, чтобы покрасить бетон, так, чтобы стало видно, что правильный тип бетона волокна входит в правильное место. Однако, оператор, бросая бетон должен быть очень знакомым с функцией структуры, или инженер должен контролировать процедуру очень близко.
В ближайшем будущем, когда контроль сопротивления членов железобетона волокна может быть благополучно гарантирован, удаление обычной стали, укрепляющей мембранные полосы могло бы быть возможно. Возможное будущее развитие — будущее представление, если правильное количество волокон могло бы быть введено в бетон в контейнере перед насосом, а не при его выходе, будущее представление, могло должно быть проектировать структуру при использовании эмиссионной микроскопии и передавать сигналы в режиме реального времени конкретной системе броска за необходимое количество волокон, чтобы заботиться о фактических усилиях в правильном местоположении в структуре. Местоположение могло быть определено при использовании GP для того, чтобы поместить из выхода насоса бросок положения горизонтально и лазера вертикально. Введение волокон в бетон при выходе насоса и распределении их там согласно фактической ситуации напряжения в структуре, данной анализом эмиссионной микроскопии в режиме реального времени, является будущим вызовом.
Последовательность в интегрированном проекте и производстве конкретной структуры должна быть следующие:
• проект структуры при использовании эмиссионной микроскопии; после контроля проекта, данные относительно усилий и их полученного местоположения посылают системе сигнала; • сигналы за необходимое количество волокон переданы к конкретной системе броска, чтобы заботиться о фактических усилиях в правильном местоположении в структуре;
• местоположение определен при использовании GP чтобы поместить выход насоса, бросающий пункт горизонтально (точность 10 мм) и лазер вертикально;
• бросок положения решен в пункте, куда бетон прибывает в заключительное место в структуре.
Требования для Проекта Структуры при использовании эмиссионной микроскопии, вычисления эмиссионной микроскопии должны быть сделаны заранее, потому что компьютер нуждается во времени для их выполнения. Растяжимые усилия, полученные в структуре должны быть покрыты частью волокон, имеющих правильное направление и необходимую вместимость закрепления. Для каждого типа беспорядочно распространенных волокон, растяжимая вместимость, соединяющая трещину должна быть определена в тестах на различных бетонах различной силы. Различия в пределе прочности могли бы быть возможны для длинных и коротких трещин в структуре, позволяя, что более высокий уровень напряжения для длинных, из-за меньшей силы рассеиваются.
Более высокий уровень безопасности должен быть обеспечен для местоположений с короткими трещинами. Необходимое количество волокон должно быть рассчитано для каждой части структуры, считая случайное распространение волокон.
Для вычисления деформаций, чопорность членов с различными конкретными силами и суммами волокон должна быть установлена в тестах.
Анализ эмиссионной микроскопии должен быть основанным на материальных свойствах единственного железобетона волокна. Это означает, что чопорность бетона с изменяющимся содержанием волокна должна быть определена в тестах и использоваться в анализе эмиссионной микроскопии. Эффективное количество беспорядочно распространенных волокон должно быть определено на основе статистики. Анализ эмиссионной микроскопии должен быть закончен перед броском (рис. 6) и проверен также независимым диспетчером. Тогда полученные результаты могут использоваться как основа для дополнения правильного количества волокон к бетону в каждой части структуры.
Система чтобы вводить правильное количество волокон в бетон должна быть развита. Волокна должны быть добавлены при выходе конкретного насоса, потому что количество волокна должно следовать за требованием проекта на мгновение для фактического положения броска. Может быть, система shotcrete бетону с помощью электроники контролируемым дополнением волокна при выходе должна быть предпочтена?
Целевой пункт, где бетон входит в структуру, должен быть отмечен с лазером и послан компьютеру для анализа эмиссионной микроскопии, чтобы немедленно возвратить информацию относительно правильного количества необходимых волокон. Это требует развития соответствующей системы сигнала, которая не должна быть невозможной.
Всесторонняя Задача Развития Это - всесторонняя задача в несколько этапов, чтобы развить и подвести действие объединенный проект и процедура производства.
Бетонирование системы. Продукция количества бетона, устойчивого вовремя от насоса или оружия необходима. Суперпластификатор должен быть добавлен к бетону, чтобы избежать потребности в вибрации. Тогда, хорошо-распространенное и точное с помощью электроники регулируемое дополнение волокна к бетону при выходе насоса или оружия должно быть обеспечено Проект эмиссионной микроскопии. Предел прочности и чопорность структурных членов для различных сжимающих конкретных сил и сумм волокон должны быть определены для использования в вычислениях. Может быть, итеративная система должна использоваться в проектировании структурного члена, чтобы определить усилия для фактической чопорности? Возможно, что статистический подход должен быть призван, чтобы счесть эффект неоднородно распространенных волокон. Для каждой части в структуре, проект эмиссионной микроскопии должен обеспечить информацию о количестве волокна, которое должно быть передано системе сигнала, предоставляющей информацию к дополнению волокна так, чтобы правильное количество волокон прибыло, чтобы поместить в правильном положении в структуре.
Система сигнала. Система сигнала должна ориентироваться к целевому пункту в структуре с накачанным бетоном. Целевой пункт - то, куда бетон прибывает в заключительное место в структуре. Целевой пункт мог быть определен при использовании имеющего размеры расстоянием лазера при выходе насоса или оружия. Выход и целевые пункты, в их очереди, должны быть расположены в системе координат, где GP используются для горизонтального расположения и лазера для вертикального относительно горизонтальной основы. Местная сеть для горизонтального расположения могла бы использоваться вместо GP.
