Name: Preparazione di allineati fibra dacciaio rinforzato cementizia composito e il relativo comportamento flessionale (Video) | JoVE Journal
Uploaded: 2018-06-27T12:30:00.000+00:00
Duration: 11 min 7 s
Description: Scopri come preparare compositi cementizi rinforzati con fibre d'acciaio allineate mediante campo elettromagnetico uniforme. Questo metodo migliora significativamente le proprietà meccaniche rispetto ai compositi tradizionali.

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Gli autori riconoscono con gratitudine supporti finanziari da Nature Science Foundation della Cina nazionale (Grant No. 51578208), Hebei Provinciale Nature Science Foundation (Grant No. E2017202030 ed E2014202178) e chiave progetto della Università di scienza e tecnologia di ricerca della provincia di Hebei (Grant No. ZD2015028).

1. installazione di campo magnetico solenoide
Nota: Il campo magnetico è generato da un solenoide con una cavità. L'installazione è uno scheletro di solenoide polibutilene tereftalato (PBT) bordo arrotolato con 4-6 strati di smalto rame filo isolato e avvolto con uno strato isolante di plastica per la protezione (Figura 1). Dopo aver collegato la bobina DC, la corrente nella bobina crea un campo elettromagnetico uniforme all'interno della camera di solenoide con una direzione fissa e l'intensità di induzione magnetica costante. Utilizzare il campo magnetico per allineare le fibre d'acciaio nella malta fresca e preparare gli esemplari ASFRC. In questo studio, abbiamo preparato 150 × 150 × 550 mm Prisma esemplari usando un solenoide con una camera con dimensioni di 250 × 250 × 750 mm.
<ol><li>Correlare l'intensità di induzione magnetica per la corrente elettrica del solenoide.<ol>
<li>Collegare il solenoide a DC e applicare corrente da 0 a 10 A con una lunghezza di passo di 1 a. misurare e registrare l'intensità di induzione magnetica nella camera di solenoide utilizzando un misuratore di tesla.</li>
		<li>Tracciare la curva di intensità corrente di induzione magnetica (Figura 2), che verrà utilizzata nei passaggi successivi per determinare la corrente necessaria del solenoide. Nota: Seguire attentamente le procedure di sicurezza elettrica durante la connessione il solenoide alla fonte di alimentazione e in tutte le altre procedure di funzionamento pertinenti alla rete elettrica.</li>
	</ol>
</li>
</ol>2. lavorabilità della malta fresca
<ol><li>Preparare tre miscele di mortaio con acciaio fibra volume frazioni dello 0,8%, 1,2% e 2,0%, rispettivamente (tabella 1). Le tre miscele hanno la stessa composizione di matrice con un acqua per cementare alla sabbia rapporto di 0.42:1:2. Secondo il rapporto di miscelazione, peso 0,5 kg di cemento, 1,0 kg di sabbia e 0,21 kg d'acqua per i test di lavorabilità.</li>
	<li>Aggiungere acqua al miscelatore mortaio prima. Quindi aggiungere il cemento. Mescolare acqua e cemento per 30 s. Poi mescolare per altri 30 s e durante questo 30 s di miscelazione, aggiungere gradualmente la sabbia al mixer. Poi mescolare per altri 60 s.</li>
	<li>Prova la profondità d'abbassamento della miscela utilizzando un metro di profondità d'abbassamento seguendo lo standard cinese per metodo di test di performance sulla costruzione mortaio (JGJ/T70-2009)19.</li>
	<li>Ripetere i passaggi da 2.2 e 2.3, regolando il dosaggio del superplastificanti fino a quando la profondità d'abbassamento cade nella gamma 50-100 mm. Registrare il dosaggio di Superfluidificante che produce la lavorabilità desiderata e integrarla come parte della proporzione di miscela nella tabella 1. Anche testare la densità specifica della malta fresca dopo aver raggiunto la lavorabilità. Il dosaggio ottimizzato di un Superfluidificante policarbossilato dai test di cui sopra è 0,10% (rapporto massa di cemento), e la densità specifica della malta fresca è 2186 kg/m3.</li>
	<li>Testare la viscosità della malta fresca utilizzando un reometro rotazionale co-axial mortaio (Figura 3). Il reometro dispone di una vasca di acqua che può mantenere la temperatura del contenitore del campione a 20 ° C.<ol>
<li>Mettere 300 mL della malta fresca miscelato entro il precedente 5 min nel contenitore del campione.</li>
