Базовая теория сталефибробетона

Стальная фибра в бетоне в основном ограничивает расширение бетонных трещин, поэтому его прочность на растяжение, изгиб и сдвиг значительно повышается по сравнению с обычным бетоном. Его ударопрочность, сопротивление усталости, ударная вязкость после растрескивания и долговечность также значительно улучшены. Он может превратить бетон, который изначально был хрупким материалом, в композитный материал с определенными пластическими свойствами.

Ⅰ. Теория расстояния между волокнами железобетона, армированного стальным волокном

Теория расстояния между волокнами, также известная как теория трещиностойкости волокон, была предложена Дж. П. Ромуальди и Дж. Бэтсоном в 1963. Согласно теории линейной механики упругого разрушения, теория объясняет сдерживающее влияние волокон на возникновение и развитие трещин. Считается, что для повышения предела прочности бетона, хрупкого материала с внутренними дефектами, необходимо максимально уменьшить размеры внутренних дефектов и повысить ударную вязкость. Снизить интенсивность и концентрацию напряжений в вершине трещины. Поэтому для соединения трещин используется стальная фибра. При натяжении волокна, пересекающие трещины, передают нагрузку на верхнюю и нижнюю поверхности трещин, так что материалы в трещинах могут продолжать нести нагрузку. Таким образом, концентрация напряжений на краю отверстия снижается из-за возникновения трещин. С увеличением числа перекрывающих волокон трещины, чем меньше расстояние между стальными волокнами, тем больше концентрация напряжений в вершине трещины и больше поле обратных напряжений в вершине трещины. Когда количество волокон увеличивается до плотно распределенных в трещинах, концентрация напряжений исчезает, что еще больше указывает на эффект волокна против растрескивания, то есть в процессе формирования структуры композитного материала и разрушения под напряжением он эффективно улучшается. трещиностойкость композитного материала до и после нагрузки. Способность инициирования и расширения может достичь цели укрепления и ужесточения бетона стальной фиброй.

Ⅱ. Теория запаздывания сдвига межфазной передачи напряжения в сталефибробетоне

В сталефибробетоне структура цементной матрицы вокруг стального волокна отличается от его собственной структуры , то есть между стальной фиброй и матрицей имеется пограничный слой. Характеристики сталефибробетона в основном зависят от характеристик бетонной матрицы, содержания стальной фибры и характеристик поверхности раздела между ними. Предполагается, что интерфейс представляет собой тонкий слой незначительной толщины, но обладающий определенными механическими свойствами. Когда нагрузка прикладывается к сталефибробетону, нагрузка обычно сначала прикладывается к низкоэластичной матрице, а затем часть нагрузки передается волокну с высоким модулем упругости через поверхность раздела волокно-матрица, так что волокно и матрица матрица распределяет нагрузку, чтобы увеличить вес подшипника.