단축 현무암 섬유 강화 콘크리트의 성능 최적화 및 엔지니어링 응용 연구

최근 몇 년 동안,중국의 고속도로 엔지니어링 건설 빠르게 발전했습니다. 그리고 콘크리트 구조 기술은 상당한 진전을 이루었습니다. 수많은 진보적이고 성숙한 기술적 성과를 축적했습니다. 콘크리트 구조 설계는 인프라 건설 분야에 널리 적용되어 왔습니다. 그 중요성을 입증합니다. 하지만, 이러한 성과와 함께, 의 문제 콘크리트 균열 점점 더 두드러지고 있습니다. 균열이 있으면 콘크리트의 성능이 저하됩니다. 특히 감소 인장 강도, 이는 콘크리트가 취성파괴를 일으키는 주된 이유입니다. 단축 현무암 섬유, 새로운 섬유 소재로서, 독특한 기계적 특성으로 인해 우수한 콘크리트 보강재가 되었습니다. 안정성이 좋다, 비용 효율성이 높습니다.이 글에서는 단축키의 특성에 대해 중점적으로 살펴보겠습니다. 현무암 섬유 콘크리트 보강 및 강화에 있어서의 실제적 적용을 탐구합니다.

2. 단축현무암섬유의 특성

2.1 정의

현무암 섬유 연속 현무암 섬유를 일반적으로 1000mm 길이보다 짧은 길이로 절단하여 가공한 무기 광물 섬유입니다. $50\text{mm}$. 콘크리트 내에 균일하게 분산될 수 있습니다. 그 적용에 따르면, 주로 다음과 같이 분류할 수 있습니다. 콘크리트용 균열 방지 섬유($\text{남자친구}$), 콘크리트용 강화 및 강화 섬유($\text{비지}$), 및 모르타르용 균열 방지 섬유($\text{BSF}$), 그 외 다수.

2.2 성능 단축 현무암 섬유

지름길 현무암 섬유 우수한 특성을 가지고 있습니다 고강도 그리고 높은 탄성 계수. 인장 강도는 다음과 같습니다. $1050\text{-}1250\text{MPa}$, 그리고 그 탄성계수는 다음과 같습니다. $34\text{학점}$. 그것은 고온 저항성 뛰어나다, 넓은 온도 범위 내에서 지속적으로 작동할 수 있도록 합니다. −269∘기음 에게 650∘기음. 높은 수준을 보여줍니다 내식성 그리고 화학적 안정성 산과 같은 부식성 매체에서 알칼리, 그리고 소금. 특히 포화 알칼리 용액 및 시멘트와 같은 알칼리성 매체에서 단일 필라멘트 파괴 강도 유지율은 다음보다 높습니다. $75\%$, 알칼리 부식에 대한 우수한 저항성을 보여줍니다. 단축 현무암 섬유 가지다 좋은 호환성 무기 결합제와 함께, 수분 흡수율이 낮음 $1\%$, 그리고 흡습성은 시간이 지나도 변하지 않습니다. 이는 재료의 안정성이 우수함을 증명합니다. 긴 수명, 사용 중 환경 적합성. 뿐만 아니라, 이 섬유는 또한 절연성과 같은 우수한 특성을 가지고 있습니다. 고온 여과, 방사선 저항성, 그리고 전파 전송 능력. 성과 지표는 표 1에 나타나 있다.

3. 단축현무암섬유의 콘크리트 적용 분석

단축 현무암 섬유 강화 콘크리트 적절한 방법으로 일정량의 연속적 또는 불연속적 단축 현무암 섬유를 콘크리트에 통합하는 것을 포함합니다. 콘크리트의 압축강도의 원래 장점을 유지하면서, 이 방법을 사용하면 크게 개선할 수 있습니다. 강인함 그리고 인장 강도, 이를 통해 콘크리트를 효과적으로 보강하고 강화하며 엔지니어링 구조물의 수명을 연장합니다.

또한 현무암 섬유, 탄소 섬유, 유리 섬유, 아라미드 섬유, 그리고 콘크리트의 보강재로도 사용되는 경우도 있습니다. 하지만, 장기적 실습에 따르면 이러한 재료는 콘크리트에 적용 시 특정 문제가 발생하는 것으로 나타났습니다. 이로 인해 고성능 콘크리트에 대한 시장 수요를 충족하는 것이 어려워졌습니다. 단축 현무암 섬유의 등장은 재료와 방법의 이러한 차이를 메워줍니다. 콘크리트 보강 및 보강 기술의 개발을 크게 촉진했습니다. 콘크리트 보강 및 강화에 있어서의 역할은 주로 다음과 같은 측면에서 반영됩니다.

