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介绍 以下演讲中表达的观点是演讲者的观点，并不一定反映 ACI 或其委员会的观点。ACI 网络会议是在 ACI 会议或其他混凝土行业活动中录制的，之后一周内可以免费观看，然后会存档在 ACI 网站上或添加到 ACI 在线 CEU 计划中，具体取决于它们的内容。谢谢，我非常感谢能在这里，在我的家乡，也就是密歇根州，做这个演讲。我要简单地介绍一下我们的技术，它已经被用在了这个项目中，这个项目叫做 Tomado Resistance: The Pensmore Estate。它位于密苏里州，我们公司生产一种钢纤维，实际上是从密歇根大学获得的许可，我就是从那个项目中出来的，产品也是在那里开发的，我们获得了许可，看到这个产品的发展真的很有趣，我们已经做了大约 15 年的生意，最初有很多关于这个产品的 UHPC 应用的研究，我们称之为扭曲钢微钢筋，它是一种扭曲的钢纤维，我们的公司，正如我将向您展示的，做了很多传统的钢纤维类型的应用，但我们开始到了这样一个阶段，我们有客户来找我们，询问 UHPC 应用。这是一个，你知道，我们会回到这个，但这实际上是一个 65,000 平方英尺的住宅，位于密苏里州的克里斯蒂安县，它是为一种最坏的情况而设计的，设计条件实际上是 300 英里每小时的风荷载，几乎假设一场龙卷风会直接击中建筑，这里离乔普林不太远，所以你知道，显然，业主，你知道，对此很担心，也许还有其他超出风的条件。关于扭曲钢的一点历史，我会在一会儿把一个样品传给你们，这个扭曲钢微钢筋，你可能以前听说过，至少在学术界被称为 tor X，它是一种多边形的扭曲形状的钢纤维，我们不真的称它为钢纤维，我们称它为扭曲钢微钢筋，但本质上，它是一种矩形的形状，沿着它自己的轴扭曲，它是在密歇根大学开发的，我们在 2003 年获得了许可，之后在密歇根大学继续进行了一些研究，实际上 ACI 也参与了一些关于 UHPC 应用的研究，我将把大部分的演讲集中在具体的覆盖层应用上。所以，这就是我们要到达的地方，这只是这个产品的基本材料性能，由于扭曲的形状，它实际上做了两件事，它增强了对混凝土的粘结，最初我会向你们展示一些能够显示这一点的图片，但它实际上也被设计为通过改变失效机制，从一种钩子拉直或摩擦模式，到一种实际的扭曲模式，来提供优化的裂后行为。这实际上是一张来自密歇根大学的很久以前的照片，一块扭曲钢微钢筋被拉过一块混凝土，你可以看到它在出来的时候必须要扭曲，所以结果你可以得到这些.
我们得到的拉出曲线显示了非常稳定 的张 力抗力，不受应变的影响。最初在大学里没有人意识到的后果是，由于扭曲的形状，粘结性非常好，这是一个非常简单的概念，就像螺钉和钉子的概念一样，我们实际上能够在主要裂缝发展之前承担载荷，这在抗弯强度试验中表现出来，即使在非常低的掺量下，所以即使放入每立方码 10 磅、20 磅、50 磅的掺量，远低于我们在 UHPC 中习惯看到的 1% 到 2% 的体积分数，我们也能得到抗弯强度的提高，这在路面和其他基于普通混凝土性能设计的东西中有很多应用。我非常自豪地说，我们是一个美国制造的产品，它是在密歇根州制造的，我们有三种产品，5:13 可能是一种新产品，可能会引起你们中任何一个研究 UHPC 的人的兴趣，因为我知道很多研究都是关于短纤维的，这种产品是可用的，我称之为工作马或者是一直存在的那种，是 helix 525，它是一种 25 毫米的片段，这就是正在传递的东西，然后 852 是一种 2 英寸长的片段，它实际上是用于，你知道，我们有一个在纽约市下面的隧道项目，例如，所以它是隧道衬里和类似的东西。这只是一些应用的示例，公司真正专注于所有其他的应用，所以你知道，垂直应用板，我们能够比其他人更成功地进入垂直应用，因为我们在表征产品在间接张力下的行为方面做了很多工作，使用这样的张力试件，并开发了我们实际上开发了一个评估报告，允许产品在某些应用中再次在某些限制下使用，垂直应用板基础等等。