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Mechanische Eigenschaften von Basaltfaser-Häckselsträngen Beton

12.11.2024

PRODUKTEINFÜHRUNG

Beton ist als weit verbreiteter Baustoff im Hoch- und Tiefbau zwar gut, weist aber mit zunehmender Anwendung moderner Bautechniken immer deutlicher die Schwächen seiner grundlegenden mechanischen Eigenschaften auf. Aufgrund seiner geringen Zugfestigkeit, die nur ein Zehntel der Druckfestigkeit beträgt, neigen Bauteile unter Zugbelastung zu Rissen. Dies reduziert die Dauerhaftigkeit der Bauteile und schränkt ihren Anwendungsbereich ein. BetonmaterialUm die technischen Leistungseigenschaften von Beton zu verbessern und die Probleme bei der Anwendung von Beton zu lösen, haben Wissenschaftler die Leistung von Beton verbessert.Betonmaterialien seit vielen Jahren und haben schrittweise Erfolge erzielt, wie zum Beispiel durch die Zugabe von Zusatzmitteln, die Anpassung des Mischungsverhältnisses, die Verbesserung des Produktionsprozesses und der Wartungsmethoden.

1. Prüfmaterialien und Prüfmethoden

Es wurde normaler Silikatzement der Festigkeitsklasse P.O. 42,5 mit einer Druckfestigkeit von 48,3 MPa nach 28 Tagen und einer Biegefestigkeit von 8,2 MPa nach 28 Tagen ausgewählt. Als Feinzuschlag wurde Mittelsand mit einem Feinheitsmodul von 2,5–2,6 und einer Schüttdichte von 1996 kg/m³ verwendet. Als Grobzuschlag diente kontinuierlich abgestufter Schotter mit einer Korngröße von 5–27 mm und einer Schüttdichte von 2737 kg/m³. Die Wasserreduktion betrug 40 %. Als hochwirksames Verflüssigungsmittel wurden 40 % Sika-Polycarbonsäure verwendet. Die Länge von gehackte Basaltfasern Die Länge beträgt etwa 30 mm, der Durchmesser des Monofilaments etwa 15 µm, die Dichte 2,7 g/cm³, der Elastizitätsmodul 95-120 MPa, die Zugfestigkeit 3300-4500 MPa und die Bruchdehnung etwa 2,5-30 %.

Die in diesem Test verwendeten relevanten Prüfkörper sind in Tabelle 1 aufgeführt. Der Druckversuch wird gemäß der Norm für Prüfverfahren zur Bestimmung der mechanischen Eigenschaften von Normalbeton durchgeführt. Für den Druckversuch werden kubische Proben mit den Abmessungen 100 × 100 × 100 mm verwendet, jeweils drei Proben pro Gruppe, und die Proben werden 28 Tage lang standardmäßig ausgehärtet.

Tabelle 1Materialmenge, die für die Herstellung verschiedener Probengruppen verwendet wurde

Seriennummer

Ballaststoffgehalt

verwendete Materialmenge

Artikel

V(%)

M(kg/m3)

Beton

Kohlenasche

Sand

Stein

Wasser

Wasserreduzierer

S0

0

0

420

60

656

1069

210

2.4

S1

0,1

2,65

420

60

656

1069

210

2.4

S1.5

0,15

3,975

420

60

656

1069

210

2.4

S2

0,2

5.3

420

60

656

1069

210

2.4

S2.5

0,25

6,625

420

60

656

1069

210

2.4

S3

0,3

7,95

420

60

656

1069

210

2.4

S3.5

0,35

9,9275

420

60

656

1069

210

2.4

2. Tist Schritte

(1) Zuerst muss das zu prüfende Prüfstück abgewischt werden, nachdem Aussehen und Größe überprüft wurden. Die Unebenheit der Auflagefläche des Prüfstücks darf 100 mm nicht überschreiten, der Fehler darf 0,5 mm nicht überschreiten, und die Abweichung der Auflagefläche von der angrenzenden Rechtwinkligkeit darf die Anforderungen des Grades 1 nicht überschreiten;

(2) Die Achse der Probe in der Prüfmaschine muss mit der Mitte der Druckplatte unter der Prüfmaschine ausgerichtet sein. Öffnen Sie die Prüfmaschine. Wenn sich die obere Druckplatte und die Probe schließen, justieren Sie die Halterung so, dass die Kraft gleichmäßig verteilt ist.

(3) Um einen kontinuierlichen und gleichmäßigen Belastungsvorgang zu gewährleisten, beträgt die Belastungsgeschwindigkeit bei der Prüfung 12 kN/s bis 18 kN/s; (4) die maximale Last wird mit einer Genauigkeit von 0,1 MPa aufgezeichnet.

3. Testergebnisse und Analyse

Wie aus Tabelle 2 ersichtlich, steigt die 7-Tage-Druckfestigkeit des Betons mit zunehmendem Basalt Die Eigenschaften der Fasern verändern sich von unverändert bis hin zu einer allmählichen Abnahme, was hauptsächlich auf die Zugabe von Basaltfasern zurückzuführen ist. An der Grenzfläche zwischen Fasern und Zement bildet sich eine schwache Oberfläche, die mit zunehmender Fasermenge weiter anwächst, wodurch die Würfeldruckfestigkeit naturgemäß weiter sinkt. Die 28-Tage-Druckfestigkeit des Betons zeigt bei steigender Basaltfaserdosierung zunächst einen Anstieg und dann einen Abfall. Der anfängliche Anstieg ist auf eine geringe Menge an zugesetzten Fasern zurückzuführen.Basaltfasern Sie tragen in gewissem Maße dazu bei, die Schwindverformung des Betons selbst zu verringern, während gleichzeitig die schwache Oberfläche im Verhältnis zur Festigkeitssteigerung nach 28 Tagen deutlich kleiner ist, was insgesamt zu einer Steigerung der Festigkeit führt.

Tabelle 2: Werte der Würfeldruckfestigkeitsprüfung

Seriennummer

Ballaststoffgehalt

Kubische Druckfestigkeit

Artikel

V(%)

7d

28d

S0

0

40,7

48,9

S1

0,1

41,3

53.1

S1.5

0,15

39

51,4

S2

0,2

36,6

45,5

S2.5

0,25

29.2

43.1

S3

0,3

25,8

42,5

S3.5

0,35

31.2

42.3

4. Ergebnis

Aus Sicht der Würfeldruckfestigkeit gilt: Wenn der Anteil an Basaltfasern im Shortcut-Verfahren etwa 1–1,5 Vol.-% beträgt, steigen die Würfeldruckfestigkeiten nach 7 Tagen und 28 Tagen des Shortcut-Materials. Basaltfaser Die Festigkeit von Beton erhöht sich bis zu einem gewissen Grad im Vergleich zu Beton ohne Faserzusatz.

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