Scholar Hub/Chủ đề/#sợi thép/
Sợi thép là một dạng vật liệu được sản xuất từ thép thông qua quá trình kéo dài thành hình dạng sợi. Sợi thép thường có đường kính nhỏ, chịu được lực căng mạnh ...
Sợi thép là một dạng vật liệu được sản xuất từ thép thông qua quá trình kéo dài thành hình dạng sợi. Sợi thép thường có đường kính nhỏ, chịu được lực căng mạnh và có độ bền cao, do đó chúng được sử dụng trong nhiều ứng dụng như trong ngành xây dựng, công nghiệp ôtô, hàng không, điện tử, dệt may và nhiều lĩnh vực khác. Sợi thép cũng thường được sử dụng để gia cố cấu trúc, tạo độ bền và độ cứng cho các vật liệu khác.
Sợi thép được sản xuất thông qua quá trình kéo giãn và vẽ thép thành hình dạng sợi. Quá trình này đòi hỏi sự gia nhiệt, kéo giãn và làm lạnh thép để tạo ra sợi có đường kính và tính chất cơ học mong muốn.
Sợi thép có thể được sản xuất từ các loại thép khác nhau như thép carbon, thép hợp kim, thép không gỉ. Các loại thép này có tính chất cơ học và đặc tính khác nhau, điều này cho phép sợi thép có độ bền, độ cứng và tính chất chống mài mòn khác nhau tùy thuộc vào ứng dụng cụ thể.
Sợi thép thường có đường kính từ vài micromet đến vài milimet. Các sợi có đường kính nhỏ này cho phép nó chịu được lực căng mạnh và có khả năng chống nứt gãy tốt. Sự chống nứt và độ bền của sợi thép là một trong những đặc tính quan trọng, chúng được sử dụng trong các ứng dụng yêu cầu tính đàn hồi cao như trong ngành dệt may, thép cốt bê tông và dây điện.
Sợi thép cũng có thể được sử dụng để gia cố các vật liệu khác như composite. Bằng cách nhúng sợi thép vào các loại composite, ta có thể cung cấp tính chất cơ học tốt hơn, độ cứng và sự chống căng thẳng cho vật liệu. Sợi thép trong composite cũng có khả năng chống mài mòn và chịu được môi trường khắc nghiệt, do đó chúng thường được sử dụng trong ngành công nghiệp ôtô, hàng không và nhiều ứng dụng khác.
Tóm lại, sợi thép là một dạng vật liệu được sản xuất từ thép thông qua quá trình kéo giãn và làm lạnh để tạo ra sợi có đường kính nhỏ. Sợi thép có độ bền, độ cứng và tính chất cơ học cao, chúng được sử dụng trong nhiều ngành công nghiệp và ứng dụng khác nhau.
Quá trình sản xuất sợi thép bắt đầu bằng việc lựa chọn nguyên liệu chính là thép, có thể là thép than hoặc thép phế liệu. Sau đó, nguyên liệu được chuẩn bị và tiếp tục qua các bước chính sau:
1. Làm sạch: Thép được làm sạch để loại bỏ các chất cặn và tạp chất bên ngoài. Quá trình làm sạch bao gồm tẩy rửa xúc tác, tẩy rửa bằng acid và xử lý nhiệt.
2. Tạo hình sợi: Sau khi làm sạch, thép được gia nhiệt để làm cho nó dễ dàng kéo dài. Quá trình gia nhiệt có thể bao gồm gia nhiệt trong lò điện, lò cán nóng hoặc lò tạo sợi.
3. Kéo giãn: Thép được kéo và giãn để tạo thành sợi. Quá trình kéo giãn đòi hỏi một hệ thống máy kéo, trong đó thép được đi qua các con lăn và lực căng được áp dụng để kéo giãn thép thành hình dạng sợi.
4. Làm mát: Sau khi được kéo giãn, sợi thép sẽ được làm mát và tạo hình cuối cùng. Quá trình làm mát có thể được thực hiện bằng cách sử dụng nước, dầu hoặc không khí.