如果你看看更传统的试验结果，这是你的 en 14 6 55，因为 651，因为那个扭曲的扭曲失效机制，我们能够在较低的掺量下实现非常好的裂后行为，这是 25 公斤的那个较长的产品，相对于 80 60 钩端纤维，所以我们能够得到相当大的裂后性能的提高，以及最初的提升，你可以看到那条曲线在那些那些类型的试件中最初上升得更高。至于 UHPC 性能，它们已经被评估过，你必须小心一点，因为大学里的 Tour X 产品是一种 0.3 毫米的非常高拉伸高长径比的产品，不是我们称之为 helix 或者 525 产品的那种，这是在 UAE 大学做的研究，这是关于 helix 的 525 产品，他们表征了这些不同配合比的行为，范围从 88 到大约 110，并且看了，你知道，不仅仅是基本的性能，你会看到当掺量增加时，当然会增加分裂拉伸和抗压强度，但他们做了很多显微分析，他们确定了，这张图片有点难看，但他们确定了，事实上，他们看到了相当多的微裂纹发生。
在扭曲钢纤维和混凝土之间的界面区域，有很多微裂纹发生，这就解释了为什么我们看到抗弯强度等方面的提高。接下来，我们将以这个历史为背景，来谈谈这个 PEM’s more 项目的覆盖层设计。业主来找我们，他们实际上已经在建筑本身的墙壁和板中使用了这种产品，他们想提供一种既有建筑美感，又能承受风荷载的覆盖层，甚至可能持久抵抗其他影响。再次强调，这座建筑的设计是基于最坏情况的 FEMA 类型标准的。我会把这个传给你们，你们可以看到之前有一个关于连接的演示，或者说是连接到一个铁轨系统，然后锚固到建筑上，没有单点应力集中，因为这个东西是连接的，而且这些都是相对较小的面板，它们是 1 英尺乘 2 3 英尺的长度，它们的设计是看起来像石头，你知道，这个的重量，还有另一个就是一个混凝土的例子，它有一些应用，这个预制件实际上很完美地制作了一种方法，就是在不让产品浮到表面的情况下，铸造出甚至非常复杂的几何形状，这里有一点专有性，但这种显示了舌和槽连接系统，它并没有真正显示铁轨是如何连接的，但是铁轨确实连接了，有一个螺丝把所有的东西都固定在一起，但是螺丝不是主要的承载能力，设计条件是每小时 300 英里，它是一种高强度的砂浆，你可以从配合比中看到，低水胶比，它有很多添加剂，所以坍落度在 10 英寸的范围内，你知道，他们把这些倒入模具中，我一会儿会给你们看，他们能够做出所有这些不同的形状，13000 磅每平方英寸的抗压强度，每立方码 150 磅的扭曲钢微钢筋，大约是 1% 的体积分数，我只是要简单地看一些图片，这是建筑过程中的，我会回到这里，你可以看到铁轨系统有一点，如果我能用这个，我还要提一下，这是一个 ICF 建筑，所以这实际上是泡沫，所以这些锚固件要穿过泡沫到混凝土里，我还要提一下，之前有一个问题是关于覆盖层之间的间隙，这里有一个很大的很大的间隙，几乎是一英寸，在建筑和覆盖层之间，你可以看到，你可以，你知道，从我们的语境角度，我们有更多的纹理片段在底部，光滑的片段在顶部，我们甚至能够实现这些非常复杂的几何形状，哦，你在这里看到的一切都是用这种产品加固的，你可以看到，有一个石像鬼结构，有一个狮子头，还有一些不同的符号和东西，被铸造到建筑的侧面，这些东西被放置，它们被锁定到铁轨系统中，你会看到，有一些小的间隔器，实际上有一种灰浆，被涂在覆盖层之间，当所有的东西都固定好之后，这只是更多的图片，这是狮子头，我一会儿会给你们看铸造。