		<li>Iniziare la prova di viscosità. La sonda scende gradualmente nella malta fresca nel contenitore e il contenitore comincia a ruotare. Come la malta fresca si muove all'interno del contenitore rotante, si applica una forza di taglio sulla sonda. Nel processo, i record di reometro la sollecitazione di taglio e taglio votare e tracciata la curva di sollecitazione di taglio a taglio tasso. La pendenza della curva è la viscosità del mortaio20,21. In questa indagine, la viscosità della malta fresca dalle prove è 0,82 Pas.</li>
	</ol>
</li>
</ol>3. preparazione
<ol><li>Determinare l'intensità di induzione magnetica del campo magnetico e la corrente del solenoide.<ol>
<li>Utilizzando la viscosità del mortaio cemento determinato al punto 2.5.2, calcolare l'intensità di induzione magnetica del campo magnetico necessario per l'allineamento delle fibre d'acciaio in Malta di cemento utilizzando l'equazione (1):13 <img alt="Equation 1" src="/files/ftp_upload/56307/56307eq1v2.jpg">(1) dove B è intensità di induzione magnetica, η è la viscosità della malta fresca, lf è la lunghezza della fibra d'acciaio, m è la massa di una singola fibra d'acciaio, rf è il raggio di fibre d'acciaio, μ è la permeabilità delle fibre d'acciaio, μ0 è la permeabilità del vuoto, Δt è l'intervallo di tempo e α(t + Δt) è l'accelerazione angolare al successivo intervallo di tempo. Secondo la viscosità e i parametri della fibra d'acciaio utilizzati nei test, l'intensità di induzione magnetica necessaria è 9,83 mt.</li>
		<li>Determinare la corrente elettrica del solenoide necessari per creare una sufficiente intensità di induzione magnetica secondo Figura 2 o l'equazione (2):14 <img alt="Equation 2" src="/files/ftp_upload/56307/56307eq2v2.jpg">(2) dove I è la corrente richiesta, N è il numero di spire del solenoide e L è la lunghezza del solenoide. Utilizzando l'equazione (2), la corrente richiesta è 8.3 A, mentre dalla Figura 2 è circa 8.5 A.</li>
	</ol>
</li>
	<li>Preparare gli esemplari ASFRC<ol>
<li>Usare un mixer di mortaio 15L per miscelare Malta fresca. Per ogni batch, mescolare 7,5 L di Malta secondo le proporzioni di miscela elencati nella tabella 1. Tabella 1 denota le miscele ASFRC come A-Vf, dove A indica che le fibre d'acciaio sono allineate e Vf indica la frazione di volume di fibra d'acciaio. Di conseguenza, le miscele di elementi sono indicate, per il confronto, come R-Vf, dove R indica che le fibre d'acciaio sono distribuite in modo casuale. Il mix di elementi non è elencato nella tabella 1 , ma ha le stesse proporzioni come ASFRC.</li>
		<li>Pesare le materie prime e mescolare la Malta di cemento rinforzato con fibra in acciaio seguendo le procedure di routine.</li>
		<li>Pour la malta fresca in uno stampo in plastica con chiaro dimensioni di 150 × 150 × 550 mm. Cast i campioni immediatamente dopo la miscelazione per evitare la perdita di lavorabilità. Ci vogliono circa 25 minuti per lanciare uno prisma ASFRC dal contatto tra cemento e acqua.</li>
		<li>Spostare lo stampo su un tavolo di compattazione e passare sul tavolo compattazione per 30 s. Add mortaio più come necessario per garantire che che lo stampo è completamente riempito.</li>
		<li>Mettere lo stampo nella camera del solenoide.</li>
		<li>Accendere il solenoide e compattazione tabella per 50 s. Nota: Per calcestruzzo ordinario il tempo ragionevole di compattazione è intorno 60-120 s. In questo test, si è tentato di controllare il tempo totale di compattazione all'interno di questa gamma. Compattazione più tempo può migliorare l'allineamento delle fibre d'acciaio; Tuttavia, essa può causare in compattazione e di conseguenza la segregazione (l'affondamento di fibre d'acciaio e aggregati grossi se ci sono). Meno tempo di compattazione può causare scarso allineamento delle fibre di acciaio e calcestruzzo non consolidata.</li>
		<li>Spegnere la tabella di compattazione.</li>
		<li>Spegnere il solenoide dopo la compattazione tabella ha fermato completamente.</li>
		<li>Delicatamente prendere la muffa dal solenoide e lisciare la superficie superiore del mortaio con un trowel. Evitare di disturbare le fibre d'acciaio vicino alla superficie superiore.</li>
	</ol>
</li>
