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案例研究 / 建筑业
纤维改变结构混凝土的非线性行为
将纤维掺入混凝土基体中可改善结构混凝土的非线性行为,尤其是在拉伸方面,可防止裂缝的产生和扩展

UNE-83510标准评估了纤维的有效性。 测试包括拉伸纤维直至断裂。 应当记住,金属纤维在断裂之前会发生塑性变形。

断裂或变形之前的力称为抗拉强度,并以纤维横截面的每单位面积的应力值(N / mm2)表示。 低碳纤维或中碳纤维,其特征在于抗拉强度在400-1500 MPa之间。

用量定义为每立方米(m3)的纤维量(kg),掺入混凝土中的纤维越多,它的益处就越大。 但是,由于会形成团状尖刺,超过所需的量可能适得其反,并且由于糊剂的流动性降低而导致可加工性变差。 由于这些原因,有必要使用计算机软件为每种情况计算最佳剂量。

为了使用该软件,事先已根据UNE-EN 14651标准将表征测试的残余阻力结果纳入其中。

随后,对于每种类型的施工,都将结合地形值和底层地坪将支持的负载假设,例如货架、分散负载、卡车和卡车交通

关于用量,重要的是要突出纤维对混凝土稠度的影响。 纤维由于其结构刚度而增加了水泥浆的粘度,从而改变了艾布拉姆斯锥的值(该试验由于水/水泥比而使我们知道混凝土的稠度)

解决流动性损失的方法是使用超塑化添加剂。 它们负责增加混凝土浆的流动能力,而不会改变水灰比,最多不超过其重量的5%。 这些添加剂可改善混凝土的稠度,从而改善其可加工性

捏合是纤维增强混凝土的关键阶段,因为存在产生不必要的结块的风险,例如带尖刺的结块。

如先前所讨论的,在低剂量下,捏合问题以与添加细骨料和较小纤维细长度相同的方式减少。 填充的顺序是决定性的,作为一般规则,将纤维掺入干料或以较低的速度、以每分钟20 kg和60 kg的速度加入混料机后,以混合机的最大旋转速度搅拌纤维,目的是确保纤维混凝土最大程度的混合均匀。

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      案例研究
      纤维增强喷浆混凝土应用于隧道
      减少厚度并提高生产效率的解决方案

      钢纤维混凝土已经在世界各地的喷射混凝土应用中成功使用了很多年。这种钢筋混凝土具有多种优点,例如:

      节省材料和施工时间

      增强延展性

      操作简单

      安全的工作环境

      与传统混凝土一样,喷浆混凝土是一种脆性材料,其牵引力和抗弯强度有限,并且具有非常好的抗压强度。

      为了将其转变成易延展的材料,喷浆混凝土也可以用传统的钢网加固,但是安装复杂,耗费很多时间,有时无法保证最低的安全条件。除此之外,还应指出,这种类型的加固不能很好地适应喷浆混凝土柔性层厚度的设计。

      在生产纤维增强喷射混凝土时,必须考虑以下方面:

      新拌混凝土的稠度应更具塑性,以便可以泵送纤维增强喷射混凝土。 在混凝土中使用纤维会导致可加工性下降,其强度将取决于所用纤维的类型和长度以及用量。 在要求现场混凝土的一致性时,应特别考虑这一因素。

      用量取决于纤维的类型,如果出现问题(例如,刺球的形成),很容易被其他规格所替代。

      有些纤维会回弹而损失,因此确定喷射混凝土的含量和效率是决定性因素,而不是钢纤维的理论用量。

      挖掘隧道时,土壤向内部移动,这称为汇聚。

      支撑物用于维持地面的稳定性和承载力。暂时或永久需要支持。喷浆钢纤维或花岗石形成环状。

      还有另一种支持系统,例如使用段环。以联合方式执行临时和永久支持系统是非常普遍的。该支撑与地面施加的力相反,产生径向力。

      当纤维的添加被设计成有助于混凝土的承载能力时,就会产生纤维的结构用途。本标准涵盖了用于所有类型的混凝土和砂浆的纤维,包括用于铺路、预制、原位、修补混凝土和喷射混凝土的混凝土。