5. Tổng hợp: Sợi thép đơn lẻ có thể được tổng hợp lại để tạo thành dệt may hoặc dây cáp. Quá trình này đòi hỏi việc ghép nối các sợi bằng cách tạo liên kết vật lý hoặc hóa học.
Sợi thép có nhiều đặc tính vượt trội như độ cứng, độ bền và tính chống mài mòn. Chúng có thể chịu được lực căng lớn và gia cố cấu trúc để tăng cường độ cứng và độ bền của vật liệu. Sợi thép còn có khả năng chống nứt gãy và đàn hồi, giúp tạo ra các sản phẩm có tính đàn hồi cao như lò xo, bộ phận treo trong ôtô và ghế đạp.
Ngoài ra, sợi thép cũng được sử dụng trong các ứng dụng chống tĩnh điện và điện từ do chúng có khả năng dẫn điện tốt. Đặc tính dẫn điện của sợi thép cũng làm cho chúng phù hợp với việc sử dụng trong các sản phẩm điện tử và viễn thông.
ỨNG XỬ KHÁNG CẮT CỦA DẦM BÊ TÔNG CỐT THÉP ĐƯỢC SỬA CHỮA BẰNG BÊ TÔNG SỢI THÉP SAU QUÁ TRÌNH BỊ ĂN MÒNĐể cải thiện hiệu suất của kết cấu bê tông cốt thép (BTCT) bị hư hại do ăn mòn, nhiều phương pháp sửa chữa và gia cường đã và đang dần được tạo ra. Bài báo này phân tích thực nghiệm ứng xử kháng cắt của dầm BTCT bị ăn mòn, và sau đó được sửa chữa trong vùng uốn bằng bê tông cốt sợi thép (SFRC). Các thông số thực nghiệm là cấp độ ăn mòn (được đo bằng độ mất mát khối lượng cốt thép): 0%, 12% và 17%, và hàm lượng sợi thép phân tán trong SFRC: 1.0%, 1.5% và 2.0%. Các kết quả thu được từ thí nghiệm như sức chịu tải, mối quan hệ tải–độ võng và loại phá hoại của dầm BTCT sẽ được phân tích và đánh giá. Bài báo đã chỉ ra rằng khi tăng cấp độ ăn mòn, khả năng chịu cắt của dầm tăng lên vì cơ chế kháng cắt của dầm chuyển từ hiệu ứng dầm sang hiệu ứng vòm. Hơn thế nữa, dầm BTCT bị ăn mòn rồi được sửa chữa bằng SFRC có sức kháng cắt tương đương với các mẫu đối chiếu.
#Steel fiber-reinforced concrete #beam #corrosion #repair #shear behavior
Nghiên cứu so sánh các phương pháp thiết kế tăng cường khả năng chịu uốn của dầm bê tông cốt thép bằng vật liệu FRP dán gần bề mặt theo ACI 440.2R-08 và ISIS (Canada)Tăng cường khả năng chịu uốn của dầm BTCT bằng phương pháp dán gần bề mặt (NSM) vật liệu FRP giải quyết được các vấn đề tồn tại của phương pháp dán ngoài (EB) do vật liệu FRP được bảo vệ tốt hơn đối với các tác động từ môi trường bên ngoài. Bài báo trình bày kết quả phân tích so sánh giữa hai hướng dẫn thiết kế tăng cường sức kháng uốn của dầm bê tông cốt thép sử dụng vật liệu FRP dán gần bề mặt ACI (Mỹ) [3] và ISIS (Canada) [13]. Kết quả phân tích cho thấy, hướng dẫn của ACI [3] cho sức kháng uốn sau khi tăng cường cao hơn khi tính theo ISIS [13] khoảng 31,1% đến 42,6%. Ngoài ra, khi so sánh hiệu quả kinh tế của hai phương pháp tăng cường dán ngoài và dán gần bề mặt, theo ACI [3], phương pháp dán gần bề mặt có chi phí thấp hơn khoảng 13,7% đến 58,2% so với phương pháp dán ngoài với sức kháng uốn tương đương.