	<li>Per ogni miscela, preparare tre elettromagneticamente trattate (seguendo la procedura 3.2.2-3.2.9) e tre provini non elettromagneticamente trattate (dopo 3.2.2-3.2.4 passaggi e 3.2.9). Nella preparazione di campioni non-elettromagneticamente trattati, il tempo totale di compattazione era 80 s — lo stesso di quello nella preparazione dei campioni trattati elettromagneticamente.</li>
	<li>Lasciare i campioni interni ed in loro stampi per 24 h. Quindi sformatura e curare gli esemplari in una camera a nebbia, fino a quando non sono usati per prove meccaniche.</li>
</ol>4. tre punti prova di piegatura
<ol><li>Dopo 28 giorni, togliere i campioni dalla camera polimerizzazione e segnare le posizioni per il caricamento (A), supporti (B), mid-span deflessione (C) e LVDT punti (D) (Figura 4) di fissaggio.</li>
	<li>Posizionare il campione sul banco di prova piegamento del tre-punto (Figura 4) della macchina di prova MTS e fissare un LVDT per il mid-span utilizzando un supporto LVDT su ogni superficie laterale del provino (Figura 4).</li>
	<li>Collegare il LVDT un datalog. Quindi impostare la frequenza di acquisizione dei dati su PC di controllo del computer del test.</li>
	<li>Aumentare gradualmente l'esemplare di sollevare a che il fondo supporta in modo che la tomaia cella di macchina per il test di carico è molto vicino, ma non toccare, la superficie superiore del provino.</li>
	<li>Zero il caricamento iniziale, il mid-span deflessione (LVDT) e valori di spostamento (cella di carico).</li>
	<li>Avviare il test e applicare un carico di flessione di tre punti al provino con un controllo di spostamento ad una velocità di 0,2 mm/min Record la storia completa della deflessione carico e mezza campata dell'esemplare.</li>
	<li>Guarda il carico e la deformazione del provino. Dopo il valore di picco, quando lo spostamento è maggiore di 30 mm, interrompere la prova. Solitamente, il provino è rotto e il carico è inferiore a 1,0 kN.</li>
	<li>Ripetere i passaggi da 4.1-4.7 per testare tutti gli esemplari.</li>
</ol>5. analisi di orientamento della fibra acciaio
<ol><li>Contare il numero di fibre d'acciaio sulla sezione fratturata.<ol>
<li>Separare gli esemplari in due porzioni a sezione incrinata.</li>
		<li>Misurare e registrare l'orientamento delle fibre in acciaio sulla sezione trasversale fratturata dell'esemplare di Malta di cemento. L'orientamento è l'angolo tra una fibra di acciaio e l'asse del provino. Perché misurare manualmente gli orientamenti delle fibre d'acciaio è difficile e può produrre misurazioni imprecise, orientamenti possono essere classificati come uno dei sei gamme di angolo: 0 - 15 °, 15-30 °, 30-45 °, 45-60 °, 60-75 ° e 75-90 °. Registrare il numero di fibre d'acciaio in ogni gruppo e quindi calcolare il fattore di efficienza di orientamento della fibra media del campione usando l'equazione (3): <img alt="Equation 3" src="/files/ftp_upload/56307/56307eq3v2.jpg">(3) dove ηθ è il fattore di efficienza media orientamento delle fibre d'acciaio, lf è la lunghezza di una singola fibra d'acciaio, n è il numero totale di fibre d'acciaio sulla sezione cracking e θio è il angolo tra una fibra di acciaio e la direzione del campo magnetico applicato al provino (nel calcolo, il valore medio dell'intervallo angolo è adottato per tutte le fibre in acciaio in ogni gruppo).</li>
	</ol>
</li>
	<li>Eseguire analisi di tomografia a raggi x computato.<ol>
<li>Tagliare un cubo di 75 mm da ciascun campione di mortaio.</li>
		<li>Eseguire la scansione a raggi x del cubo utilizzando un sistema di tomografia a raggi x computato. Collocare un campione sulla piattaforma di prova e avviare la scansione. Il campione ruota di 360 ° gradualmente e la macchina registra l'attenuazione dei raggi x causata da esemplare ad ogni passo di rotazione. Il sistema di tomografia computata genera una struttura tridimensionale digitale del cubo.</li>
		<li>Identificare le fibre d'acciaio nella struttura del cubo digitale di elaborazione binario bianco e nero. Quindi ottenere l'immagine digitale che descrive la distribuzione delle fibre d'acciaio.</li>
		<li>Determinare le coordinate di tutte le fibre in acciaio da analisi dell'immagine.</li>
		<li>Calcolare l'orientamento di ogni fibra di acciaio secondo le sue coordinate.</li>
		<li>Calcolare il fattore di efficienza di orientamento delle fibre utilizzando l'equazione (3).</li>
	</ol>
</li>
</ol>

