Qısa kəsilmiş bazalt lifli dəmir-betonun performansının optimallaşdırılması və mühəndislik tətbiqi tədqiqatları

Son illərdə,Çin magistral mühəndisliyi Tikinti sürətlə inkişaf etmiş, və beton konstruksiya texnologiyası əhəmiyyətli irəliləyiş əldə etdi, çoxsaylı qabaqcıl və yetkin texniki nailiyyətlərin toplanması. Beton konstruksiya dizaynı infrastruktur tikintisi sahəsində geniş tətbiq edilmişdir, əhəmiyyətini nümayiş etdirir. Bununla belə, bu nailiyyətlərlə yanaşı, problemi beton çatlaması getdikcə ön plana çıxır. Çatların olması betonun işini pozur, xüsusilə azaldır dartılma gücü, betonun nümayiş etdirdiyi kövrək qırılmanın əsas səbəbi budur. Qısa kəsilmiş bazalt lifi, yeni bir lif materialı olaraq, unikal mexaniki xüsusiyyətlərinə görə əla beton armatur materialına çevrilmişdir, yaxşı sabitlik, və yüksək iqtisadi səmərəlilik.Bu məqalə qısa kəsmə xüsusiyyətlərinə diqqət yetirəcəkdir Bazalt lifi və betonun möhkəmləndirilməsində və möhkəmləndirilməsində praktik tətbiqini araşdırın.

2. Qısa kəsilmiş bazalt lifinin xüsusiyyətləri

2.1 Tərif

bazalt lifi davamlı bazalt lifi adətən daha az uzunluqlara kəsilərək işlənən qeyri-üzvi mineral lifdir $50\text{mm}$. Beton içərisində bərabər şəkildə yayıla bilər. Tətbiqinə əsasən, əsasən aşağıdakılara təsnif edilə bilər: beton üçün çatlamaya qarşı lif ($\text{BF}$), beton üçün bərkidici və möhkəmləndirici lif ($\text{BZ}$), və havan üçün çatlamaya qarşı lif ($\text{BSF}$), başqaları arasında.

2.2 İcrası Qısa kəsilmiş bazalt lifi

Qısa yol bazalt lifi əla xassələrə malikdir yüksək güc və yüksək modul. Onun gərginlik gücü çata bilər $1050\text{-}1250\text{MPa}$, və onun elastik modulu ondan az deyil $34\text{GPa}$. Onun yüksək temperatur müqaviməti görkəmli, geniş temperatur diapazonunda davamlı işləməyə imkan verir −269∘C üçün 650∘C. Yüksək nümayiş etdirir korroziyaya davamlılıq və kimyəvi sabitlik turşular kimi aşındırıcı mühitlərdə, qələvilər, və duzlar. Xüsusilə doymuş qələvi məhlulu və sement kimi qələvi mühitlərdə, onun tək filamentli qırılma gücünün saxlanma dərəcəsi daha böyükdür $75\%$, qələvi korroziyaya qarşı əla müqavimət nümayiş etdirir. Qısa kəsilmiş bazalt lifi var yaxşı uyğunluq qeyri-üzvi bağlayıcılarla, -dən aşağı nəm udma dərəcəsi $1\%$, və onun hiqroskopikliyi zamanla dəyişmir. Bu, onun yaxşı material sabitliyini sübut edir, uzun ömür, və istifadə zamanı ətraf mühitə uyğunluq. Bundan başqa, bu lif həm də izolyasiya kimi əla xüsusiyyətlərə malikdir, yüksək temperatur filtrasiyası, radiasiya müqaviməti, və dalğa ötürmə qabiliyyəti. Onun performans göstəriciləri Cədvəl 1-də göstərilmişdir.

3. Qısa kəsilmiş bazalt lifinin betonda tətbiqi təhlili

Qısa kəsilmiş bazalt lifli dəmir-beton müəyyən miqdarda davamlı və ya fasiləsiz qısa kəsilmiş bazalt lifinin müvafiq şəkildə betona daxil edilməsini nəzərdə tutur. Betonun sıxılma müqavimətinin orijinal üstünlüyünü saxlamaqla, bu üsul onu əhəmiyyətli dərəcədə təkmilləşdirə bilər sərtlik və dartılma gücü, bununla da betonun effektiv şəkildə möhkəmləndirilməsi və möhkəmləndirilməsi və mühəndis strukturunun xidmət müddətini uzadır.