1. 효과적인 균열 억제: 수량과 표면적의 장점으로 인해, 단축 현무암 섬유는 미세 균열을 효과적으로 억제할 수 있습니다. 연결 및 확장을 방해합니다. 그 동안에, 다른 합성섬유의 단점을 극복합니다. 낮은 밀도와 같은 낮은 인장 강도, 그리고 탄성계수가 낮습니다. 균열 전파 시 쉽게 분리되지 않습니다. 미세균열의 발생을 현저히 억제하고 새로운 균열의 생성을 지연시킬 수 있습니다. 콘크리트의 투과성과 동결융해 저항성을 개선하는 데 긍정적인 영향을 미칩니다.

2. 높은 탄성률과 시공 편의성을 결합했습니다. 단축 현무암 섬유는 강철 섬유의 높은 탄성 계수 및 높은 단일 필라멘트 인장 강도와 유사한 장점을 활용하여 균열 확장을 억제할 뿐만 아니라, 그러나 강철 섬유의 단점도 효과적으로 극복합니다. 예를 들어 혼합 시 덩어리가 생기기 쉽고 펌핑과 시공이 어렵습니다.

3. 우수한 분산성 및 호환성: 규산염계 무기섬유로서, 단축 현무암 섬유는 시멘트 재료와 자연스럽게 호환됩니다. 밀도(약) 2.63-2.80g/cm3)는 시멘트 콘크리트 및 모르타르와 유사합니다. 결과적으로 작업성이 좋아집니다. 추가되면, 콘크리트 구조물 전체에 균일하게 분산될 수 있습니다.

4. 뛰어난 내구성: 표면 개질된 단축 현무암 섬유는 "불활성 섬유" 특성을 나타냅니다. 고온에 대한 뛰어난 저항성을 보여줍니다. 부식, 그리고 영향. 고온 및 고부식성 환경에서도 안정성을 유지합니다. 시멘트 매트릭스의 변형 저항성을 향상시킬 수 있습니다. 그러므로, 콘크리트 혼합의 엄격한 환경에 적응할 수 있습니다. 붓는 것, 환경, 및 서비스 단계, 크게 개선 내구성 콘크리트의.

요약하자면, 단축 현무암 섬유는 콘크리트의 충격 저항성을 효과적으로 향상시킬 수 있습니다. 취성을 줄이세요. 그리고 기계적 특성을 종합적으로 향상시킵니다. 구체적으로, 콘크리트 구조물에서 균열을 억제하는 역할을 합니다. 침투를 방지하고, 내구성을 향상시키고, 충격 및 인장 강도를 향상시킵니다. 표면 품질을 개선하는 데 도움이 됩니다.

4. 단축 현무암 섬유 콘크리트 시공 방법 및 주의사항

4.1 시공 온도

단축 현무암 섬유 콘크리트는 다음 온도에서 건설되어야 합니다. −5∘기음 그리고 25∘기음. 온도가 너무 높거나 너무 낮으면 혼합물이 불균일해질 수 있습니다.

4.2 건설 품질 관리

단축 현무암 섬유 콘크리트 건설에 대한 품질 관리는 원자재 검사에 중점을 두어야 합니다. 측정 정확도, 그리고 혼합 과정의 질.

4.2.1 혼합 비율 설계

실제 건설에서는 프로젝트 요구 사항에 따라 합리적인 범위 내에서 다양한 단축 현무암 섬유 투여량을 선택해야 합니다. 단축 현무암 섬유 자체는 다른 콘크리트 구성 요소나 혼합물과 화학적으로 반응하지 않으므로 일반적으로 그 투여량은 원래 콘크리트 혼합물 비율 설계 원칙을 변경하지 않습니다. 공사 중, 모든 재료의 품질은 건설 혼합 비율과 단일 혼합물의 배치 수량에 따라 엄격하게 결정되어야 합니다. 표 2는 현무암 섬유 강화 콘크리트의 최적 혼합 비율에 대한 예를 보여줍니다.