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</ol>

Gli autori non hanno nulla a rivelare.

Il solenoide elettromagnetico sviluppato in questo studio ha una camera di misura 250 × 250 × 750 mm e non può contenere gli elementi strutturali di dimensioni complete. Anche se la dimensione della camera limita l'applicazione del programma di installazione, il concetto e protocollo proposta nel presente libro ispirerà l'ulteriore sviluppo di un setup di dimensioni complete per la produzione di elementi ASFRC, in particolare prefabbricati di elementi.
Conseguire un'adeguata viscosità della ma...

Incorporando le fibre d'acciaio nel calcestruzzo è un modo efficace per superare la debolezza intrinseca di fragilità e migliorare la resistenza alla trazione del calcestruzzo1. Durante i decenni passati, fibra d'acciaio cemento armato è stato studiato estesamente e ampiamente usato nel campo. Acciaio cemento armato è superiore al calcestruzzo in termini di resistenza fendentesi, resistenza alla trazione, resistenza alla frattura, energia di frattura, ecc.2 nelle fibre di cemento armato, acciaio di fibra d'acciaio sono casualmente dispersi, quindi uniformemente disperdendo l'efficienza di rinforzo delle fibre in ogni direzione. Tuttavia, in determinate condizioni di carico, solo alcune delle fibre d'acciaio nel calcestruzzo contribuiscono alle prestazioni degli elementi strutturali perché l'efficienza di rinforzo delle fibre richiede che essi siano allineati con il principio di sollecitazioni di trazione nella struttura. Per esempio, quando si utilizza cemento armato d'acciaio contenenti fibre d'acciaio distribuiti casualmente per preparare un fascio, alcune delle fibre d'acciaio, soprattutto quelli paralleli alla direzione di trazione principale, farà grande contributo alla non rafforzare l'efficienza, mentre quelli perpendicolare alla direzione dello sforzo di trazione principale farà alcun contributo a rafforzare l'efficienza. Di conseguenza, trovare un approccio per allineare le fibre d'acciaio con la regia della sollecitazione di trazione principale in calcestruzzo è necessario per raggiungere la massima efficienza di rinforza delle fibre d'acciaio.
Il fattore di efficienza di orientamento, definito come il rapporto tra la lunghezza proiettata lungo la direzione della trazione alla lunghezza effettiva delle fibre, viene solitamente utilizzato per indicare l'efficienza del rinforzo di fibre d'acciaio3,4 . Secondo questa definizione, il fattore di efficienza di orientamento delle fibre allineati con la direzione dello sforzo di trazione è 1.0; che delle fibre che sono perpendicolari alla trazione è 0. Inclinato di fibre hanno un fattore di efficienza di orientamento tra 0 e 1.0. I risultati analitici indicano che il fattore di efficienza di orientamento delle fibre in acciaio distribuiti casualmente nel calcestruzzo è 0,4054, mentre che da prove di cemento armato d'acciaio ordinario è nella gamma di 0,167 a 0.5005,6 . Evidentemente, se tutte le fibre in acciaio breve in calcestruzzo sono allineate e hanno lo stesso orientamento come la sollecitazione di trazione, le fibre in acciaio avrà la massima efficienza di rinforza e gli esemplari avrà il comportamento a trazione ottima.