Bundan əlavə bazalt lifi, karbon lifi, şüşə lifi, aramid lifi, və digərləri də betonda möhkəmləndirici materiallar kimi istifadə edilmişdir. Bununla belə, uzunmüddətli təcrübə göstərir ki, bu materiallar betona tətbiq edildikdə müəyyən problemlər yaradır, yüksək məhsuldar betona bazar tələbatını ödəməyi çətinləşdirir. Qısa kəsilmiş bazalt lifinin ortaya çıxması material və üsullardakı bu boşluğu doldurur, betonun möhkəmləndirilməsi və möhkəmləndirilməsi texnologiyasının inkişafına böyük töhfə verir. Onun betonun möhkəmləndirilməsində və möhkəmləndirilməsində rolu əsasən aşağıdakı aspektlərdə əks olunur:

1. Effektiv Crack Inhibition: Kəmiyyət və səth sahəsi üstünlüklərinə görə, qısa kəsilmiş bazalt lifi mikro çatları effektiv şəkildə saxlaya bilir, onların əlaqəsinin və genişlənməsinin qarşısını alır. Bu arada, digər sintetik liflərin mənfi cəhətlərini aradan qaldırır, aşağı sıxlıq kimi, aşağı gərginlik gücü, və aşağı elastik modul. Çatların yayılması zamanı asanlıqla ayrılmır, mikro çatların inkişafını əhəmiyyətli dərəcədə maneə törədə və yeni çatların əmələ gəlməsini gecikdirə bilər; betonun keçiriciliyinin və donma-ərimə müqavimətinin yaxşılaşmasına müsbət təsir göstərir.

2. Yüksək modulu tikinti rahatlığı ilə birləşdirir: Qısa kəsilmiş bazalt lifi nəinki polad lifin yüksək moduluna və çatlaqların genişlənməsinin qarşısını almaq üçün yüksək tək filamentli dartılma gücünə bənzər üstünlüklərdən istifadə edir, həm də polad lifin çatışmazlıqlarını effektiv şəkildə aradan qaldırır, qarışdırma zamanı asan yığılma və nasos və tikintidə çətinlik kimi.

3. Yaxşı Dağılma və Uyğunluq: Silikat əsaslı qeyri-üzvi lif kimi, qısa kəsilmiş bazalt lifi sement materialları ilə təbii uyğunluğa malikdir. Onun sıxlığı (təxminən. 2.63-2.80q/sm3) sement betonu və məhluluna yaxındır, yaxşı iş qabiliyyəti ilə nəticələnir. Bir dəfə əlavə olundu, beton konstruksiyaya bərabər şəkildə yayıla bilir.

4. Əla Davamlılıq: Səthi dəyişdirilmiş qısa kəsilmiş bazalt lifi "inert lif" xüsusiyyətlərini nümayiş etdirir, yüksək temperaturlara qarşı əla müqavimət göstərərək, korroziya, və təsir. Yüksək temperatur və yüksək korroziyalı mühitlərdə belə sabitliyi qoruyur, və sement matrisinin deformasiyaya davamlılığını artıra bilər. Buna görə də, beton qarışığın sərt mühitlərinə uyğunlaşa bilir, tökmək, tənzimləmə, və xidmət mərhələləri, əhəmiyyətli dərəcədə yaxşılaşdırır davamlılıq betondan.

Xülasə, qısa kəsilmiş bazalt lifi betonun təsir müqavimətini effektiv şəkildə artıra bilər, kövrəkliyini azaldır, və onun mexaniki xassələrini hərtərəfli gücləndirir. Konkret olaraq, beton konstruksiyalarda çatlamanın qarşısını almaq üçün fəaliyyət göstərir, sızmanın qarşısını almaq, davamlılığı artırmaq, təsir və dartma qabiliyyətini yaxşılaşdırmaq, və səthin keyfiyyətini yaxşılaşdırmağa kömək edir.

4. Qısa kəsilmiş bazalt lifli beton üçün tikinti üsulları və ehtiyat tədbirləri

4.1 Tikinti temperaturu

Qısa kəsilmiş bazalt lifli beton arasındakı temperaturda tikilməlidir −5∘C və 25∘C. Çox yüksək və ya çox aşağı temperatur qarışığın qeyri-bərabərliyinə səbəb ola bilər.

4.2 Tikinti keyfiyyətinə nəzarət

Qısa kəsilmiş bazalt lifli beton konstruksiyaların keyfiyyətinə nəzarət xammalın yoxlanılmasına diqqət yetirməlidir, ölçmə dəqiqliyi, və qarışdırma prosedurunun keyfiyyəti.

4.2.1 Qarışıq nisbətinin dizaynı

Faktiki tikintidə, müxtəlif qısa kəsilmiş bazalt lif dozaları layihə tələblərinə əsasən ağlabatan diapazonda seçilməlidir. Qısa kəsilmiş bazalt lifi digər beton komponentləri və ya əlavələri ilə kimyəvi reaksiya vermədiyi üçün, onun dozası adətən beton qarışığı nisbətinin orijinal dizayn prinsiplərini dəyişmir. Tikinti zamanı, bütün materialların keyfiyyəti tikinti qarışığı nisbətinə və bir qarışıq üçün partiyanın miqdarına uyğun olaraq ciddi şəkildə müəyyən edilməlidir. Cədvəl 2 bazalt lifli dəmir-beton üçün optimal qarışıq nisbətinin nümunəsini təqdim edir.