扭曲钢微钢筋 他们用塑料做的方法非常有趣，他们可以做出几乎任何形状。另外，业主还关心抗爆性能，除了这个之外，还对实际的覆盖层做了一些更多的测试，结果显示，覆盖层有点像一个牺牲层，他们测试了一个放在覆盖层上面的 30 磅的炸药，他们能够证明，覆盖层实际上保护了下面的层。这里显示了一个没有覆盖层的部分，以及产品即使在 30 公斤的情况下，如何减少混凝土中的剥落。如果我们看看实际的测试，覆盖层使用的配合比，你知道，我们还没有做过 16:09 类型的测试，所以我们没有完整的曲线，但你可以看到，随着 helix 的增加，抗压强度增加了近 1000 磅，然后是抗弯强度，这只是一个 6x6 的梁试验，我们几乎将混凝土的抗弯强度提高了一倍，这是一个 6x6 的梁试验，你实际上会得到开裂和裂后响应，你会得到应变硬化或者说挠度硬化，你可以看到，这张图片，你可以看到，你得到了一个很好的多裂纹行为，即使只是使用一个基本的加载控制机器，所以这不是一个回退负载或者改变任何东西的机器，它只是增加负载，你就得到了这个很好的多裂纹行为，同样的，对于分裂拉伸试件，我们也得到了非常显著的性能提高，产品就像我说的，它大约是 10 的坍落度，它被倒入看起来像这样的模具，这是一个聚合物模具，他们有一个完整的设置，他们可以铸造出任何形状，这是一只鸟，如果你仔细看，他们只是用我们的试件，覆盖层只是用一个普通的搅拌机，没有特殊的搅拌设备，然后它进入一个湿度控制的养护区，这些只是最后的典型的平滑的覆盖层面板，你看到那里，它们被养护了，你知道，你只是你的典型的 28 天，然后它们要么被储存，要么被安装在那个点，你知道，这只是一点点更多的，有点像一个有趣的建筑角度，他们能够做出所有这些类型的面板，拥有 helix 或者拥有扭曲钢微钢筋的优势是，它使所有这些更多的，正如业主所说，这些覆盖层系统的一个关键问题是夹子和连接到建筑物的连接，Mahmood 也谈到了这一点，用这样一个 UHPC 解决方案，你总是会有裂后抗力，你会有硬化，所以即使你知道，这个受到了某种负载的影响，比如在角落处的点载荷，所以连接点，即使它开裂，你仍然会这些片段不会从建筑物上掉下来，这是我最喜欢的一个，它是石像鬼，它真的很了不起，他们能够把 150 磅每立方码的这种产品放进这种几何形状，但这些东西有点像建筑物的外缘，所以项目的状态是，它大约是 25% 的覆盖层，我们正在寻找其他的应用，也许会把这个 想法推广到更广泛的市场，目前只是这个特定的建筑，这里有一些参考文献，如果你有任何问题，我很乐意回答。 是的，有人问了一个问题，关于 API 的定义，因为它符合 524 的钢纤维或者类别的强调。 是的，我想说，这种产品符合 ASTM a 20 的标准，但是由于那种扭曲失效机制，它的裂后行为与传统的钢纤维有很大的不同。 所以我们把扭曲钢微钢筋作为一种新的类别，但是这种产品仍然符合所有相同的 ECI 544 的定义，只是行为有所不同。 是的，有人问了，对不起，不，不，它们只是外墙面板，而且唯一的目的是抗冲击，如果有什么东西撞到了建筑，业主想要确保连接足够好，这样如果一棵树或者一场龙卷风撞到了建筑，它能够提供一些保护给下面的混凝土。 现在他没有什么可担心的，他有 12 英寸的混凝土，加上 helix 和两层钢筋，但是你知道。 不，这很容易做到，连接细节的图片不是很好，但是只要把覆盖层从固定它的铁轨上滑出来就行了，这就像你做过的层压地板，它不是层压地板，你不能拿出来，但是用这个，你可以把它从甲板系统上滑出来，如果你需要修理它。 是的，好的，我在看你的材料，关于扭曲，是的，我知道这个东西的目的是增加粘结强度，但是在钢筋混凝土中，我们有相对面积，有肋高和 P 之间的距离，我们有一种金字塔的方法来测量粘结强度。 我的意思是，他们放在钢筋中的普通凹槽，我们有一个参数来测量粘结强度，那就是相对面积，我的意思是，你可以有一个更好的肋面积，当我们教他们更多的时候。 我的意思是，对于常规的钢筋，我们不在乎它们的摩擦或者不太在乎，但是承载面积很重要。 [音乐]我可能参与了一些更深入的开发，但是是的，我想说，这是一种结合，你知道，负载是如何传递到扭曲和产品的末端的，我可以稍后跟你联系，并给你推荐一些论文，如何用 crow 的方法来解决这个问题，因为它可能与那个发明有所不同，它们是强制力吗？ 是的，谢谢你，谢谢你。
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