Alcuni tentativi riusciti di preparare allineati in acciaio cemento armato sono stati condotti dal 1980. Nel 1984, Shen7 applicato un campo elettromagnetico per lo strato inferiore del rinforzo d'acciaio di fibra cementizia composito (elementi) travi durante il casting, e analisi di rilevazione dei raggi x ha rivelato che fibre d'acciaio erano ben allineate. Nel 1995, Bayer8 e Arman9 brevettato l'approccio per la preparazione di allineati in acciaio cemento armato usando un campo magnetico. Yamamoto et al. 10 considerato l'orientamento delle fibre d'acciaio in calcestruzzo per essere principalmente influenzata dai casting e ha tentato di ottenere sul cemento armato d'acciaio allineati mantenendo fresco calcestruzzo sfociano la cassaforma da una direzione costante. Xu11 tentò di allineare le fibre d'acciaio nel calcestruzzo proiettato spruzzando fibre d'acciaio da una direzione costante. Rotondo e Wiener12 cercarono di rendere pali in cemento con fibre di acciaio lunghe allineate da colata centrifuga. Questi studi sperimentali rivelano che sul cemento armato d'acciaio allineato ha vantaggi significativi rispetto sul cemento armato d'acciaio distribuiti casualmente.
Recentemente, Michels et al. 13 e Mu et al. 14 hanno sviluppato con successo un gruppo di compositi cementizi di allineati rinforzati con fibre d'acciaio (ASFRCs) utilizzando campi elettromagnetici. In questi studi, sono stati fatti vari elettromagneti per fornire un campo magnetico uniforme per l'allineamento delle fibre d'acciaio negli esemplari di mortaio di diverse dimensioni. Il solenoide è una cavità Cuboide, che può ospitare esemplari di dimensioni predefinite. Quando il solenoide è collegato alla corrente continua (DC), viene creato un campo magnetico uniforme in aula con un orientamento fisso, che si allinea con l'asse del solenoide. Secondo il principio dell'elettromagnetismo15, campi magnetici può guidare ferromagnetici fibre per ruotare e allineare nella malta fresca. Lavorabilità appropriato del mortaio è critica per permettendo fibre d'acciaio a ruotare nella malta fresca. Una viscosità elevata può causare difficoltà nell'allineamento delle fibre d'acciaio nel mortaio, mentre bassa viscosità può condurre alla segregazione delle fibre.
Questo articolo descrive i dettagli della preparazione degli esemplari ASFRC e verifica la proprietà di ASFRC ed elementi flessione. Si prevede che ASFRC ha una maggiore resistenza alla flessione e la costituzione di elementi. Così, ASFRC potenzialmente ha vantaggi rispetto elementi a sopportare sollecitazioni a trazione e resistenza al cracking se utilizzato come copertura in cemento, pavimentazione, ecc.
Usando gli esemplari fratturati dopo prove di flessione, l'orientamento delle fibre in acciaio negli esemplari è studiato osservando le sezioni trasversali fratturate e che utilizzano raggi x scansione computato tomografia analisi16,17 , 18. le proprietà meccaniche del ASFRCs, compresa la loro resistenza alla flessione e durezza, sono segnalate e confrontate con quelli di SFRCs non-elettromagneticamente trattate.