GP и лазер точны к меньше чем 10 мм. Самое длинное расстояние для коммуникации между эмиссионной микроскопией проектирует компьютер, посылая информацию, и электроника получения при выходе насоса должна также быть определена.
Возможные Разработчики проекта большое количество партнеров должно быть занятым в развитии проекта и производства, объединяли систему с fiber-re-inforced бетоном. Партнеры могли быть
• университетами, чтобы развить эмиссионную микроскопию и системы сигнала под сотрудничеством с другими партнерами;
• специалисты по соединению волокна (также вне строительной промышленности) для заявления знания;
• конкретная и механическая промышленность, чтобы развить конкретный насос или систему оружия;
• производители волокна, чтобы развить систему дополнения волокна;
• электронная промышленность, чтобы развиться и проектировать систему сигнала;
• подрядчики, чтобы скоординировать все достижения;
• власти, чтобы внести свой вклад в развитие проекта закодировал и системы управления;
• рециркуляция компаний, чтобы развить разрушение и рециркуляцию процедур.
Даже если все цели не могут быть достигнуты, эффективность стоимости в использовании железобетона волокна будет достигнута, и новое знание будет добавлено к существующему.
Интегрированная система для проекта и производства конкретных структур, исключая тяжелую и всестороннюю работу со сталью, укрепляющей полосы могла быть развита.
Начало могло быть броском плит на основании, сопровожденном, поднимая их на колонках, с мембраной, укрепляющей полосы, поскольку мера безопасности, и наконец удаляющий полосы, заканчиваясь с волокном только укрепила плиты. Следующий шаг мог должен быть бросить более сложные структуры, проверять и оценивать произведенные структуры, затем делать необходимые усовершенствования системы, и наконец заканчиваться с общим использованием интегрированных проектов и с производством конкретных структур. Система позволит уменьшать потребление волокон. Например, не будет никаких волокон в сжатых частях структуры и не больше чем только необходимый в других местах. Сегодня, количество волокна определено максимальным растяжимым напряжением, и то же самое соединение волокна используется всюду по структурному члену.
Если методы, чтобы ориентировать волокна в направлении усилий могли бы быть развиты, и соответствующие пределы прочности могли бы быть определены, дальнейшие сбережения материалов волокна могли бы быть возможны.
Кроме того, расследования относительно разрушения структур железобетона волокна и повторного использования материала должны быть выполнены. Фрагменты железобетона волокна могли бы быть липкими и вызвать проблемы для природы. Рециркуляция материала должна также быть решена.
Значительные сбережения на работе, времени, и затратах являются возможными с интегрированным проектом и производством волокна, держат в узде принудительные конкретные структуры, потому что
• никакое вычисление моментов и стрижки и не выпускает облигации силы, будет необходим для укрепления полосы — анализ эмиссионной микроскопии автоматически покроет все усилия с адекватным количеством волокон и произведет фотографии напряжения для структуры, формируя основу для дополнения волокна;
• не трудоёмкий чтобы детализировать укрепление будет необходимым;
• никакие рисунки укрепления будет необходим;
• никакие полосы укрепления будет необходимым в заключительной стадии развития системы; • тяжелая работа с укреплением отпадет.
Однако, новая система управления должна быть развита и использоваться, также независимой властью, потому что существующие кодексы не будут подходящими в настоящем формате. Новый тип кодексов мог бы быть необходим создать.
1. J. Oрlejs, “New frontiers for steel-fiber-reinforced concrete,” Concrete Int., 30, No. 5, 45-50 (2008).
2. X. Destrue, Steel-Fiber Only-Reinforced Self-Compacting Concrete in Free Suspended Elevated Slabs: Full-Scale Testing Conclusions — Design — Examples, Report, Trefilarbed (ARCELOR), Luxemburg (2004), p. 6.
3. X. Destrue, “Structural application of steel fibre as the only reinforcement in free suspended elevated slabs: conditions — design — examples,” in: M. di Prisco, R. Felicetti, and GA. Plizzari (eds.), Fibre-Reinforced Concrete BEFIB’2004, Varenna, Italy, RILEM PRO 039 (2004), pp. 1073-1082.
4. B. Massicotte and K. Moffat, Dйveloppments pour l'utilisation des fibres dans des applications structurales, Projet CDT-P2867/Rapport STO3-15, Ecole Polytechnique de Department des Genies Civil, Geologique et des Mines, Dйcembre (2003).
5. K. W. Johansen, Brudlinjeteorier (Yield Line Theories), Gjellerup, Copenhagen (1943).
6. RILEM (2000). RILEM TC 162-TDF, “Tests and design methods for steel-fiber-reinforced concrete: bending test,” Mater. Struct, 33, 3-5 (2000).
7. I. Lefgren, Fibre-Reinforced Concrete for Industrial Construction — a Fracture Mechanics Approach to Material Testing and Structural Analysis, PhD Thesis, ISBN 91-7291-696-6, Dept. Civil Environ. Eng., Struct. Eng., Chalmers University of Technology, Gцteborg (2005).
8. R. Tepfers, Fiber Reinforced Concretes with High Fiber Volume Fraction — a Look in Future. Can a Design Determine the Fiber Amount in Concrete in Real Time in Every Part of Structure in Production? Report, No. 2009-5, ISSN 1652-9162, Dept. Civil Environ. Eng., Struct. Eng., Concr. Struct., Chalmers University of Technology, Gцteborg (2009).
9. R. Tepfers, “Future use of high fiber volume in concrete. Can fibers someday be placed in real time as a function of the design?” Concrete Int., 32, No. 1, 49-51 (2010).