#Dán gần bề mặt #pôlime cốt sợi #sức kháng uốn #tăng cường ngoài #tăng cường uốn
ẢNH HƯỞNG CỦA SỢI THÉP PHÂN TÁN ĐẾN KHẢ NĂNG CHỐNG NỨT DO CO NGÓT CỦA BÊ TÔNG CHẤT LƯỢNG SIÊU CAOTạp chí Khoa học Công nghệ Xây dựng (TCKHCNXD) - ĐHXDHN - Tập 9 Số 2 - Trang 19-25 - 2015
Biến dạng co ngót trong bê tông là sự thay đổi về kích thước hoặc thể tích của bê tông trong quá trình rắn chắc, quá trình này xảy ra ngay cả khi bê tông không chịu tác động của tải trọng cơ học. Hiện tượng này sẽ gây ra ứng suất kéo và khi ứng suất kéo này vượt quá khả năng chịu kéo của bê tông thì có thể gây ra hiện tượng nứt bê tông. Sợi thép phân tán được sử dụng để tăng khả năng chống nứt do co ngót của bê tông đồng thời giảm sự phát triển và mở rộng vết nứt. Bài báo này trình bày những kết quả nghiên cứu ban đầu về vai trò của sợi thép phân tán đến các ứng xử của bê tông chất lượng siêu cao khi co ngót của mẫu bị hạn chế bằng thí nghiệm vòng hạn chế theo tiêu chuẩn ASTM C1581-2004. Kết quả chỉ ra rằng việc sử dụng sợi thép phân tán không những nâng cao được khả năng chống nứt do co ngót mà còn hạn chế sự phát triển vết nứt trong bê tông chất lượng siêu cao.
Từ khóa: Bê tông chất lượng siêu cao; sợi thép phân tán; co ngót hạn chế; nứt.
Ảnh hưởng của sợi thép đến đặc tính kỹ thuật của bê tông cường độ caoNghiên cứu này khảo sát sự ảnh hưởng của sợi thép đối với tính chất của bê tông cường độ cao. Các cấp phối được thiết kế dựa trên phương pháp DMDA. Theo phương pháp này, tro bay đóng vai trò vừa làm đặc chắc các lỗ rỗng giữa các hạt cốt liệu, vừa tham gia phản ứng pozzolanic. Tỉ lệ nước trên chất kết dính ở tất cả cấp phối đều là 0.27 nhằm tạo ra bê tông cường độ cao. Trong khi đó, phụ gia siêu dẻo được bổ sung để đảm bảo độ sụt của bê tông tươi. Các thí nghiệm độ sụt, cường độ nén, vận tốc xung siêu âm, và điện trở suất bề mặt cho thấy các tính chất rất khả quan của bê tông cường độ cao bổ sung sợi thép. Cấp phối với 5% sợi thép cho cường độ nén lớn nhất với 74.9 MPa. Thông qua các thí nghiệm, tăng hàm lượng sợi thép gia tăng cường độ nén và vận tốc xung siêu âm nhưng làm giảm độ sụt và điện trở suất bề mặt của bê tông cường độ cao.
#Bê tông cường độ cao #sợi thép #cường độ nén #điện trở suất bề mặt #vận tốc xung siêu âm
Nghiên cứu ổn định chất lượng lớp phủ UHPC liên hợp cầu Thăng LongBài báo đã trình bày các yêu cầu kỹ thuật và chất lượng thi công lớp phủ UHPC liên hợp, được áp dụng cho dự án sửa chữa mặt cầu Thăng Long vào cuối năm 2020. Các kết quả cho thấy chất lượng lớp phủ UHPC (ultra high performance concrete) liên hợp với 2.000 m3 tương ứng 28.000 m2 mặt cầu đã thi công đạt và vượt yêu cầu thiết kế.