Fornitore verificato - <table><tbody><tr><td>Cement</td><td>Tangshan Jidong Cement Co., Ltd.</td><td>P&volte; Il</td> modulo di finezza della sabbia del fiume del <td>cemento</td>di Portland O 42.5 Oridnary</tr><tr><td></td><td></td><td>è 2.4</td>Superplastificante Subote New Materials Co., Ltd.<td></td></tr><tr><td></td><td></td><td>PCA-III</td><td>Tipo policarbossilato, il rapporto di riduzione dell'acqua è del 35%</td></tr> <tr>in <td>fibra d'acciaio</td><td>Tianjin Hengfeng Xuxiang New Metal Materials Co., Ltd.</td><td>Diametro dritto rotondo</td><td>0,5 mm, lunghezza 25 mm</td></tr></tbody></table>

preparazione di allineati fibra d'acciaio rinforzato cementizia composito e il relativo comportamento flessionale

Preparation of Aligned Steel Fiber Reinforced Cementitious Composite and Its Flexural Behavior

Lo scopo di questo lavoro è di presentare un approccio, ispirato dal modo in cui un ago di bussola mantiene un orientamento coerente sotto l'azione del campo magnetico terrestre, per la produzione di un cementizio composito rinforzato con fibre di acciaio allineate. Allineati in acciaio fibra rinforzata cementizi compositi (ASFRC) sono stati preparati mediante l'applicazione di un campo elettromagnetico uniforme a Malta fresca contenente brevi fibre d'acciaio, per cui il breve fibre d'acciaio sono state cacciate per ruotare in allineamento con il campo magnetico. Il grado di allineamento delle fibre in acciaio temprato ASFRC è stato valutato sia di analisi a raggi x computato tomografia di conteggio fibre d'acciaio in sezioni trasversali fratturate. I risultati dei due metodi mostrano che l'acciaio fibre in ASFRC altamente sono stati stati allineati mentre le fibre d'acciaio in trattamento non magneticamente compositi sono stati distribuiti in modo casuale. Le fibre d'acciaio allineate avevano un'efficienza molto maggiore rinforzo e i compositi, pertanto, ha esibito la tenacità e resistenza alla flessione significativamente migliorata. Il ASFRC è superiore a elementi così che può sostenere una maggiore trazione e più efficacemente resistere alla fessurazione.

I punti di forza di flessione di ASFRCs e SFRCs determinata da prove di flessione di tre punti sono mostrati in Figura 5. I punti di forza di flessione di ASFRCs sono superiori a quelli di SFRCs per tutti i dosaggi di fibra. I punti di forza di flessione del ASFRCs erano 88%, 71% e 57% superiori a quelli di SFRCs presso le frazioni volumetriche di fibre di 0,8%, 1,2% e 2,0%, rispettivamente. Questi risultati implicano che la fibra d'acciaio allineata rafforza...

Questo protocollo descrive un metodo per la produzione di composito cementizia rinforzato in fibra di acciaio allineato applicando un campo elettromagnetico uniforme. Composito cementizia rinforzato in fibra di acciaio allineato esibisce Proprietà meccaniche superiori al cemento armato ordinario.

Preparazione di allineati fibra d'acciaio rinforzato cementizia composito e il relativo comportamento flessionale

The aim of this work is to present an approach, inspired by the way in which a compass needle maintains a consistent orientation under the action of the ...