      最后的涂层,二次或最终涂层。

      最终衬砌层是隧道施工中最重要的阶段。它代表并确定耐用性和结构强度,也是照明和通风基础设施安装的支持。

      在传统的开挖隧道中,我们的钢纤维用于直接在模板台车上对喷射或泵送的混凝土的最终衬砌进行结构加固。所述台车必须具有一系列允许混凝土和振动的窗口。可以出于多种原因使用该涂层:为了改善通风、为了排水或为了美观。

      如果减少甚至消除了传统的网眼增强材料,则生产率会提高,涂层的厚度也会减少。 钢纤维增强混凝土比传统混凝土更坚固,更具延展性和渗透性。

      在使用现代自动挖掘机TBM(隧道掘进机)进行挖掘的隧道中,分段的衬砌层(预制混凝土)也可用作最终衬砌层,并且是当今发展最快的应用之一。

      主衬层或临时衬层

      主衬层增加了隧道结构的稳定性,并为开挖的地形提供了直接的支撑。 该支撑衬板是临时的,通常在钢纤维增强喷射混凝土中使用。

      必要时,此阶段还包括安装其他加固元件,这些加固元件由隧道轮廓形状的钢拱(桁架)中的部分组成,并支撑在地面上,抵抗地面的作用。 如果桁架有可能撞入地下,则必须使用横梁或立柱。

      在rimsa,我们在喷射混凝土中应用钢和宏观合成纤维方面拥有丰富的经验。 与我们的商业技术团队联系以分析您的具体情况。

      如果您想了解更多有关在喷射混凝土中使用钢纤维的信息,请访问此链接。

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          案例研究 / 建筑业
          商店、购物中心和农业食品行业的地坪
          向公众销售商品的店面的地坪不仅要求美观,而且要求耐用

          通常,它们是具有低负载假设的宽泛表面,并且带有装饰性覆层的光洁表面。

          添加到混凝土中的钢纤维和结构聚合物纤维已经成为最需要的解决方案,可以最大程度地减少施工时间和成本。

          这些地坪的底面或地面是用钢纤维(HRFA)或聚合物纤维增强的混凝土。这是一种具有多种优点的复合材料。通过在混凝土中添加纤维,可以获得与传统电焊网类似的机械强度,但是可以更好地控制开裂,并节省大量成本和时间,从而显著缩短了施工时间。

          通过切开最大深度为刮板厚度1/3的切口,可以避免由于收缩而可能出现的裂缝。

          随后在这种合适的混凝土基础上,将表面溶液施加到树脂、水泥胎面层或各种抗装饰溶液中。

          在诸如肉类、乳制品、饮料、渔业和罐头业等农业食品行业的地坪中,根据负载类型与涂料结合使用的地基或地面的恰到好处的设计,可以解决农业食品行业在食品加工、储藏、保存和运输阶段的各种复杂需求

          在整平板上,凝固后,通常用耐久的树脂(环氧树脂,聚氨酯)制成光洁表面,从而获得最佳的耐久性。 这部分结合了腐蚀性化学环境和非常严格的卫生要求。 聚合物大纤维的使用对于此类应用是理想的,因为聚烯烃是非常耐化学试剂的材料。

           

          钢纤维增强混凝土作为路面的解决方案已被成功地使用了很多年

          使用钢纤维的主要优点是:

          – 有效控制开裂

          – 均匀分布,产生三维加固

          – 出色的抗冲击和抗疲劳性

          – 优异的耐腐蚀性

          – 灵活且简单的应用

          – 减少施工时间

          – 更便宜的解决方案

          – 避免了传统组件的操作问题,并消除了其放置不当的风险

          – 易于使用激光摊铺机

           

           

           

           

          我们在rimsa提供的所有钢纤维和结构聚合物纤维产品均带有CE标志

          CE标志可确保产品性能符合规定。 根据欧洲标准UNE14889-1,主要定义了两个符合性验证系统:

          1. 符合性验证系统1:用于混凝土中的结构性用途,如果要添加纤维以提高混凝土的承载能力。
          2. 符合性验证系统3:用于混凝土、灰浆和浆糊的其他用途。

          钢纤维和聚合物结构纤维在系统1中分类,指定机构进行干预,宣布对混凝土强度的影响。

          您想了解更多有关此应用程序的信息吗? 点击这里

          您想要了解更多有关CE标记及其特性的信息吗? 点击这里

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              案例研究 / 建筑业
              关于使用钢纤维进行结构加固的建议
              混凝土是全世界使用最广泛的建筑材料