#UHPC #Kết cấu liên hợp nhẹ #Sợi thép #Kéo #Nén #Uốn #Độ chảy xòe #Thời gian ninh kết #Độ dốc ngang #Phụ gia hóa học
Nghiên cứu mô phỏng xác định ứng xử chịu uốn của sàn bê tông cốt hỗn hợp thép và lưới sợi các bonBài báo trình bày nghiên cứu mô phỏng số bằng phương pháp phần tử hữu hạn nhằm xác định ứng xử chịu uốn của sàn bê tông sử dụng cốt hỗn hợp thép và lưới sợi các bon. Kết quả mô phỏng số được so sánh với kết quả thực nghiệm. Kết quả mô phỏng thu được cho thấy sự tương đồng với kết quả thí nghiệm trên phương diện đường cong lực - biến dạng, cũng như có sự tương đồng về dạng phá hoại của sàn. Bên cạnh đó, một số tham số ảnh hưởng đến ứng xử chịu uốn của sàn bê tông sử dụng cốt hỗn hợp thép và lưới sợi như hàm lượng lưới sợi, cường độ bê tông cũng được khảo sát.
#Mô phỏng số #Chịu uốn #Sàn #Lưới sợi
Tổng hợp tại chỗ không sử dụng chất xúc tác của ống carbon nhiều lớp và sợi nano trên xi lanh inox thương mại Dịch bởi AI Springer Science and Business Media LLC - Tập 26 - Trang 525-531 - 2018
Trong bài báo này, chúng tôi báo cáo về việc tổng hợp tại chỗ ống carbon nhiều lớp (MWCNTs) kèm theo sợi nano trên bề mặt của một xi lanh inox thương mại đã qua ăn mòn hóa học trong một lò phản ứng lắng đọng hơi hóa học xúc tác bằng cách sử dụng ethanol làm nguồn carbon. Hỗn hợp MWCNTs và sợi nano đã được đặc trưng hóa qua các kỹ thuật SEM, EDS, TEM và XRD. Hình ảnh SEM cho thấy các ống carbon (CNTs) dày đặc có hình dạng và kích thước ngẫu nhiên, kèm theo vật liệu chứa carbon. Phân tích EDX cho thấy hàm lượng carbon khoảng ≈ 97%. Hình ảnh TEM cho thấy các MWCNTs dày trong khoảng 20-70 nm với khoảng cách ≈ 0.4 nm giữa các ống đồng tâm tạo thành các vách ngăn. Hơn nữa, phản xạ SEM và TEM hiển thị các sợi nano carbon có đường kính khoảng 300 nm. Kết quả XRD xác nhận các đỉnh đặc trưng của than chì tại giá trị 2Ө là 26° và 43°. Cấu trúc của các ống được liên kết với hình thái bề mặt của nền thép. Việc đồng thời hình thành CNTs và sợi nano trên thép không gỉ mà không cần chất xúc tác đã được thực hiện thành công. Sự phát triển của các ống và sợi nano gần như diễn ra bằng những cách tương tự, tuy nhiên, sự khác biệt về kích thước hạt nano và hướng của chúng có ảnh hưởng tiêu cực đến loại sản phẩm tạo ra. Các hạt nano nhỏ hơn di chuyển theo chiều dọc được quan sát bên trong các ống carbon, trong khi các hạt nano lớn hơn có hướng nằm ngang được quan sát trong trường hợp của các sợi nano. Việc hiểu biết sâu sắc về sự phát triển của các ống và sợi nano trên bề mặt kim loại có thể là một cách tiếp cận tuyệt vời để khám phá sản xuất hàng loạt các cấu trúc nano carbon này, kiểm soát điều kiện và bề mặt nhằm tạo ra các cấu trúc được thiết kế tốt hơn. Những kết quả này gợi ý khả năng sử dụng thép không gỉ thương mại làm nền và chất xúc tác cho quy trình chuẩn bị ống CNT nhiều lớp đa dạng.