Questo metodo produce un composito cementizio rinforzato con fibra d'acciaio superiore a quelli realizzati con tecniche precedenti. Il vantaggio principale di questa tecnica è che le fibre corte di acciaio necessitano di compositi cementizi freschi allineati dal campo elettromagnetico, il che aumenta significativamente la capacità di rinforzare i campioni. Diverse persone aiuteranno a dimostrare le procedure.Il professore associato Xiaowei Wang, il professor Jian Zhou, lo studente laureato Luansu Wei e il dottorando Hui Li Conoscere la lavorabilità della malta è la chiave per preparare i campioni. Tenere pronto un profondimetro di affondamento per caratterizzare la malta. Inoltre, avere un reometro per malta rotazionale coassiale pronto per i test di lavorabilità.Gli elementi per la miscela di malta dovrebbero essere vicino a un miscelatore di malta. La stessa quantità di acqua, cemento e sabbia andrà in ogni miscela. I test richiedono anche una fonte di superfluidificante.Per fare la malta, aggiungere prima la sabbia al portasabbia del miscelatore. Quindi, metti l'acqua nel mixer. Quindi, aggiungi il cemento.Lasciare mescolare l'acqua e il cemento per 30 secondi. Avvia l'aggiunta lenta e automatizzata di sabbia e continua a mescolare per altri 30 secondi. Mescolare per 60 secondi in più prima di fermarsi.A questo punto, prendi il misuratore di profondità di affondamento e posiziona la malta fresca nel contenitore del campione. Regolare il cono sul campione. Fissare il cono in una posizione che tocchi appena la superficie.Azzerare il misuratore sul dispositivo, quindi rilasciare il cono per completare il test. Controllare il misuratore per vedere se la profondità di sprofondamento è compresa tra 50 e 100 millimetri. Se il risultato è fuori intervallo, preparati a mescolare un altro lotto.Inizia con l'acqua nel miscelatore e poi aggiungi il plastificante per regolare la profondità di affondamento. Continuare ad aggiungere cemento e sabbia come prima. Quando la nuova miscela è pronta, eseguire nuovamente il test della profondità di affondamento.La miscela è accettabile se il risultato è compreso tra 50 e 100 millimetri. Quindi, testare la viscosità della miscela. Trasferire circa 300 millilitri di malta fresca nel contenitore del campione del reometro.Procedere con il test di viscosità. I risultati aiuteranno a determinare l'intensità del campo magnetico necessaria. La preparazione del campione dell'esperimento richiede un campo magnetico.Questo solanoide si trova su un tavolo di compattazione. Può applicare un campo uniforme su uno stampo campione. Lo stampo di plastica per la malta dovrebbe adattarsi facilmente all'interno del solanoide.Portare lo stampo in una betoniera da 30 litri e metterlo da parte. Vicino al miscelatore, avere le materie prime per 15 litri della miscela di malta precedentemente determinata. Il cemento e la sabbia sono combinati, così come l'acqua e il superfluidificante.La fibra d'acciaio per la frazione di volume della fibra d'acciaio desiderata è il nuovo componente per la miscela di acciaio allineata. Creare la malta aggiungendo prima il cemento e la sabbia al miscelatore. Mescolare e confermare mediante ispezione visiva che siano ben miscelati prima di continuare.Quindi, aggiungere l'acqua e il superfluidificante e mescolare per circa un minuto. Infine, aggiungere le fibre d'acciaio e mescolare per altri due minuti. Al termine, versare rapidamente la malta fresca nello stampo di plastica.Spostare lo stampo su un tavolo di compattazione. Accendere il tavolo di compattazione per 30 secondi. Assicurarsi che lo stampo sia completamente pieno prima di continuare.Ora, posiziona lo stampo nella camera solanoide. Accendere sia il solanoide che il tavolo di compattazione per 50 secondi. Quando il tavolo si è fermato completamente, spegnere il solanoide e rimuovere delicatamente lo stampo.Utilizzare una spatola per levigare la superficie superiore ma evitare di disturbare le fibre d'acciaio. Preparare tre campioni trattati elettromagneticamente e tre campioni standard rinforzati con fibre per ogni frazione di volume di fibra di acciaio. Conservare gli esemplari al chiuso e nei loro stampi per 24 ore.Quindi, portare gli esemplari nella stanza della nebbia per sformarli e lasciarli indurire. Le prove meccaniche vengono eseguite su un banco di prova di flessione a tre punti. Due rulli sosterranno il campione.Verrà applicato un carico dall'alto. Questo schema mostra come un campione