Studie oor die adhesieprestasie van basaltveselversterkte sementmateriale met BFRP-pees
Kernbeïnvloedende faktore van bindingsprestasie
- Veselvolumedopering en -lengte
Die volumedoping van Basalt Kortgesnyde gare het 'n beduidende effek op bindingssterkte, en die toets toon dat die volumedotering van 0.2% die beste effek op bindingssterkteverbetering het, en oormatige dotering kan eerder lei tot 'n afname in prestasie as gevolg van veselagglomerasie.
Vesellengte (bv. 6 mm en 18 mm) het minder effek op bindingssterkte, maar korter vesels word makliker versprei om tussenvlakdefekte te verminder.
- Sterkteklas van herwinde beton
Die verhoging van die sterktegraad van herwinde beton (bv. van C30 na C40) verbeter die bindingssterkte tussen die BFRP-versterking en die substraat, maar die toename is beperk, en die koppelvlak is vatbaar vir bros afskilfering wanneer die sterktegraad te hoog is.
- Koppelvlakbehandeling en koppelmiddel
Sandblaas die oppervlak van BFRP versterking kan die ruheid verhoog en die meganiese bytkrag verbeter; die byvoeging van silaan-koppelmiddel kan die chemiese binding tussen vesel en harsmatriks optimaliseer en die tussenvlakgly verminder.
Toetse en meganismes van kleefeienskappe
- Sentrale uittrektoets
Die bindings-gly-kurwe is bestudeer deur die uittrektoets, en daar is gevind dat die bindingskademodus hoofsaaklik peesuittrek of betonsplitsing was. Die byvoeging van basaltvesels kan die brosskade van beton vertraag en die rekbaarheid verbeter.
Die tipiese bindingsterkte-reeks is 6-12 MPa, en die spesifieke waarde word beïnvloed deur die veseldosis, versterkingsdeursnee (bv. 16 mm) en die tussenvlakbehandelingsproses.
- Bindspanningsverspreidingsmodel
Die bindingspanning word nie-lineêr versprei oor die lengte van die versterking, en die piekspanning is gekonsentreer aan die laai-kant. Die teoretiese model moet die kraakuitbreidingsweerstand en die wrywingseffek van die koppelvlak van veselversterkte beton in ag neem.
Toepassingsvoordele en ingenieursgevalle
- Korrosiebestandheid en duursaamheid
BFRP-versterking behou meer as 90% van sy bindingssterkte in chloriedioon-erosie-omgewings (bv. mariene ingenieurswese), wat aansienlik beter is as staal- en veselglasversterkingstawe.
'n Goeie voorbeeld: die Qingdao-kruisseebrug gebruik BFRP-versterking om staalversterking te vervang, en die lewensverwagting daarvan is tot meer as 100 jaar verleng.
- Liggewig en seismiese werkverrigting
Die digtheid van BFRP-versterking is slegs 1/4 van dié van staal, wat gebruik kan word om betonbalke te versterk om strukturele gewig met 20%-30% te verminder, en terselfdertyd die seismiese energieverbruikskapasiteit te verbeter deur die versterking toe te draai.
Bestaande uitdagings en optimaliseringsrigting
- Versterking van die tussenvlakbinding
Bestaande probleem: Die koppelvlak tussen vesels en sementmatriks is geneig tot afskilfering as gevolg van spanningskonsentrasie, en nano-gemodifiseerde tussenvlakmiddels (bv. nano-SiO₂-gedoteer) moet ontwikkel word om chemiese binding te verbeter.
- Langtermynprestasie en standaardisering
Gebrek aan langtermyn-kruipdata onder hoë temperatuur en hoë humiditeit (bv. meer as 10 jaar), versnelde verouderingstoetse is nodig om te verifieer; ontwerpspesifikasies is nog nie uniform oor lande nie, en hoewel China die GB/T 38143-2019-standaard vrygestel het, moet die gedetailleerde ontwerpriglyne steeds verbeter word.
- Multi-skaal samewerkende ontwerp
In die toekoms kan ons die hibriede tegnologie ondersoek van BFRP versterking en staalvesel/koolstofvesel om gradiëntkomposiete te bou en die sterkte en rekbaarheid te balanseer.
Toekomstige Navorsingsrigtings
- Intelligente monitering en digitale modellering
Ingeboude veseloptiese sensors in BFRP-senings, intydse monitering van bindingsvlakspanning en kraakontwikkeling, gekombineer met eindige elementsimulasie om die ontwerp te optimaliseer.
- Lae-koolstof voorbereidingsproses
Verminder die smelt- en trektemperatuur van basaltvesel (tans 1400-1500 ℃), en ontwikkel lae-temperatuur-uithardingshars om energieverbruik te verminder.
- Doeltreffende benutting van herwinde materiale
Kombineer die herwinde aggregaat en basaltvesel met bouafval om die "volledig hernubare" groen boumateriaalstelsel te bevorder en hulpbronverbruik te verminder.
Opsomming
Die navorsing oor die bindingsprestasie van basaltveselversterkte sementagtige materiale en BFRP Tendons het stadium-vir-stadium resultate behaal, maar die grootskaalse toepassing daarvan moet steeds deur die knelpunte van koppelvlakoptimalisering, langtermyn-duursaamheidsverifikasie en gestandaardiseerde ontwerp breek. In die toekoms word verwag dat dit deur middel van multidissiplinêre kruisinnovasie (bv. slim materiale, lae-koolstofprosesse) tegnologiese deurbrake op die gebied van mariene ingenieurswese en aardbewingbestande versterking sal bewerkstellig, en die ontwikkeling van volhoubare geboue sal help.