#ống carbon nhiều lớp #sợi nano #tổng hợp tại chỗ #thép không gỉ #lắng đọng hơi hóa học xúc tác
Ảnh hưởng của hàm lượng cốt sợi thép trong bê tông đến ứng xử uốn của dầm bê tông cốt thép: The effect of steel fiber percentage in concrete on the flexural behavior of the reinforced concrete beamBê tông cốt sợi thép là sự kết hợp của bê tông và sợi thép chịu lực, với những ưu điểm như tăng độ dẻo cho kết cấu bê tông, khâu lại các vết nứt, tăng cường khả năng chống mài mòn và cải thiện các đặc trưng cơ học của vật liệu sau giai đoạn nứt. Bài báo này trình bày nghiên cứu thực nghiệm ảnh hưởng của hàm lượng cốt sợi thép trong bê tông đến ứng xử uốn của dầm bê tông cốt thép (BTCT) sử dụng bê tông cốt sợi thép. 02 nhóm mẫu dầm BTCT (mỗi nhóm 02 dầm) có cùng kích thước hình học và cấp cường độ bê tông, được chế tạo với hàm lượng cốt sợi thép trong bê tông lần lượt là 0.4%, 0.6% theo thể tích và được thí nghiệm uốn bốn điểm. Kết quả thực nghiệm thu được cho phép làm rõ ứng xử uốn của dầm BTCT sử dụng bê tông cốt sợi thép, cũng như vai trò của hàm lượng cốt sợi thép đến sự phân tán các vết nứt do uốn, hạn chế độ mở rộng của vết nứt và tăng cường độ cứng của dầm sau nứt.
Abstract
Fiber reinforced concrete is the mixture of concrete and steel fiber, which has advantages such as increasing the ductility of concrete structure, sealing cracks, enhancing wear resistance, and improving the mechanical properties of the material after the cracking stage. The paper presents an experimental study of steel fiber percentage affecting on the flexural behavior of reinforced concrete (RC) beam using fiber reinforced concrete. 02 groups of RC beam samples (each one has 02 beams) have identical crosssections and the strength of concrete, manufactured with the steel fiber percentage of 0.4% and 0.6% by volume, respectively, and tested in four-point bending. The obtained result of the experiment allows clarifying the flexural behavior of RC beam using fiber reinforced concrete and the vital role of steel fiber percentage in dispersing flexural cracks, limiting crack expansion, and enhancing the post-cracking beam stiffness.
#Bê tông cốt sợi thép #Sợi thép #Vết nứt #Độ võng #Biến dạng #Fiber reinforced concrete #Steel fiber #Cracks #Deflection #Strain
Nghiên cứu thực nghiệm về hành vi tạo bọt và hệ số truyền nhiệt trên các viên bi thép nóng trong quá trình sôi nước khử ion Dịch bởi AI Heat and Mass Transfer - - 2023
Trong nghiên cứu này, các thí nghiệm sôi hồ chứa nước khử ion được thực hiện trên các viên bi thép không gỉ austenitic AISI 304 với các nhiệt độ ban đầu khác nhau. Sự rối loạn và phá vỡ của lớp hơi trong quá trình làm nguội được ghi lại bằng camera tốc độ cao. Hồ sơ nhiệt độ của trung tâm viên bi thép trong quá trình làm nguội được thu thập thông qua phép đo nhiệt độ bằng cảm biến nhiệt. Dựa trên phương pháp dẫn nhiệt nghịch, chương trình xác định truyền nhiệt nghịch được phát triển độc lập nhằm giải quyết nhiệt độ bề mặt của viên bi thép, hệ số truyền nhiệt giao diện và dòng nhiệt. Kết quả cho thấy không có hiện tượng sôi bề mặt khi nhiệt độ viên bi thép ở mức 650 °C. Có bốn giai đoạn của sôi bề mặt, sôi chuyển tiếp, sôi núc và đối lưu tự nhiên khi nhiệt độ viên bi thép nằm trong khoảng từ 700 đến 1000 °C. Độ dày của lớp hơi tăng lên khi nhiệt độ làm nguội ban đầu tăng. Tại nhiệt độ ban đầu là 1000 °C, độ dày của lớp hơi ở phương xích đạo là 3.5 đến 3.6 mm. Khi nhiệt độ ban đầu tăng cao, thời gian duy trì và thời điểm phá vỡ lớp hơi cũng kéo dài, và nhiệt độ tại trung tâm và ranh giới LFP dần giảm. Khi nhiệt độ ban đầu nằm trong khoảng 700 ~ 1000 °C, thời gian lớp hơi tồn tại khoảng 6.5 ~ 32.1 giây, và nhiệt độ LFP tại trung tâm dao động từ 612.3 °C đến 514.7 °C, tương ứng. Khi nhiệt độ ban đầu là 650 °C, giá trị IHTC tối đa khoảng 11,700 W/(m2·°C), và dòng nhiệt tới hạn là 1545.85 kW/m2. Khi nhiệt độ ban đầu là 1000 °C, giá trị IHTC tối đa khoảng 14,900 W/(m2·°C), và dòng nhiệt tới hạn là 1508.43 kW/m2.