              它是一种经济实惠的混合材料,可以制成能够承受巨大压力而不会破裂的结构。

              然而,一旦克服了这种抗压能力或施加了弯曲应力,由于缺乏延展性,材料开始破裂并发生灾难性的断裂。

              解决混凝土开裂的传统方法是安装钢网。

              钢网是一种由钢筋构成的结构,钢筋根据建筑表面的轮廓焊接在一起。

              除了安装问题之外,它并非加固了整个结构。 结构的顶点是易受冲击的元素,形成混凝土的裂缝,并可能遭受腐蚀。

               

              另一方面,纤维增强混凝土(HRF)是将短钢纤维掺入其混合物中,以质量随机分配的一种,以改善其机械性能。

              与钢网相比,它易于铺设,易于混合并与混凝土基体粘结,从而使它成为一种快速的替代方法

              纤维混合后,就地浇筑或泵送混凝土,由于不需要专门的混合方法,因而成为最经济的方法,从而减少了现场浇筑的时间。

              市场上有各种各样的规格型号,它们具有不同的几何形状和尺寸,可用于增强混凝土结构,改善其机械性能或改善其非机械性能。

              因此,可以根据纤维在混凝土中的作用进行分类,如下所示:

              1.具有非结构性目的的纤维是那些能增加混凝土非机械性能的纤维。

              举一个例子,已经显示出一些聚合物纤维可以控制混凝土在固化过程中所经历的收缩,并且因此可以通过提供柔韧性来控制收缩裂缝。

              同时,某些纤维可以通过增加结构的耐用性来提高耐火性。

               

              2.同时,某些纤维可以通过增加结构的耐用性来提高耐火性。

              在原料捏合过程中添加纤维时,纤维会均匀分布在整个混凝土结构中,从而形成泵送或浇注的水泥浆。

              并非所有的纤维都能提高混凝土的机械性能

              纤维的几何特性是根据UNE 83500-1和UNE 83500-2标准确定的,其有效性可以使用UNE 8510标准进行评估。

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                  案例研究 / 建筑业
                  改善混凝土的机械性能
                  目的是提高混凝土的机械性能

                  《西班牙结构混凝土指令》(EHE-08-RD 1247/2008)是西班牙关于混凝土结构计算和安全性法规的名称。 对于在西班牙使用混凝土的所有结构体,它都是强制性的。

                  受本指令的影响,纤维增强混凝土(HRF)被定义为包含短纤维的质量随机分布在其成分中的那些混凝土。 尽管必须牢记这一知识定义的基本基础是钢纤维,但该方法适用于所有类型的纤维。

                   

                  当在某些极限或使用极限状态的计算中利用纤维的效益时,在混凝土中使用纤维具有结构性目的,并且在某些应用中纤维的使用可能涉及部分或全部替换钢筋。

                  如果将纤维用于其他目的(如提高耐火性或控制裂缝),则将其视为不具有结构功能的纤维

                  纤维的掺入改变了结构混凝土的非线性行为,特别是在拉伸方面,防止了裂缝的产生和扩展。

                  因此,在纤维是混凝土增强的重要组成部分的情况下,特别推荐使用非线性分析。

                  同样,鉴于纤维带来的延展性,具有有限再分布的线性分析方法的应用原理和塑性计算方法也被认为是有效的。

                  传统增强材料和纤维的组合可以作为一种替代方案,以减少传统的增强材料在高密度区域中的使用,从而导致难以正确铸造元件。

                  纤维的几何形状对纤维与混凝土的粘合特性有重要影响

                  钢纤维必须符合UNE 83500-1号规定,并且根据制造工艺的不同,其分类为:

                  1. 拉制(I型)
                  2. 切成薄片(II型)
                  3. 热刮(钢屑)(III型)
                  4. 其他(例如钢水纤维)(IV型)

                   

                  推荐的纤维长度至少是最大骨料尺寸的2倍

                  通常使用的长度是最大聚合大小的2.5到3倍。 另外,泵送管的直径(在喷射混凝土的情况下)要求纤维的长度小于管子直径的2/3。 但是,纤维的长度必须足够长,以使其对基质具有必要的粘合力,并且避免太容易脱落。