실험 결과, 섬유 함량이 높다고 해서 반드시 균열 저항성이 좋아지는 것은 아닌 것으로 나타났습니다. 복용량을 초과하지 않을 경우 1.2킬로그램/제곱미터3, 콘크리트의 압축 강도는 섬유 투여량이 증가함에 따라 처음에는 증가하다가 감소(피크 값 나타남)하는 경향을 보입니다.

4.2.2 공급 순서 및 방법

혼합 과정 중에, 단축 현무암 섬유 모래, 돌 등의 골재와 동시에 첨가해야 합니다. 모래와 돌을 배치할 때 섬유를 균일하게 뿌리는 것이 좋습니다. 그리고 물을 넣어서 습하게 섞습니다.

섬유 추가 방법은 수동 공급과 자동 공급으로 나눌 수 있습니다.

• 수동 공급: 뜨거운 골재를 믹서에 넣은 후 무게를 잰 현무암 섬유를 수동으로 추가합니다. 이 방법은 높은 노동 강도를 수반합니다. 비교적 낮은 혼합 균일성, 균일한 섬유 분산을 보장하기 위해 혼합 시간을 적절히 연장해야 합니다.

• 자동 공급: 자동 현무암 섬유 계량기는 자동 계량과 믹서의 뜨거운 골재와의 동시 첨가에 사용됩니다. 섬유투여기는 일반적으로 자동 계량 기능을 갖추고 있습니다. 사전 분산, 및 공압 수송 메커니즘, 편리함의 이점을 제공합니다. 빠른, 정확한 덧셈. 건설 조건에 따라 적절한 방법을 선택해야 합니다.

4.2.3 슬럼프 조정

섬유를 첨가하면 콘크리트 혼합물의 점도가 약간 증가합니다. 이는 경기 침체에 영향을 미칩니다. 침체가 건설 요구 사항을 충족하지 못하는 경우, 조정을 위해서는 가소제나 감수제를 우선적으로 사용해야 합니다. 이 문제는 수분 함량을 늘리는 것으로 해결되어서는 안 됩니다.

4.2.4 성형 및 경화

단축 현무암 섬유를 혼합한 콘크리트 형성에는 특별한 요구 사항이 없습니다. 하지만 충분한 진동과 압축이 보장되어야 합니다. 경화 요구 사항은 일반 콘크리트와 동일합니다.

단축 현무암 섬유 콘크리트의 간략한 적용 사례

경주 고속도로(안양-신샹 구간)는 국가 간선 고속도로이며, 허난성 고속도로망의 중요한 부분입니다. 이 구간에서는 제방이 많이 채워져 있고 지반 토양 품질이 좋지 않아 개통 후 얼마 지나지 않아 지반의 불균일한 침하와 기타 결함이 나타났습니다. 최근 몇 년 동안, 교통량 급증과 과적차량 증가로 인해 포장도로는 종방향 및 횡방향 균열 등 다양한 결함이 반복적으로 발생해 왔습니다. 움푹 패인 곳, 합의, 그리드 균열, 그리고 악어 울음소리. 이는 운전 안전을 심각하게 위협할 뿐만 아니라 일상적인 유지관리에도 큰 어려움을 초래합니다. 뿐만 아니라, 원래 4차선 설계는 오랫동안 교통 수요를 충족하지 못했습니다. 확장과 재건축이 필요함.

단축 현무암 섬유 콘크리트 이 프로젝트의 하부 기층 채우기에 적용되었습니다. 실습에 따르면 인장 강도가 100% 이상 증가한 것으로 나타났습니다. $30\%$, 피로 저항성이 100% 이상 향상되었습니다. $30\%$, 그리고 그 틀림 저항성은 100% 증가했습니다. $300\%$. 세로 균열을 방지하는 데 상당한 효과가 있는 것으로 나타났습니다. 균열 확장을 억제하고, 포장도로의 수명을 연장합니다.

독특한 기계적 특성을 가지고 있어 뛰어난 안정성, 그리고 높은 비용 효율성, 단축된 현무암 섬유는 효율적인 콘크리트 보강재가 되었습니다. 단축 현무암 섬유 콘크리트의 적용 전망은 매우 넓습니다. 엔지니어링 성능을 향상시키고 서비스 수명을 연장하는 데 있어서 상당한 이점이 있어 좋은 경제적, 사회적 혜택을 가져올 것으로 예상됩니다. 미래의 토목공학 분야에서 중요한 건설자재로 자리매김할 것입니다.