Testlər göstərdi ki, daha yüksək lif dozası mütləq daha yaxşı çatlama müqaviməti ilə nəticələnmir. Dozaj artıq olmadıqda 1.2kq/m3, Betonun sıxılma gücü ilkin artım tendensiyası göstərir, ardınca lif dozası artdıqca azalır (pik dəyər nümayiş etdirir).

4.2.2 Qidalanma ardıcıllığı və üsulu

Qarışdırma prosesi zamanı, qısa kəsilmiş bazalt lifi qum və daş kimi aqreqatlarla eyni vaxtda əlavə edilməlidir. Yerləşdirmə zamanı lifi qum və daşa bərabər şəkildə səpmək tövsiyə olunur, və sonra yaş qarışdırmaq üçün su əlavə edin.

Lif əlavə üsulları əl və avtomatik qidalanmaya bölünə bilər:

• Əl ilə qidalanma: İsti aqreqat qarışdırıcıya yerləşdirildikdən sonra çəkilmiş bazalt lifi əl ilə əlavə edilir. Bu üsul yüksək əmək intensivliyi, nisbətən aşağı qarışdırma vahidliyi, və vahid lif dispersiyasını təmin etmək üçün qarışdırma vaxtının müvafiq uzadılmasını tələb edir.

• Avtomatik qidalanma: Avtomatik bazalt lifi dozaj maşını avtomatlaşdırılmış ölçmə və qarışdırıcının isti aqreqatı ilə eyni vaxtda əlavə etmək üçün istifadə olunur. Fiber dozaj maşını adətən avtomatik ölçmə ilə təchiz olunur, əvvəlcədən dağılma, və pnevmatik daşıma mexanizmləri, rahatlığın üstünlüklərini təklif edən, sürətli, və dəqiq əlavə. Tikinti şərtlərinə əsasən uyğun üsul seçilməlidir.

4.2.3 Düşmənin Tənzimlənməsi

Lifin əlavə edilməsi beton qarışığının özlülüyünü bir qədər artırır, enişinə təsir edir. Əgər çökmə tikinti tələblərinə cavab vermirsə, tənzimləmə üçün plastikləşdirici və ya su azaldıcı vasitə üstünlük verilməlidir. Suyun tərkibini artırmaqla məsələni həll etmək olmaz.

4.2.4 Formalaşdırma və bərkitmə

Qısa kəsilmiş bazalt lifi ilə qarışıq betonun formalaşması üçün xüsusi tələblər yoxdur, lakin kifayət qədər vibrasiya və sıxılma təmin edilməlidir. Onun sərtləşmə tələbləri adi beton üçün olanlarla eynidir.

Qısa kəsilmiş bazalt lifli betonun qısa tətbiqi nümunəsi

Jing-Zhu Ekspres Yolu (Anyandan Xinxiang hissəsinə) milli magistral avtomobil yolu və Henan əyalətinin sürətli yol şəbəkəsinin mühüm hissəsidir. Bu hissədə yüksək bənd doldurma və aşağı qrunt keyfiyyətinin aşağı olması səbəbindən, Açılışdan qısa müddət sonra yeraltı qeyri-bərabər çökmə və digər qüsurlar meydana çıxdı. Son illərdə, trafik həcminin artması və həddindən artıq yüklənmiş nəqliyyat vasitələrinin artması ilə, səki dəfələrlə uzununa və eninə çatlar kimi müxtəlif qüsurlardan əziyyət çəkmişdir; çuxurlar, qəsəbə, şəbəkə çatlaması, və timsah krekinqi. Bu, təkcə sürücülük təhlükəsizliyini ciddi şəkildə təhdid etmir, həm də gündəlik texniki qulluq üçün böyük çətinliklər yaradır. Bundan başqa, orijinal dörd zolaqlı dizayn uzun müddət nəqliyyat tələblərinə cavab verə bilmədi, genişləndirilməsini və yenidən qurulmasını zəruri edir.

Qısa kəsilmiş bazalt lifli beton Bu layihənin alt qatının doldurulmasında tətbiq edilmişdir. Təcrübə göstərdi ki, onun dartılma gücü dəfələrlə artıb $30\%$, onun yorğunluq müqaviməti xeyli yaxşılaşmışdır $30\%$, və onun sürtünmə müqaviməti artıq artdı $300\%$. Uzunlamasına çatların qarşısının alınmasında əhəmiyyətli təsir göstərmişdir, çatlaqların genişlənməsinin qarşısını alır, və səki örtüyünün xidmət müddətinin uzadılması.

Unikal mexaniki xüsusiyyətləri ilə, əla sabitlik, və yüksək qiymət səmərəliliyi, qısa kəsilmiş bazalt lifi səmərəli beton möhkəmləndirici material halına gəldi. Qısa kəsilmiş bazalt lifli betonun tətbiqi perspektivləri olduqca genişdir. Mühəndislik performansını artırmaq və xidmət müddətini uzatmaqda əhəmiyyətli üstünlüklərinin yaxşı iqtisadi və sosial faydalar verəcəyi gözlənilir, gələcəkdə inşaat mühəndisliyi sahəsində mühüm tikinti materialı kimi yerləşdirilməsi.