verrà montato sul rig. Si noti che i supporti si trovano a 50 millimetri da entrambe le estremità della lunghezza di 550 millimetri.I punti di supporto sono etichettati B.Il carico viene applicato al punto medio di quella lunghezza in un punto etichettato A.Ci sono perni incollati al campione su entrambi i lati nei punti etichettati D per supportare un trasformatore differenziale variabile lineare, o LVDT, supporto. I punti etichettati C si trovano su piastre attaccate al campione. Contrassegnare il campione nei punti corrispondenti ai punti etichettati sullo schema.I punti C sono quelli in cui viene misurata la deflessione a metà campata. Ci sono dei supporti per il supporto LVDT incollati nei punti D.Montare il campione sul banco di prova. Utilizzare un supporto LVDT e fissare l'LVDT a metà campata sui lati del campione.Collegare l'LVDT a un data logger e impostare la frequenza di acquisizione dei dati. Al rig, sollevare gradualmente il provino, utilizzando i supporti inferiori. Fermarsi quando la cella di carico superiore è vicina, ma non tocca, la superficie superiore.Azzerare le grandezze da misurare e impostare la prova di carico di flessione a tre punti. Avvia il test e registra la cronologia completa del carico e della deflessione a metà campata. Questo è un esempio di grafico di carico-deflessione per la deflessione a metà campata.Notare quando il carico supera il valore di picco. Questo è il modo in cui il campione di prova corrente appare sul banco di prova quando il carico è appena oltre il suo valore di picco. Una volta superato il carico di picco, interrompere il test quando lo spostamento è maggiore di 30 millimetri.Il test per il campione è stato interrotto dopo che lo spostamento ha raggiunto i 30 millimetri. A quel punto, rimuovete il campione e preparatevi a testare quelli che rimangono. Qui in rosso sono riportate le resistenze alla flessione misurate per compositi allineati rinforzati con fibre d'acciaio con diverse frazioni di volume delle fibre d'acciaio.I valori numerici rappresentano la media di tre campioni e le barre di errore forniscono la deviazione standard. In blu sono riportate le resistenze alla flessione per i compositi standard rinforzati con fibre d'acciaio. Si noti che in ogni caso, la resistenza alla flessione per i provini in acciaio allineati è maggiore.Si tratta di grafici a basso spostamento degli spostamenti a metà campata per miscele con frazioni di volume della fibra di acciaio dello 0,8%1,2% e del 2%Ogni grafico contiene dati per tre campioni per campioni allineati e campioni tradizionali della stessa frazione di volume della fibra di acciaio, qui 0,8%I campioni di fibra di acciaio allineati hanno costantemente un carico di picco e un'area sotto la curva più elevati. Lo stesso vale per la frazione di volume della fibra d'acciaio dell'1,2% e la frazione del volume della fibra d'acciaio del 2%. I test di tomografia computerizzata a raggi X forniscono la distribuzione spaziale delle fibre di acciaio in due campioni di volume di fibre di acciaio allo 0,8%.A sinistra c'è il campione di fibra d'acciaio allineato, che fornisce la prova dell'allineamento. A destra c'è il tradizionale campione in fibra d'acciaio, dove le direzioni delle fibre sono casuali. Applicando un trattamento con campo elettromagnetico utilizzando il set-up di solanoidi sviluppato in questo studio, le fibre di acciaio nella malta fresca sono state altamente allineate e i campioni compositi cementizi rinforzati con fibre di acciaio allineati sono stati preparati con successo.I fattori di efficienza ordinari delle fibre di acciaio nei componenti cementizi allineati rinforzati con fibra di acciaio hanno superato 0,9 mentre i componenti cementizi rinforzati con fibra di acciaio ordinari erano di circa 0,6. Il numero di fibre di acciaio lette nelle sezioni create dei compositi cementizi rinforzati con fibre di acciaio allineate era maggiore di molti dei normali compositi cementizi rinforzati con fibre di acciaio. La resistenza alla flessione e la tenacità alla flessione dei compositi cementizi rinforzati con fibre di acciaio allineate sono significativamente superiori a quelle dei normali compositi cementizi rinforzati con fibre di acciaio.Sebbene il protocollo descritto in questo documento sia stato dimostrato con malta cementizia rinforzata con fibre d'acciaio, è applicabile anche al calcestruzzo rinforzato con fibre d'acciaio.

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