#sôi hồ chứa #nước khử ion #thép không gỉ AISI 304 #hệ số truyền nhiệt #hành vi tạo bọt #dẫn nhiệt nghịch.
Biến đổi bề mặt của thép cacbon cao bằng laser sợi và phân tích nhiệt, vi cấu trúc và tính trầy xước Dịch bởi AI Journal of Materials Engineering and Performance - Tập 28 - Trang 1873-1883 - 2019
Trong nghiên cứu này, quá trình biến đổi bề mặt của thép cacbon cao đã được thực hiện bằng cách sử dụng laser sợi công suất 2 kW, và các phân tích về nhiệt, vi cấu trúc cũng như tính trầy xước đã được thực hiện. Các tham số quá trình được lựa chọn cho điều trị bề mặt bằng laser bao gồm công suất laser (600-1500 W) và tốc độ quét (3000-4500 mm/phút). Máy đo nhiệt hồng ngoại đã được sử dụng để ghi lại nhiệt độ bề mặt trong suốt quá trình. Phân tích kim loại học đã được thực hiện bằng kính hiển vi quang học để xác định độ sâu và chiều rộng của vùng được điều trị bằng laser. Kính hiển vi điện tử quét và phổ năng lượng phân tán đã được sử dụng để tiết lộ vi cấu trúc và sự thay đổi thành phần xảy ra trong vùng điều trị bằng laser. Quan sát cho thấy sự phát triển dendritic xảy ra từ bề mặt trên xuống trung tâm của vùng được điều trị bằng laser. Lượng phát triển dendritic có thể liên quan đến nhiệt độ bề mặt tối đa được tạo ra trong quá trình. Phân tích XRD chỉ ra sự hình thành một số hợp chất liên kim loại và sự chuyển pha xảy ra trong vùng điều trị bằng laser. Phân tích ứng suất dư đã được tiến hành để khảo sát mức độ tích tụ ứng suất trong vùng được điều trị bằng laser. Khi phân tích chu trình nhiệt độ, phát hiện rằng quá trình nóng chảy của thép dẫn đến hình thành bề mặt dưới ứng suất nén trong khi vùng cứng không bị chảy nóng phát triển bề mặt dưới ứng suất kéo. Giá trị độ cứng vi Vickers tối đa đạt được khoảng 958.8 HV0.5 cho công suất 1500 W và tốc độ quét 3000 mm/phút. Thử nghiệm trầy xước đã được thực hiện trên vùng điều trị bằng laser, và nhận thấy rằng vùng đã cứng cho thấy các thuộc tính trầy xước tốt hơn so với vật liệu gốc. Cuối cùng, nhận thấy rằng giá trị độ nhám bề mặt tăng lên với đầu vào nhiệt cao hơn, có thể do tỷ lệ tạo thành oxit cao cũng như sự hiện diện của martensite trong vùng điều trị bằng laser.
#biến đổi bề mặt #thép cacbon cao #laser sợi #phân tích nhiệt #vi cấu trúc #tính trầy xước