                  在相同的长度下,直径减小的纤维会增加单位重量的纤维数量,并使纤维的构架或网络更致密。 纤维越细,纤维之间的间距越小,效率更高,并且可以更好地重新分配负载或应力

                  细长度是将长度与纤维横截面直径相关联的参数

                   

                  纤维细长度的值较高可提高混凝土的性能,但反过来,在混凝土纤维混合物中形成团状尖刺的可能性也会增加。

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                      成功案例
                      港口地坪
                      rimsa在西班牙合作进行港口地坪工程

                      近年来,rimsa成功地合作完成了西班牙几个港口的地坪,包括阿尔赫西拉斯港,韦尔瓦港,马拉加港,巴塞罗那港和帕萨亚港等。

                      EHE附录14中考虑使用的钢纤维增强混凝土(HRFA)已作为路面的解决方案使用了许多年。它是一种能达到与传统钢筋混凝土相似机械强度的材料,但它可以更好地控制开裂。

                      混凝土会承受因粘附在纤维上而传递的应力,一旦发生微裂纹,纤维便会控制裂纹并降低开裂成度,同时提高韧性。

                      通过制作最大深度为板坯厚度1/3的切割接缝,可以避免因收缩而出现裂纹。由切割接缝界定的片通常大小约为5 m x 5 m

                      R GLUED 60 / 0,75规格的钢纤维可以在港口地坪的情况中完全替代传统的钢筋。

                      使用钢纤维的优势

                      -它们提高了延展性。 钢纤维将混凝土中的裂缝连成“桥”,以控制裂缝的形成,并在刚开始有裂缝后就增加了水泥的延展性,从而防止脆性断裂。

                      -钢筋中没有失效或薄弱点,并且应力的机械性能在所有方向上都是相同的。

                      -由于减少了裂纹,所以提高了耐磨性。

                      -它们控制裂缝的打开,防止水进入和腐蚀。 耐蚀性也得到改善

                      -它们提高了对牵引、弯曲和剪切的耐受强度,从而增加了承载能力。

                      -由于在局部应力情况下塑性力矩的重新分布,它们提供了额外的强度。

                      -高弹性(吸收冲击能量)。

                      -抗动态疲劳。

                      -缩短施工时间。

                      -它们增加了混凝土的耐久性。

                      -通过灵活、简单的应用,消除了传统组件放置不当的风险。.

                      建议使用粘合纤维的原因

                      -它们可以更容易地与混凝土混合。

                      -它们允许的最大使用量达到30 kg / m3。

                      -不会形成突出的尖刺。

                      -它们可以在混凝土基体内均匀分布。

                      -在混合的最初瞬间与水接触时立即溶解胶水。

                      -它们可以在基质中形成的网内保持纤维之间更短的距离。

                      -它们可以在混凝土中的分散较少,从而带来更大的好处。

                      -它们更纤细,每千克可以包含更多的纤维数量。

                      包装

                      R GLUED 60 / 0´75规格的产品每袋装20公斤。 1,200公斤每托盘和/或大袋子

                      用法

                      在混凝土工厂中或通过传送带直接到达混凝土搅拌车

                      混凝土的延展性

                      延展性是某些材料在承受强烈应力时能够变形的特性。 此属性在工程中很有用,因为可以利用延展性设计安全的结构。

                      在高使用量下,可以获得具有完全延展性的钢纤维增强混凝土,其承载能力与传统增强混凝土相似。 开发了专门的混凝土配方,使其易于泵送。

                      另一方面,当材料不具有这种延展性时,它会在载荷极限下破裂或断裂,在某些情况下会导致灾难性的破裂,而不会发生任何类型的塑性变形。 一个明显的例子就是混凝土。

                      为了解决这个混凝土断裂问题,通常将金属网用作结构基础。 由于网的放置和焊接,网的使用通常表示施工时间和成本的增加。

                      在下图中,表示了在一个建筑中投入的总时间,分为不同的阶段。 钢筋网的放置占工作时间的13%,而装配总的来说占22%。

                      代表结构功能的纤维的用量不得低于20 Kg / m3,且不得超过混凝土体积的1.5%。

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